全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽課件

競(jìng)賽分為“淘汰賽”和“決賽”兩個(gè)階段，按淘汰賽排名順序由高至低取前50%隊(duì)伍進(jìn)入決賽階段。淘汰賽成績(jī)帶入決賽。賽項(xiàng)設(shè)置包含兩類(lèi)4項(xiàng)序號(hào)類(lèi)別賽項(xiàng)名稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)1無(wú)碳小車(chē)“S”型賽道常規(guī)賽直道2“8”字型賽道常規(guī)賽雙83S環(huán)形賽道挑戰(zhàn)賽環(huán)道4搬運(yùn)機(jī)器人智能物料搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)器人55個(gè)隊(duì)47個(gè)隊(duì)23個(gè)隊(duì)56個(gè)隊(duì)賽場(chǎng)示意賽程安排賽程安排賽程安排一、無(wú)碳小車(chē)無(wú)碳小車(chē)400Φ50×65mm普通碳鋼，競(jìng)賽時(shí)只能用組委會(huì)提供的。重力勢(shì)能是唯一能量，能轉(zhuǎn)向避障，三輪結(jié)構(gòu)。裁判員用標(biāo)準(zhǔn)桿（400±2）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。本校制作：

小車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，15分；加工工藝設(shè)計(jì)方案，15分；工程項(xiàng)目創(chuàng)業(yè)企劃書(shū)，20分。集中參賽報(bào)到時(shí)，小車(chē)上交統(tǒng)一保管；三個(gè)文本的電子版、紙質(zhì)版交報(bào)到處。未交或未交齊者均不可參加比賽。1.直道賽項(xiàng)淘汰賽2000一、無(wú)碳小車(chē)障礙樁為Φ20X200mm圓棒10003000kk整體穿過(guò)賽道中線(xiàn)。障礙樁不被撞倒。一次繞過(guò)2個(gè)或2個(gè)以上只算1個(gè)。多次繞過(guò)同1個(gè)障礙時(shí)只算1次。障礙物未倒，但被完全推出Φ20mm定位圓區(qū)域不得分。行走距離：0.02分/cm；繞障：8分/個(gè)得分：淘汰賽總分=行走距離得分+繞障得分+報(bào)告得分1000±200～300（現(xiàn)場(chǎng)抽簽確定）2.雙8賽項(xiàng)淘汰賽一、無(wú)碳小車(chē)整體穿過(guò)賽道中線(xiàn)。小車(chē)以“雙8”字軌跡交替繞過(guò)中線(xiàn)上3個(gè)障礙樁，保證每個(gè)障礙樁在“8”字形的一個(gè)封閉圈內(nèi)。每完成1個(gè)“雙8”字且成功繞過(guò)3個(gè)障礙，得12分。小車(chē)脫離桌面、障礙樁被撞倒或脫離定位圓比賽立即結(jié)束。得分：淘汰賽總分=繞樁得分+報(bào)告得分障礙樁為Φ20X200mm圓棒（現(xiàn)場(chǎng)抽簽確定）小車(chē)起始位置自定，從其整體越過(guò)中線(xiàn)起開(kāi)始記錄。3.環(huán)道賽項(xiàng)淘汰賽一、無(wú)碳小車(chē)得分：淘汰賽總分=行走距離得分+繞障得分+報(bào)告得分障礙物為Φ20X200mm圓棒沿賽道中線(xiàn)平均擺放5個(gè)障礙樁，奇數(shù)樁位置不變，偶數(shù)樁位置根據(jù)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)公開(kāi)抽簽結(jié)果，在±（200～300）mm范圍內(nèi)相對(duì)于中心樁做相向調(diào)整。中心樁運(yùn)行規(guī)則、評(píng)分辦法與直道賽項(xiàng)相同。彎道部分分區(qū)計(jì)分起始線(xiàn)及發(fā)車(chē)方向4.無(wú)碳小車(chē)決賽一、無(wú)碳小車(chē)各賽項(xiàng)排名前50%隊(duì)伍進(jìn)入決賽①三維設(shè)計(jì)及3D打印制作環(huán)節(jié)1名參賽隊(duì)員參與競(jìng)賽；經(jīng)抽簽，按照大賽統(tǒng)一規(guī)定制件，在自備的計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)3D打印圖樣，按指定格式繪制出制件的零件圖，零件圖上需標(biāo)示出配合尺寸公差；3D打印制作本項(xiàng)內(nèi)容應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，違規(guī)或延時(shí)完成者減20分；不能完成或延時(shí)超限者不得分，不能進(jìn)入后面環(huán)節(jié)的競(jìng)賽。無(wú)碳小車(chē)上的吊鉤4.無(wú)碳小車(chē)決賽一、無(wú)碳小車(chē)②參賽小車(chē)機(jī)械拆卸及重裝競(jìng)賽環(huán)節(jié)再次抽簽，確定新的各賽項(xiàng)賽道的障礙物樁距；2名參賽隊(duì)員對(duì)本隊(duì)參賽小車(chē)上進(jìn)行零件拆卸，裁判人員根據(jù)爆炸圖進(jìn)行對(duì)照檢查。拆卸完成后，按照新產(chǎn)生的障礙物間距數(shù)據(jù)，裝配并調(diào)節(jié)小車(chē)。拆裝工具自帶，除標(biāo)準(zhǔn)件及軸承外，不允許自帶任何備用零件入場(chǎng)?，F(xiàn)場(chǎng)將提供鉗工臺(tái)。本項(xiàng)內(nèi)容須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成得滿(mǎn)分，違規(guī)或延時(shí)完成者減20分，未完成者無(wú)法進(jìn)入后面環(huán)節(jié)的競(jìng)賽。4.無(wú)碳小車(chē)決賽一、無(wú)碳小車(chē)③無(wú)碳小車(chē)避障行駛用裝配調(diào)試完成的小車(chē)，再次進(jìn)行避障行駛競(jìng)賽，規(guī)則分別同淘汰賽。發(fā)車(chē)時(shí)，重錘高度為350mm4.無(wú)碳小車(chē)決賽一、無(wú)碳小車(chē)④現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)辯環(huán)節(jié)經(jīng)各隊(duì)自愿申請(qǐng)產(chǎn)生參加答辯環(huán)節(jié)的參賽隊(duì)。答辯問(wèn)題涉及本隊(duì)參賽作品的設(shè)計(jì)、制造工藝、成本及管理等相關(guān)知識(shí)。問(wèn)辯得分=（參加答辯隊(duì)數(shù)+1）/2-本隊(duì)名次

3個(gè)隊(duì)參加答辯，第1名得1分，第2名得0分，最后一名得-1分。

5個(gè)隊(duì)參加答辯，第1名得2分，第3名得0分，最后一名得-2分。

7個(gè)隊(duì)參加答辯，第1名得3分，第4名得0分，最后一名得-3分。

9個(gè)隊(duì)參加答辯，第1名得4分，第5名得0分，最后一名得-4分。11個(gè)隊(duì)參加答辯，第1名得5分，第6名得0分，最后一名得-5分。

4.無(wú)碳小車(chē)決賽一、無(wú)碳小車(chē)得分：各賽項(xiàng)總得分=淘汰賽得分+決賽小車(chē)運(yùn)行得分

-違規(guī)及超時(shí)扣分+問(wèn)辯得分1.命題二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人在規(guī)定場(chǎng)地內(nèi)自主行走；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)抽簽決定抓取物料的類(lèi)型；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)機(jī)器人末端抓取裝置（手爪），使用3D打印或激光切割設(shè)備完成制造，安裝于參賽機(jī)器人手臂末端后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行比賽。通過(guò)掃描閱讀二維碼領(lǐng)取任務(wù)；自主尋找、識(shí)別任務(wù)指定的物料；按任務(wù)要求的順序?qū)⑵浒徇\(yùn)至指定的存放地點(diǎn)，并按照要求的位置和方向擺放。不含球形1.命題二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人應(yīng)具有場(chǎng)地目標(biāo)位置識(shí)別、自主路徑規(guī)劃、自主移動(dòng)、二維碼讀取、物料顏色識(shí)別或形狀識(shí)別、物料抓取和搬運(yùn)等功能；全部競(jìng)賽過(guò)程由機(jī)器人自主運(yùn)行，不允許使用遙控等人工交互手段及除機(jī)器人本體之外的任何輔助裝置。①參賽機(jī)器人的功能要求1.命題二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人主控電路采用嵌入式解決方案（包括嵌入式微控制器等），實(shí)現(xiàn)二維碼讀取、自主定位、物料識(shí)別、以及路徑規(guī)劃及運(yùn)動(dòng)控制等功能，所用傳感器和電機(jī)的種類(lèi)及數(shù)量不限。設(shè)計(jì)制作主控電路版，其上須帶有電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路及任務(wù)內(nèi)容顯示裝置，該顯示裝置能夠持續(xù)顯示二維碼任務(wù)信息直至比賽結(jié)束。機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電源供電電壓限制在12V以下（含），電池隨車(chē)裝載，場(chǎng)內(nèi)賽程中不能更換。②參賽機(jī)器人的電控及驅(qū)動(dòng)要求1.命題二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人自主設(shè)計(jì)并制造機(jī)器人的機(jī)械部分，允許采用標(biāo)準(zhǔn)緊固件、標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)零件及各類(lèi)商品軸承。不限制機(jī)器人的行走方式、機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)形式。機(jī)器人腕部與末端抓取裝置（手爪）的連接界面結(jié)構(gòu)自行確定。除末端抓取裝置（手爪）在競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)制作外，其他均在校內(nèi)完成，所用材料自定。③參賽機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)要求1.命題二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)入場(chǎng)地參賽的機(jī)器人（含末端抓取裝置）應(yīng)能夠通過(guò)一個(gè)尺寸與一張A4紙相當(dāng)?shù)拈T(mén)框方可參加比賽?！癆4門(mén)框”橫向或豎向放置均可。允許機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為可折疊形式，但通過(guò)“A4門(mén)框”后應(yīng)能自行展開(kāi)。④參賽機(jī)器人的外形尺寸要求1.命題二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人待搬運(yùn)物料的形狀為簡(jiǎn)單機(jī)械零件的抽象幾何體，包括圓柱體、方形體、球體及其組合體，物料的各邊長(zhǎng)或直徑尺寸限制在30～80mm范圍，重量范圍為40～80g，具體選擇將現(xiàn)場(chǎng)抽簽決定。材料為塑料或鋁合金，表面粗糙度Ra≥3.2。物料有顏色區(qū)別：顏色為紅（RGB值為255，0，0）、綠（RGB值為0，255，0）、藍(lán)（RGB值為0，0，255）三種顏色。在比賽場(chǎng)地內(nèi)固定位置設(shè)有物料提取區(qū)和物料存放區(qū)。物料提取區(qū)長(zhǎng)×寬×高為500×100×80mm，木質(zhì)或塑木材料，淺色亞光表面。物料存放區(qū)為長(zhǎng)×寬為800×300mm區(qū)域，由三組不同顏色的同心圓和十字線(xiàn)構(gòu)成，每組同心圓和十字線(xiàn)為同一種顏色。⑤搬運(yùn)物料1.命題二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人⑥競(jìng)賽場(chǎng)地2臺(tái)機(jī)器人同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)地并在各自區(qū)域內(nèi)定位和運(yùn)行。如出現(xiàn)越界并發(fā)生妨礙對(duì)方機(jī)器人移動(dòng)或工作的情況，將由裁判提起回退至上一工作地點(diǎn)重新運(yùn)行，如無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行則自動(dòng)退出比賽。1.命題二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人在賽場(chǎng)圍擋內(nèi)側(cè)垂直安裝2個(gè)顯示屏不小于9.7寸的平板電腦，用于顯示給機(jī)器人讀取任務(wù)的二維碼。二維碼尺寸為100×100（像素）。二維碼信息被設(shè)置為“1”、“2”、“3”三個(gè)數(shù)字的組合，如“123”、“321”等。其中，“1”對(duì)應(yīng)紅色，“2”對(duì)應(yīng)綠色，“3”對(duì)應(yīng)藍(lán)色。數(shù)字組合表明了物料搬運(yùn)過(guò)程中不同顏色物料的搬運(yùn)順序。平板電腦中存有不少于6種任務(wù)的二維碼，比賽時(shí)隨機(jī)播放。⑦任務(wù)二維碼具體要素由裁判現(xiàn)場(chǎng)抽取2.校內(nèi)制作二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，15分；控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)方案，15分；加工工藝方案，15分；創(chuàng)業(yè)企劃書(shū)，15分。集中參賽報(bào)到時(shí)，小車(chē)上交統(tǒng)一保管；四個(gè)文本的電子版、紙質(zhì)版交報(bào)到處。未交或未交齊者均不可參加比賽。不可以從企業(yè)直接購(gòu)買(mǎi)成品小車(chē)3.淘汰賽二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人參賽隊(duì)將其參賽機(jī)器人放置在指定出發(fā)位置。按統(tǒng)一號(hào)令啟動(dòng)。機(jī)器人識(shí)別二維碼，按照任務(wù)要求的順序依次將物料搬運(yùn)并準(zhǔn)確放置到物料存放區(qū)對(duì)應(yīng)的顏色區(qū)域內(nèi)，完成任務(wù)后回到出發(fā)區(qū)域內(nèi)。每完成一個(gè)物料搬運(yùn)并擺放準(zhǔn)確得20分，完成搬運(yùn)但擺放位置不準(zhǔn)得15分，搬運(yùn)至存放區(qū)未放置在指定位置得10分，完成拾取未到達(dá)存放區(qū)得5分，未按任務(wù)順序搬運(yùn)不得分。機(jī)器人需在5分鐘時(shí)間內(nèi)完成比賽，按完成時(shí)間排序，用時(shí)少者在前，本項(xiàng)得分按右式計(jì)算，得分=40—參賽隊(duì)數(shù)-130X(本隊(duì)名次-1)5分鐘內(nèi)未完成比賽者不得分。3.淘汰賽——補(bǔ)充說(shuō)明二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人比賽開(kāi)始前，參賽隊(duì)將參賽機(jī)器人放置在指定出發(fā)位置。由裁判隨機(jī)抽取二維碼任務(wù)信息、物料提取區(qū)顏色順序以及物料存放區(qū)顏色順序，抽取完以上信息后參賽隊(duì)員不得對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試、程序傳輸。小車(chē)提取物料時(shí)車(chē)體投影必須壓過(guò)第一條緯線(xiàn)與放置物料時(shí)車(chē)體投影必須壓過(guò)第二條緯線(xiàn)，否則視為未能完成物料的搬運(yùn)功能，避免原地不動(dòng)就完成物料提取和放置的現(xiàn)象。在5分鐘比賽時(shí)間內(nèi)，允許參賽隊(duì)員有一次機(jī)會(huì)將機(jī)器人拿回到指定出發(fā)位置重新發(fā)車(chē)，并且之前完成任務(wù)清零，從新進(jìn)行計(jì)分但不重新計(jì)時(shí)，重新發(fā)車(chē)由選手提出申請(qǐng)后工作人員對(duì)二維碼、物料擺放等隨機(jī)進(jìn)行調(diào)整，此期間參賽隊(duì)員不得對(duì)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試、程序傳輸。采用無(wú)接觸啟動(dòng)4.決賽二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人經(jīng)抽簽確定一種搬運(yùn)物料的重量組別、尺寸組別、形狀組別（圓柱體、方形體、球體及其組合）以及各參賽隊(duì)的賽場(chǎng)號(hào)位。每支參賽隊(duì)派出1名隊(duì)員，針對(duì)抽取的物料組進(jìn)行機(jī)器人末端工具（機(jī)器人手爪）的設(shè)計(jì)，參賽隊(duì)員須自帶筆記本電腦和自裝的設(shè)計(jì)軟件。3D打印機(jī)或激光切割機(jī)上完成機(jī)器人手爪的制作，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成得20分，違規(guī)或延時(shí)完成者得10分，不能完成者不得分。如果新制作的手爪有問(wèn)題，可申請(qǐng)使用原來(lái)的手爪，扣10分，同時(shí)后續(xù)運(yùn)行競(jìng)賽得分扣除40%。①機(jī)器人拾取裝置的設(shè)計(jì)及制作環(huán)節(jié)4.決賽二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人由1名參賽隊(duì)員參與此環(huán)節(jié)競(jìng)賽。在事先準(zhǔn)備好的（主控電路）PCB板上焊接所有的分立元器件和集成電路插座，并完成調(diào)試。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成得20分，違規(guī)或延時(shí)完成者得10分，不能完成者不得分。如果主控電路板有問(wèn)題，可申請(qǐng)使用原來(lái)的主控電路板，扣5分，同時(shí)后續(xù)運(yùn)行競(jìng)賽得分扣除20%。②主控電路板焊接與調(diào)試環(huán)節(jié)4.決賽二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人各隊(duì)3名隊(duì)員一起，將原來(lái)參賽機(jī)器人上的手爪和主控板拆下交給裁判員，領(lǐng)回新加工的手爪和主控電路板安裝到參賽機(jī)器人上，并完成調(diào)試。本項(xiàng)內(nèi)容在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成得20分，違規(guī)或延時(shí)完成者得10分。聯(lián)調(diào)無(wú)法完成者不能進(jìn)入后續(xù)比賽。③機(jī)器人機(jī)電聯(lián)合調(diào)試環(huán)節(jié)4.決賽二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人用裝配調(diào)試完成的機(jī)器人，再次進(jìn)行物料搬運(yùn)競(jìng)賽，規(guī)則同淘汰賽。④機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)節(jié)4.決賽二、智能物料搬運(yùn)機(jī)器人⑤現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)辯環(huán)節(jié)經(jīng)各隊(duì)自愿申請(qǐng)產(chǎn)生參加答辯環(huán)節(jié)的參賽隊(duì)。答辯問(wèn)題涉及本隊(duì)參賽作品的設(shè)計(jì)、制造工藝、成本及管理等相關(guān)知識(shí)。問(wèn)辯得分=（參加答辯隊(duì)數(shù)+1）/2-本隊(duì)名次

3個(gè)隊(duì)參加答辯，第1名得1分，第2名得0分，最后一名得-1分。

5個(gè)隊(duì)參加答辯，第1名得2分，第3名得