RoboMaster 高校 Sim2Real 挑战赛（简称“RMUS”）的核心形式是通过全自动运行的、经过官方改装的 RoboMaster EP 机器人兑换矿石，以获得相应分数。参赛机器人在 5 分钟比赛时间内，采用Sim2Real 模式，根据兑换标签显示信息，兑换对应矿石来获取分数，最终根据总分数进行排名。比赛主要考察在仿真平台中完成的程序在实际部署中的运行效果。参赛队伍需要在模拟器中进行算法开发与调试，并在规定日期内在线上提交代码，以完成矿石兑换任务。
校内参赛办法
（1）报名截止时间： 2024 年 3 月 1 日
报名参赛的队伍请将填写完成的参赛信息电子版和参赛作品发送至邮箱：02819@zjhu.edu.cn、03211@zjhu.edu.cn或者1270824884@qq.com，大赛工作人员将及时确认相关参赛信息并且对参赛作品进行评比。
（2）奖项设置：
学校将对专项赛中三个不同赛道分别评出一等奖，二等奖，三等奖各若干名，并颁发荣誉证书。
（3）其他事项：
如对本次大赛有任何疑问，请联系：
张老师：18157217972 ，邮箱：02819@zjhu.edu.cn
陈老师：15140391047 ，邮箱：03211@zjhu.edu.cn
参赛人员
参赛人员职位及职责请参阅下表：
表 2-1 参赛人员职位及职责
职位 | 职位说明 | 人数 | 身份 | 职责 |
指导老师 | 给团队提供战略、技术、管理等指导与支持 不可兼任参赛队员 | 0-1人 | 参赛队伍所在的高等院校中在 2023 年 10月 - 2024 年 6 月具备科研、教学工作资格的教职人员 | 1.需对全体队员的人身财产安全负责 2.协调校内资源，指导团队制定项目计划，把控备赛进度，帮助团队顺利完成比赛 3.参赛期间，指导老师需积极配合组委会的工作 |
队长（仅限一人） | 队伍核心成员，团队技术负责人 组委会的主要对接人 | 1人 | 2024 年 9 月前具有在校证明的高等院校全日制专科生、本科生、硕士研究生和博士研究生等 | 1.负责人员分工、统筹以及战术安排调整 2.比赛期间，队长必须参与领队会议，代表队伍确认每场比赛的成绩、参与申诉流程和处理申诉等 3.赛后，队长需负责队伍的传承与发展 |
一般队员 | 团队其他技术人员，不可兼任指导老师 | 1-4人 | 2024 年 9 月前具有在校证明的高等院校全日制专科生、本科生、硕士研究生和博士研究生等 | 算法组：程序开发 机械组：机械结构维护 嵌入式组：接口调用和程序开发 |
场地为 4 * 5 米的矩形区域，主要包含有启动区、停车区、兑换站、矿区、障碍块、公路等基础设施，如下图所示。
图 3-1 场地模块示意图
启动区是比赛正式开始前放置机器人的区域。比赛开始前，通过特定限位模具将机器人放置到基地区蓝色方框内。机器人夹爪朝向与箭头保持一致。停车区是比赛选手结束比赛机器人的停止区域。比赛结束前或提前结束前，需通过选手的场地导航将机器人停在红色方框区域内（45*50cm 红框内面积，红线宽度 10cm），机器人的投影完全在停车区内判定为停车成功。
图 3-2 启动区与停车区
兑换站由兑换标签、兑换平台组成。一共有 3 个兑换标签，位于兑换平台上方。兑换平台对应其上方的 3 个兑换标签，兑换平台正面贴有定位标签供机器人进行定位。
图 3-3 兑换站示意图
兑换平台尺寸如下图所示（单位 mm）：
图 3-4 兑换平台尺寸
场地中设置 3 个定点矿区，各矿区中心点距离兑款平台距离相同，如下图 2-7 所示蓝色区域（40*40cm正方形）。
图 3-5 矿区示意图
矿石为边长 50mm 的正方体，重量约为 98g，材质为 ABS。每个矿石的各面具备相同的数字识别标签，底色为 45mm 红色正方数字标签，不同矿石数字识别标签的取值范围为 1-6。
图 3-6 矿石示意图
3.2仿真技术架构
比赛的仿真平台方案是 AI Habitat 2.0。该仿真平台主要由 Habitat Sim 和 Habitat Lab 两部分组成。Habitat Sim 是一个高性能、支持物理引擎的 3D 仿真器。Habitat Lab 是一个针对端到端训练任务的模块化库。
比赛选择 ROS 作为标准的通信接口，并通过 ROS-X-Habitat 将 AI Habitat 平台利用 ROS 与现有机器人的资源连接起来。组委会基于 ROS 提供统一的机器人传感器数据采集接口和执行器控制接口，参赛队伍将专注于机器人算法的开发。机器人提供的传感器数据与其他具体参数，请参阅官方发布的 Tutorial 文档。
仿真平台架构分为两大部分：Server 和 Client。Server 是组委会配置好的 Habitat 环境 Docker 镜像。在仿真环境中，Server 将向参赛队伍提供机器人模型和比赛场地。其中的 Game Field 模块包括：比赛场地、兑换站和矿石等道具。Robot 模块中包括：传感器的数据接口和执行器的控制接口。具体的接口说明请参考官方发布的 Tutorial 文档。Client 是模拟 EP 机器人主控的硬件资源，在此作为单独封装的比赛任务 Docker 镜像。参赛队伍可以调用 Server 镜像中提供的接口，在 Client 镜像里进行比赛任务的算法开发。其中的 User 模块包括：组委会提供的 Demo 程序和参赛队伍需要开发的功能模块。System 模块包括：全部比赛任务的监测系统、Log 系统、以及裁判系统的通信系统等。System 模块的进程优先级高于 User 模块。
图 3-7 平台架构
比赛机制
每局比赛限时 5 分钟。一轮比赛开始，官方人员会在比赛场地上的三个矿石区随机放置 6 块矿石（每个矿区会至少随机放置 1 块矿石），则该一轮所有比赛队伍均采用该轮随机的矿石分布进行比赛。机器人从启动区出发后，须自动从矿区获取矿石，并按照兑换标签的提示，将对应矿石放入正确的兑换平台上，在完成基础三个矿石摆放后，可以将剩余矿石堆叠在基础三个矿石上，将获得额外奖励分。机器人的投影完全在停车区内判定为停车成功，未停车成功时将在整体得分上扣 6 分。机器人完成停车或者比赛时间耗尽时，比赛结束。
4.1矿石分布规则
矿区中矿石分布：
6 个矿石初始位置为场地内三个矿区内随机分布（每矿区内至少会有 1 个矿石），各矿石在矿区内间隔不小于 100 mm，无相互堆叠放置情况。
比赛开始时兑换标签会从 1-6 的数字中随机显示 3 个不重复的数字。比赛过程中，兑换标签显示的数字维持不变。机器人按照兑换标签显示的数字，将含有对应数字识别标签的矿石顺序放至到正确的兑换平台上，以获取对应基础得分。
1. 基础分：三个序号矿石以最终顺序相同得分，顺序错误摆放矿石不得分（基础分 1 个矿石 10 分，三个矿石合计共 30 分），一层如出现其他矿石，除兑换标签显示三个序号矿石以外矿石均不得分。基础三个序号矿石摆放时，裁判系统会自动记录三个矿石，以第一次的每块夹取放置时间为准。
2. 奖励分：在兑换的基础三个矿石上，进行堆叠其余矿石将额外获得奖励分（未完成基础 3 个矿石摆放，将无法获得额外奖励分）。二层及以上，单个矿石得分为：2*（所在层数-1），上限为四层。
4.3兑换规则
要成功兑换矿石，须同时满足以下条件：
1. 按照电子兑换标签显示信息，将含有对应数字识别标签的矿石放入对应平台上（顺序需与电子标签显示一致）；
2. 基础 3 个矿石任意面与兑换平台底面完全接触（显示序号的 3 个矿石以外的矿石接触底层兑换平台
则均不得分）；
3. 二层及以上矿石的层数判定条件：该矿石接触第一层矿石未接触兑换平台则判定为第二层矿石；该矿石接触第二层矿石未接触第一层矿石则判定为第三层矿石；该矿石接触第三层矿石未接触第二层矿石则判定为第四层矿石。
以下为几种兑换状态的样例（兑换站的显示序号从左向右为 1-2-3）：
图 4-1 基础三个矿石兑换成功（得分 30 分）
图 4-2 基础三个矿石兑换失败
（矿石的任意面均不与兑换槽凹槽底部完全接触，得分 0 分）
图 4-3 基础三个矿石兑换失败
（矿石序号顺序均不相同，得分 0 分）
图 4-4 兑换奖励分特例
（基础三块矿石符合兑换成功 30 分， 6 号矿石为二层 2 分，5 号矿石未符合一层 0 分，得分 32）
4.3计分规则
优先按照成功兑换的矿石得分多者获胜。在成功兑换的矿石得分相同的情况下，按照停车耗时短者获胜。
R1：比赛取三轮比赛最高分进行排名；
R2：若出现最高分一致的情况，则比较三轮中次高分成绩，以此类推；
R3：若三轮比分相同，则重赛。重赛成绩仅用于区分比分相同的队伍的排名先后，不参与总排名。
表 4-1 排名示例：
竞赛文件
下载 Habitat 环境 Docker 镜像和比赛任务 Docker 镜像链接：
https://github.com/AIR-DISCOVER/ICRA2024-Sim2Real-RM