「2025嵌赛」瑞芯微&飞凌嵌入式赛题全国一等奖|基于ELF 2开发板的多传感信息融合的多用途巡检机器人

「2025嵌赛」瑞芯微&飞凌嵌入式赛题全国一等奖|基于ELF 2开发板的多传感信息融合的多用途巡检机器人

全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛以服务国家嵌入式芯片与相关应用产业的发展大局,加强全国高校学生在相关领域的创新设计与工程实践能力,深化产教融合,培养具有创新思维、团队合作精神、解决复杂工程问题能力等新工科要求的优秀人才为背景。

飞凌嵌入式作为本届大赛协办单位之一,联合瑞芯微在应用赛道中设立专项赛题,并采用基于瑞芯微RK3588芯片设计的ELF 2开发板作为参赛平台,该赛题吸引了超过500支参赛队伍报名,经过线上初审与分赛区复赛的严格选拔,最终64支队伍脱颖而出,成功晋级全国总决赛。备赛期间,飞凌嵌入式技术团队为参赛学生提供了全方位的技术支持与专业培训,助力他们在比赛中充分发挥实力、斩获佳绩。

其中,郑州轻工业大学“调试时长两月半队”团队凭借参赛项目“基于ELF 2开发板的多传感信息融合的多用途巡检机器人”,荣获全国一等奖。该团队由计算机科学与技术学院的李宗洋、靳家林、吴海源三位同学组成,并在于泽琦老师和王晓老师的指导下完成项目。接下来,让我们一起了解这一获奖项目的具体内容。

“调试时长两月半队”团队展示

“基于ELF 2开发板的多传感信息融合的多用途巡检机器人”项目介绍

该项目是基于ELF 2开发板设计并实现了一款多功能巡检机器人,旨在为中小型驿站仓库、写字楼等场所提供智能化、自动化的安防巡查服务。系统以ROS 2 Humble版本为核心控制平台,结合slam_toolbox和Navigation 2导航框架实现自主建图与路径规划功能,使机器人能够在复杂室内环境中完成高效巡逻任务。

机器人搭载激光雷达与IMU传感器,通过SLAM技术构建高精度地图,并利用AMCL算法实现定位与导航。在视觉识别方面,采用YOLOv8目标检测模型对环境中的包裹状态、门窗开合情况进行实时识别与分析,有效判断是否存在包裹破损或异常开启情况,提升安全预警能力。

此外,机器人集成MLX90640热成像模块,能够对环境中的热源进行非接触式温度监测,识别异常高温区域,及时发现潜在火灾隐患,实现多维度的安全检测功能。所有检测结果均可通过ROS 2的消息机制上传至远程监控终端,便于管理人员实时掌握现场状况。

整个系统具备良好的可扩展性与稳定性,支持多任务协同运行,并可根据实际应用场景灵活配置功能模块。项目实现了从感知、决策到执行的完整闭环控制流程,展示了机器人在智能安防领域的广泛应用前景,为推动智慧仓储与楼宇管理的自动化升级提供了切实可行的技术方案。

*免责声明:本文所有作品介绍均来自2025第八届全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛应用赛道学生提交的参赛作品展示,由学生自行制作。飞凌嵌入式展示获奖作品内容仅为展示参赛者作品,为开发者带来更多创意启发,并已征得主办方及参赛团队同意。飞凌嵌入式不承担作品展示内容或视频字体的相关法律责任。

参赛平台介绍——基于RK3588设计的ELF 2开发板

本次全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛,瑞芯微&飞凌嵌入式赛题选用ELF 2开发板作为参赛平台,这款开发板基于瑞芯微RK3588高性能处理器设计,拥有四核ARM Cortex-A76与四核ARM Cortex-A55的CPU架构,主频高达2.4GHz,内置6TOPS算力的NPU,这一设计让它能够轻松驾驭多种深度学习框架,高效处理各类复杂的AI任务。

在接口资源方面,ELF 2开发板提供了丰富的选项,包括多个USB、PCIe、UART等通信接口,以及HDMI、DP等音视频接口。此外,它还支持多种扩展模块,适配了显示屏、摄像头、光照传感器、运动传感器、语音控制等丰富的选配模块。而且在开发板上预留的40pin排针可兼容树莓派的各种模块,为您的嵌入式学习之旅提供了无限可能。

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ELF 2开发板已经适配了Linux 5.10及Ubuntu 22.04操作系统,后续逐步实现对Android、OpenHarmony等系统的适配,旨在为在校学生、高校教师、专业工程师、兴趣达人提供丰富的学习与开发环境。

如此高性能的开发板能够支持多种AI应用场景。在图像识别方面,可以高效地完成人脸识别和物体检测等任务。并通过内置的NPU和优化的算法,实现语音识别和自然语言处理,此外还支持多种机器学习算法和深度学习模型。

ELF 2开发板附带了丰富的教学资料,系统而全面地介绍了AI开发的整个流程。资料中不仅模型种类丰富多样,而且对典型模型都进行了深入的剖析,详细阐述了模型的优化思路与方法,让AI项目能够真正地从理论走向实践。

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IntelliJ IDEA中GitHub Copilot完整使用教程:从安装到实战技巧

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FPGA设计实例——基于FPGA的蓝牙通信实验_EGo1开发板上实现

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一、概述 本实验基于依元素科技有限公司的《蓝牙通信》实验进行改进,通过AT指令设置蓝牙模块的名称、查询蓝牙模块的地址等,然后利用EGo1开发板上的蓝牙模块与板卡进行串口通信,使用支持蓝牙4.0的手机与板卡上的蓝牙模块建立连接,并通过手机APP发送命令,控制FPGA板卡上的硬件外设。 二、实验原理 蓝牙无线技术是使用范围最广泛的全球短距离无线标准之一,EGo1开发板上板载的蓝牙模块是基于TI公司CC2541芯片的蓝牙4.0模块,具有256kb配置空间,遵循V4.0 BLE蓝牙规范。 本实验利用板卡上的蓝牙模块与外界支持蓝牙4.0标准的设备(如手机)进行交互。该蓝牙模块出厂默认配置为通过串口协议与FPGA进行通信,用户无需研究蓝牙相关协议与标准,只需要按照UART串口协议来处理发送与接收的数据即可,实验框图如图1所示。 图1 蓝牙通信实验的模块框图 本实验通过串口发送与串口接收模块来完成与蓝牙模块的数据传输,通过命令解析模块及命令响应模块来实现简单的串口命令的解析控制以及命令的执行,FPGA 在接收到蓝牙模块传输进来的串口数据后,会将相应数据以及命令响应通过蓝牙模块发送给与之

基于 NSGA-II 的城市密集区无人机多目标路径规划 ——Matlab 实现与核心算法解析

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城市密集区的无人机路径规划是无人机自主导航领域的经典难题,其核心痛点在于需要同时满足硬约束防撞、动力学极限、多目标性能折中三大核心要求。本文基于非支配排序遗传算法(NSGA-II),实现了城市密集区无人机的多目标路径规划 Matlab 方案,针对建筑避障、雷达威胁、飞行能耗、轨迹平滑等需求完成了全流程建模与开发,通过B 样条轨迹平滑、分层罚函数机制、高阶可视化面板等关键设计,解决了复杂场景下的轨迹穿模、约束违规、多目标权衡等问题。 目录 一、研究背景与问题建模 1.1 城市密集区规划难点 1.2 算法选型与整体设计 二、核心模块详细实现 2.1 复杂场景构建模块(build_Scenario.m) 2.1.1 场景核心要素 2.1.2 关键参数表 2.2 染色体解码与 B 样条轨迹生成

Diffusion Transformer(DiT)——将扩散过程中的U-Net换成ViT:近频繁用于视频生成与机器人动作预测(含清华Prediction with Action详解)

Diffusion Transformer(DiT)——将扩散过程中的U-Net换成ViT:近频繁用于视频生成与机器人动作预测(含清华Prediction with Action详解)

前言 本文最开始属于此文《视频生成Sora的全面解析:从AI绘画、ViT到ViViT、TECO、DiT、VDT、NaViT等》 但考虑到DiT除了广泛应用于视频生成领域中,在机器人动作预测也被运用的越来越多,加之DiT确实是一个比较大的创新,影响力大,故独立成本文 第一部分 Diffusion Transformer(DiT):将扩散过程中的U-Net 换成ViT 1.1 什么是DiT 1.1.1 DiT:在VAE框架之下扩散去噪中的卷积架构换成Transformer架构 在ViT之前,图像领域基本是CNN的天下,包括扩散过程中的噪声估计器所用的U-net也是卷积架构,但随着ViT的横空出世,人们自然而然开始考虑这个噪声估计器可否用Transformer架构来代替 2022年12月,William Peebles(当时在UC Berkeley,Peebles在𝕏上用昵称Bill,在Linkedin上及论文署名时用大名William)、Saining Xie(当时在纽约大学)的两人通过论文《Scalable Diffusion Models with Trans