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第45届世界技能大赛移动机器人项目厦门市选拔赛技术工作文件
发布时间: 2018-03-09 【字体:

  移

  动

  机

  器

  人

 

  2018年2月

  

  一、命题依据

  本次竞赛以第44届世界技能大赛移动机器人项目竞赛标准为基础,结合第45届世界技能大赛移动机器人项目技术文件要求,由竞赛专家组按团体技能操作竞赛形式,参考第44届世界技能大赛有关标准,结合行业协会、技工院校、职业院校等实际,统一组织命题。

  二、竞赛内容、形式和成绩计算

  (一)竞赛内容。

  包括机器人的机械与电气装配、工件的标定、机器人通信设置及基本功能编程调试、视觉系统编程调试,并通过对机器人控制程序设计,完成机器人智能系统的联机运行和搬运等综合任务。

  (二)竞赛形式。

  选拔竞赛采取两人一组,实操竞赛形式,不设理论考试。

  (三)成绩计算。

  竞赛成绩包括四项任务完成情况及安全规范执行情况,满分为100分,由裁判组依据选手技能操作情况按评分表进行评分。

  三、参赛选手能力要求

  选手要求为 1997 年 1 月 1 日以后出生,思想品德优秀,具备移动机器人项目扎实基本功和技能水平,具有较强学习能力、应变能力以及较好身体素质、心理素质的人员。

  (一)任务分析能力。

  参赛者通过分析移动机器人的工作任务,确定一个合理的机器人运行方案以满足任务需要。

  (二)设计能力。

  参赛者需要开发一个机械、电气和控制系统,并组装成一个运动机器人,以一种高效可靠的方式满足任务需要。

  (三)沟通能力。

  参赛者能够在团队内部、方案陈述、针对任务需要不断改进解决方案等方面展现出积极的沟通能力。

  (四)制作能力。

  参赛者能够使用核心组件,制定自主和独特的组件解决方案。

  (五)控制能力。

  参赛者需要应用机器人的两种控制模式,无线遥控或自主运行,或者两者的结合。自主控制模式需要使用ARM Cortex-M3(ARM7内核)处理器作为核心控制器和easyC 或ROBOTC软件。

  四、任务要求

  以世界技能大赛移动机器人比赛项目为基础,以检验参赛选手的综合能力为重点,以智能移动机器人作为竞赛平台,参赛选手需按要求完成以下任务:

  (一)按任务要求完成机器人的机械和电气装配。

  (二)按任务要求完成机器人基本功能编程调试和性能测试。

  (三)按任务要求完成机器人的编程、测试及视觉系统联调,在遥控控制能力情况下,选手需在规定时间内操作移动机器人寻找并分别将五个台球送回指定的位置。

  (四)对机器人系统进行编程和综合调试,在自主运行演示情况下, 移动机器人需要找到指定的台球并送回到指定的位置。

  1.分数分布

  任务分数分配表

  项目

  任务一

  任务二

  任务三

  任务四

  安全规范

  分数

  10

  20

  30

  30

  10

  2.任务一:机器人装配。

  任务一分数分配表

  序号

  装配工艺要求

  分值

  1

  零件表面无锈迹、油污、毛刺、损伤的现象

  2

  2

  零件堆放整齐规范,场地整洁,布局合理

  2

  3

  严格执行操作安全规程

  2

  4

  过盈配合面、滑动部件表面装配加润滑油

  2

  5

  装配流程合理

  2

  6

  装配过程中无损伤零件

  2

  7

  装配后外形美观整洁,排线整齐

  2

  8

  机械零件连接紧固,正确,电气接线符合要求

  2

  9

  运动部件运转灵活,无卡阻、爬行现象;运动过程中,电线不与其它零件发生碰擦

  2

  10

  调试过程中无失控现象,没有碰撞、过载或其它损伤机械零件的行为,电气零件无烧坏现象

  2

  合计

  10

  注:由裁判抽取5个项目进行评分

  3.任务二:机器人调试。

  任务二分数分配表

  序号

  在工作台上的机器人性能要求

  最高分值

  驱动电机性能要求

  1

  驱动电机方向控制:正向/反向旋转

  4

  2

  驱动电机速度控制:慢速/快速旋转

  4

  3

  机器人直线运动控制:前进/后退

  4

  4

  机器人旋转运动控制:左旋转/右旋转

  4

  5

  机器人对角直线运动控制:左对角/右对角

  4

  

  信息采集系统性能

  6

  超声测距传感器或红外传感器

  4

  7

  传感器(巡线)

  4

  8

  摄像头(颜色/形状)

  4

  针对目标物体的性能

  9

  抓手张开/夹紧

  4

  10

  手臂上升/下降或者伸出/缩回

  4

  合计

  20

  注:由裁判抽取5个项目进行评分

  4.任务三:选手制作移动机器人能够在移动机器人比赛场地内移动,完成对台球的寻找和送回任务。在遥控控制能力情况下,选手需在规定时间内操作移动机器人寻找并分别将五个台球送回指定的位置。

  任务三分数分配表

  序号

  评分项目

  分值

  1

  台球1正确送回指定位置

  10

  2

  台球2正确送回指定位置

  10

  3

  台球3正确送回指定位置

  10

  合计

  30

  5.任务四:在自主运行演示情况下移动机器人找到指定的台球并送回到指定的位置。

  任务四分数分配表

  序号

  评分项目

  分值

  1

  台球1正确送回指定位置

  10

  2

  台球2正确送回指定位置

  10

  3

  台球3正确送回指定位置

  10

  合计

  30

  6.安全规范。

  安全规范分数分配表

  序号

  评分项目

  扣分项

  1

  准时到达现场

  1

  2

  在自己的范围内工作

  1

  3

  工具在完成任务后整齐摆放

  1

  4

  任务完成后清洁赛场

  1

  5

  没有充电的电器需要拔掉充电器

  1

  6

  工具的使用符合工业安全

  1

  7

  参赛者服从裁判的合理裁决

  1

  8

  参赛者遵守比赛规则,按照裁判的要求从规定的路线到达指定的地点等待,严禁随意走动

  1

  9

  参赛者必须按照比赛规定,独立完成操作,在各项操作时,必须按照规程使用各种工具

  1

  10

  比赛结束必须按照裁判要求及时离开比赛场地

  1

  合计

  10

  注:总分10分,每次不符合要求,扣分1分。

  五、成绩评定方式

  (一)基本评定方法。

  裁判组在坚持“公平、公正、公开、科学、规范”的原则下,各负其责,按照制订的评分细则进行评分。

  现场裁判组在比赛过程中对参赛队的安全文明生产以及系统安装调试情况进行观察和评价,在参赛队现场结束比赛时完成评分。

  评分裁判组根据参赛队提交的比赛结果进行评分,成绩按照总分进行名次排列,经总裁判长审核、仲裁组长复核后签字确认。

  (二)相同竞赛成绩处理。

  竞赛成绩相同时,完成工作任务所用时间少的名次在前;竞赛成绩、完成工作任务用时相同时,移动机器人重量轻的名次在前。

  六、竞赛所需软硬件

  (一)硬件设备。

  选手需使用机器人零部件套装作为移动机器人制作安装操作零部件。

  在制作移动机器人过程中,参赛队可以添加任何额外的元件,电机、传感器、齿轮、车轮或其它性能特定的组件,其中通电设备的性能不得高于套装设备性能指标。

  (二)软件要求。

  自备笔记本电脑及相关软件。

  

  七、竞赛程序

  竞赛日程预计3-4天,具体竞赛日程专家组赛前一周公布。主要流程如下:

  (一)移动机器人赛项简介、赛题公布及答疑;

  (二)选手根据赛题要求组装调试机器人;

  (三)选手按次序展示机器人的制作与组装细节,裁判组完成评分;

  (四)选手按次序在规定时间内完成机器人单一性能调试,裁判组织完成评分;

  (五)选手按次序在规定时间内遥控控制机器人,完成多个查找台球并送回,裁判组织完成评分;

  (六)选手有两次演示评分机会。评分后,选手可用五分钟时间确认任务运行的结果,并且将机器人移出比赛场地。

  (七)选手进入场地调试机器人自主运动功能;

  (八)选手在规定时间内完成机器人自动查找台球并送回功能的演示,裁判组完成评分;

  (九)选手有两次演示评分机会。评分后,选手可用五分钟时间确认任务运行的结果,并且将机器人移出比赛场地。

  

  八、竞赛场地及物料

  1.场地。

  3600mm×3600mm 的比赛场地四周有高约 282mm、厚 25~35mm 的木质围栏。围栏内的场地表面由发泡塑料块拼接而成,底色为灰色。场地内包括放置区域、操场区域、得分区域和通道区域,具体场地位置及物品摆放由测试时提供。场地见附图1。

  2.放置区域。

  场地中有 600mm×600mm的方形区域为机器人放置及启动区域

  3.操场区域。

  操场区域包含16个台球,分别放置在固定的位置中,详见附图1。

  4.通道区域。

  在得分区域及放置区域之间。

  九、绿色环保

  (一)赛场严格遵守我国环境保护法。

  (二)选拔赛任何工作都不应该破坏赛场内外和周边环境。赛场内禁止吸烟;

  (三)提倡绿色制造的理念。所有可循环利用的材料都应分类处理和收集。

  附件1:参考场地示意图,台球放置位置在各板交叉点,赛前公布具体位置。

  

  附件2

  第45届世界技能大赛厦门市选拔赛移动机器人项目选手报名表

  赛区

  领队/教练:           手机:             QQ:  

  选手姓名

 

  性别

 

  出生年月

 

  学历

 

  QQ邮箱

 

  手机

 

  身份证号码

 

  单位名称

 

  邮编

 

  联系地址

 

  队友姓名

 

  个人简历

 

  单位意见

  单位(盖章):

  201  年  月  日

  附件三,使用设备参数【自备,可根据自身设计进行增补】

  序号

  名称

  数量

  单位

  说明

  1

  ARM7主控器

  1

  套

 

  2

  ARM7主控器配套遥控器

  1

  套

 

  3

  电源扩展器

  1

  套

 

  4

  大力矩马达(393马达)

  12

  套

 

  5

  84齿高强度大齿轮套装

  2

  个

 

  6

  84齿齿轮(齿轮套装)

  2

  个

 

  7

  60T加强齿轮

  3

  个

 

  8

  60齿齿轮(齿轮套装)

  1

  个

 

  9

  高强度链轮24齿

  4

  个

 

  10

  金属齿轮套装

  7

  个

 

  11

  宽C型钢1*5*1*35

  11

  条

 

  12

  C型钢1*2*1*35

  13

  条

 

  13

  平面钢板

  1

  条

 

  14

  角钢2*2*35

  10

  条

 

  15

  4”大万向轮套装

  4

  个

 

  16

  电源延长线

  1

  套

 

  17

  双线马达控制器套装

  11

  套

 

  18

  Y型线6〝

  3

  条

 

  19

  2pin24"连接线套装

  1

  条

 

  20

  3pin36"连接线套装

  4

  条

 

  21

  3pin15cm延长线套装

  1

  套

 

  22

  内六角星型螺丝8-32*0.5

  3

  套

 

  23

  内六角星型螺丝8-32*1.0

  20

  个

 

  24

  不锈钢内六角螺丝(1.75”)

  100

  个

 

  25

  自锁螺母

  250 

  个

 

  26

  防松螺母

  25

  个

 

  27

  限位杯士

  40

  个

 

  28

  四方轴12

  20

  个

 

  29

  90度角撑板套装

  5

  个

 

  30

  六角螺母柱1/2 "

  50

  个

 

  31

  六角螺母柱1 "

  50

  个

 

  32

  六角螺母柱5 “(4-PACK

  2

  个

 

  33

  轴承片

  100

  个

 

  34

  塑料定位套4.6mm

  50

  个

 

  35

  塑料定位套8mm

  50

  个

 

  36

  2.4G

  2

  个

 

  37

  锂电池

  2

  个

 

  38

  七号电池

  12

  节

 

  39

  双向编码器

  2

  个

 

  40

  巡线传感器

  4

  个

 

  41

  摄像头

  1

  个