T-06-O-O-2013年機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用試題

1、2013年江蘇省高等職業(yè)院校技能大賽機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目（一）比賽場(chǎng)地和道具本場(chǎng)地模擬了一個(gè)智慧工廠的布局尺寸：大小為8米*12米。其中外圍檔板高10cm材質(zhì)為多層板, 上面貼有30mn寬的白色引導(dǎo)條。地板的材質(zhì)和制作方法與2012年高 職比賽使用的地板完全相同。手動(dòng)出發(fā)區(qū)：手動(dòng)機(jī)器人正式啟動(dòng)前所停泊的區(qū)域， 有紅藍(lán)兩個(gè) 出發(fā)區(qū)，尺寸大小均為1000mm*1000mn在場(chǎng)地的上方，如圖1所示。自動(dòng)出發(fā)區(qū)：自動(dòng)機(jī)器人正式啟動(dòng)前所停泊的區(qū)域， 紅藍(lán)兩個(gè)自 動(dòng)出發(fā)區(qū)的尺寸大小也為1000mm*1000mm在場(chǎng)地的下方，如圖1所 示。手動(dòng)區(qū)：場(chǎng)地上方的第一根水平白線與圍欄之間組成的區(qū)域 （見 圖1），比

2、賽時(shí)，手動(dòng)機(jī)器人只能在手動(dòng)區(qū)內(nèi)運(yùn)行。手動(dòng)區(qū)內(nèi)安放 15 個(gè)車輪存貯臺(tái)、2個(gè)滾柱存貯臺(tái)和2個(gè)裝配柱，比賽前，有紅藍(lán)各 4 個(gè)車輪放置在8個(gè)車輪存貯臺(tái)上，10個(gè)滾柱分別放置在2個(gè)滾柱存貯臺(tái)上自動(dòng)區(qū)：手動(dòng)區(qū)以外的區(qū)域。自動(dòng)區(qū)內(nèi)安放 4個(gè)半成品存放柱、1個(gè)成品存放柱、6個(gè)軸承內(nèi)圈存貯臺(tái)、6個(gè)軸承外圈存貯臺(tái)和2個(gè) 車輪軸存貯臺(tái)，比賽前，紅藍(lán)各6套軸承內(nèi)外圈、各2套車輪軸放置 在軸承存貯臺(tái)和車輪軸存貯臺(tái)上，每個(gè)工件在存貯臺(tái)上的方向隨機(jī)擺 放，每個(gè)存貯臺(tái)上的工件顏色均不相同。工件：共有5種工件：軸承外圈、軸承內(nèi)圈、滾柱、車輪軸和車輪。工 件的材料均為有機(jī)玻璃。軸承外圈為帶底的圓筒形（圖2）,紅藍(lán)色各6個(gè)。外

3、徑尺寸 240毫米，高度80毫米，內(nèi)腔底部有一直徑為100毫米和高度為 20的凸臺(tái)，其質(zhì)量約為955克，整個(gè)比賽場(chǎng)地共有紅色軸承外圈和 藍(lán)色軸承外圈各6個(gè)。圖2軸承外圈軸承內(nèi)圈如圖3所示，紅藍(lán)色各6個(gè)。大端外徑為175毫米， 小端外徑為110毫米，高度為80毫米，內(nèi)孔直徑為102毫米，大 端面上除了有4個(gè)20毫米的圓孔外，還有4個(gè)月牙孔，該月牙孔 的半徑為25毫米且分布在180毫米的圓周上。小端圓柱面上還有4 個(gè)40的圓孔。軸承內(nèi)圈的質(zhì)量約為 285克。整個(gè)比賽場(chǎng)地共有紅 色軸承內(nèi)圈和藍(lán)色軸承內(nèi)圈各 6個(gè)。圖3軸承內(nèi)圈滾柱如圖4所示，為外徑40毫米、壁厚5毫米、高度80毫米 的套筒形，兩端都有

4、用于導(dǎo)向的倒角。滾柱的質(zhì)量約為 40克，數(shù)量 為10個(gè)（不分紅藍(lán)）。圖4滾柱車輪軸的外形如圖5所示。上端外徑為158毫米，與車輪內(nèi)孔 相配，下端外徑80毫米，與軸承相配，總高220毫米，質(zhì)量約為 650克。紅色車輪軸和藍(lán)色車輪軸的數(shù)量各為 2個(gè)。圖5車輪軸車輪為腹板式結(jié)構(gòu)，如圖6所示，輪子外徑420毫米，胎面寬 度40毫米。輪子中央凸緣處外徑160毫米，輪子總高70毫米，質(zhì)量約955克。比賽場(chǎng)地共有紅藍(lán)輪子各 4個(gè)圖6車輪其它比賽道具：裝配柱共有2個(gè)，均位于手動(dòng)區(qū)，由臺(tái)面、臺(tái)柱和底板三部分組 成，如圖7所示。臺(tái)面是直徑為250毫米厚度5毫米的有機(jī)玻璃板, 臺(tái)柱是外徑170毫米壁厚5毫米的有機(jī)玻

5、璃管，底板與臺(tái)面尺寸與材 質(zhì)完全相同，只是多了 6個(gè)安裝孔，用于把裝配柱固定在底板上。裝 配柱總高300毫米，質(zhì)量1480克。圖7裝配柱半成品存貯臺(tái)大小形狀與裝配柱相同，共有4個(gè)，均位于自動(dòng)區(qū)。 成品存貯臺(tái)形狀與裝配柱相同，只是高度為400毫米，只有1個(gè), 位于自動(dòng)區(qū)。車輪存貯臺(tái)如圖8所示，共有8個(gè)，均位于手動(dòng)區(qū)。它是在裝配 柱的臺(tái)面中央粘接了一塊車輪固定塊，固定塊直徑160毫米，高度50毫米。整個(gè)車輪存貯臺(tái)的質(zhì)量為 2425克圖8車輪存貯臺(tái)軸承內(nèi)圈存貯臺(tái)和軸承外圈存貯臺(tái)大小、 形狀相同，如圖9所示, 各有6個(gè)，均位于自動(dòng)區(qū)，其上分別放置了軸承內(nèi)圈和軸承外圈。臺(tái) 面是長600毫米、寬300毫米

6、、厚10毫米的矩形有機(jī)玻璃板，中間 有2個(gè)112毫米、中心距360毫米的圓孔，其余部分與裝配柱的臺(tái) 柱和底板完全相同。軸承存貯臺(tái)總高 305毫米，總質(zhì)量2600克。圖9軸承內(nèi)圈、軸承外圈存貯臺(tái)車軸存貯臺(tái)共有2個(gè)，均位于自動(dòng)區(qū)，外形與軸承存貯臺(tái)基本相 同，只是臺(tái)面上兩個(gè)圓孔的尺寸為82毫米（圖10）,其上放置車輪 軸。圖10車軸存貯臺(tái)滾柱存貯臺(tái)共有2個(gè)，均位于手動(dòng)區(qū)，其上放置滾柱。它是在裝 配柱的臺(tái)面上安放了一個(gè)滾柱座（圖11），它是在3毫米厚的有機(jī)玻 璃管端面粘貼了一塊3毫米厚的圓形有機(jī)玻璃板，然后再插入5個(gè)內(nèi) 徑為40毫米深度為50毫米有底的有機(jī)玻璃管。滾柱座的外徑與裝配 柱臺(tái)面的直徑相同，

7、總高度為 65毫米。圖11滾柱存貯臺(tái)（二）比賽任務(wù)1、比賽機(jī)器人大賽的機(jī)器人設(shè)備由機(jī)器人平臺(tái)、 機(jī)器人上部機(jī)構(gòu)組成，其中機(jī) 器人上部機(jī)構(gòu)需要參賽隊(duì)自行開發(fā)。每個(gè)參賽隊(duì)使用2臺(tái)自動(dòng)機(jī)器人 和1臺(tái)手動(dòng)機(jī)器人，每隊(duì)機(jī)器人總重不超過 60公斤。（1）機(jī)器人平臺(tái)：使用北京中科遠(yuǎn)洋科技有限公司的 A200型和 M100型機(jī)器人平臺(tái)，參加過2011年和2012年全國技能大賽機(jī)器人 項(xiàng)目的學(xué)?？梢岳^續(xù)使用原來的機(jī)器人平臺(tái)(2) 機(jī)器人上部機(jī)構(gòu)：由參賽隊(duì)根據(jù)比賽任務(wù)自行設(shè)計(jì)制作。(3) 自動(dòng)機(jī)器人之間可以使用 ZIGBEE模塊相互通訊，手動(dòng)機(jī)器人與自動(dòng)機(jī)器人之間不允許通訊，機(jī)器人與參賽隊(duì)員之間不允許通 訊。2、

8、任務(wù)要求手動(dòng)機(jī)器人和自動(dòng)機(jī)器人均不預(yù)裝工件， 手動(dòng)機(jī)器人和自動(dòng)機(jī)器 人同時(shí)出發(fā)。本次機(jī)器人比賽任務(wù)有3個(gè)：手動(dòng)機(jī)器人取走位于手動(dòng)區(qū)邊緣車輪存貯臺(tái)上， 與本隊(duì)顏色相同 的4個(gè)車輪，并且安放在手動(dòng)區(qū)中央的車輪存貯臺(tái)上；自動(dòng)機(jī)器人分別取與本隊(duì)顏色相同的軸承內(nèi)圈和外圈裝配成2套軸承半成品，并且送到位于自動(dòng)區(qū)中央的呈矩形分布的 4個(gè)半成品 存貯臺(tái)上的其中任意2個(gè)上；自動(dòng)機(jī)器人和手動(dòng)機(jī)器人共同在手動(dòng)區(qū)的裝配柱上安裝車輪組件，然后自動(dòng)機(jī)器人將裝配好的組件運(yùn)送到中央成品存貯臺(tái)上。幾點(diǎn)說明：(1) 自動(dòng)機(jī)器人可運(yùn)行到手動(dòng)區(qū)，手動(dòng)機(jī)器人不可運(yùn)行到自動(dòng)區(qū)；(2) 軸承半成品的安裝順序是先安裝軸承外圈，再安裝軸承內(nèi)圈，安裝好的半成品如圖12所示圖12軸承半成品(3) 車輪組件的裝配順序是：軸承外圈一一軸承內(nèi)圈一一4根滾 柱一一車輪軸一一車輪，裝配完成的組件如圖 13所示，除 4根滾柱由手動(dòng)機(jī)器人安裝外，其余均由自動(dòng)機(jī)器人安裝圖13車輪成品組件(4) 只