2017年北京大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽

1、2017年北京市大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽 （無碳小車越障競賽）命題說明及實施方案1 .競賽主題本屆競賽主題為“無碳小車越障競賽”。要求經(jīng)過一定的前期準(zhǔn)備后，在比賽現(xiàn)場完成一臺符合本命題要求的可運 行的機械裝置，并進行現(xiàn)場競爭性運行考核。每個參賽作品需要提交相關(guān)的設(shè) 計、工藝及創(chuàng)業(yè)企劃書3個文件及長度為3分鐘的關(guān)于參賽作品設(shè)計及制作過 程的匯報視頻。2 .競賽命題本屆競賽命題為“以重力勢能驅(qū)動的具有方向控制功能的自行小車設(shè)計一種小車，驅(qū)動其行走及轉(zhuǎn)向的能量是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，由給定重力勢能轉(zhuǎn)換而得到的。該給定重力勢能由競賽時統(tǒng)一使用質(zhì)量為1kg的標(biāo)準(zhǔn)整碼（。50X65 mm ,碳鋼制作）來獲得

2、，要求整碼的可下降高度為400 ±2mm。標(biāo)準(zhǔn)整碼始終由小車承載，不允許從小車上掉落。圖 1.1為小車示意圖。g圖1.1無碳小車示意圖要求小車在行走過程中完成所有動作所需的能量均由此給定重力勢能轉(zhuǎn)換 而得，不可以使用任何其他來源的能量。要求小車具有轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)，且此轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)具有可調(diào)節(jié)功能，以適應(yīng)放 有不同間距障礙物的競賽場地。要求小車為三輪結(jié)構(gòu)。其中一輪為轉(zhuǎn)向輪，另外二輪為行進輪，允許二行進輪中的一個輪為從動輪。具體設(shè)計、材料選用及加工制作均由參賽學(xué)生自主完成。3 .競賽安排每個參賽隊由3名在校本科大學(xué)生和2名指導(dǎo)教師組成，參加校、市競賽。3.1 本校制作參賽隊按本競賽命題的要求

3、，在各自所在的學(xué)校內(nèi)，自主設(shè)計，獨立制作出 一臺參賽小車。3.2 集中參賽1）攜帶在本校制作完成的小車作品參賽。2）報到時提交參賽作品的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、加工工藝方案及創(chuàng)業(yè)企劃書共 3個文件（分別提交紙質(zhì)版文件一式 2份、電子版文件1份），文件 按本競賽秘書處發(fā)布的統(tǒng)一格式編寫。3）提交1份3分鐘的視頻，（格式要求： MPEG文件，DVD-PAL 4:3, 24位，720 x576 , 25 fps ,音頻數(shù)據(jù)速率 448 kbps 杜比數(shù)碼音頻 48KHz）,視頻的內(nèi)容是關(guān)于本隊參賽作品賽前設(shè)計及制作過程的匯報 及說明。4）提交PPT文件1份，內(nèi)容是闡述小車的設(shè)計、制作方案說明及體會。3.3 方

4、案文件要求1）結(jié)構(gòu)設(shè)計方案文件完整性要求：小車裝配圖1幅、要求標(biāo)注所有小車零件（A3紙1頁）;裝配爆炸圖1幅（所用三維軟彳自行選用，A3紙1頁）;傳動機構(gòu)展開圖1幅（A3紙1頁）；設(shè)計說明書1-2頁（A4）正確性要求：傳動原理與機構(gòu)設(shè)計計算正確，選材和工藝合理。創(chuàng)新性要求：有獨立見解及創(chuàng)新點。規(guī)范性要求：圖紙表達(dá)完整，標(biāo)注規(guī)范；文字描述準(zhǔn)確、清晰。2）工藝設(shè)計方案文件按照中批量（5000臺/年）的生產(chǎn)綱領(lǐng)，自選作品小車上一個 較復(fù)雜的零件，完成并提交工藝設(shè)計方案報告（A4, 2 3頁）。要 求采用統(tǒng)一的方案文件格式（網(wǎng)上下載）。3）創(chuàng)業(yè)企劃書按照中批量（5000臺/年）對作品小車產(chǎn)品做創(chuàng)業(yè)企劃

5、書（A4, 3-4頁），內(nèi)容包括工藝成本核算、生產(chǎn)成本分析以及綜合成本分 析，還包括市場預(yù)測分析、人力資源和工程管理可行性綜合分析等。 要求創(chuàng)業(yè)企劃設(shè)計目標(biāo)明確，文件完整，測算合理，表達(dá)清楚。采 用統(tǒng)一的方案文件格式（網(wǎng)上下載）。4 .競賽項目4.1 復(fù)賽“8”字型賽道避障行駛競賽競賽場地在半張標(biāo)準(zhǔn)乒乓球臺（長 1525mm、寬1370mm ）上，有3 個障礙成“ L”形放置，“L”形的長邊在球臺的中線上，（放置球臺時“ L” 形的長邊平行主看臺方向，短邊垂直且遠(yuǎn)離主看臺），經(jīng)現(xiàn)場公開抽簽，在 400500mm范圍內(nèi)產(chǎn)生“L”形的長邊值，在300 ±50mm范圍內(nèi)產(chǎn)生“L” 形的短邊

6、值。小車需繞中線上的兩個障礙物按“8”字型軌跡運行，障礙物為直徑20mm、長200mm 的3個圓棒，圓棒中心分別放置在“ L”形的3個端點上，以小車完成8字繞行圈數(shù)的多少來評定成績，見圖 1.3。圖1.2 “8”字型賽道競賽所用乒乓球臺及障礙設(shè)置圖參賽時，要求小車以“ 8”字形軌跡交替繞過中線上2個障礙，保證每個 障礙在“8”字形的一個封閉環(huán)內(nèi)，同時不碰倒第 3個障礙。每完成1個“8 字且成功繞過2個障礙，得12分。各隊使用組委會統(tǒng)一提供的標(biāo)準(zhǔn)整碼參賽。 出發(fā)點自定，每隊小車運行2次，取2次成績中最好成績。一個成功的“ 8”字繞障軌跡為：兩個封閉圖形軌跡和軌跡的兩次變向交 替出現(xiàn)，變向指的是：

7、軌跡的曲率中心從軌跡的一側(cè)變化到另一側(cè)。比賽中，小車需連續(xù)運行，直至停止。小車沒有繞過障礙、碰倒障礙、 將障礙物推出定位圓區(qū)域、整碼脫離小車、小車停止或小車掉下球臺均視為 本次比賽結(jié)束。4.2 決賽小車避障行駛競賽依據(jù)復(fù)賽小車避障行駛競賽中所得成績進行排名，并抽取若干支排名靠前 的隊伍組成甲組，其他隊伍組成乙組，分別再次進行決賽小車避障行駛競賽， 規(guī)則同4.1 , 4.2。4.3 參賽徽標(biāo)的設(shè)計及3D打印制作甲組隊伍中，由1名參賽隊員參與競賽；經(jīng)抽簽，按照大賽統(tǒng)一規(guī)定要 求，在計算機上設(shè)計3D打印圖樣，繪制出圖樣的零件圖，零件圖上需標(biāo)示 出配合尺寸公差，并用3D打印制作出來。本項內(nèi)容應(yīng)在規(guī)定時

8、間內(nèi)完成， 違規(guī)減分，逾時不能進入后續(xù)比賽。本項內(nèi)容在規(guī)定時間內(nèi)完成得滿分，違 規(guī)或延時完成者減分，不能完成者不得分。4.4 方案評審由方案評審組對每個參賽隊提交的方案文件進行評閱， 此環(huán)節(jié)滿分50分, 其中結(jié)構(gòu)設(shè)計方案15分、加工工藝方案15分、創(chuàng)業(yè)企劃書20分。5 .獎項分配按不同參賽項目計算各隊總成績，按各項成績之和由高到低，設(shè)一、二、三等獎，一等獎30%,二等獎30%,其余為三等獎、優(yōu)秀獎和無獎。6 .工程文化知識競賽各院校自行組織并組隊，參加工程文化知識競賽，分必答題和搶答題兩 個環(huán)節(jié)。工程文化知識競賽設(shè)專項獎，根據(jù)知識競賽成績獎勵一等、二等、三等 獎若干名。北京市大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合

9、能力競賽秘書處2017年6月15日2017年北京市大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽 （重力勢能驅(qū)動的自控行走小車越障競賽）命題說明及實施方案1 .競賽命題本屆競賽命題為“重力勢能驅(qū)動的自控行走小車越障競賽”。自主設(shè)計一種符合本命題要求的小車，經(jīng)賽場內(nèi)外分步制作完成，并進行現(xiàn)場競爭性運行考核。本題目是在往屆工程訓(xùn)練綜合能力競賽無碳小車命題基礎(chǔ)上的修改， 保留了 重力勢能驅(qū)動行進的特點，增加了自主尋跡避障轉(zhuǎn)向控制功能， 為此賽道也有所 變化。2 .命題要求小車：三輪結(jié)構(gòu)，其中一輪為轉(zhuǎn)向輪，另外二輪為行進輪，（要求2個行進輪用1.5mm厚度的鋼板或可用激光切割加工且不超過 8mm厚度的非金屬板制 作，要求

10、行進輪輪轂與輪外緣之間至少有 40mm的環(huán)形范圍，這個范圍將用于 進行統(tǒng)一要求的設(shè)計和激光切割），允許二行進輪中的一個輪為從動輪。小車應(yīng) 具有賽道障礙識別、軌跡判斷及自動轉(zhuǎn)向功能和制動功能， 這些功能可由機械或 電控裝置自動實現(xiàn)，不允許使用人工交互遙控。如圖 2.1 o小車行進所需能量：只能來自給定的重力勢能，小車出發(fā)初始勢能為400mm高度x 1kg整碼質(zhì)量，競賽時使用的同一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)整碼（鋼制0 50 X65mm ）。若使用機械控制轉(zhuǎn)向或剎車，其能量也需來自上述給定的重力勢能。電控裝置：主控電路必須采用帶單片機的電路，電路的設(shè)計及制作、檢測元器件、電機（允許用舵機）及驅(qū)動電路自行選定。電控裝

11、置所用電源為5號堿 性電池，電池自備，比賽時須安裝到車上并隨車行走。 小車上安裝的電控裝置必須確保不能增加小車的行進能量。（小車驅(qū)動系）賽道：賽道寬度1.2米，形成長約15.4米寬約2.4米（不計賽道邊緣道牙厚度）的環(huán)形賽道，其中兩直線段長度為 13.0米，兩端外緣為曲率半徑為1.2米的半圓形，中心線總長度約30米，見圖2.2。圖2.2賽道示意圖賽道邊緣設(shè)有高度為80mm的道牙擋板。賽道上間隔不等（隨機）交錯設(shè)置多個障礙墻，障礙墻高度約 80mm ,相鄰障礙墻之間最小間距為1米，每個 障礙墻從賽道一側(cè)邊緣延伸至超過中線 100 150mm o在直賽道段設(shè)置有1段坡道，坡道由上坡道、坡頂平道和下

12、坡道組成，上坡 道的坡度3° 1° ,下坡道的坡度1.5° 0.5° ;坡頂高度40±2mm ,坡頂長度為 250 ±2mm。坡道位置將事先公布，出發(fā)線在平賽道上，距離坡道起始位置大于 1米，具體位置抽簽決定，。3 .競賽安排每個參賽隊由3名在校本科大學(xué)生和1名指導(dǎo)教師及1名領(lǐng)隊組成，參加 校、市競賽。3.1 本校制作參賽隊按本競賽命題要求，在各自所在的學(xué)校內(nèi)，自主設(shè)計，獨立制作出一 臺參賽小車。3.2 集中參賽1）攜帶在本校制作完成的小車作品參賽。2）報到時提交參賽作品的設(shè)計制作說明書， 說明書分為上、中、下三冊， 上冊內(nèi)容包括：機

13、械設(shè)計方案和零件加工工藝方案；中冊包括：電路 設(shè)計方案；下冊包括：創(chuàng)業(yè)企劃書（每冊分別提交紙質(zhì)版文件一式2份、電子版文件1份）。文件按競賽秘書處發(fā)布的統(tǒng)一格式編寫。3）提交1份3分鐘的視頻，（格式要求： MPEG文件，DVD-PAL 4:3, 24位，720 x576 , 25 fps ,音頻數(shù)據(jù)速率 448 kbps 杜比數(shù)碼音頻 48KHz）,視頻的內(nèi)容是關(guān)于本隊參賽作品賽前設(shè)計及制作過程的匯報 及說明。4）提交PPT文件1份，內(nèi)容是闡述小車的設(shè)計、制作方案、創(chuàng)業(yè)企劃 及體會。3.3 方案文件要求1）結(jié)構(gòu)設(shè)計方案完整性要求：小車裝配圖1幅、要求標(biāo)注所有小車零件（A3紙1頁）;裝配爆炸圖1幅

14、（所用三維軟彳自行選用，A3紙1頁）;傳動機構(gòu)展開圖1幅（A3紙1頁）；設(shè)計說明書1-2頁（A4）。正確性要求：傳動原理與機構(gòu)設(shè)計計算正確，選材和工藝合理。創(chuàng)新性要求：有獨立見解及創(chuàng)新點。規(guī)范性要求：圖紙表達(dá)完整，標(biāo)注規(guī)范；文字描述準(zhǔn)確、清晰。2）工藝設(shè)計方案按照中批量（5000臺/年）的生產(chǎn)綱領(lǐng)，自選作品小車上一個較復(fù)雜的零件，完成并提交工藝設(shè)計方案報告（A4, 2 3頁）。要 求采用統(tǒng)一的方案文件格式（網(wǎng)上下載）。3）電路設(shè)計方案完整性要求：程序流程圖1幅（A4紙1頁）；電路圖1幅，要求標(biāo)注所有電子元器件（A4紙1頁）；PCB板圖1幅（A4紙1頁）；電路設(shè)計說明書1-2頁（A4）。正確性要

15、求：控制原理與電路設(shè)計正確，器件選則合理。創(chuàng)新性要求：有獨立見解及創(chuàng)新點。規(guī)范性要求：圖紙表達(dá)完整，標(biāo)注規(guī)范；文字描述準(zhǔn)確、清晰。4）創(chuàng)業(yè)企劃書按照中批量（5000臺/年）對作品小車產(chǎn)品做創(chuàng)業(yè)企劃書（A4, 3-4頁），內(nèi)容包括工藝成本核算、生產(chǎn)成本分析以及綜合成本分 析，還包括市場預(yù)測分析、人力資源和工程管理可行性綜合分析等。 要求創(chuàng)業(yè)企劃設(shè)計目標(biāo)明確，文件完整，測算合理，表達(dá)清楚。采 用統(tǒng)一的方案文件格式（網(wǎng)上下載）。4 .競賽項目4.1 復(fù)賽小車避障行駛競賽在賽道上按照相鄰障礙墻之間最小間距為 1米的規(guī)則，抽簽確定障礙墻 的擺放位置，擺放后劃線以確定各障礙的具體位置；由抽簽決定出發(fā)線的位

16、 置。參賽隊攜帶在本校制作完成的小車，在集中比賽現(xiàn)場，加載由競賽組委 會統(tǒng)一提供的勢能重塊，在指定的賽道上進行避障行使競賽，小車出發(fā)時不 準(zhǔn)超過出發(fā)線，小車位置及角度自定，至小車自行停止為止。每隊有 2次機 會，計算時取2次成績中的最好成績。評分標(biāo)準(zhǔn)：小車有效的運行距離為：從出發(fā)線開始沿前進方向所走過的 中心線長度，至停止線（停止線是過小車停止點且垂直于中心線的直線）為 止，每米得2分，測量讀數(shù)精確到毫米；每成功避過1個障礙得8分，以車 體投影全部越過障礙為判據(jù)。多次避過同1個障礙只算1個；障礙被撞倒或 推開均不得分。4.2 決賽小車避障行駛競賽依據(jù)復(fù)賽小車避障行駛競賽中所得成績進行排名，并抽

17、取若干支排名靠前 的隊伍組成甲組，其他隊伍組成乙組，分別再次進行決賽小車避障行駛競賽， 規(guī)則同4.1 o4.3 小車行進輪的設(shè)計及激光切割甲組隊伍中，由1名參賽隊員參與競賽；根據(jù)各隊2個行進輪的具體尺 寸，按照大賽規(guī)定的輪轂圖樣要求，在計算機上設(shè)計出行進輪的激光切割圖 樣，繪制出行進輪的零件圖，零件圖上需標(biāo)示出配合尺寸公差，并在激光切 割機上，用1.5mm厚金屬板或者非金屬板加工出2個行進輪。本項內(nèi)容應(yīng) 在規(guī)定時間內(nèi)完成，違規(guī)減分，逾時不能進入后續(xù)比賽。本項內(nèi)容在規(guī)定時 間內(nèi)完成得滿分，違規(guī)或延時完成者減分，不能完成者不得分。4.4 方案評審由方案評審組對每個參賽隊提交的方案文件進行評閱，此環(huán)

18、節(jié)滿分50分,其中說明書上冊20分，說明書中冊15分，說明書下冊15分。5 .成績及獎項分配按不同參賽項目計算各隊總成績，按各項成績之和由高到低，設(shè)一、二、三等獎，一等獎30%,二等獎30%,其余為三等獎、優(yōu)秀獎和無獎。6 .工程文化知識競賽各院校自行組織并組隊，參加工程文化知識競賽，分必答題和搶答題兩個環(huán)節(jié)。工程文化知識競賽設(shè)專項獎，根據(jù)知識競賽成績獎勵一等、二等、三等 獎若干名。北京市大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽秘書處 2017年6月15日2017年北京市大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽 參賽紀(jì)律、違紀(jì)處理及申訴與仲裁辦法一、參賽紀(jì)律與違紀(jì)處理辦法(一)參賽紀(jì)律1 .參賽選手應(yīng)嚴(yán)格按照競賽組委會安

19、排，服從競賽工作 人員的統(tǒng)一指揮，自覺維護比賽秩序。2 .參賽選手必須佩帶參賽證件，按時準(zhǔn)點到比賽場地檢 錄和參賽，同時攜帶學(xué)生證備用。3 .參賽選手進入賽場，除按競賽要求規(guī)定攜帶競賽用品 (具)外，其他用品(如通訊工具、帶數(shù)據(jù)存儲功能的計算 器，移動硬盤、U盤、MP3 MP4等)一律不準(zhǔn)帶入比賽現(xiàn)場4 .在競賽過程中，選手不得發(fā)生任何作弊行為，不得擅 自離開賽場。如有特殊情況，經(jīng)裁判員同意后，方可進行。5 .在比賽過程中如果由現(xiàn)異常情況，由裁判會商解決。(二)違紀(jì)處理辦法1 .為嚴(yán)肅競賽紀(jì)律，保證競賽的公平、公正和公開，對 違反紀(jì)律的人員作如下處理：2 .凡發(fā)現(xiàn)參賽者不符合報名規(guī)定條件的，經(jīng)競賽組委會 核實，一律取