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第21届全国大学生智能汽车竞赛 — 地瓜机器人赛项正式方案
来源：古月居公众号 | 发布时间：2026年3月23日
一、核心要点
- 延续性：沿用第19届、第20届的竞赛地图、竞赛车模等物料。
- 允许改装：基于 OriginCar 系列车模，参赛队可对传感器、运动控制板、车载机电模块等进行改装。
- 改装限制：
- 车模底盘（车体结构、电机、转向舵机、车轮）不可调整
- 主控板必须使用地瓜机器人 RDK 系列开发板
- 全自主运行：不依赖路由器及网络，车模完全自主完成所有任务。
- 多方案可选：参赛队可采用不同自主设计方案（解决方案、软硬件等）完成任务。
二、赛事背景
在人工智能、智能机器人等前沿技术加速迭代的当下，多技术融合创新已成为驱动社会生产力跃升与产业变革的核心引擎。大模型（LLM/VLM）的突破性发展彻底重构了人机交互范式，让智能机器人具备解读人类模糊意图、灵活响应复杂指令的能力。
地瓜机器人（起步于2015年诞生的地平线）是业界领先的机器人软硬件通用底座提供商，创新性地将基于大模型的"云-边-端"一体化机器人开发底座引入竞赛平台。
三、竞赛场地
3.1 地图布局
| 区域 | 颜色 | 尺寸 (m) | 说明 |
|---|---|---|---|
| A区 — 场景大厅 | 浅蓝色 | 5 × 2 | 左下角为固定发车点/停车点 (P)；右上角为任务发布点（二维码标记牌）；区域内随机放置锥桶障碍物 |
| B区 — 通道区 | 浅黄色 | 5 × 0.5 | 中间有 0.5m × 1m 的通道连接 A/B/C 三区 |
| C区 — 诊疗区 | 浅绿色 | 5 × 2.5 | 中间黄色环形通道（宽 0.5m）；放置图生文标记牌与障碍物 |
3.2 赛场环境
- 地图由 25m² 结皮 PVC 绘制而成
- 无磁场干扰环境
- 可能存在表面不平整、边框裂缝、光照变化等因素，参赛队需考虑应对措施
3.3 障碍物
- 每场比赛在地图范围内设置 ≥5 个障碍物
- 障碍物为锥桶（黑色三角形标记）
四、竞赛车模与硬件规范
4.1 车模
仅允许使用 OriginCar 系列智能机器人套件：
| 特性 | OriginCar | OriginCar Pro |
|---|---|---|
| 结构 | 四轮阿克曼 | 四轮阿克曼 |
| 算力 | RDK 系列 | RDK 系列 |
| 传感器 | 单目相机、深度相机等 | 同左 |
| 扩展 | 激光雷达、语音板、OLED 屏幕 | 同左 |
| 系统 | 三层板机械结构 | 同左 |
4.2 主控板
必须使用 RDK 系列（可任选其一，数量不限）：
| 型号 | 算力 | 特点 |
|---|---|---|
| RDK X3 | 5 TOPS | 兼容树莓派接口，2.4G/5G WiFi，支持 4K60 编解码 |
| RDK X5 | 10 TOPS | 旭日5芯片，千元内最佳，大模型+视觉算法加持 |
| RDK S100 | 80/120 TOPS | 异构设计，兼顾感知推理与实时运动控制 |
4.3 传感器限制
| 部件 | 限制要求 |
|---|---|
| IMU（陀螺仪） | 仅板载或最小外围电路插件模块；❌ 禁用 USB 外接；❌ 禁用九轴以上芯片 |
| 里程计 | 仅用车载设备；❌ 禁用光流里程计 |
| 激光雷达 | 单线 TOF：VP100L / 轮趣 N10 |
| 深度相机 | 光鉴 Aurora930 |
| 语音模块 | 不限（参考：亚博智能语音交互模块、双麦克风声音传感器等） |
| 显示模块 | 不限（建议 ≤7 寸） |
| 电池 | 建议 ≤3500mAh 安全电池 |
| 机电模块 | 不限，可自行设计加装，但必须为车载模式 |
五、软件平台
5.1 NodeHub（方案提交平台）
- 统一竞赛方案提交平台
- 支持方案分阶段提交（赛前备案 + 赛后终版）
- 保留版本记录，支持公开/部分公开/仅赛事可见
5.2 RDK Studio（开发工具）
- 面向 RDK 平台的易用性开发工具
- 目标：5分钟完成算法方案演示
- 支持从演示方案平滑扩展为完整应用
- 下载地址：https://developer.d-robotics.cc/rdkstudio
5.3 方案提交阶段
| 阶段 | 时间 | 性质 | 内容要求 |
|---|---|---|---|
| 初版方案（备案） | 赛前 | 必需 | 队伍信息（统一ID规范）、RDK型号、技术路线概述；不作为评分依据 |
| 终版方案 | 赛后3个工作日内 | 推荐 | 规则适配调整、关键技术实现、工程经验总结、问题及解决思路 |
六、比赛任务
6.1 前置任务（5分钟）
赛前完成：竞赛方案、硬件搭建、控制程序、平台软件、通信测试等部署。
6.2 主任务流程
graph LR
P[发车点 P] -->|子任务1| QR[任务发布点<br/>扫描二维码]
QR -->|子任务2| B[通道区 B]
B --> C[诊疗区 C<br/>环形通道巡航]
C --> B2[通道区 B]
B2 -->|子任务3| P2[返回停车点 P]
子任务1 — 任务获取
- 从 P 点自主行驶至任务发布点
- 用相机扫描二维码标记牌获取任务信息
- 公布任务信息（三选一）：
- 语音文字播报 / 提示音播报
- 车载屏幕显示
- 语音播报 + 屏幕显示
子任务2 — 通道巡航与图生文
- 沿黄色通道顺时针或逆时针行驶一周
- 观察到人形立牌时，通过大模型图生文反馈识别结果
- 大模型流程：
图像 → OriginCar(RDK) → 本地/云端大模型 → 文字显示/语音播报 - 只能在黄色通道上行驶
子任务3 — 返航停车
- 从通道返回 P 点（车模 ≥ 2/3 在蓝白区域内）
- 到达标准：车模 ≥ 1/2 在指定区域内停住
6.3 罚时规则
| 子任务 | 违规行为 | 罚时 |
|---|---|---|
| 子任务1 | 触碰障碍物 | +10s/次（上限 30s） |
| 未到达任务发布点 | +50s | |
| 子任务1 总罚时上限 | 50s（记为 A1） | |
| 子任务2 | 触碰障碍物 | +10s/次（上限 30s） |
| 未完成图生文 | +20s | |
| 驶出黄色通道（≥1/2 在外） | +10s/次（上限视情况） | |
| 子任务2 总罚时 | 记为 B1 | |
| 子任务3 | 触碰障碍物 | +10s/次（上限 30s） |
| 未回到 P 点 | +50s | |
| 子任务3 总罚时上限 | 50s（记为 C1） | |
| 通用 | 误发车第一次 | 警告（不计时） |
| 误发车第二次 | +20s（记为 T1） | |
| 行为特别严重 | 警告或取消资格 |
6.4 计分公式
\text{竞赛用时} = \text{实际计时} + A_1 + B_1 + C_1 + T_1
排名：按竞赛用时最短为优胜。
七、竞赛规则
7.1 发车流程
- 每场仅 1 支队伍、1 台车模 竞赛
- 最多 5 名队员 上场，指定 1 人为发车员
- 上场后有 5 分钟 准备时间
- 裁判倒计时 "3、2、1，发车" 后启动
- 总限时 180 秒，超时即终止
7.2 重新启动
- 车模冲出场地或失控时可请求重启
- 次数不限，但计时不停止
- 发车员将车模放回发车区重新启动
7.3 比赛结束条件
- 180 秒计时完毕
- 参赛队主动提出结束（经裁判确认）
- 裁判吹哨后，发车员立即停车，车模交回检录区
八、技术要点
| 技术领域 | 说明 |
|---|---|
| ROS 2 通信 | 基于 ROS 2（TROS.B/ROS 2）实现 RDK ↔ STM32 通信，传感器采集与运动控制 |
| 视觉识别 | 二维码检测与解码、传统计算机视觉技术 |
| 目标检测 | YOLO 等算法，RDK 可同时处理多目标检测与实时跟踪 |
| SLAM | 同时定位与建图（Localization + Mapping），路径规划 |
| 大模型应用 | 本地大模型部署或云端大模型对接，实现图生文功能 |
九、联系方式
| 渠道 | 信息 |
|---|---|
| 竞赛 QQ 群 | 851643123 |
| 竞赛飞书技术群 | 见原文附图 |
| 公众号 | 卓晴老师、地瓜机器人、古月居 |
📌 与本地工作空间的关系：本工作空间 (
test_ws) 基于 ROS 2 Humble + OriginCar 描述包 + Nav2 + SLAM Toolbox，正是该赛项的典型开发环境。可直接用于竞赛方案开发与验证。