TongjiSuperPower/sp_vision_25

解决的问题

本项目为机器人格斗（特别是 RoboMaster 比赛）提供了一个完整的自动瞄准与火控系统。它解决了准确追踪和击中移动目标（装甲板）的难题，通过预测目标轨迹并计算弹道解，显著缩短了消灭目标所需的时间，并提高了命中率。

工作原理

该系统采用模块化流水线，包括感知、决策和控制三个部分：

• 感知：使用摄像头和基于神经网络的四点检测模型识别装甲板，并利用扩展卡尔曼滤波器（EKF）估计目标的运动状态。
• 决策：实现「基于轨迹的自动瞄准理论」。不同于简单的规则逻辑，它使用轨迹规划器（利用 TinyMPC 进行二次规划）来优化射击轨迹，考虑云台的最大加速度，确保在装甲板切换时也能平滑跟踪目标。
• 控制：将目标的位置、速度和加速度作为前馈项发送给嵌入式控制器，控制器使用计算力矩控制驱动云台电机。

适用人群

• 参与 RoboMaster 或类似机器人格斗竞赛的机器人开发者和学生。
• 对基于计算机视觉的目标跟踪和执行器实时轨迹规划感兴趣的工程师。

主要亮点

• 无 ROS 依赖：设计上无需 ROS 知识，对初学者友好。
• 轨迹规划：用考虑物理云台约束的规划器替代经验性决策逻辑，有效减少超调和延迟。
• 高性能：在 2 米距离对 300HP 目标射击时，命中率最高可达 39.6%，击杀时间低至 8–10 秒。
• 模块化架构：包含从开发与校准（摄像头/手眼标定）到部署与测试的完整工作流程。