近日,全國大學生機器人大賽“RoboMaster 2024 機甲大師超級對抗賽·全國賽”收官(以下簡稱機甲大師賽)。機器人激烈對戰的同時,搭載在機器人身上的激光雷達也十分搶眼。
這些激光雷達正是來自于 Livox 覽沃。憑借高性能、低成本、小體積等優勢,Livox覽沃多款 3D 激光雷達已經成為機器人的重要感知模塊。44 支參加 2024 機甲大師賽復活賽&全國賽的隊伍中,有 43 支隊伍的機器人使用了覽沃的 Mid-360 激光雷達。
賽場地形復雜,視野有限
機甲大師賽的比賽區域為 28 米 x 15米,最大坡度達 36°,最窄通道僅 55 厘米,斜坡、高臺、隧道等地形高低起伏,變化多端,視野有限。
所有參賽機器人均由參賽隊伍自主研發,紅藍雙方操作手通過第一人稱視角遠程操控機器人,比賽時間內,先摧毀對方基地的隊伍將獲得勝利。
無論是比賽場地還是賽制,都對機器人的運動控制、機械設計、環境感知等多項能力提出較高的要求。
RoboMaster 機甲大師賽 2024 賽季場地渲染圖
四大優勢
Mid-360 成哨兵機器人首選傳感器
考慮到比賽場地高低錯落,機器人需要快速反應并行動等情況,3D 激光雷達成為了選手們的最佳選擇。
3D 激光雷達能夠提供全方位的環境感知,并具備高精度的特點,這對哨兵機器人的自主巡航和動作決策都非常關鍵。
哨兵機器人點云效果
“Mid-360 性價比高,在同類 3D 激光雷達中是最好的選擇”多支參賽隊伍表示。
相較于傳統的 360° 16 線或 32 線機械式激光雷達,Mid-360 擁有更小的體積、更低的成本、360° x 59° 超廣視場角。賽場上,哨兵機器人僅憑一顆 Mid-360 ,便能覆蓋四周全視場角,感知三維空間信息。
上海交大哨兵機器人搭載了兩個Mid-360 激光雷達
激烈的賽場上,Mid-360 還展現出優秀的可靠性和穩定性。多支參賽隊伍表示,在上百場高強度比賽中,除了被彈丸擊中可能導致雷達外觀損壞之外,機器人沒有出現過點云無法使用等功能異常情況。
在 Mid-360 的助力下,哨兵機器人擁有優秀的環境感知能力,能夠快速移動并擊毀前哨站。這也是比賽制勝戰術策略之一:率先攻下對方前哨站,為團隊贏得比賽奠定堅實的基礎。
輔助定位和感知
Mid-360 多種類機器人應用
在 Mid-360 激光雷達成功應用于哨兵機器人后,參賽隊伍還將雷達部署到其他兵種的機器人上,以增強定位和環境感知能力。
2024 年賽季的季軍獲得者東北大學,今年率先將 Mid-360 激光雷達安裝到英雄機器人上。此前,東北大學的英雄機器人主要依賴單目視覺輔助定位,但單目視覺系統定位準確性較差,對遠距離目標物體定位尤為不準。
東北大學英雄機器人紅圈內為 Mid-360 激光雷達
英雄機器人是唯一能夠發射 42mm 彈丸的機器人,在比賽中至關重要。其打擊力度遠超其他機器人,充分操作好英雄機器人將對方目標物造成更大的威脅。
在英雄機器人上安裝 Mid-360 進行輔助定位后,操作手可更快地操控機器人前往目標地點進行狙擊,提高機器人的反應速度。
東北大學英雄機器人紅圈內為 Mid-360 激光雷達
此外,借助 Mid-360 “小到極致”和內置 IMU 傳感器的優勢,今年有三支參賽隊伍還將其用于空中機器人(自組無人機),讓空中機器人在無 GPS 的室內環境下也能擁有精準的定位和較高的穩定性,從而降低了彈丸瞄準難度。
深圳大學空中機器人紅圈內為 Mid-360 激光雷達
開源算法
快速構建解決方案
為了節省團隊的開發時間和成本,Livox 提供大量開源算法資源供開發團隊學習與使用,參賽隊伍基于對這些算法的二次開發,可以快速構建出屬于自己的解決方案。
部分 Mid-360 開源算法:
Livox LIO(LiDAR-Inertial Odometry):
https://github.com/Livox-SDK/LIO-Livox?tab=readme-ov-file
Swarm-LIO2(LiDAR-Inertial Odometry):
https://github.com/hku-mars/Swarm-LIO2
R3LIVE:
https://github.com/hku-mars/r3live
RoboMaster機甲大師賽是全國大學生機器人大賽旗下賽事之一,也是全球首個射擊對抗類機器人比賽,比賽融合了“機器視覺”、“機器控制”、“自主導航”等多項機器人相關技術學科,目前,大賽已成為 400 余所高校的競技舞臺,向社會輸送了 5 萬名青年工程師。
Mid-360 是 Livox覽沃旗下一款混合固態激光雷達,產品在實現強大性能的同時,更保持著小巧的的體積。此外,Mid-360 還具備 360°x59° 的超廣 FOV 優勢,能感知三維空間內的更多信息,力保作業現場的安全高效運行。
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