競賽任務(wù)書2024年上海高職院校技能大賽競賽任務(wù)書賽項(xiàng)名稱：智能飛行器應(yīng)用技術(shù)(學(xué)生賽)M2-智能飛行器編程開發(fā)M3-智能飛行器典型場景應(yīng)用2模塊一智能飛行器設(shè)計(jì)與調(diào)控時(shí)間：60分鐘二、任務(wù)背景隨著近幾年智能飛行器市場的發(fā)展，多旋翼智能飛行器以優(yōu)良的操控性能和可垂直起降的方便性等優(yōu)點(diǎn)迅速獲得了廣大消費(fèi)群體的關(guān)注，成為迄今為止智能飛行器行業(yè)最熱銷的產(chǎn)品類型，熟練掌握多旋翼智能飛行器組裝調(diào)試的相關(guān)知識與實(shí)踐操作技能就顯得尤為重要?，F(xiàn)因無人機(jī)物流配送需要，需選型、組裝、調(diào)試出一款多旋翼智能飛行器用于小型貨物配送。選手需要根據(jù)現(xiàn)場提供的物料清單、現(xiàn)場提供的智能飛行器系統(tǒng)選型與組裝平臺完成智能飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及組裝調(diào)試等典型工作三、任務(wù)內(nèi)容任務(wù)一：智能飛行器系統(tǒng)選型與組裝本任務(wù)主要考查參賽選手對于智能飛行器系統(tǒng)的選型、組裝、調(diào)選手需要在提供的物料清單中，自行遴選組件進(jìn)行搭配，設(shè)計(jì)、組裝及調(diào)試一款多旋翼智能飛行器。1.電機(jī)。電機(jī)型號1:2212、980KV;電機(jī)型號2:2212、1400KV;電機(jī)型號3:2208、1400KV;電機(jī)型號4:2312、800KV;電機(jī)32.電調(diào)。電調(diào)型號1:最大穩(wěn)定工作電流為20A;電調(diào)型號2:最大穩(wěn)定工作電流為30A;電調(diào)型號3:最大穩(wěn)定工作電流為40A。3.螺旋槳。螺旋槳型號1:8045;螺旋槳型號2:9045;螺旋槳型號3:1045;螺旋槳型號4:1145。4.機(jī)架。機(jī)架型號1:H型布局軸距450的機(jī)架；機(jī)架型號2:X布局軸距為450的機(jī)架；機(jī)架型號3:十字布局軸距為450的機(jī)架。5.電池及配套電源適配器。賽場統(tǒng)一提供3塊容量是5000mAh的電池作為動(dòng)力電池，提供配套電源適配器。智能飛行器系統(tǒng)組裝可以參考以下步驟完成機(jī)體組裝，具體組裝1腳架組裝與安裝(安裝完成后調(diào)整腳架穩(wěn)定)2電機(jī)安裝至電機(jī)座-連接電調(diào)-將電機(jī)座安裝至機(jī)臂3電池倉組裝-裝在下中心板4飛控安裝與接線選手在機(jī)體組裝完成后，需進(jìn)行遙控器調(diào)試、動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)試并使表2智能飛行器系統(tǒng)調(diào)試參考步驟123電調(diào)校準(zhǔn)及電機(jī)轉(zhuǎn)向確認(rèn)及調(diào)整45飛控參數(shù)設(shè)置67上中心板安裝84選手完成選型裝調(diào)后，應(yīng)填寫選型確認(rèn)表(見附件1)并簽名確定，同時(shí)提請裁判確認(rèn)。裁判確認(rèn)完成后，選手不得更改智能飛行器任務(wù)二：智能飛行器系統(tǒng)測試與驗(yàn)證裁判完成裝調(diào)部分評分后，選手由裁判陪同方可前往指定區(qū)域自測。選手自測完成后，須示意裁判進(jìn)行測試評分，每組參與評測的智智能飛行器測評環(huán)節(jié)，選手操作智能飛行器起飛，同時(shí)裁判開始計(jì)時(shí)；選手操作智能飛行器飛到停機(jī)坪上方1.5m±0.5m高度，對頭懸停飛行器30秒。選手操作智能飛行器對尾平穩(wěn)降落至指定停機(jī)坪上。裁判根據(jù)智能飛行器的飛行操作規(guī)范性、飛行時(shí)間和飛行狀態(tài)進(jìn)行該注：智能飛行器測評環(huán)節(jié)所花費(fèi)時(shí)間不計(jì)入本模塊的競賽時(shí)間2.智能飛行器螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)之后，選手不得進(jìn)入試飛場地；飛行測試結(jié)束后，選手需等螺旋槳停止轉(zhuǎn)動(dòng)才得進(jìn)入試飛場地，并立即斷開飛機(jī)電源，方能把智能飛行器帶出試飛場地；智能飛行器通電過程中3.選手進(jìn)行飛行測試時(shí)應(yīng)佩戴安全帽。4.選手在完成組裝調(diào)試后，向裁判示意，裁判對選手該項(xiàng)目進(jìn)行打分。一旦進(jìn)入裁判測試環(huán)節(jié)，選手不得再次進(jìn)行智能飛行器的選型、5模塊二智能飛行器編程開發(fā)(數(shù)據(jù)采集)一、模塊時(shí)長時(shí)間：150分鐘二、任務(wù)背景本模塊圍繞智能飛行器智能識別開發(fā)技術(shù)，基于智能飛行器在物流配送復(fù)雜工況下飛行獲得的影像數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)處理進(jìn)行圖像識別AI模型的開發(fā)。本模塊考查選手在智能飛行器物流配送應(yīng)用中的飛行操作能力、影像采集能力與數(shù)據(jù)處理能力。同時(shí)圍繞智能飛行器智能識別開發(fā)技術(shù)，基于智能飛行器在物流配送復(fù)雜工況下飛行獲得的影像數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)處理進(jìn)行圖像識別AI模型的開發(fā)，并完成任務(wù)目標(biāo)區(qū)域的三維模型數(shù)據(jù)采集及三維模型建立。本模塊考查選手在智能飛行器物流配送應(yīng)用中的飛行操作能力、影像采集能力與數(shù)據(jù)處理能力。模塊同時(shí)考核參賽選手的統(tǒng)籌計(jì)劃能力、工作效率、質(zhì)量意識、安全意識、節(jié)能環(huán)保意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作任務(wù)一：數(shù)據(jù)采集(時(shí)間30分鐘)本模塊考查選手在智能飛行器應(yīng)用平臺上的開發(fā)能力、目標(biāo)物視用于目標(biāo)點(diǎn)目標(biāo)物的AI識別學(xué)習(xí)與開發(fā)，并具備完整自主飛行且識別拍照的功能。在賽場競賽電腦上配置了AI識別標(biāo)注軟件。本模塊在執(zhí)1.比賽時(shí)將提供2個(gè)場地，供選手抽簽抽取，參賽選手需要前往自己抽取的場地，在該場地使用大疆M350RTK起飛后，進(jìn)行手動(dòng)拍攝62.選手使用遙控器規(guī)劃一條自動(dòng)巡查航線，并導(dǎo)出航線文件作為評分依據(jù)。航線規(guī)劃時(shí)要求航線高度應(yīng)在5-30米以內(nèi)，每個(gè)航點(diǎn)上均無拍照動(dòng)作設(shè)置。規(guī)劃完成后需將航線保存命名并導(dǎo)出，航線命名1.選手需在競賽正式開始前檢查設(shè)備狀態(tài)是否正常，若發(fā)現(xiàn)設(shè)狀態(tài)異常應(yīng)舉手示意裁判。2.比賽正式開始后，因選手操作不當(dāng)導(dǎo)致競賽內(nèi)容無法完成，競賽總時(shí)長內(nèi)未完成任務(wù)內(nèi)容，則后續(xù)內(nèi)容不得分，轉(zhuǎn)場時(shí)間不算本任務(wù)考查選手在智能飛行器應(yīng)用平臺上的開發(fā)能力、目標(biāo)物視覺識別開發(fā)能力。典型場景應(yīng)用競賽平臺為大疆M350RTK,同時(shí)搭載于目標(biāo)點(diǎn)目標(biāo)物的AI識別學(xué)習(xí)與開發(fā)，并具備完整自主飛行且識別拍照的功能。在賽場競賽電腦上配置了AI識別標(biāo)注軟件。本任務(wù)在執(zhí)行選手檢查平臺環(huán)境后應(yīng)舉手示意，經(jīng)裁判允許，將數(shù)據(jù)采集任務(wù)成果圖片儲存至工位電腦桌面對應(yīng)選手文件夾中，選手使用采集到的巡查對象圖片作為數(shù)據(jù)集，選手選擇相關(guān)配送目標(biāo)點(diǎn)學(xué)習(xí)素材圖片，在基于AI識別學(xué)習(xí)Python語言環(huán)境下進(jìn)行選擇性深度學(xué)習(xí)，完成AI識別模型訓(xùn)練開發(fā)。AI學(xué)習(xí)完成后，選手需要使用深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的結(jié)果，進(jìn)行小型貨物的定點(diǎn)自動(dòng)化配送位置識別，并在自動(dòng)識別到定點(diǎn)目標(biāo)后實(shí)現(xiàn)多角度自動(dòng)拍照取證，最終通過識別到的信息在指定區(qū)域內(nèi)完7AI識別模型訓(xùn)練任務(wù)要求如下：1.使用AI識別標(biāo)注軟件完成目標(biāo)點(diǎn)圖片素材的標(biāo)注，并選用合適2.使用賽場提供的電腦使用FTP軟件與天翼SDK-TY云盒機(jī)載計(jì)算機(jī)3.通過電腦的命令提示符窗口將識別的目標(biāo)物標(biāo)注信息進(jìn)行導(dǎo)入，并通過相關(guān)命令代碼編程完成AI識別目標(biāo)物的模型訓(xùn)練。4.將AI模型文件由.pt格式轉(zhuǎn)化成機(jī)載計(jì)算機(jī)程序能夠識別的模5.AI模型驗(yàn)證：在采集的圖片數(shù)據(jù)集內(nèi)挑選20張作為訓(xùn)練完成后的模型驗(yàn)證素材，使用相關(guān)代碼指令完成模型驗(yàn)證。6.完成訓(xùn)練及模型驗(yàn)證后，將onnx模型成果文件通過FileZilla軟件儲存至天翼SDK-TY云盒機(jī)載計(jì)算機(jī)內(nèi)，并備份在相應(yīng)文件夾內(nèi)(工位電腦桌面對應(yīng)的文件夾內(nèi))。7.將用遙控器規(guī)劃的航線文件.kmz通過FileZilla軟件儲存至天翼SDK-TY云盒機(jī)載計(jì)算機(jī)內(nèi)1.選手需在競賽正式開始前檢查設(shè)備狀態(tài)是否正常，若發(fā)現(xiàn)設(shè)2.比賽正式開始后，因選手操作不當(dāng)導(dǎo)致競賽內(nèi)容無法完成，競賽總時(shí)長內(nèi)未完成任務(wù)內(nèi)容，則后續(xù)內(nèi)容不得分，轉(zhuǎn)場時(shí)間不算8模塊三智能飛行器典型場景應(yīng)用本模塊考查選手在智能飛行器物流配送中自動(dòng)識別程序開發(fā)使用、智能飛行器自主飛行任務(wù)執(zhí)行、影像采集能力與數(shù)據(jù)處理能力，以及物資定點(diǎn)投放的飛行操控能力。模塊同時(shí)重點(diǎn)考核參賽選手的統(tǒng)籌計(jì)劃能力、工作效率、質(zhì)量意識、安全意識、節(jié)能環(huán)保意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作本模塊在模塊B的AI識別的學(xué)習(xí)與開發(fā)基礎(chǔ)上，利用大疆創(chuàng)新經(jīng)選手利用深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練的結(jié)果，進(jìn)行響應(yīng)目標(biāo)點(diǎn)的自動(dòng)偵測，并在自動(dòng)識別到目標(biāo)點(diǎn)后實(shí)現(xiàn)多角度自動(dòng)拍照取證。云盒機(jī)載計(jì)算機(jī)模塊。導(dǎo)入機(jī)載計(jì)算機(jī)中，進(jìn)行競賽設(shè)備調(diào)試，調(diào)試完成后選手使用大疆創(chuàng)人機(jī)自動(dòng)沿“配送目標(biāo)區(qū)域重點(diǎn)位置”飛行識別拍照并返回降落。大疆創(chuàng)新經(jīng)緯M350RTK自動(dòng)偵測過程中，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物后，智能飛行器須圍繞目標(biāo)點(diǎn)拍攝4張照片，實(shí)現(xiàn)多角度目標(biāo)點(diǎn)目標(biāo)的信息獲取，要求全程無人工干預(yù)完成。9本模塊不允許調(diào)整已規(guī)劃好的航線。