2020年全国水下机器人大赛(大连)方案【0817更新】

 
一、大赛目的

习近平总书记提出了进一步“关心海洋、认识海洋、经略海洋，推动我国海洋强国建设不断取得新成就”的重要指示。人工智能、机器人、海洋工程作为《新一代人工智能发展规划》和《中国制造2025》规划的重点发展领域，既是先进制造业的关键支撑装备，也是改善人类生活方式的重要切入点，是衡量一个国家科技创新、高端制造发展水平的重要标志。为抢抓海洋科技与人工智能战略机遇，聚集和整合海洋人工智能领域的学术研究、技术研发、教育培训、创新应用、产业发展等方面的资源，引导高校加强对学生在海洋科技与人工智能方面的创新意识和创业能力的培养，培育和推广水中机器人的创新科研成果。海洋人工智能涉及广泛的领域，包括机械电子学、机器人学、传感器信息融合、智能控制、通讯、计算机视觉、计算机图形学、人工智能等等。为促进海洋人工智能领域的研究与发展，通过开展水下机器人水下智能作业的比赛，不仅能够促进海洋人工智能研究领域的快速发展，加速海洋人工智能技术的商品化、产业化进程，也能够使得研究和教育相结合，激发了青年学生的强烈兴趣，通过比赛推动海洋智能装备先进技术推广与普及、激励创新型人才培养、促进行业内交流与合作为宗旨，包含赛事、展示演示、高峰论坛、专题论坛等版块，兼顾技术挑战性与观赏性，是科学技术研发、应用与产业的完美结合。
全国水下机器人大赛（大连）（原水下机器人目标抓取大赛），构建面向重大需求真实环境下的科技竞赛与测试平台。全面促进水下机器人敏捷机器人理论、技术与产业的发展。借助水中机器人比赛，对机器人协作技术的前沿研究成果进行检验，探索多个机器人在不可预测的动态环境中如何密切配合、协同作战，以赛促研，引领科学技术创新；以赛研育产，促进产业结构调整和升级发展。
本次比赛参赛将面向全社会从事海洋人工智能领域的软硬件开发、制造、应用以及课题、技术等内容研究的企业、机构、院校或团体，基于开放式平台进行应用技术比拼。比赛确保赛事公平公正，鼓励各行业各层次的专业团队参与比赛，发挥平台集聚效应，推动海洋机器人产业落地和地方产业发展，打造大连在海洋人工智能领域的名片。
全国水下机器人大赛(大连)已经成功举办三届，在国家自然科学基金委员会和鹏城实验室组织下，2020年5月已经完成了湛江赛(原计划时间为2019年12月)的举办，本方案为9月的大连赛。由此已经形成了水下机器人的南北双赛，南方赛以AUV巡航和探测为主，北方赛以ROV智能和作业为主，双赛相辅相成，各有侧重。本届比赛的举办，有利于加强大连市相关高校、科研院所和企事业单位在海洋装备和技术领域与鹏城实验室等单位的产学研合作以及技术和人才方面交流，提升大连市海洋科技实力。

二、大赛主题

筑梦海洋，智能引领

三、参赛条件

国内外各高校、研究所、企业均可参赛。

四、大赛方案主要内容

（一）全国水下机器人大赛（大连）
1. 组织架构
主办单位：
国家自然科学基金委员会
大连市人民政府
鹏城实验室
承办单位：
大连市科技局
大连理工大学
大连金普新区管委会
大连金石滩国家旅游度假区管委会
（1）指导专家组
指导专家组组长
高  文（工程院院士、鹏城实验室主任）
郭东明（工程院院士、大连理工大学校长）
王天然（工程院院士、中科院沈阳自动化所研究员）
郑南宁（工程院院士、中国自动化学会理事长）
指导专家组副组长
张兆田（国家自然科学基金委信息中心主任）
李建军（国家自然科学基金委科学传播中心主任）
何  杰（国家自然科学基金委信息科学部副巡视员、综合与战略规划处处长）
王飞跃（中国自动化学会监事长）
李大民（大连市科技局局长）
柳金红（大连金石滩国家旅游度假区党工委书记、管委会主任）
马英骥（大连市金普新区管委会副主任）
邹  鹏（鹏城实验室常务副主任）
宋永臣（大连理工大学副校长）
（2）赛事工作组
潘  庆（国家自然科学基金委信息学部综合与战略规划处处长）
吴国政（国家自然科学基金委信息学部三处副处长）
蒋行海（大连市科技局副局长）
梅  涛（鹏城实验室主任助理）
罗钟铉（大连理工大学校长助理）
李东伟（金石滩国家旅游度假区管委会副主任）
谭向阳（金石滩国家旅游度假区管委会副主任）
王振鑫（金石滩街道党工委书记）
（3）裁判技术组（姓氏笔画排序）
王国胤（重庆邮电大学教授）
卢湖川（大连理工大学教授）
朱文武（清华大学教授）
刘增武（中船重工760所副总工）
孙长银（东南大学教授）
孙希明（大连理工大学教授）
吴  枫（中国科学技术大学教授）
张卫东（上海交通大学教授）
张爱东（香港中文大学教授）
罗  均（重庆大学教授）
罗笑南（桂林电子科技大学教授）
俞建成（中科院沈阳自动化研究所研究员）
秦洪德（哈尔滨工程大学教授）
黄庆明（中国科学院大学教授）
崔军红（吉林大学教授）
谢少荣（上海大学教授）
鲁仁全（广东工业大学教授）
薛建儒（西安交通大学教授）
（4）赛事组织组
总体协调：韩军伟（国家自然科学基金委）、王国春（大连市科技局）、赵士禹（金普新区科技局）、陈殿波（金石滩国家旅游度假区）、李胜全（鹏城实验室）、樊鑫（大连理工大学）
宣传报道：张志旻（国家自然科学基金委科学传播中心）、辛永亮（大连理工大学）、满峰（金石滩国家旅游度假区）、包时光（金石滩国家旅游度假区）
高端论坛组织：吴国伟（大连理工大学）
程序保障：王雷(大连理工大学)、杨杨（上海大学）、覃振权（大连理工大学）、浦刚（鹏城实验室）
环境支持：刘赫（金石滩国家旅游度假区）、王清堂（金石滩街道）、刘宇（金石滩旅游集团）、朱明（大连理工学）
会务接待：石成田（大连理工大学）、高军（金石滩国家旅游度假区）、孙丽（金石滩国家旅游度假区）、吴立忠（金石滩国家旅游度假区）、赵杨（大连理工大学）、杨鹤（会务公司）
安全保障与疫情防控组：刘运峰（金石滩治安分局）、呼义明（金石滩治安分局）、戴经捷（金石滩医院院长）、石成田（大连理工大学）
2.比赛的主要时间和地点
比赛由大赛组委会负责组织，采用视频图像实时回传及现场判断形式，由评委打分决定参赛者最后名次。
地点：大连金石滩国家旅游度假区（黄金海岸）
报名时间：2020年6月01日-7月25日
初选时间：2020年8月15日-20日
报到时间：2020年9月16日（队伍调试）
初赛时间：2020年9月17日、18日
决赛时间：2020年9月18日、19日（与初赛错时、错场地执行）
论坛时间：2020年9月20日
如遇天气因素，将改在比赛地点南向水池内举行。
3.参赛队伍
本次赛事将邀请20-25支国内队伍参赛。
筛选规则：提交的材料以及过去5年在该领域同类竞赛中获奖情况。
4.赛事组成
（1）项目初选
（2）资格赛
（3）决赛
5.比赛内容
（1）目标识别技术组（线上赛）
①水下目标识别（含增强）赛
（2）人机协同抓取技术组
① 人机协同抓取、自主抓取资格赛
②人机协同抓取决赛
（3）自主抓取技术组
（4）群众科普互动活动（展示）
6. 比赛场地选址和技术升级

（1）比赛场地选址
资格赛和决赛场地均选址在大连金石滩黄金海岸汽车露营地附近。


该场地主要有如下技术特点：
（2）比赛赛制调整
a.初赛决赛均为自然的开放海域；
b.多场地、多船只并行比赛:资格赛码头可以划分为两个场地，两支队伍同时入水比赛，提升比赛效率。
c.资格赛流程：比赛队伍可以在码头场地外预先准备，但一旦其机器人主体进入比赛场地后，即开始计算资格赛准备时间。每支队伍在资格赛码头场地有20分钟准备时间和30分钟比赛时间，一旦队伍准备时间超过20分钟，无论是否准备完成，都开始计入30分钟比赛时间，但队伍若提前准备完成，则要等准备时间结束后才可以开始比赛（注：开始比赛指机器人已经入水，浮在水面，但开始比赛之前不可以有任何比赛的操作）。
d.决赛流程：决赛与资格赛错时1天进行，即在资格赛的第二天同期开始进行决赛。入围队伍在决赛开始时即可以上船，驶向决赛海域（为安全起见，行船期间禁止队员进行任何准备和操作），船到达指定海域完成锚定后，队伍开始准备并开始进入计时阶段，每支队伍的准备+比赛共有90分钟时间，队伍准备完毕后可随时入水比赛，若需要吊装则向裁判请求吊装工作并停止计时，吊装完毕后恢复计时并进行比赛。若队伍同时进行人机协同和自主抓取则中途需要机器人浮出水面一次，统计人机协同抓取结果后继续进行自主抓取比赛。
决赛计划安排4个以上的比赛区域，可以为队伍提供更多的比赛时间，也可以提升比赛效率。
（2）评价标准提升。
各比组别在各自的评价中设置更多内容和细化指标，增加了浓缩现场视频和技术答辩的环节，更加保障了比赛结果的准确性。
（3）增加水下定位
启用USBL(2个)+GNSS(做亚米级)定位/自备惯导，共享位置信息。水下定位是水下机器人实现巡游、跟踪和勘探工作的必要条件，开放水域增加的水下定位，可以用于人机协同赛项和自主抓取。

（4）增加水下作业的考察环节（待定）
寻：遍历点：1个：给出绝对经纬度坐标，提供USBL/GNSS
采：指定区域的水底表层土壤采样，并带回，>10g
抓：传统的人机协同/自主抓取环节
（5）大赛展示多样。
本届比赛改变了单一面向参赛团队的形式，在比赛过程中面向市民增设科普展和虚拟场景互动，全景展现人工智能在海洋领域的发展和应用，把机器人的运动用VR等虚拟手段展现出来，实现本届大赛的科普和科研的有机结合。
（6）大赛备用地点
如遇恶劣海况影响，比赛将选在南向200米处的养殖圈内，该圈与海面隔离，不受外界海浪影响，水深最深6米，内部生态等方面可以满足应急比赛的要求。

五、高峰论坛主要内容

本届高峰论坛于2020年9月20日在大连金石滩室外场地进行，同时进行多平台线上直播活动。
将邀请国家自然科学基金委员会、大连市政府主要领导，五位院士和五十多位“杰青”“长江”在内的相关领域知名专家学者、产业界代表等，提供一场人工智能领域的科技前沿盛会，为水下机器人科技发展、创新合作提供交流平台。
本届论坛拟邀请进行学术报告的线下和线上活动参与院士包括：

郭东明教授	工程院院士、大连理工大学机械制造专家
高文教授	工程院院士、鹏城实验室人工智能专家
何友教授	工程院院士、海军工程大学雷达专家
樊邦奎教授	工程院院士、总参55所无人机侦察技术专家
陆军教授	工程院院士、电子科技大学预警机领域专家

六、奖励及支持

对于进入大赛决赛的优秀参赛团队，本次大赛提供以下奖励支持。
目标识别组：设立一、二、三等奖，其中，
一等奖1个，奖金2万元；
二等奖3个，奖金1.2万元/个；
三等奖5个，奖金6000元/个。
人机协同抓取组：设立一、二、三等奖，其中，
一等奖1个，奖金3万元；
二等奖2个，奖金2万元/个；
三等奖3个，奖金1万元/个。
自主抓取组：设立一、二、三等奖，其中，
一等奖1个，奖金5万元；
二等奖2个，奖金3万元/个；
三等奖3个，奖金1.5万元/个。
单项奖若干。