1命题背景
智能硬件是以嵌入式技术为基础，以物联网、云计算为扩展平台而形成的一类智能化软硬件结合的产品。智能硬件的底层技术就是嵌入式系统。当前或未来的一些热门概念无不与嵌入式系统有关，像目前常见的手机、PDA、机顶盒、高清电视(HDTV)、路由器、汽车电子、智能家电、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。未来将大力发展的如智能硬件、机器人、物联网、无人驾驶、增强虚拟现实AR等也都需要嵌入式技术的支持。
智能硬件的核心其实是软件，正是软件赋予了它“智能”。在当前“后PC”时代，计算机早已不是单一的个人电脑的形式了。手机、平板电脑、家电等内部都有计算机的存在。采用单片机、ARM等嵌入式计算机的系统已经非常普遍了。有了嵌入式计算机的硬件之后，各类功能，特别是人工智能的实现都需要通过软件来完成。因此，智能硬件的设计核心还是在软件的开发上。
智能硬件中的机器人产业正处于迅猛发展的阶段，对机器人相关技术人才的需求也在不断增长。由于机器人是多学科知识交叉融合的产物，对人才的需求也是多方面的。其中，软件作为机器人智能的体现，在机器人技术中占有非常重要的地位，因此，机器人产业对软件开发人才的需求量非常大。
近几年，人工智能不但正在走出实验室，走向应用，而且正从云端走向设备端，赋予设备智能。这一趋势成为产业链各方发力点，所有涉及让人工智能落地的讨论，都离不开边缘计算（雾计算）和嵌入式人工智能技术。
当前我们谈人工智能，已不再简单将其理解为python软件编程，它更多的是一种软硬件结合的技术，涉及到嵌入式、物联网、python编程、机器学习等多种技术的融合，目前人工智能AI与嵌入式、物联网、机器人等结合的产品非常多。“嵌入式人工智能”也正成为当前最热门的AI商业化途径之一。人工智能与嵌入式什么关系呢？人工智能不可能没有嵌入式！要实现人工智能的行为，必须使用嵌入式系统。可以说，单片机、嵌入式系统开启了人工智能的历史进程。万物互联、万物智能的新时代，嵌入式人工智能技术的发展也将使设备端具有更高的智能。5G物联网核心技术的发展，将全面释放人工智能潜能，带动智能设备的爆发。
总之，智能硬件与机器人，以及人工智能之间的关系是密不可分的。学习并掌握智能硬件与机器人的软件开发，利用人工智能算法，实现各类智能化应用成为当前软件开发的热点。
2 嵌入式AI应用开发平台
AI的应用一般要求平台具备较高的运算速度，因此对嵌入式系统提出了较高的要求。嵌入式AI的运行平台基本上都是高端的嵌入式设备平台。目前最为流行的嵌入式AI运行平台是开源的高端硬件平台－-－树莓派（Raspberry Pi)。
软件平台除了安装相应的嵌入式操作系统外，建议再安装ROS操作系统。ROS（Robot Operating System）是一个适用于机器人的开源的操作系统。它提供了操作系统应有的服务，包括硬件抽象，底层设备控制，常用函数的实现，进程间消息传递，以及包管理。它也提供用于获取、编译、编写、和跨计算机运行代码所需的工具和库函数。
当前嵌入式人工智能的功能主要集中在：
（1）自然语言处理（NLP），包括语音合成、语音识别、文本阅读理解等功能；
（2）机器视觉：图像识别、物体分类等；
（3）智能导航：周边环境识别、自动避障、路径规划等；
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因此，嵌入式AI应用平台可包括各类智能硬件设备、机器人设备、物联网设备等。
3 命题方向及设计要求
以下三个方向可任选其一：
（1） 智能硬件设计
可参考《智能硬件产业创新发展专项行动（2016-2018）》，根据国家智能硬件产业发展方向，自行确定智能硬件的设计要求。
所设计的智能硬件，至少实现一种AI功能（自然语言处理、语音识别、机器视觉或自主导航等）。所提交的作品可以是比较完整的产品，包括机械设计、外观设计、嵌入式硬件设计、软件设计等。也可以是原型机，能进行功能演示即可。本方向重点考察系统硬件设计的合理性及软件的各项功能，特别是AI功能。
（2） 智能机器人应用开发
机器人可以说是嵌入式AI的最佳载体。机器人的种类有很多，如智能车、机械臂、人形机器人、特种机器人等。本命题方向不限定机器人和主控板的种类，要求在该机器人设备上至少实现一种AI功能（自然语言处理、语音识别、机器视觉或自主导航等）。本方向重点考察机器人软件的各项功能，特别是AI功能。
（3） ROS机器人仿真比赛
ROS提高了机器人研发领域提高代码复用率，缩短机器人研发周期。为了推广ROS在机器人领域的优势特点，同时鼓励大学生学习ROS，特开设ROS机器人比赛项目。为保证比赛的公平性，机器人仿真比赛平台统一用Gazebo。本命题方向不限定仿真平台机器人种类、任务场景和AI算法，要求机器人至少实现一种AI功能（自然语言处理、语音识别、机器视觉或自主导航等）。本方向重点考察机器人的各项功能，特别是AI功能。
本命题不限定具体采用哪种类型的机器人，可以自主设计或购买机器人。青岛科技大学智能硬件与机器人研究室自主研发的各类机器人设备可作为参考。有关青岛科技大学智能硬件与机器人研究室研发的机器人产品详情可访问网盘资料：https://pan.baidu.com/s/1VIc_9uzeIW2pED20QFo3NA 提取码：jkpv
4 作品提交要求
作品必须提交到大赛网站的作品提交系统中，否则失去评审资格。
参赛作品在评审期间（一般是9月10日－10月30日）必须保证可持续正常访问，如果在评审期间不能访问，将直接淘汰。
演示视频、演示PPT、源代码过大，导致在评审系统无法上传，或者演示视频不符合评审规定，如超过五分钟或者在常用视频播放器中无法播放，直接淘汰。
参赛队长的电话、QQ号在评审期间要确保畅通，如果因此联系不上，影响了评审成绩，责任自负。
请提醒指导老师在报名系统中注册，请同学们选一位指导老师。
同学们在报名时一定要对自己的信息负责，报名缴费后，信息不能再修改。
5 评比方式
（1）按照大赛网站的要求提交相关材料。提交的材料完整、齐全、可读性好。如果所提交的文档不完整，仍可以参加评比，但要适当扣分。
（2）评比分为初赛（包括初审和互审）和决赛（现场答辩）两个阶段。在初赛的互审环节，参赛团队可以作为评委评审其他团队的作品；初赛通过的团队进行现场比赛。为了便于大家互相学习，也增加评审的透明度，现场比赛环节，允许参赛团队旁听。
山东省大学生软件设计大赛