深圳市第十三屆職工技術(shù)創(chuàng)新運動會暨2023 年深圳技能大賽-機器人系統(tǒng)集成職業(yè)技能競賽技術(shù)文件

附件2深圳市第十三屆職工技術(shù)創(chuàng)新運動會暨2023年深圳技能大賽—機器人系統(tǒng)集成職業(yè)技能競賽技術(shù)文件深圳市第十三屆職工技術(shù)創(chuàng)新運動會暨2023年深圳技能大賽—機器人系統(tǒng)集成職業(yè)技能競賽執(zhí)委會2023年7月-1-一、技術(shù)描述（一）項目概要機器人系統(tǒng)集成是使用示教器、操作面板等人機交互設(shè)備及相關(guān)機械工具對工業(yè)機器人、工業(yè)機器人工作站或系統(tǒng)進行裝配、編程、調(diào)試、工藝參數(shù)更改、工裝夾具更換及其他輔助作業(yè)。（二）基本知識及能力要求相關(guān)要求權(quán)重比例(%)1機械知識30基本知識—機械基礎(chǔ)知識，機械制圖基礎(chǔ)信息—機械裝配的相關(guān)常識以及信息—零件圖、裝配圖的相關(guān)實際應(yīng)用—相關(guān)機械和工具的設(shè)計、使用、維修和保養(yǎng)需要—機器人的原理和應(yīng)用，安裝在機器人和機器人單元上的機器人工具和設(shè)備能力要求—對給定的工業(yè)應(yīng)用進行初步的系統(tǒng)設(shè)計—檢查安裝地點或使用其他方法來測試初始系統(tǒng)設(shè)計的適用性—機械零部件測量與建模2電氣知識10基本知識—電工電子基礎(chǔ)知識、電氣控制基礎(chǔ)知識—電力的定位、連接和使用的基本原則—氣動裝置的定位、連接和使用的基本原則工作能力—檢查所有產(chǎn)品是否規(guī)范交付，并按要求跟進—組織所有物品的安全存放，并安排物品的進出—檢查預(yù)制機器人是否已交付準(zhǔn)備運行，并按要求進行跟進—根據(jù)說明和文檔連接機器人系統(tǒng)組件—根據(jù)說明書和文件組裝、定位和修理機器人工具和設(shè)備3工業(yè)視覺安裝以及編程20基本知識—能夠根據(jù)不同工作場景和工件特征，選擇不同光源—能夠根據(jù)相機型號和檢測需求，完成鏡頭的選型—能夠根據(jù)成像效果，正確設(shè)置相機快門、曝光時間、幀率、增益等參數(shù)—機械手的運動原理及相關(guān)應(yīng)用—機器視覺的手眼標(biāo)定原理及應(yīng)用—PLC電氣控制系統(tǒng)原理及應(yīng)用—視覺算法平臺、PLC、機械手間通訊的應(yīng)用工作能力—相機的安裝、接線，結(jié)合業(yè)務(wù)場景，正確設(shè)置相機參數(shù)—鏡頭的選型、安裝，根據(jù)檢測要求，正確設(shè)置鏡頭的參數(shù)—光源的選型、安裝、接線，根據(jù)工作場景和現(xiàn)場條件，進行光源安裝高度、角度、亮度的調(diào)整，改善成像效果—使用視覺編程軟件調(diào)用相機圖像采集模塊，選擇相機拍照的觸發(fā)源：軟觸發(fā)、硬觸發(fā)，設(shè)置觸發(fā)延遲時間，實現(xiàn)相機拍照?？梢酝ㄟ^PLC或者機械手觸發(fā)相機拍照—根據(jù)要求配置PLC，并配置相關(guān)控制電路，使之能正確運行—根據(jù)要求，對機械手做路徑規(guī)劃、運動參數(shù)的設(shè)定、程序的編寫及調(diào)試。4自動化與編程40基本知識—計算機能力和符號邏輯—管理計算機硬件和軟件的目的和功能—操縱機器人坐標(biāo)系，用于機器人，組件和工具校準(zhǔn)—控制機器人運動—控制機器人輸入/輸出（I/O）功能—實現(xiàn)重新編程和調(diào)整—提供將信息或數(shù)據(jù)進行分解的原則、原因和方法—從所有相關(guān)來源獲取信息和數(shù)據(jù)的方法—處理信息和數(shù)據(jù)的原則和方法工作能力—與客戶/其他人員協(xié)商，明確項目意圖—開發(fā)系統(tǒng)操作圖表或流程圖—使用流程圖和圖表編寫、分析、審查和優(yōu)化程序—創(chuàng)建易于記錄、理解和維護的應(yīng)用軟件程序—進行程序和軟件應(yīng)用程序的試運行，以確保它們能夠完成要求的功能—編寫、更新和維護計算機程序或軟件包來處理特定的工作—優(yōu)化機器人的運動性能和I/O處理，以最小化循環(huán)時間/最大化工作效率，同時保持可靠的運行—通過進行適當(dāng)?shù)母暮椭匦聶z查程序來糾正錯誤，以確保其功能的正確性—與其他人員協(xié)商，找出問題并提出改進建議—基于標(biāo)準(zhǔn)功能實現(xiàn)新的附加軟件和硬件選項合計100二、試題及評判標(biāo)準(zhǔn)（一）試題（樣題）1.初賽。報名開始后公布800道題庫，選手可自行下載學(xué)習(xí)。網(wǎng)址：/channels/126.html初賽賽題共100道，競賽當(dāng)天由命題專家從題庫中隨機抽取70道賽題和現(xiàn)場編制30道賽題組成。2.決賽。初賽結(jié)束后公布決賽樣題，選手可自行下載學(xué)習(xí)。網(wǎng)址：/channels/126.html決賽賽題由裁判長在賽前一天對樣題進行不超過30%的修改作為正式賽題，正式賽題不公開。（二）比賽時間及試題具體內(nèi)容1.比賽時間賽程項目競賽時間（分鐘）初賽理論知識競賽90決賽實際操作競賽1202.試題具體內(nèi)容初賽采用計算機上機考核的方式進行，賽題類型分為單選題、多選題、判斷題三種題型。滿分為100分，60分為合格。競賽內(nèi)容如下：競賽范圍競賽內(nèi)容職業(yè)道德勞動保護職業(yè)道德職業(yè)守則基礎(chǔ)知識法律法規(guī)相關(guān)法律知識相關(guān)法規(guī)知識機械知識機械知識電氣知識電工電子基礎(chǔ)知識電氣控制基礎(chǔ)知識工業(yè)機器人基礎(chǔ)工業(yè)機器人組成工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)原理工業(yè)機器人分類機器人示教器編程知識工業(yè)機器人安裝工業(yè)機器人機械系統(tǒng)安裝知識工業(yè)機器人電氣線路安裝知識工業(yè)機器人工裝夾具知識工業(yè)機器人系統(tǒng)集成工業(yè)機器人工作站功能調(diào)試知識工業(yè)機器人維護保養(yǎng)知識工業(yè)機器人視覺識別應(yīng)用知識工業(yè)機器人典型應(yīng)用工業(yè)機器人典型應(yīng)用工藝知識工業(yè)機器人應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新領(lǐng)域知識決賽競賽當(dāng)天由裁判長現(xiàn)場解封正式賽題，選手按賽場提供的任務(wù)書以現(xiàn)場實際操作的方式完成四個項目的實際操作。時間共120分鐘（參賽選手自行分配操作時間，不做項目時間分割或限制），滿分100分，60分為合格。具體內(nèi)容如下：項目一：機器人系統(tǒng)集成平臺機械與電氣裝調(diào)（30分）任務(wù)要求：參賽選手根據(jù)任務(wù)要求對機械組件進行布局和安裝，根據(jù)電氣接線圖完成電路和氣路的連接。主要包含以下任務(wù)內(nèi)容：（1）機械、工裝夾具的安裝與調(diào)整。（2）電氣線路連接與檢測。項目二：工業(yè)協(xié)作機器人維護（10分）任務(wù)要求：完成協(xié)作機器人典型維護維修操作，主要包含以下任務(wù)內(nèi)容：（1）完成工業(yè)協(xié)作機器人各軸原點校正。（2）完成工業(yè)協(xié)作機器人輔助按鈕配置。（3）完成工業(yè)協(xié)作機器人工具TCP標(biāo)定操作。項目三：視覺系統(tǒng)安裝及調(diào)試（20分）任務(wù)要求：參賽選手根據(jù)任務(wù)要求完成視覺模塊安裝，并完成視覺系統(tǒng)調(diào)試，能夠識別罐子種類等要求，主要包含以下任務(wù)內(nèi)容：（1）完成工業(yè)視覺相機線纜的連接。（2）使用現(xiàn)場指定視覺軟件完成飲料罐子模板的建立。項目四：機器人系統(tǒng)集成平臺整體聯(lián)調(diào)（40分）任務(wù)要求：參賽選手根據(jù)任務(wù)要求完成西門子觸摸屏界面設(shè)計，完成工業(yè)協(xié)作機器人、視覺系統(tǒng)等編程、聯(lián)調(diào)。主要包含以下任務(wù)內(nèi)容：（1）完成西門子S7-1200PLC編程，觸摸屏通訊，IP地址修改等。（2）根據(jù)任務(wù)書要求完成觸摸屏界面設(shè)計。（3）根據(jù)任務(wù)書要求完成機器人程序編寫以及利用示教器進行點位示教。（三）評判標(biāo)準(zhǔn)1.分?jǐn)?shù)權(quán)重賽程競賽內(nèi)容配分綜合成績占比初賽理論知識100分20%決賽項目一30分80%項目二10分項目三20分項目四40分合計100%2.評分標(biāo)準(zhǔn)初賽由計算機系統(tǒng)自動評分。其中，單選題70題，每題1分;多選題10題，每題2分;判斷題20題，每題0.5分;各題型錯選、多選或少選均不得分。決賽由裁判根據(jù)現(xiàn)場評分表評分。評分標(biāo)準(zhǔn)配分細(xì)則以現(xiàn)場評分表為準(zhǔn)。評分標(biāo)準(zhǔn)如下：項目考核點評分標(biāo)準(zhǔn)配分項目一機器人系統(tǒng)集成平臺機械與電氣裝調(diào)1.按照任務(wù)要求對機械組件進行布局和安裝。2.對工業(yè)協(xié)作機器人夾具進行安裝。3.裝配工藝完整，穩(wěn)固無干涉，無錯裝或漏裝。4.根據(jù)電氣接線圖，完成電路和氣路的連接。5.電路和氣路連接應(yīng)布局合理，無虛接、干涉現(xiàn)象，且綁扎工藝工整美觀，符合電氣相關(guān)規(guī)范。30分項目二工業(yè)協(xié)作機器人維護1.工業(yè)協(xié)作機器人各軸原點校正。2.工業(yè)協(xié)作機器人輔助按鈕配置。3.工業(yè)協(xié)作機器人工具TCP標(biāo)定操作。10分項目三視覺系統(tǒng)安裝及調(diào)試1.工業(yè)視覺相機線纜的連接。2.利用現(xiàn)場指定視覺軟件完成飲料罐子模板的建立。20分項目四機器人系統(tǒng)集成平臺整體聯(lián)調(diào)1.完成西門子S7-1200PLC編程，觸摸屏通訊，IP地址修改等。2.根據(jù)任務(wù)書要求完成觸摸屏界面設(shè)計。3.根據(jù)任務(wù)書要求完成機器人程序編寫以及利用示教器進行點位示教。4.根據(jù)任務(wù)書完成工業(yè)協(xié)作機器人動作流程。40分合計100分注：具體評分細(xì)則以評分表為準(zhǔn)。3.評判方法（1）初賽成績由計算機系統(tǒng)自動判分，選手初賽成績以得分高低排名。（2）決賽由現(xiàn)場裁判組依據(jù)參賽選手的實際操作情況按競賽評分表集體評判、計分;裁判組對最終成績簽字確認(rèn)。4.綜合排名。選手最終名次依據(jù)初賽和決賽兩部分成績按比例累加的綜合成績進行排名，成績均四舍五入保留兩位小數(shù)點。其中初賽成績占20%、決賽成績占80%，參賽選手賽后綜合成績=初賽成績×20%+決賽成績×80%。當(dāng)綜合成績相同時，以決賽成績高者名次在前，若仍相同時，以決賽項目四、一、二、三的順序比較高低決定排名。三、競賽細(xì)則（一）競賽守則1.參賽證于競賽報到時憑有效身份證件領(lǐng)取。2.各類人員須統(tǒng)一佩戴由執(zhí)委會印制的證件，著裝整齊。3.理論知識競賽選手須提前20分鐘憑有效身份證件和參賽證進入賽場，對號入座并將有效身份證件和參賽證放在座位左上角明顯位置，以備核驗，開賽20分鐘后方可離場。開賽遲到20分鐘不得入場，按自動棄權(quán)處理。4.實際操作競賽選手須提前30分鐘憑有效身份證件和參賽證進入賽場，對號入座并將有效身份證件和參賽證放在座位左上角明顯位置，以備核驗。開賽遲到30分鐘不得入場，按自動棄權(quán)處理。5.實際操作競賽的出場順序和實操工位由抽簽決定。6.選手不能攜帶與競賽相關(guān)的文件資料、通訊工具進入賽場。在賽場上自覺遵守賽場秩序，保持安靜，競賽進行過程中不允許任何形式的交談，更不得大聲喧嘩吵鬧，交頭接耳，否則將給予警告或取消競賽資格。7.各賽場除現(xiàn)場裁判、賽場配備的工作人員以外，其他人員未經(jīng)允許不得進入競賽區(qū)。選手的隨行人員一律不得進入賽場。8.新聞媒體等進入賽場須經(jīng)過競賽執(zhí)委會允許，并且聽從現(xiàn)場工作人員的安排和管理，不能影響競賽進行。9.競賽期間，選手未經(jīng)執(zhí)委會批準(zhǔn)，不得接受其他單位和個人對競賽相關(guān)內(nèi)容的采訪，不得私自公布競賽相關(guān)資料和情況。10.競賽過程中，參賽選手須主動配合裁判工作，服從裁判安排，如果對競賽的裁決有異議，可按規(guī)定以書面形式向執(zhí)委會申訴受理部提出申訴。11.競賽現(xiàn)場配備實時監(jiān)控系統(tǒng)，對現(xiàn)場賽事進行完整的實時監(jiān)控和錄像，并且配有專人對比賽環(huán)節(jié)進行全程錄像。12.冒名頂替、弄虛作假、作弊者，取消競賽資格及成績。13.競賽規(guī)定時間結(jié)束時，選手立即停止操作，有秩序地離開賽場。14.如競賽出現(xiàn)不可預(yù)見的異常情況，由執(zhí)委會與組委會商議后，做出處理決定。（二）安全、健康規(guī)定1.賽場設(shè)醫(yī)務(wù)室等，配備醫(yī)療人員，當(dāng)選手或賽場其他人員發(fā)生身體不適時，進行相應(yīng)的急救措施。2.嚴(yán)格按照安全應(yīng)急預(yù)案加強對競賽全過程的動態(tài)管理，確保競賽活動安全有序。3.競賽過程參賽選手能勝任全部競賽操作的體能要求，并且遵守賽場安全操作規(guī)程；對競賽設(shè)施設(shè)備應(yīng)愛護、保管，防止丟失和損壞；服從現(xiàn)場裁判的指揮，接受裁判員、現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)人員的監(jiān)督和警示，保證操作過程中人身安全和設(shè)備安全。4.進入競賽區(qū)域的人員，應(yīng)嚴(yán)格按照各項目安全、健康規(guī)定，做好安全防護。（三）申訴與仲裁1.參賽選手認(rèn)為賽場提供的設(shè)備、工具不符合規(guī)定或工作人員存在違規(guī)行為的，均可向執(zhí)委會申訴受理部提出申訴。2.現(xiàn)場申訴最遲應(yīng)在競賽結(jié)束后1小時內(nèi)提出，超過時效將不予受理。申訴時，應(yīng)以書面形式向申訴受理部提出，技術(shù)問題由裁判長與裁判員共同商議解決，非技術(shù)問題由組委會進行調(diào)查、核實、裁決。四、競賽場地設(shè)備（一）賽場規(guī)格1.初賽。參照計算機類職業(yè)技能鑒定要求布置賽場，配備與參賽人數(shù)相適應(yīng)的計算機設(shè)備及桌椅，并留有一定數(shù)量的備用機。2.決賽。競賽場地面積：約300平方米，每個工位占地約3m×4m，標(biāo)明工位號，并配備競賽設(shè)備1套、裝配臺1張、電腦桌1張、座椅2把、編程計算機1臺并安裝了所需軟件。賽場每工位提供獨立控制并帶有漏電保護裝置的220V交流電源，供電、供氣系統(tǒng)有必要的安全保護措施。競賽設(shè)備布局以大賽現(xiàn)場實際擺放為準(zhǔn)。（二）場地布局圖（三）基礎(chǔ)設(shè)施清單未明確在選手?jǐn)y帶工具清單中的，一律不得帶入賽場。賽場配發(fā)的各類工具、材料，選手一律不得帶出賽場。初賽設(shè)施、設(shè)備清單序號名稱數(shù)量技術(shù)規(guī)格1電腦1套/選手統(tǒng)一配置決賽賽場提供設(shè)施設(shè)備、材料清單序號模塊名稱技術(shù)參數(shù)數(shù)量1實訓(xùn)平臺1580mm×1180mm×900mm12工業(yè)機器人HSR-CR605工業(yè)協(xié)作機器人包含本體，示教器，驅(qū)控一體電控柜，臂展785mm,重復(fù)定位精度：±0.02mm,最大負(fù)荷：5kg。1機器人控制器（含示教器）13可編程控制器系統(tǒng)西門子S7-1200PLC主機，CPU：1215DC/DC/DC，拓展模塊：西門子SM:1223DC/RLY14觸摸屏西門子觸摸屏。采用7寸觸摸屏，技術(shù)指標(biāo)：800×480像素，16M色；1×MPI/PROFIBUSDP,1×支持MRP和RT/IRT的PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)接口（2個端口）；2×多媒體插槽；3×USB;15視覺檢測系統(tǒng)1.1/1.8"CMOS成像儀：彩色,≥600萬像素2.S接口/M12鏡頭：≥8mm3.成像模式：≥640×480光源：白色漫射LED環(huán)形燈4.通信和I/O：Profinet、ModbusTCP、TCP/IP5.感器型號:IMX1786.像元尺寸:≥2.4μm×2.4μm7.靶面尺寸:1/1.8"8.分辨率:≥3072×20489.幀率:≥17fps10.曝光時間范圍27μs-2.5sec數(shù)據(jù)接口:GigE11.數(shù)字I/O:1路光耦隔離輸入，1路光耦隔離輸出,1路雙向可配置非隔離I/O16控制掛件機器人示教器掛件、PLC掛件、電源掛件17實訓(xùn)模塊機器人手爪、涂膠模塊、碼垛模塊、存放模塊、分裝模塊110靜音無油氣泵1.采用純銅電機2.設(shè)備功率：600W3.排氣量：45L/min4.容量：30L5.工作電壓：220V6.最高壓力:0.8Mpa7.外形尺寸：400×400×600mm111線纜PLC通信電纜、以太網(wǎng)線、Ф6氣管、實訓(xùn)設(shè)備接線等112電腦臺外形尺寸：800×600×750mm113計算機1.CPU：InterI7-7700以上