RoboMaster ( кит .机甲大师; пиньинь : Jījiǎ Dàshī ) — ежегодные межвузовские соревнования роботов, проводимые в Шэньчжэне , провинция Гуандун , Китай. Впервые стартовавшие в 2015 году, они являются детищем основателя и генерального директора DJI Фрэнка Вана [1] и совместно спонсируются Центральным комитетом Коммунистической лиги молодёжи , Всекитайской студенческой федерацией (ACSF) и правительством города Шэньчжэнь [2] . Это первые соревнования по робототехнике в спортивном стиле в Китае.
RoboMaster — один из четырех основных конкурсов робототехники под баннером China University Robot Competition ( китайский :全国大学生机器人大赛), наряду с Robocon , ROBOTAC и Robot Start-ups Competition. В настоящее время он включает четыре подконкурса — RoboMaster Robotics Competition, RoboMaster Technical Challenge, ICRA RoboMaster AI Challenge и новый RoboMaster Youth Tournament.
Идея конкурса зародилась в 2013 году как небольшое внутреннее соревнование, проводившееся в главном офисе DJI с импровизированным ипподромом, где инженеры могли выпустить пар, продолжая работать над технологической основой бизнеса компании. [3] Позже он был объединен с летним лагерем для студентов университета, в котором участвовало всего 24 человека, которым было поручено достичь автономной стрельбы по движущимся мишеням с использованием компьютерного зрения . В 2014 году этот летний лагерь вырос до 100 студентов, которым было предложено улучшить и модернизировать предыдущие технические разработки с помощью серии матчей по стрельбе роботов 4 на 4. Это стало основой для более позднего конкурса RoboMaster.
В 2015 году Robomasters впервые был запущен как соревнование по робототехнике. Это соревнование впервые представило миру конфронтационный бой роботов в стиле MOBA 5 на 5, и в нем приняли участие более 3000 студентов университетов со всего материкового Китая . В 2016 году для улучшения технического качества и опыта соревнований оргкомитет разработал систему судейства роботов нового поколения и потребовал, чтобы каждая команда имела 6 единиц с 1 роботом-героем, 3 стандартными, 1 базовым и 1 воздушным роботом в своем составе на 2-м соревновании Robomasters. Это также первый год, когда в Robomasters приняли участие команды из-за пределов материкового Китая, в них приняли участие университеты из Гонконга , Макао и Тайваня .
29 сентября 2017 года соревнование было официально переименовано в RoboMaster , увеличено до 7 роботов на команду и превратилось в соревнование, требующее комплексных навыков, охватывающих все научные и инженерные дисциплины. Кроме того, RoboMaster также добавил серию технических испытаний и совместно с Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) провел первый IRCA AI Challenge в Сингапуре .
В 2018 году 4-й конкурс робототехники RoboMaster добавил дополнительные технические требования к таким функциям, как требования к механизму загрузки и запуска для роботов Sentry и Aerial, и сосредоточился на обучении практических инженерных кадров, привлекая около 200 международных команд. В том же году DJI провел 2-й конкурс ICRA AI Challenge в Австралии, сосредоточившись на академических исследованиях в области робототехники. [2]
В 2019 году общий призовой фонд конкурса RoboMaster составляет 3 750 000 юаней (600 000 долларов США) [2] , из которых 500 000 юаней (75 000 долларов США) получит команда-победитель. Помимо призового фонда победители могут получить статус знаменитости среди 6 миллионов поклонников, которые смотрят прямую трансляцию онлайн. По словам генерального директора DJI Фрэнка Вана, RoboMaster — это его страстный проект для инженеров, «чтобы иметь сцену, соревнование, чтобы стать любимыми многими людьми, чтобы показать свою мудрость, показать свою точность», и турнир был разработан, чтобы «сделать суперзвезд из занудных студентов колледжей», и тем самым повысить интерес к области робототехники. Спонсируя популярный конкурс, DJI также может стать промышленной платформой по умолчанию, поскольку почти каждая крупная программа по робототехнике в китайских университетах теперь использует инфраструктуру DJI. [3] [4]
Соревнование 2020 года было отменено из-за пандемии COVID-19 . В 2021 году, хотя пандемия также повлияла на соревнования, некоторые из них прошли по всему Китаю, в дополнение к первому соревнованию Североамериканской университетской лиги RoboMaster, которое проводилось в кампусе Техасского университета A&M в Колледж-Стейшн, штат Техас . [5] Североамериканское соревнование включало соревнования 1 на 1 и 3 на 3. Профсоюзная команда RoboX из Университета штата Пенсильвания и Telpochcalli из Tecnológico de Monterrey была названа чемпионом североамериканского соревнования 1 на 1 2021 года, а ARUW из Вашингтонского университета стала чемпионом североамериканского соревнования 3 на 3 2021 года. [6] [7]
Соревнование по робототехнике RoboMaster ( кит .机甲大师对抗赛, «конфронтационное соревнование RoboMaster»), также называемое на английском языке RoboMaster FPS Competition , является главным событием RoboMaster по боям роботов , которое, по данным The Verge , является «крупнейшим, самым сложным и совершенно невероятным студенческим соревнованием по робототехнике в мире» [8] и привлекло интерес сотен колледжей/университетов, почти 1000 технологических компаний/организаций и десятков тысяч энтузиастов робототехники по всему миру. В отличие от западного гладиаторского стиля одиночных / королевских схваток, которые можно увидеть в Robot Wars или BattleBots , сражения RoboMaster сосредоточены в основном на дальних атаках , [4] с участием двух противоборствующих команд (красные против синих) роботизированных UGV, похожих на марсоходы (изначально 5 единиц, увеличенных до 7 единиц, включая UAV в более поздние годы), участвующих в кооперативных стычках, похожих на многопользовательские видеоигры- шутеры от первого лица (FPS). Соревнование проводится в инновационной киберспортивной игровой форме, направленной на создание зрелищ для толпы и на то, чтобы сделать противостояние более интуитивным и интенсивным. [9]
Соревнование транслируется в прямом эфире на официальном сайте и на различных платформах потокового видео, таких как Youku Sports , Tencent Video / QQLive и Bilibili , а также на Twitch для международной аудитории. В 2019 году были добавлены функции дополненной реальности , чтобы предоставить зрителям прямой трансляции дополнительную информацию, такую как плавающие полосы здоровья для каждого робота, мини-карта в реальном времени и состояние энергии/боеприпасов для дронов.
Матчи RoboMaster сосредоточены на способности применять и практиковать комплексные знания в области науки и инженерных дисциплин и требуют от участников полной интеграции робототехнических дисциплин, таких как машинное зрение , встроенные системы , машиностроение , инерциальная навигация и взаимодействие человека с компьютером и т. д. Участвующие команды должны независимо проектировать и создавать роботов с различными тактическими ролями, каждый из которых дистанционно управляется членом команды. Автоматизированное обнаружение цели (т. е. « аимбот ») не только разрешено, но и поощряется , поскольку команды, которые могут программировать лучшее и более быстрое программное обеспечение для наведения, просто доказывают, что они являются превосходными инженерами и, таким образом, должны по праву иметь техническое преимущество над своими противниками. Для роботов разрешены только электрические и пневматические источники питания (<20 МПа ), а внутреннее сгорание , взрывчатые вещества и опасные химикаты запрещены. Вес робота, размеры, выходная мощность и начальная скорость пули строго регламентируются, чтобы не допустить получения конкурентами несправедливых преимуществ просто за счет доступа к покупке лучших компонентов.
Колеса Mecanum являются повсеместной функцией, обнаруженной у всех наземных роботов, в первую очередь из-за игровой потребности в маневренности и тактической гибкости . За исключением робота-инженера, каждый соревнующийся робот оснащен пусковой установкой для снарядов , которая использует два колеса с моторным приводом для приведения в движение 17-мм (0,67 дюйма) или 42-мм (1,7 дюйма) пластиковых мячей, как в машине для сквоша . Каждый робот также оснащен системой брони с частотно-чувствительными пластинами датчика давления (предоставленными DJI), установленными на его шасси , которые обнаруживают попадания снарядов . Данные об ударах в реальном времени передаются по беспроводной сети в централизованную систему рефери, которая регистрирует вычет очков здоровья (HP), понесенный пораженным роботом. Робот перейдет в автономный режим и деактивируется («уничтожается»), если его HP полностью истощены, но может быть «оживлен», если дружественный инженер вернет его в зону регенерации на его собственной базе. Все роботы могут нести только ограниченный объем снарядов в своих бортовых бункерах и должны периодически возвращаться в точку снабжения Базы для перезарядки. Более тяжелые 42-мм снаряды наносят в 10 раз больше урона, чем стандартные 17-мм, но их можно собрать только на возвышенном «острове ресурсов» в центре арены (доступном только Инженеру). Чтобы воспрепятствовать спаму оружием , каждый снаряд, выпущенный роботом, считается слегка «нагревающим» его оружие, а длительная стрельба «перегревает» и наносит ему урон по здоровью. Если робот занимает обозначенную оборонительную позицию на поле, известную как «Аванпост» ( китайский :前哨站), он получит бонус за укрытие, который вдвое уменьшает нанесенный урон, и бонус за «охлаждение», который утраивает скорость его восстановления от «нагрева» оружия. Во время матча роботы, которые выживают дольше и наносят больше эффективных ударов, также могут накапливать очки опыта и повышать уровень, чтобы еще больше увеличить свою боевую мощь. Роботы также могут выполнять задания на поле — обычно стреляя по вращающимся электронным мишеням, известным как Руна силы ( китайск .能量机关), — и активировать различные минутные усиления, чтобы дать своей команде тактические преимущества.
Случайное столкновение сенсорной пластины с другими объектами приведет к небольшому вычету HP, но таран считается незаконной атакой. Намеренное запутывание, ограничение или препятствие движениям и процедурам перезарядки робота противника также считается нечестной игрой , и виновный будет наказан. В зависимости от серьезности нарушения наказание может варьироваться от прямого устного предупреждения судьями в комнате управления, затемнения интерфейса управления команды на 3 секунды, вычета HP, удаления виновного или даже лишения права на игру.
Роботы RoboMaster выпускаются в следующих тактических типах:
Базовое здание каждой команды (обозначенное #8) имеет форму тетраэдра с шестью сенсорными пластинами — три сверху, три по бокам. Оно начинается с трех защитных щитов, полностью скрывающих боковые сенсоры, что делает его непроницаемым для всех прямых огневых атак с уровня земли, и может получить урон HP только в том случае, если верхние сенсоры будут поражены сверху (дроном- бомбежкой или атакой с высокой дугой ). Базовое здание также защищено регенерируемым « виртуальным щитом », который обеспечивает 50 HP дополнительной защиты от коротких очередей легких снарядов (пока не будет «подавлен» продолжительной атакой или не будет поражен тяжелым снарядом) и полностью восстанавливается, если не получает атаки в течение 10 секунд, но теряет 50% оборонительной способности (25 HP) после того, как любой дружественный робот будет потерян на поле. Если робот-часовой уничтожен, защитные щиты, закрывающие боковые сенсоры, полностью опускаются, а «виртуальный щит» также исчезает, и База становится полностью уязвимой для всех снарядов. База считается «уничтоженной», когда ее здоровье падает до нуля.
Когда команде удается уничтожить базу противника, они захватывают флаг и достигают внезапной смертельной победы. Если ни одна из команд не может уничтожить базу противника в конце раунда, побеждает команда с наибольшим оставшимся базовым HP. Если оба базовых HP одинаковы, то побеждает команда, которая нанесла противнику больший общий урон HP. Если базовые HP и нанесенный урон одинаковы, то побеждает команда с наибольшим общим оставшимся HP. Если все одинаково, то матч считается сыгранным вничью. На этапе выбывания, где должен быть явный победитель матча, при необходимости будет сыгран дополнительный тай-брейк .
Конкурс проходит в два этапа — предварительный региональный этап ( китайский :分区赛) и финальный этап ( китайский :总决赛).
На региональном этапе турнир использует круговой формат , как футбольная лига, проводимый в кампусе номинированного университета в каждом групповом регионе. Каждый матч состоит из двух 7-минутных игр-схваток, в которых за победу в обеих играх начисляется 3 очка , за победу только в одной игре — 1 очко, а за неудачу в любой игре — 0 очков (ничьи и поражения считаются «неудачными победами»). Университетские команды из материкового Китая делятся на три региональные группы — «Север», «Центр» и «Юг», и 8 лучших команд из каждой группы (могут меняться в зависимости от фактического количества команд, участвующих в группе в этом году) автоматически проходят в следующий этап. Следующие 4 команды из каждой группы материкового Китая должны будут соревноваться в «этапе возрождения» из 12 команд ( китайский :复活赛), чтобы получить четыре дополнительных wild card- квалификатора. Команды за пределами материкового Китая (Гонконг, Сингапур, Япония, США, Канада и т. д.) классифицируются как одна "международная" группа и также пройдут круговой турнир для определения 4 квалификационных команд. Региональный этап определит в общей сложности 32 команды плей-офф, которые выйдут в финальную стадию.
Финальный этап проводится ежегодно в спортивном центре залива Шэньчжэнь в виде пяти раундов турнира с выбыванием по одному игроку , где применяется формат «лучший из трех» (для первых трех раундов, всего 28 матчей) или « лучший из пяти» (для полуфиналов, матчей за третье место и финальных матчей , всего 4 матча). [10]
RoboMaster Technical Challenge ( китайский :机甲大师单项赛, «RoboMaster single-event competition») происходит от RoboMaster Robotics Competition и проводится одновременно с ним, но фокусируется на академических исследованиях в конкретных областях робототехники и направлен на поощрение углубленного изучения технологий, развитие передовой робототехники и мотивацию участников к субспециализации . Он проверяет эффективность, качество и время, затрачиваемое роботами на выполнение отдельных заданий, требуемых от реальных боевых схваток роботов. Команды могут выбрать участие в одном или нескольких испытаниях, таких как «Стрельба на расстоянии героя», «Инженер, взбирающийся на остров в поисках боеприпасов», «Скоростная стрельба пехоты» и «Противостояние пехоты». [11]
ICRA RoboMaster AI Challenge ( китайский :人工智能挑战赛) организован Оргкомитетом RoboMaster совместно с Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). [12] Соревнование принимает форму «стрельбы автономных роботов» на площадке, полной функциональных ловушек . Участвующие команды должны использовать официальную платформу роботов для планирования и управления движением, позволяя роботам самостоятельно воспринимать информацию об окружающей среде и принимать решения относительно ситуаций на поле, запускать снаряды в своих противников. В конце игры побеждает команда с наибольшим оставшимся количеством очков здоровья .
Конкурс проводится в разных странах каждый год, чтобы еще больше расширить свое влияние в области международной робототехники, привлекая к участию большое количество ведущих университетов и научно-исследовательских институтов со всего мира. Ежегодный конкурс робототехники ранее проводился в Сингапуре (2017), Брисбене (2018), Монреале (2019).
После успешного 5-летнего проведения конкурса робототехники RoboMaster в начале 2020 года был запущен молодежный турнир RoboMaster ( китайский :机甲大师青少年挑战赛, «молодежное соревнование по вызову RoboMaster»), совершенно новое соревнование, ориентированное на несовершеннолетних участников. Упрощенная форма основного конкурса робототехники, молодежный турнир включает команды учащихся начальной и средней школы, разделенные на две категории: младшие (возраст 9–15 лет) и старшие (возраст 15–19 лет). Ранняя концепция сезона 2020 года включает двух коммерческих образовательных роботов RoboMaster S1 (разработанных как «Стандарт»), одного робота RoboMaster EP (обозначенного как «Инженер») и один мини-дрон Ryze Tello EDU (обозначенный как «Воздушный»). Команды-соперники будут участвовать в тактических перестрелках 4 на 4 с помощью своих самостоятельно разработанных/модифицированных роботов, а также выполнять несколько полевых задач, таких как перезарядка снарядов Инженером, автоматическое распознавание цели, отслеживание линии и активация руны силы Стандартами и пробитие брони базы Воздушным. Если базы обеих команд все еще выживут после окончания матча, победителем станет команда с наибольшим оставшимся базовым HP.
Молодежный турнир фокусируется на формировании теоретических инженерных знаний и навыков применения ИИ среди талантливых молодых людей в области STEM , а также на оказании им помощи в продвижении от понимания основ робототехники и простого программирования к освоению теории ИИ и управления роботами. Его соревновательный формат является проверкой адаптивности участников, навыков устранения неполадок и решения проблем, а также командной работы и чувства ответственности участников. [13]
DJI RoboMaster S1 — это «интеллектуальный образовательный робот» [14], представленный DJI 11 июня 2019 года как первый продукт из серии потребительских наземных дронов RoboMaster [15] , направленный на знакомство детей с робототехникой. Активно продвигаемый во время конкурса робототехники RoboMaster 2019 года, он стал неофициальным талисманом конкурса.
S1 (что означает «Шаг 1») — это похожий на танк чиби - вездеход, дистанционно управляемый по Wi-Fi и через приложение на мобильных устройствах Microsoft Windows , Apple iOS и Google Android , с такими функциями, как передняя подвеска с пружинным демпфированием , четыре всенаправленных 12- роликовых колеса Mecanum , которые позволяют маневрировать , камера FVP 1080p , установленная в 2-осевой карданной турели «голова», и возможность «сражаться» с другими единицами S1 либо с помощью инфракрасного луча осветителя (который «помечает» другие объекты, как в лазертаге ), либо соосного гелевого бластера (который стреляет гидрогелевыми шариками с зеленой светодиодной подсветкой для создания трассирующих эффектов). Разработанный как массовая версия пехотных роботов, используемых в официальных соревнованиях, S1 имеет в общей сложности шесть сенсорных панелей — четыре инфракрасных/звуковых гибридных датчика на четырех сторонах шасси и два инфракрасных датчика на боковых сторонах башни), которые регистрируют очки попаданий для подсчета очков в матче.
RoboMaster S1 имеет максимальную скорость 3,5 м/с (12,6 км/ч) вперед, 2,5 м/с (7,2 км/ч) назад и 2,8 м/с (10 км/ч) вбок. Скорость вращения башни достигает максимума 600°/с, а вес робота составляет 3,3 кг.
Из коробки пользователь должен собрать S1 из отдельных частей (руководствуясь подробным руководством) и запрограммировать его функциональность ИИ для выполнения пользовательских задач. DJI использует как Scratch , так и Python вместе с программными модулями, чтобы помочь конечным пользователям изучить кодирование . [16]
DJI RoboMaster EP — второй образовательный робот из линейки RoboMaster, официально выпущенный 9 марта 2020 года, хотя впервые он был анонимно представлен в рекламном ролике RoboMaster S1 на YouTube от 25 ноября 2019 года. [17]
EP имеет схожие шасси и конструкцию колес Mecanum с S1, совместим с многосторонним оборудованием, поддерживает несколько программных платформ и имеет открытый SDK . Новое оборудование включает в себя высокопроизводительные сервоприводы , роботизированные руки , захваты , инфракрасные датчики глубины, модули передачи датчиков и модули передачи мощности, а также более 50 программируемых модулей. Рулевой механизм RoboMaster EP можно настраивать через интерфейс программирования. EP поддерживает более 20 сторонних датчиков и оборудование с открытым исходным кодом, такое как Micro Bit , Arduino и Raspberry Pi . [18]
В 2017 году DJI выпустила шестисерийный реалити- шоу под названием超能理工派( пиньинь : Chāonéng Lǐgōng Pài , букв. « Superpower STEM Party») в сотрудничестве с Hunan TV . Шоу транслировалось на iQiyi , Youku и Bilibili в 20:30 UTC+8 каждую пятницу с 23 марта по 27 апреля.
Шоу снималось с 13 по 26 августа в новом районе Дапэн и представляет собой научное состязание между командой «Чемпионы» (состоящей из участников победителя RoboMaster 2017 Южно-Китайского технологического университета ) и командой «Мстители» (состоящей из финалистов RoboMaster 2017 из других университетов), при этом каждый эпизод включает в себя 5 раундов технических испытаний. В каждом раунде конкурса участники должны расшифровать сообщения, чтобы получить и выполнить задания, а победители получат бонусы для последующей битвы роботов. В первых 3 раундах проигравший в битве будет иметь выбывшего члена команды, которого заменит случайный новичок, назначенный шоураннерами.
Robomasters: The Animated Series — это шестисерийный аниме- мини-сериал совместного производства Китая и Японии, снятый Ясутакой Ямамото ( My Monster Secret , Hero Bank ), Масаюки Сакой (эпизод 3) и Кацуюки Кодера (эпизод 5), спродюсированный DJI и включающий анимацию DandeLion Animation Studio LLC ( Pingu in the City , The Girl in Twilight ) и GONZO, а также музыку Ёсихиро Ике . [19] Он транслировался на канале WOWOW с 13 октября по 17 ноября 2017 года.
Сюжет разворачивается вокруг Фан Дандана, гика -первокурсника колледжа , который полон решимости сделать свой двойной конвертоплан KAKA величайшим роботом в мире. Однако в первый же день он случайно ударил девушку по голове фрисби во время тестирования автономного захвата . Впечатленная дизайном KAKA, девушка приглашает его присоединиться к своему клубу — студии Clear Water Bay , неукомплектованной отколовшейся группе робототехники, возглавляемой чопорным гением мехатроники Чжэн Чжуном, который хотел победить свою старую университетскую команду на соревновании Robomasters. Несмотря на отвращение Дандана к Robomasters из-за плохих детских воспоминаний, ему трудно устоять перед искушением...
Заглавная песня аниме — «super nova», исполняемая Кэнъитиро Охаси, более известным под сценическим псевдонимом KENN .
Документальный фильм RoboMaster ( китайский :《机甲大师纪录片》 ) — ежегодный документальный сериал, в каждом эпизоде которого рассказывается о выдающейся университетской команде и берутся интервью у команд о стремлениях, самоанализе и личной борьбе этих молодых инженеров, предшествовавших соревнованию в том году. Первый сезон состоит из 26 эпизодов и дебютировал 13 апреля 2018 года эксклюзивно на Tencent Video , с 2 новыми эпизодами, выпускаемыми еженедельно. Второй сезон состоит из 23 эпизодов и дебютировал 17 апреля 2019 года.