无人机装调检修工(飞行器人工智能技术应用)竞赛规程.pdf

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本赛项选取智能飞行器户外植保、环境监测、应急搜救等典型野外任务场景,依托飞行器智能飞控技术、5G网络控制技术、人工智能应用技术、图像感知识别技术和无人机装调检修、快速成形(3D打印)及自决策等技术的综合应用,围绕飞行器系统末端挂载的智能传感和智能作业等装置,完成智能飞行器检测、挂载装置零件制作及安装调试,传感器程序联调与测试、飞行器及其智能部件的编程与调试、目标信息采集与联调、飞行器系统设备的联调等典型工作任务,实现人工智能技术与飞行器的有机结合与实地综合应用,展现智能飞行器+人工智能”一体化技术应用方式和人才培养新要:..任务:飞行器智能部件安装测试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;(二)作业装置功能测试,填写测试报告。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;(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。任务3:飞行器智能功能集成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:..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。: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。任务5:飞行器实景智能化作业根据任务要求,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。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。:..(一)飞行器基础装配能力。能正确选择和使用工具及测量仪器仪表,进行飞行器结构装置的检测,完成智能传感测控系统的器件安装。(二)飞行器飞行控制操作能力。掌握飞行器操作杆的定义及其使用方法,能对飞行器实施飞行操控。(三)飞行器导航定位调试能力。能对定位硬件进行安装、连线及软件赋能操作及使用。(四)飞行器图像感知调试能力。掌握视觉传感器、目标识别传感器系统操作与应用技术,能对标的物及环境要素进行辨别。(五)飞行器智能标定编程调试能力。能完成智能传感的程序编写、系统性测试、数据信息传输、控制回路调试与核定。(六)飞行器智能避障编程调试能力。能按赛项要求完成障碍识别与避障的程序编写及调试,使飞行器平稳、安全飞行。(七)作业执行装置装调能力。具备机械执行装置安装调整、适配基本能力,能使用增材制造设备制作作业执行机构零部件。(八)安全防护能力。能遵守相关安全防护条例和环境保护要求,可对飞行作业中可能出现的异常情况进行预判分析。、培养多技能、多用途、多就业面的复合型高层次技能人才,需要了解、掌握以下相关知识:①无人机基础:包括无人机基本概念、无人机发展史、无人机:..②无人机飞行原理:包括空气动力学基础、动态飞行动力学原理、飞行运动方式和姿态理论、飞行性能分析基础等基本知识。③无人机飞控系统:包括飞行器平台基础、无人机动力系统基础、无人机控制系统基础、无人机传感器技术、无人机通信链路基础、无人机地面控制系统理论等基本知识。④无人机管理基础:包括航空管理基本概要、飞行管制政策、空域管理政策等知识。⑤人工智能技术基础:包括人工智能基本概念与结构、人工智能主流框架、人工智能发展史、智能计算及其应用基本概念、人工神经网络及其应用基础知识、专家系统与机器学****基础知识、自然语言处理及其应用基本概念等。⑥数据处理技术:包括数据采集原理、数据采集安全法规、数据采集工具与设备基础知识;数据标注工程基础,即数据清洗、数据标注;数据预处理、样本评估、算法参数调优、算法模型训练、算法模型验证及评测等知识。⑦模型部署应用基础:包括人工智能产品交互流程设计的基础理论及方法、人工智能产品应用解决方案设计的基础理论及方法、人工智能产品应用数据监控及分析基础理论、人工智能产品应用数据管理基础理论等。⑧智能飞行器平台技术:包括无人机应用技术基础、电子技术基础、无人机装配与维修、挂载装置制配与装调、单片机技术、传感器与检测技术、空气动力学等基础知识。:..C++或Python编程,CAD/CAM/CAE软件应用,增材制造软件应用等基础知识。⑩安全文明生产与环境保护知识、职业道德基本知识。严格遵循相关职业素养要求及安全规范,安全文明参赛;操作规范;工具摆放整齐;着装规范;资料归档完整等。严格防止飞行器仿真测试与联调及完成实地综合应用任务时造***身伤害。(含教师)和学生组,各组每一参赛队均为2人。两个组别在竞赛内容上略有区别,在竞赛难度和广度上各有侧重。。理论知识竞赛和实际操作竞赛的总成绩为100分,其中理论知识竞赛占总成绩的20%,实际操作竞赛占总成绩的80%。理论知识竞赛规程另行制定,本竞赛规程主要对实际操作竞赛做出技术工作规范。、任务目标信息处理与调试、飞行器智能功能集成与联调、飞行器系统整体联调与测试、飞行器实景智能化作业能力以及职业素养与安全操作。大赛组委会技术工作委员会组织有关专家主要参考《无人机装:..(终审稿)关于高级工及技师部分应知应会知识与技能,结合企业生产、院校教学实际和飞行器人工智能技术及应用的发展状况,借鉴世界技能大赛命题、考核、评价方法,确定竞赛内容,组织统一命题。根据任务书给定的任务要求,要求选手在规定时间内根据任务书要求,完成:无人机平台架构检测、智能作业装置安装调试;飞行器智能部件智能感知装置测试;作业现场任务目标信息处理与调试;避障、自主规划等功能程序编写、优化和测试;动态环境中包含感知探测、自主决策、自主避障、仿地飞行、精准降落等功能的飞行器全系统功能适航性的仿真整体测试与联调;实地场景中获取飞行器作业范围内的地理、环境、目标设施等信息,自动规划飞行器的行经路线,在行进路线中实现仿地飞行、精准降落等操作,最终实现实地场景中的目标识别与标记、标的物及环境观测数据传输,通过空地互联系统,完成相关物料的智能辨别、抓取、投放等作业任务;职业素养与安全操作。竞赛任务设计如表1所示。表1竞赛任务设计序号名称配分说明1任务1:飞行器智能部件测试102任务2:任务目标信息处理与调试203任务3:飞行器智能功能编写与联调154任务4:飞行器系统整体联调与测试25:..任务5:典型任务实地综合应用30占总成绩的合计10080%150分钟(包括内场和外场实操(准备、测试、考核、转场等时间))。。竞赛采用建立赛题库并公开竞赛样题的方式进行,赛前30天在大赛技术工作委员会指定网站公布理论知识竞赛题库和一套(含各组别)实际操作竞赛样题(包括评分标准)。,专家组对样题内容原则上进行30%以内的修改,各组别根据场数N建成由N+1套竞赛赛题组成的竞赛题库,比赛前随机抽取竞赛赛题。竞赛时,同一场比赛的相同组别选手采用相同试题,不同场次使用不同赛题。赛题抽取是在大赛组委会监督仲裁组的监督下,由专家组长提供实际操作赛题库的赛题,裁判员代表随机抽取本场赛题。技术工作委员会须指定专人负责赛题印刷、加密保管、领取和回收工作。、结果评分、违规扣分三部分组成。:..过程评分至少由2名现场评分裁判根据评分细则,共同对选手的操作进行现场评分;若现场评分裁判对选手的评分有分歧时,由现场裁判长裁决。,并记录评分结果。选手上交的结果经过加密裁判加密后交给评分裁判评分。:(1)在完成工作任务的过程中,因操作不当导致事故,扣总分10~15%,情况严重者取消竞赛资格。(2)因违规操作损坏赛场提供的设备,污染赛场环境等严重不符合职业规范的行为,视情节扣总分5~10%,情况严重者取消竞赛资格。(3)扰乱赛场秩序,干扰裁判员工作,视情节扣总分5~10%,情况严重者取消竞赛资格。(4)没有按照竞赛规程和任务书要求,比赛现场工具摆放不整齐、作业流程混乱、着装不规范、资料归档不完整,视情节扣总分5~10%。,将根据操作步骤、操作方法、操作规范性、操作结果等诸方面进行评分。,按照选手完成的任务情况,由裁判:..,不同时段评判取平均值的方法,以便能够客观公正考察选手的职业素养表现。成绩复核为保障成绩评判的准确性,监督仲裁组将对赛项总成绩排名前30%的所有参赛选手的成绩进行复核;对其余成绩进行抽检复核,抽检覆盖率不得低于15%。如发现成绩错误以书面方式及时告知裁判长,由裁判长更正成绩并签字确认。复核、抽检错误率超过5%的,裁判组将对所有成绩进行复核。,将子任务的得分按照权值合计计算后的得分作为最终成绩。最终成绩经复核无误,由裁判长、监督仲裁人员签字确认后公布。实际操作竞赛全部结束后24小时内公布最终成绩。;竞赛总分相同者,按照任务5、任务4、任务3、任务2、任务1的得分高低排序。前序任务得分相同时,依次按照后序任务得分高低排序,如果所有任务得分相同,则按照任务5最后综合考核测试任务的时间进行排序,时间少,则排序前。[2021]391号文相关规定。:..,以飞行器(本赛项系指:无人机,下同)作为智能化作业平台,将飞行器智能自主控制解决方案作为人工智能技术产业应用的新领域,进行赛项技术设计,以智能飞行器为载体,通过挂载传感、作业工具等装置,综合运用数字化信息采集、网络通信、人工智能应用、多传感融合、智能感知识别、自主控制以及自主决策等技术,将人工智能技术与飞行器结合,构成大赛技术平台,满足完成比赛任务的各项性能要求。技术平台需具备目标信息识别与提取、作业环境智能感知、作业路径智能规划、精准作业控制、作业过程可溯源可视化等功能,能实现自主感知探测、自主作业等任务。技术平台总体包括:内场设备调校开发区(如图1所示,以现场实际布置为准)及外场实地综合验证区(如图2所示,以现场实际布置为准)。内场设备调校开发区及外场实地综合验证区。内场设备调校开发区布局图见图1,比赛场地(4m*5m),其中包含三大功能操作区:智能程序设计区(软件开发平台);智能设备调试区(传感器调试);智能功能验证区(智能传感器、目标识别采集及验证、障碍识别验证等)。外场实地综合验证区布局示意图见图2,比赛场地(10m*15m*6m)和若干小型任务验证区,满足如下:(1)设置覆盖飞行区域的5G/WiFi网络环境;(2)同时配置物理保护网和设置:..(3)任意设置被搜索目标识别区以及投放区域;(4)设置作业环境起伏平台、障碍物。图1飞行器人工智能技术应用功能验证区布局图图2场外实地综合验证区(智慧植保验证区):..2。表飞行器人工智能赛项技术平台主要配置清单设备名称数量单位备注11套2智能传感器套件1套3定位套件1套4作业工具包1套5编程调试计算机及软件2套6无人机综合调试工作台1套7安全飞行区配套装置1套赛场主要设备的技术参数详见《飞行器人工智能技术应用赛项设备技术标准》。、工具等物品,清单如下表3所示。表3仪器工具清单序号名称建议型号数量1万用表VC890D1-2台2记号笔3mm--2支3十字螺丝刀3×751-2把4十字螺丝刀5×1501-2把5一字螺丝刀3×751-2把6一字螺丝刀5×1501-2把赛场准备工具清单和选手自带工具清单可能需要增减,由大赛组委会技术工作委员会在赛前30天公布。赛场配备的备用工具,具体规格、型号、数量与样题一并公布。选手不允许携带自制存储介质,自带无线通信功能的电子设备以:..,原则上每天安排2场比赛。,由技术工作委员会统筹考虑参赛人数和设备台套数,确定竞赛场次,工位抽签在赛前30分钟进行。,其日程安排详见表4。表4赛事时间安排表时间内容备注07:30~08:30检录、抽签任务1:飞行器智能部件安装测试任务2:任务目标信息处理与调试08:30~10:30任务3:飞行器智能功能集成与联调第1场任务4:飞行器系统整体联调与测试10:30~10:40转场10:40~11:10任务5:飞行器实景智能化作业第1天12:00~13:30午餐13:30~14:30检录、抽签任务1:飞行器智能部件安装测试任务2:任务目标信息处理与调试14:30~16:00任务3:飞