平台： Scichart WPF Chart       行业：研究、机器人

RoboCup是一项国际科学计划，旨在推进智能机器人技术的发展。该计划最初于1997年制定，目标是在2050年之前组建一支能够战胜人类的机器人队伍，赢得足球世界杯冠军。原先的范围现已更新，涵盖多个领域，包括足球、搜救和工业领域。随着现代科技及其应用的发展，新增领域不仅带来了拯救生命的应用，也为商业领域带来了提高效率的措施。

有效的数据可视化对于监控机器人性能、分析策略和做出实时决策至关重要。本案例研究探讨了如何在 RoboCup 比赛中利用 SciChart 库来增强设计、测试和模拟方面的数据可视化能力。

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机器人世界杯项目目标

实时监控是一项关键需求，它使团队能够可视化来自多个机器人的实时数据流，包括速度、传感器读数和位置数据等性能指标。这些指标对于比赛中的实时决策、优化得分策略和防守协调至关重要。此外，赛后数据分析也是一项重要目标，其重点在于评估团队策略、评价机器人性能效率并找出可改进的方面。

该项目的范围不仅限于数据渲染。其核心目标是开发一个用户友好、直观的仪表盘，使团队成员能够无缝地与复杂的数据集进行交互，最大限度地减少对技术专长的需求，同时最大限度地提高数据解读的便捷性和效率。

系统：自主机器人赢得足球比赛需要什么？

自主足球机器人需要高度先进且集成化的系统架构，能够精准高效地执行实时决策。这些系统采用仿生电子架构，旨在模拟生物过程，从而在竞争环境中做出协调且适应性强的反应。

系统核心组件：

• 中央处理器（“大脑”）：内置计算机由先进的 LattePanda SIGMA 处理器驱动，作为机器人的“大脑”。它执行智能策略并处理复杂任务。
• 感知系统（“眼睛”）：先进的传感器和四个智能摄像头（配备 AI Hailo 8 处理器的 JeVois Pro）提供高带宽数据，使机器人能够实时观察和反应。
• 传感器和执行器网络（“神经系统”）：传感器和执行器控制器充当机器人的神经系统，管理高频任务并与 20 多个外围设备同步，以提供无缝性能。
• 实时决策：实时图像分割利用深度学习技术进行即时AI驱动决策，实现瞬间反应。数字孪生模拟器也支持独立决策，并增强战略协调。

优化实施：RoboCup 团队利用 SciChart 获得竞争优势

实时集成以实现性能优化

在 RoboCup 比赛中取得胜利不仅仅取决于先进的机器人技术，还需要无缝的系统集成、实时数据采集和可操作的洞察来提升性能。

RoboCup 参赛队伍采用的关键策略包括：

系统与机器人技术的集成： 机器人配备了高精度传感器，包括激光雷达、摄像头和陀螺仪，能够生成连续的关键比赛数据流。

高速数据传输： 实时数据通过快速可靠的无线协议传输到中央服务器，并辅以 SPI、CAN 和 UART 有线连接，以实现低延迟和高精度。

SciChart高级可视化： SciChart能够对实时传感器数据（例如速度、距离和障碍物检测）进行高性能可视化。其处理数十亿个数据点的能力确保了跨多个机器人无缝处理同时进行的数据流。

利用 SciChart 灵活的 API 开发了自定义仪表盘，集成了颜色编码指示器、缩放、工具提示和动态筛选等交互式功能。这使得团队成员能够分析关键指标，并在比赛期间做出快速决策。

通过可视化获取竞争洞察

利用SLAM策略增强决策能力： 各参赛队伍采用了同步定位与建图（SLAM）策略，融合人工智能摄像头和二维激光雷达数据，实现实时环境测绘。这种融合使得比赛过程中能够精准检测障碍物并进行动态调整。

About:SciChart LIDAR 数据示例，显示伦敦 1km x 1km 切片，叠加高度热图，能够缩放和无缝地浏览数据，以及 WPF 上的动态数据 Solidity 切换。

赛后分析： SciChart 促进了对机器人性能的深入分析，揭示了以前被掩盖的行为模式和相关性。

实际成果： 使用 SciChart 的团队在科学和技术挑战赛中荣获第一名和第二名。清晰易用的仪表盘直接促进了战略执行和协调工作的改进。

SciChart对RoboCup成功的影响

SciChart 的高性能图表框架在 2022 年 RoboCup 可视化项目中发挥了关键作用，使参赛队伍能够实时监控、分析机器人性能数据并做出响应。其强大的工具和可定制功能帮助参赛队伍简化决策流程并改进战略规划。

这并非SciChart首次取得成功。此前，图卢兹机器人俱乐部就曾采用SciChart，并在机器人竞赛的实时遥测可视化方面取得了卓越的成果。

机器人和可视化技术的未来发展方向

机器人技术的未来将见证预测分析、场景模拟和沉浸式数据可视化（例如虚拟现实）的进一步发展。SciChart 将继续致力于突破大规模数据可视化的界限，以支持这些创新并释放竞技机器人技术的全部潜力。

关于慧都科技

慧都是⼀家⾏业数字化解决⽅案公司，专注于软件、⽯油与⼯业领域，以深⼊的业务理解和⾏业经验，帮助企业实现智能化转型与持续竞争优势。

慧都科技是SciChart的中国区的合作伙伴，SciChart作为数据可视化领域的优秀产品，通过GPU加速的高性能图表库，助力企业实时处理与可视化超大规模数据（如十亿级点云、高频振动分析），提供低延迟、高刷新率的交互式图表（如2D/3D、极坐标、热图等），满足金融、工业、科研等领域对海量数据实时监控与深度分析的需求，显著提升开发效率与决策精准度。