2016年10月28日至30日為期3天的2016中國機器人大賽在長沙紅星國際會展中心開幕，來自全國28個省、自治區、直轄市的240餘所院校的近1200支參賽隊伍同場競技，將充分展示機器人的創新能力和技術水平。

中型組模擬比賽是對應RoboCup中型組的模擬比賽，筆者作為技術委員會委員負責模擬軟體維護、文件編寫、比賽組織、技術支援等等。詳細資料請訪問simatch

中國機器人大賽中型組模擬比賽

China Robot Competition Middle Size Simulation League (With English User Manual)

演示視訊 Demo Video

說明

該軟體包包括了robot_code模組，gazebo_visual模組，coach4sim模組，common模組以及auto_referee模組，其中，參賽選手主要注重robot_code模組，裡面包含的是控制機器人運動的相關程式。各個模組的介紹如下：

• robot_code: 機器人的感知、規劃、運動控制等方面，由NuBot隊伍的機器人程式碼改造而成,其中主要的策略等(在nubot_control軟體包中)部分已經刪除，選手應自行編寫，其餘部分可以直接沿用，也可隨意改動。
• gazebo_visual: Gazebo模擬平臺，除基本的設定（在sim_config檔案中）外，不應做其他改動。最終使用版本以比賽時的版本為準。
• coach4sim: 用於模擬的coach，傳送比賽開始、暫停、站位等指令。
• common: 包含cmake、手柄驅動等。選手不必做改動。
• auto_referee: 自動裁判盒，模擬refbox以及裁判的功能，自動進行比賽。

請先學習ROS、C++，作為基本技能和知識，然後對機器人策略等方面有一定了解，再進行robot_code的多機器人協同程式的編寫。由於目前模擬中可以直接得到準確的全域性資訊，所以選手可能會傾向於集中式控制，但是，建議選手用分散式機器人控制。在未來會在模擬中增加更多的現實因素，比如考慮單個機器人所能獲取資訊的侷限性等；

可能增加或改變的規則(最終以比賽時為準)

比賽規則參考2016年RoboCup中型組比賽的規則，但是由於模擬比賽的特殊性，不會完全按照裡面的所有規則，比如說：
1. 比賽不分上下半場，一共15分鐘左右；
2. 任何利用自動裁判盒(auto_referee)的漏洞獲取比賽中的優勢將視為作弊行為，比賽成績無效;
3. 比賽時候可能會對gazebo_visual部分作一定的改動，比如根據真實機器人的一般情況限制機器人的平移速度、旋轉速度等，這些改動將通知到每一個隊伍。所以請參賽隊伍記住自己的程式碼也要考慮真實世界的情況，不要太理想；
4. 比賽過程中是否對機器人獲取的資訊加入適當的噪聲以及加入多少看比賽情況而定，會及時通知參賽隊伍；
5. 比賽前可能會有一次“熱身”，主要看看本次比賽參賽隊伍的整體水平從而或許對規則作相應的改動，最終目的在於促進機器人技術的發展，鼓勵大家積極參與；
6. 機器人不得惡意碰撞其他機器人，需要考慮避障；

1. 單個機器人帶球不能超過3m，需要傳球才可以；
   2. 單個機器人帶球不能從己方半場過中線到對方半場，必須傳球過中線才可以；
2. 球出界或者射門得分；
3. 除了守門員以外其他機器人不得進入小禁區，除了守門員以外在大禁區的機器人數量最多1個；
4. 發球時機器人離球距離的限制，具體如下：
   (1) 如果是THROWIN，GOALKICK，CORNERKICK或者FREEKICK的情況時，對方機器人離球要超過3m，己方機器人除了開球機器人以外其他機器人要離球超過2m；
   (2) 如果是KICKOFF的情況時，除了發球機器人外其餘機器人都必須在自己的半場，且對方機器人離球要超過3m，己方機器人除了開球機器人以外其他機器人要離球超過2m；
   (3) 如果是DROPBALL的情況時，所有機器人離球必須超過1m，但是如果在自己的大禁區則不受此距離限制；
   (4) 如果是比賽過程中的PENALTY情況時，除了守門員外其餘機器人不得在大禁區內且除了準備點球的那個機器人外其餘機器人必須離球超過3m；

1. 考慮發球等待時延；
2. 檢測進球無效情況(機器人射門得分前必須有至少一次傳球（傳球不成功也算），否則得分無效)；

比賽流程

假設伺服器（即執行Gazebo的由比賽方提供的主機）的IP地址為IpA，主機名(hostname)為hostA; cyan方參賽隊主機的IP地址為IpB，主機名為hostB; magenta方參賽隊主機的IP地址為IpC，主機名為hostC,那麼相應的配置如下:

參賽隊主機的配置（由參賽選手完成）

1. 確定好用於參賽的指定主機並且將主機名上報賽事負責人，同時配置好自己的IP地址（將由賽事負責人提供固定IP地址）。注意，得到主機名的一個簡單的辦法是開啟終端，會看到比如[email protected]:~$的提示，其中user為使用者名稱，hostname為主機名，請提供hostname給負責人而不是username。
2. 將伺服器的IP地址IpA和主機名hostA加入自己主機的/etc/hosts檔案中, 如執行sudo gedit /etc/hosts開啟hosts檔案後，在該檔案末尾處加入一行IpA hostA即可;
3. 在終端中改變ROS_MASTER_URI指向伺服器的IP地址和埠，即$ export ROS_MASTER_URI=http://IpA:11311或$ export ROS_MASTER_URI=http://hostA:11311。注意，埠號始終為11311。
4. 根據自己是cyan還是magenta相應地在該終端處執行自己的機器人程式碼(需等待伺服器的Gazdebo啟動完畢後才可以執行程式碼),如$ rosrun nubot_common cyan_robot.sh 或者 $ rosrun nubot_common magenta_robot.sh。注意，每次開啟一個新的終端，為了能夠使得機器人程式碼能夠與伺服器上的ROS MASTER通訊，必須在這個新的終端執行第2步；
   注意:參賽主機只需要執行自己的機器人程式碼，即robot_code的部分，禁止執行gazebo_visual和auto_referee，可以選擇執行coach4sim以檢視機器人的狀態。比賽過程如非特殊情況（如比賽開始前網路通訊出問題等）禁止任何人操作參賽主機，否則視為作弊。

伺服器的配置（由輔助裁判完成）

1. 將所有參賽隊伍的IP地址和主機名加入伺服器的/etc/hosts檔案中；（賽事負責人將提前將每個隊伍的參賽主機名以及參賽隊伍名稱收集好，其中IP地址將固定分配給每個隊伍）。
2. 在sim_config檔案中更改cyan/prefix以及magenta/prefix的值為參賽雙方的隊伍名字;
3. 開啟Gazebo，即$ roslaunch nubot_gazebo game_ready.launch
4. 待雙方參賽隊伍機器人程式碼執行後，開啟自動裁判盒開始比賽，即
   $ rosrun auto_referee auto_referee -1代表cyan發球
   或者$ rosrun auto_referee auto_referee 1代表magenta發球
5. 到下一組比賽的時候，不需要關閉Gazebo，讓所有機器人重新站位即可,即在Gazebo介面按下ctrl-shift-r即可;
6. 在sim_config檔案中更改cyan/prefix以及magenta/prefix的值為參賽雙方的隊伍名字，之後執行rosparam load sim_config
7. 執行裁判盒開始比賽。

共同開發

歡迎大家積極共同完善該模擬平臺，我們將感謝每一個人的貢獻。
本軟體使用git作為版本控制，託管於GitHub網站。如果想共同開發該軟體包，請fork一下該軟體包（首先你要註冊一個GitHub帳號），然後git clone到自己的電腦去，改進完程式碼後，可以git push上來，然後再在GitHub裡面發一個pull request。

需要的基本技能和知識:

• 軟體程式設計：
  
  • robot_code: ROS, C++
  • gazebo_visual: ROS, C++, Gazebo外掛以及程式設計實現
  • coach4sim: ROS, C++, Qt
  • 配置檔案: Linux bash或其他
• 其他方面
  
  • 使用說明: txt，Markdown
  • 軟體文件： Doxygen或其他

為了方便大家交流，請大家把遇到的問題發到這裡https://github.com/nubot-nudt/simatch/issues，我會抽時間回答，別人能回答的話也幫忙回答。建議所有人都註冊一個github帳號，對這個simatch版本庫fork一下。fork的目的在於你對它的修改可以提交給我，然後我審批過後就可以融合進來。目前希望大家能夠將自己在使用過程終於遇到的問題以及解決辦法寫到README.md檔案，然後提交給我。如果有參考價值，那麼我就把它融合進來，這樣所有人都能看到，也是對這個軟體的一個貢獻。

步驟

1. 按下圖中的fork就行了（前提是你已經登陸了github帳號），這樣在你的帳號裡就有了simatch。

2. 然後點進README.md檔案，就可以編輯了。把自己遇到的問題和解決部分寫在這裡questions & answers如下圖：

3. 最後建立一個pull request如下圖所示，這樣我就能夠審批通過你的編輯了

聯絡

軟體維護者(Maitainer): Weijia Yao ([email protected])
Nubot隊伍(RoboCup team): NuBot ([email protected], )