机器人比赛中,像游戏小地图一样的画面是如何实现的?
在 RoboMaster 比赛中,机器人对战的界面下方有一个小地图,能够实时显示着机器人在场上的移动状态。我们知道在很多游戏中也有这样的小地图设置。
然而,实体机器人比赛中的小地图状态并不像游戏一样,它无法仅通过几行代码来实现。
对战界面下方小地图显示
那么,这个小地图状态是如何实现的?答案就是——UWB 定位系统。
现实版小地图
在 2017 赛季 RoboMaster 比赛中,战场的四周放置有 6 个基站,包围住整个战场区域并构建了一个空间坐标系;场上所有机器人,身上各搭载了 1 个标签模块。基站和标签模块组成了能实现小地图状态显示的定位系统。
基站位置分布
在这个场景中,标签模块和基站以高达纳秒级的精确度记录 UWB 信号从天线发出和接收的时间,标签依次得到 6 个基站的距离,结合基站预先设置好的坐标,通过融合算法就能得到标签目标(机器人)所在位置的坐标。
比赛机器人实时定位
机器人的定位实现听上去挺顺理成章的,但想要做好其实不简单。我们先来看一下,当前市面上另外的两种主流空间定位技术,分别是视觉定位、GPS 定位。
视觉定位
视觉定位,原理上和双目视觉相似,是通过算法来捕捉目标物体在空间图像中的位置,进行定位。这个技术常见于自家产品大疆无人机里,如粉丝们非常喜欢的智能避障功能。
但是,若要应用在空间内对多个目标物体的定位,需要用多个摄像机对空间进行环绕,搭建难度高,且算法开发难度大。
双目视觉技术
GPS 定位
GPS 定位,渗透在人类生活的方方面面。可我们经常碰到这样尴尬的场景:下班了,想外出吃饭,这时打开手机某应用,先静等 1-2 秒获取当前位置,好不容易搜索到了附近自己想吃的美食。此时,再用打车软件叫了一辆网租车,结果司机告知说定位的地方不对,在原地等了老半天才上了车。
GPS 定位缺点在于延迟高,精度低,不仅是机器人比赛,在其他实时的空间定位应用中,都是非常致命的打击。
GPS 定位
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然而,RoboMaster 机甲大师赛中,战场局势瞬息万变,对物体定位要求非常苛刻。
经过工程师团队的不断优化,我们研发出了基于基站和标签模块的空间定位解决方案。相比较于上文提到的视觉定位和 GPS 定位,该解决方案拥有响应快、延迟低、成本小的优越性能。
这项技术通过三年 RoboMaster 机器人大赛的实战迭代,当前的技术版本能够达到 10cm以内的精度,而现阶段市面上同类产品仅仅只能达到 35cm的精度!如此高精度的研发成果,背后是万千参赛者和科技爱好者们共同的智慧结晶。
赛场定位显示
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下面是小R的胸有成竹广告时间。
RoboMaster 正式推出 UWB 定位模块,套装包括基站和标签模块,是当前市面上高性价比的室内定位解决方案!不仅能解决科研、科技竞赛等领域的相关技术难题,还能在 RoboMaster 自身比赛、夏令营等项目中参与版本迭代,产品性能十分强大。
UWB 定位模块
36ms 低延时
UWB 超宽带无线技术
纳秒至微微秒级非正弦波窄脉冲传输数据
4 基站条件下
50Hz 的高频解算
测距延时低至 36ms
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虚拟数据空间
稳定测距范围 40m
±10cm 的室内定位精度
无需环境特征、复杂配置
不惧累积误差
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数据读取
通过 RoboMaster 开发板和 Manifold 读取数据
显示实时轨迹或回放
完成路径规划与巡航
圆圈所示为标签模块
搭载轻至 42.3g 的标签模块
CAN 与 USB 两路接口
解算数据与原始数据,一包输出
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RoboMaster Assistant 调参软件
搭配 RoboMaster Assistant 调参软件
图形化轻配置
初次体验,快速上手
机器人路径规划效果(图片做加速处理)
自主规划姿态路径
显示实时定位
回放运动轨迹
多种需求,一次满足
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一口气说完了好多优点
性能强大的 UWB 定位模块
现在正式发售!
单个套装内包含
基站模块× 4
标签模块× 2
售价
套装:6999 元
标签模块:999 元
基站模块:1399 元
高校可享受教育折扣 6 折
官方订购电话 / 邮箱
PHONE :+86-15012826035 陈先生
EMAIL :robomaster@dji.com
注明 【UWB产品订购】+【需求情况说明】
目前只开放该渠道购买
RoboMaster UWB 定位模块,重新定义室内定位分析优化方式,不放过毫厘之差。RoboMaster 与万千参赛者共同探索的智慧结晶,现在,为你而来。
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