无人机装调检修工（飞行器人工智能技术应用）实操样题.docx
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江苏省
2021年人工智能应用技术技能大赛
无人机调检修工赛项
（飞行器人工智能技术应用）
（样题）
二〇二一年十月
一、重要说明
1.比赛时间150分钟，120分钟后，选手可以弃赛，但不可提前离开赛位场地，需要在赛位指定位置，与比赛设备隔离。
2.比赛共包括5个任务，总分100分，见表1。
表1：
任务配分表
序号
名称
配分
说明
1
任务1：
飞行器智能部件测试
10
2
任务2：
任务目标信息处理与调试
20
3
任务3：
飞行器智能功能编写与联调
15
4
任务4：
飞行器系统整体联调与测试
25
5
任务5：
典型任务实地综合应用
30
合计
100
占总成绩的80%
3.除表中有说明外，不限制各任务评判顺序、不限制任务中各项的先后顺序，选手在实际比赛过程中要根据赛题情况进行操作。
4.比赛过程中，若发生危及设备或人身安全事故，立即停止比赛，将取消其参赛资格。
5.比赛所必须的资料及软件都以电子版的形式存放在工位计算机里指定位置E:
ZL。
6.比赛场地分两部分，任务1到任务4在内场设备调校开发区比赛，任务5在飞行场实地综合验证区进行。
7.请务必阅读各任务的重要提示。
8.评判的节点在任务中有提示，需要裁判验收的各项任务，完成相应的任务后请示意裁判进行评判，各任务裁判只验收1次，请根据赛题说明，确认完成后再提请裁判验收。
9.选手对比赛过程中需裁判确认部分，应当先举手示意，等待裁判人员前来处理。
10.参赛选手在竞赛过程中，不得使用U盘。
11.选手在竞赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如有违反，则按照相关规定在竞赛的总成绩中扣除相应分值。
12.选手在比赛开始前，认真对照工具清单检查工位设备，并确认后开始比赛；选手完成任务后的检具、仪表和部件，现场需统一收回再提供给其他选手使用。
13.赛题中要求的备份和保存在电脑中的文件，需选手在计算机指定文件夹E:
\2021AI\中命名对应文件夹（例如1DS01,1为第一场次；DS01为赛位01号；各具体任务在其底下再建文件夹，1RW01，1为任务1,01为工位号）。
赛题中所要求备份的文件请备份到对应到文件夹下，即使选手没有任何备份文件也要求建立文件夹。
14.选手严禁携带任何通讯、存储设备及技术资料，如有发现将取消其竞赛资格。
选手擅自离开本参赛队赛位或者与其他赛位的选手交流或者在赛场大声喧哗，严重影响赛场秩序，如有发生，将取消其参赛资格。
15.选手必须认真填写各类文档，竞赛完成后所有文档按页码顺序一并上交。
16.选手必须及时保存自己编写的程序及材料，防止意外断电及其它情况造成程序或资料的丢失。
17.赛场提供的任何物品，不得带离赛场。
二、竞赛项目任务书
某智能飞行器公司承接一项特殊生产任务，需要对特殊区域的目标物进行自主抓取和投放作业，按照任务要求将指定地块中的特定目标物抓取、运输并收入采集点，飞行器完成最终任务后返回原点。
任务1：
飞行器智能部件安装测试
根据任务书要求及作业平台，在相应软件中调用功能模块，完成激光雷达等环境感知传感器、视觉等目标识别传感器、距离传感器、作业装置等智能部件的功能测试，实现安全飞行作业规范。
并根据相关测试规范和任务要求，记录测试结果，并行可靠性分析、判定。
要求参赛选手完成以下工作：
（一）使用相应软件调试视觉、激光雷达、目标传感器等智能感知装置，并完成功能测试
1.使用相应软件，完成激光雷达功能测试，填写测试报告（附件一）；
（1）测试传感器探测距离；
（2）设置分辨率；
（3）调节安装偏移量；
（4）获取包含位置信息的平面点云图。
将文件保存在工位计算机中指定位置（要求见重要说明第13条）\测试报告1。
2.编写测试程序，完成目标识别视觉模块功能测试，填写测试报告（附件二）
（1）拍摄帧率设置；
（2）样张格式设置；
（3）拍摄8张测试照片；
（4）样张右下角需要有拍摄时间。
将文件保存在工位计算机中指定位置（要求见重要说明第13条）\测试报告2。
3.仿地激光雷达功能测试，填写测试报告（附件三）
测试准确度：
使用激光仿地雷达，结合工位内设备与工具，测量平面处的相对高度。
简单描述测量方案，记录测量过程与测量结果。
裁判使用卷尺进行实地测量，与选手的测量结果相比较后进行评判。
将文件保存在工位计算机中指定位置（要求见重要说明第13条）\测试报告3。
（二）作业装置功能测试，填写测试报告（附件四）
1.通过编辑程序，测试作业装置功能
2.调整作业装置参数，使作业装置达到最大张开位置，并测量最大张口尺寸（两对称爪爪尖距离），并填写测试报告；
3.完成传感装置与作业装置的联动测试，使用作业装置夹持目标物品样本。
将文件保存在工位计算机中指定位置（要求见重要说明第13条）\测试报告4。
完成任务1后，举手示意裁判进行评判！
任务2：
任务目标信息处理与调试
根据大赛提供的样品，使用相应软件，通过编写相应的智能算法，完成任务目标信息采集、处理和识别，实现目标识别；
（一）编写程序，完成任务目标信息采集、处理和识别
1.编写程序，要求分别对每一个给定样品拍摄10张格式为jpg、名字为AItest.jpg的照片，拍摄频率为0.1秒拍照一次，约10Hz，图片内叠加拍摄日期；
2.拍摄时，要求摄像头距离地面高度约为1.5m~2.0m；
3.在工位计算机指定目录“Desktop”下新建文件夹，命名为“ys02”（C:
\Users\Administrator\Desktop\ys02），将采集的目标信息保存在该文件夹内。
（二）根据任务要求，编写、优化相关程序，完成多目标信息识别，并记录结果
完成任务2后，举手示意裁判进行评判！
任务3：
飞行器智能功能编写与联调
根据任务要求，结合智能部件及调用智能算法编写程序，完成智能飞行器视觉感知、自主路径规划、智能作业等功能编程，并进行单项功能仿真测试。
（一）根据无人机飞行任务的要求，编写飞行器自主飞行路径程序模块并验证。
编写飞行器自主飞行路径程序，使无人机自主起飞，按照设定路线执行路线飞行；
（二）根据作业要求，编写作业装置智能作业应用程序模块并验证。
针对目标物，通过编写机械爪动作的应用程序，实现目标物自主抓取，自主分类投放动作，进行模拟验证。
（三）根据作业要求，完成智能视觉与作业装置联动测试并验证。
针对目标作物，通过编写智能视觉与作业装置联动测的应用程序，实现自主抓取，自主分类投放动作，进行模拟验证。
完成任务3后，举手示意裁判进行评判！
任务4：
飞行器系统整体联调与测试
根据任务要求，完成智能飞行器系统功能测试联调，并通过仿真模拟验证：
动态环境中包含任务规划、自主仿地飞行、精准降落、抓取投放等功能的给定自主作业任务，进行运行验证。
完成任务4后，举手示意裁判进行评判！
任务5：
典型任务实地综合应用
根据任务要求，在大赛设置的目标物采集任务场景中，使智能飞行系统协调运行，综合应用任务规划、仿地飞行、精准降落、抓取投放等技术技能，完成自主决策、自主作业、自主分析及管理等人工智能要素任务。
根据任务4第
（一）~~（五）中任务完成情况，在飞行器人工智能技术应用外场实地综合验证区进行任务5对应任务的实地综合验证。
在给定图1作业场景中，按照任务书要求依次实现如下功能：
（1）实现智能飞行器自动调节飞行高度仿地飞行功能；
（2）实现智能飞行器依据场地实际情况，自主规划飞行路线，对目标物实施自主抓取与分类投放，在结束任务后自动返航。
图1作业场景示意图
特别注意：
完成任务5后，举手示意裁判进行评判！
裁判记录每架飞行器的总飞行时间、成功实现功能的条目、飞行航线投放位置等实测情况进行评分。
在任务5执行前选手需检查并确认飞行器状态试飞后方可进行飞行操作。
飞行过程中因为选手飞行器出现不安全因素，安全员直接接管飞行器控制权，出现坠机现象该任务为零分。
三、本项目提供的文档和资料
（一）测试报告：
附件一至四。
（二）指定文件夹E:
\ZL\下的电子文档。
附件一
一、双目避障传感器测试报告
1、参数
分辨率
拍摄范围
安装偏移量
2、点云截图（需包括检测点的位置信息）
3、对照
X
Y
Z
点云显示
实际显示
偏离值
二、目标识别视觉传感器测试报告
1、基本功能测试（连续拍摄8张照片）
1）拍摄参数
分辨率
拍摄频率
样张格式
2）截图（样张右下角需要打印出拍摄时间）
三、仿地雷达测试报告
序号
视场角
准确度
距离
四、作业装置测试报告
最大张开口尺寸：
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