1.命题方向

消费互联方向

2.题目类别

应用类

3.题目名称

钢铁雄心 - 机器人对战平台

4.背景说明

【整体背景】

现在基于Arduino或树莓派开发板的小型组装自动避障车的产品很多，这些产品以完成预设功能为主，缺乏灵活性和拓展性。为打造一个既能保留基本避障能力，又可通过模块化扩展实现更丰富功能的新平台，本项目提出一种模块化兼容战斗车设计方案。该方案在现有自动避障车基础上，设置标准通用接口，可快速安装各种外挂武器装备模块。所有模块实现可插拔设计，用户可以根据需要自由配置不同组合。控制系统实现识别和管理各模块属性。

除基础避障功能外，用户可通过扩展不同的攻击、防护等模块，打造出功能各异的战斗机器人，实现遥控对战。这不仅丰富了产品的应用范畴，也能增强用户的参与感和社交乐趣。此外，本设计提供开放接口与标准协议，鼓励开发者依据规范设计新型模块。模块生产可形成产业链，丰富平台应用生态，推动相关技术及爱好的发展。用户也可参与二次开发，获得更大满足感。

通过模块化和开放性设计，该方案实现了自动避障车的功能拓展与升级，提供了一个可定制，社交性强，应用广泛的新型机器人平台。

此次项目要求，在现有开发平台上进行二次开发即可，可以选用市面上已有的任何避障车平台作为基础开发平台，可扩展部分包括但不限于外观模块、武器模块、防御模块、干扰模块等。相关模块需要具备可插拔性，模块外观可以利用3D打印技术进行个性化设计（推荐使用可回收型材进行制作，例如废包装箱等），其中所有模块均需包含重量属性，该属性与该组件的实际重量无关，仅作为后续重量累加用，当重量属性总和超过平台限定则该模块将不得挂载至平台上。

平台应具备如下模块：

(1)核心模块（必须具备）：该模块必须配置，但无任何额外作用，仅具备红外接收能力（信号全向接收），具备较低的能量值，模块可被外部防御模块包裹，模块一旦被直接击中则立即判定车辆损毁，损毁车辆立刻停止一切动作，并给出明确的声光提示；

(2)武器模块（必须具备）：该模块必须同时具备红外线发射及接收功能（武器模块被击中后可损坏），武器激发由遥控端控制，禁止自动连发，允许转动模式或固定模式，其中，转动模式的重量 > 固定模式的重量，该模块损毁后无需掉落；

外观模块（非必须）：该模块仅具备装饰作用，但需包含重量属性，可由3D打印机制做，该模块挂载时不得遮挡其他红外接收器；

（3）防御模块（非必须）：只包含红外接收器，每次被击中降低固定的能量值，能量值耗光则该模块失效（建议增加模块自动掉落功能）；

（4）行走模块（必须具备）：该模块是核心模块之一，设计该模块时要求动力值与能力值成反比，也即是速度越快越容易被击毁，速度越慢越坚固，被击中后车辆丧失动力，需在原地停留超过固定值后方可再次移动，允许加挂防御模块；

（5）手机App：车辆需要通过手机App进行遥控，车辆本身具备基本的wifi或蓝牙通信功能，手机可遥控车辆行进方向、激发武器发射、查看车辆已挂载模块的受损情况等，手机端启动后需与指定车辆绑定，在比赛环节一部手机仅允许控制一部战车。

【公司背景】

天津市融创软通科技股份有限公司：

天津市融创软通科技股份有限公司（简称“融创软通”），以“品质第一·客户至上·卓越执行”为理念，以矢志成为成为国内最专业的 IT 技术服务和人才服务提供商为核心价值观为客户提供更优质的服务。

服务范围包括：IT 咨询及解决方案服务、应用开发及维护、软件产品工程、业务流程外包（BPO）服务、IT 培训等。在金融、保险、电信、高科技、能源/公用事业等领域，具有深厚的行业积累和强大的技术服务能力。 融创软通设立有大客户事业部、产品事业部、企业服务部，人才外包服务部，教育培训事业部，可以满足客户对于 IT 解决方案的咨询和项目实施、通用产品采购和产品合作研发、企业需求定制开发和人力资源外包的需求。

融创软通致力于拓展智慧、智能业务，具有智能 SAAS 运维、电商与众包、固定资产智能维保、智慧能源、智慧市政等为客户提供解决方案，同时在人工智能，大数据，区块链项目研发上有重大突破。

融创软通先后被评为“国家高新技术企业认证”，“雏鹰企业”，“ISO9001 质量管理体系认证”、“CMMI3体系认证”等，同时又获得“天津市青年就业见习基地”、“国家级AAA信用认证企业”、“天津市软件行业协会会员单位”、“天津市产教融合型企业”等多项荣誉。

融创软通系IT服务型高科技IT企业，通过多年的积累公司先后获得国家发明专利1项，软件产品著作权23项，支持教育部产学研协同育人项目近40个。截至目前公司已累计服务各类型企业 200 家以上，服务全国各高校超过 50 家以上，获得了合作伙伴们的一致好评。

5.项目说明

【问题说明】

（1）App在此泛指所有通过移动端进行操作的平台，需要是独立的App程序，推荐鸿蒙平台，也可使用Android平台。App端应具备功能包括但不限于，够遥控车辆对决，面对面确定对战对手，查看个人战绩及排名，查看其它对决的基本信息等。

（2）战斗车辆平台的基础平台使用现有产品即可，若有需要可在开发板基础上进行研发，要求能够进行必要的数据通信（wifi/蓝牙/ZigBee等）。行进装置也可在现有平台上扩展，不限制履带式或滚轮式，也不限制行紧装置的数量，可以是双履带，也可以是四履带，可以是四轮车也可以是二轮或六轮车，但需在模块设计阶段基于不同行进组件不同的速度、能量值以及重量属性。

（3）对战仅会发生在同平台之间，不同平台不可对战，可以理解为，只有从同一个商家购买的基础平台以及符合同一属性设定标准外挂模块组成的战斗车辆之间方可进行战斗。比较的是同一标准下不同模块的组合策略、操作手的操作熟练度以及战术水平。

（4）需要给出模块实物（每个模块至少一个实物），并设计通用挂载方式以及数据连接方式（允许使用杜邦线形式连接），例如，可以考虑只将红外接收及发射器连接到主板上，其他外观样式通过电磁铁形式进行吸附式安装，能量耗尽则电磁铁失效。

（5）对战平台需要具备电子围栏（或物理围栏）机制，通过四个围栏信号发射装置在四个顶点位置的摆放形成一个四边形区域，从而将对战区域限定在一定范围内（例如：3m x 3m）,超出范围既判定为犯规（或失败），车辆不可再移动。注意，车辆之间不可发生碰撞，不允许通过撞击或物理攻击等直接接触的方式获取胜利。

（6）在进度允许的前提下，需要设计项目服务器端，该服务器仅用于收集对战信息，并根据战绩进行排行，胜利为3分，平局1分，负为0分，实时更新注册用户的战绩排行榜，同时收集用户对战时所用装备情况（装备名称，属性值）以及对战基本情况（对战人账号，对战时长等）。

（7）小车需自行携带电源（电池盒、可更换锂电模块均可），每场比赛规定指定时间（例如，15分钟），规定时间内无法分出胜负，则当前局为平局，对战双方各积1分，注意，需要设计对应的防作弊模式，例如，一场比赛是否有效的基本要素包括，双方均有发射，均有被击中，均发生电量（指所携带电池电量）消耗。

【用户期望】

（1）战斗车平台选型及数据接口扩展：给出平台选型或设计理由，针对外挂模块给出快速加挂方案（物理上层面以及程序层面），尽可能做到即插即加挂的效果。

（2）模块设计及规则设定：针对模块要求，给出不同模块至少一种设计方案，推荐使用3D打印技术（或硬纸板设计）设计外观，以不影响红外信号发送和接收为基准，同时设计出较为合理的模块间制约机制，比如，武器发射装置可以转动，则重量需要增加，武器重量增加，则无法挂载过多防御模块。行进模块速度提升，则能量下降，允许被击中次数即同步下降。外观模块占用重量，所以，外观虽能提升车辆的美观度增强个性，但也会造成其他模块加挂受限。

（3）App操作界面设计及操控方式：平台在加载模块后，原则上用户不再需要重新编写任何代码即可激活加载的模块并在App上展示出新挂载的模块，同时，每场比赛结束后，模块可重新激活。需要具备较为灵活的遥控方式以及武器发射方式，若条件允许，平台上可以实时反映车辆整体能量情况及各挂载模块的能量情况。

（4）服务器平台搭建及数据汇总：通过App实时传递相关比赛数据至服务器端，服务器端进行实时排序，同时服务器端应制定一定的规则，可以根据回传的比赛数据进行胜负手及比赛是否有效的判定。

（5）排行榜发布机制：可在App上查看对战排行榜，排行榜可分为地区榜，月榜，周榜等。针对前三名的参赛选手给与比较独特的排行展示效果。

6.任务要求

【开发说明】

（1）平台选型及模块设计（硬件 + 嵌入程序开发）

包括车辆平台选型、电子围栏方案设置以及外挂模块设计，同时还需要针对车辆控制，数据通信，模块挂载识别进行嵌入式开发。还需考虑对战车辆与用户的绑定方案。

需要针对外挂模块样式进行设计，充分考虑外观对于红外接收和发送功能的遮蔽性。

（2）数据调取集成功能

服务器端上线后，需要不断汇总用户的信息，包括注册时的基本信息，名下有哪些战斗车辆等。同时还需要收集对战信息并根据规则构建排行榜。

（3）实施操作功能

App操作方式要尽肯能简单，充分考虑到平台最终使用者0技术基础的特点，尽可能降低复杂度，提升参与度，使得参赛人的关注点集中在模块的组合搭配，操作手法的训练以及战术素养的培养层面。

【技术要求与指标】

（1）独立的App应用（鸿蒙原生App或Android平台）;

（2）平台易用性，易组装性，以及易上手特性;

（3）App操作界面设计贴合0技术基础人需求，在符合大众审美的前提下尽量美化操作界面设计;

（4）排行榜为实时更新，并可设立多个排行榜，例如有，分地区的月榜、周榜等;

（5）除核心模块外，其余每个模块不少于2种设计，包括外观、属性配置等;

（6）建议引入摄像头并在App端展现第一视角;

（7）对于模块间的制约关系给出较为合理的设计并图示说明。

【提交材料】

（1）项目概要介绍;

（2）项目简介PPT;

（3）项目详细方案;

（4）项目演示视频;

（5）企业要求提交的材料：

①项目详细方案中应包含物料清单、采购成本证明（淘宝结算截图或相关物料制作成本估算）及组装原理图；

②其他必要相关材料（例如，设备采购部分成本估算，成本越低越好）。

（6）团队自愿提交的其他补充材料。

【任务清单】

（1）战斗平台基础架构选择

基础平台选型，并进行基础功能开发，完成最初的基础外观设计。

（2）外挂模块设计（核心、武器、装甲、行动、外观等）

包括模块外观设计，能量值扣减机制设计以及属性值范围设计。需要考虑属性设计的合理性以及模块挂载的便利性。

（3）对战规则设计

制定对战规则，包括对战前双方在App上如何开局，单局时长，对战类型（1V1，混战等），如何判定胜负以及作弊监测。

（4）APP端设计及开发

设计并开发App程序，用于战车控制、个人信息更新、设备挂载以及查看个人排名（App控制开发有困难的情况下，允许使用独立的遥控器）。

（5）服务器端及管理界面

平台管理主要用于查看当前用户数，查看指定的战局的对战数据，对登记设备和用户进行简单统计。

（6）排行榜机制和开发

实时或定期进行排行榜生成，并发布到指定位置，由用户App进行读取。

【开发工具与数据接口】

（1）没有特定的开发语言和环境要求，有服务器端（建议Java实现），手机客户端，适用Android和IOS系统，也可以采用微信小程序或WebAPP开发。

（2）要求系统有移动应用客户端，有后台指挥管理端和数据可视化展示端。

（3）可以使用第三方应用接口，如产生费用，自行承担。

（4）网上购置的硬件设备平台，费用由参赛小组自行承担。

（5）系统初始数据请自行模拟化。

（6）华为鸿蒙3.x以上平台原生App。

（7）利用baidu或aliyun的AI数据接口构建深度学习平台，针对已收集到相关信息进行识别训练，从而不断提升推荐算法的效率（如产生费用，自行承担）。

7.其他

（1）提交材料注意命名规范。

（2）文档格式要求专业规范。

8.参考信息

无

9.评分要点

赛题评分要点见附件一：A 类企业命题初赛统一评分标准。