2019年广东省工科大学生实验综合技能竞赛

1、2019年广东省工科大学生实验综合技能竞赛实施方案一、 竞赛主题：智能机器人的设计和制作本届比赛分成两类三个赛项：第一类：机器人投篮赛该类赛事分成两个赛项，分别为：1） 机械制图及3D设计与制作2） 机器人投篮场地赛两个赛项既相互独立，又相互关联。第一轮比赛两个赛项相互独立，分别进行。进入第二轮比赛时需要将两个赛项进行集成，各参赛队将第一轮赛项1）制作的零件替换原机器人上的对应零部件，进行第二轮的现场竞赛。第二类：全地形越障要求各参赛队设计制作一台全地形越障机器人，并进行现场竞争性运行考核。各参赛队可携带事先制作完成的零部件或利用现场组委会提供的套件（套件由机器时代（北京）科技有限公司提供的“

2、探索者模块化机器人平台”）现场完成越障机器人的搭建，然后进行现场竞赛。二、 命题要求1、 机器人投篮类项目1) 机械制图及3D设计与制作结合机器人投篮的需要，按照现场给定的竞赛题目，完成投篮机器人手爪的设计，绘制标准的工程图，并利用3D打印机制作出来，该零部件将替换原有的机器人零部件，用于机器人投篮第二阶段的比赛。2) 投篮机器人（1） 自行设计和制作一台参赛机器人，机器人结构形式不限，具体设计、材料、零件的选用及加工制作均由参赛学生自主完成。（2） 机器人必须具有手爪且为整体制作，不允许采用组装结构。（3） 机器人必须是完全自主的（禁止各种形式的无线通讯）； （4） 出发时机器人在铅锤方向投

3、影尺寸不得超过300*300尺寸。（5） 电控装置：主控电路的设计及制作、检测元器件、电机（舵机）及驱动电路自行选定。电控装置所用电池自备，比赛时须安装到车上并随车行走。（6） 场地：i. 比赛场地尺寸2400mm2400mm，四周有100mm高围墙，颜色为白色。ii. 出发区： 出发区尺寸为300mm300mm，颜色为黄色。iii. 投篮区：距离篮筐1.2米处，三个直径为400mm的圆形区域，颜色为绿色。iv. 球筐：放置于地上，上部直径为250mm、底部直径200mm，高度为300mm,颜色为橙色。v. 物料区：除上述区域外，都为物料区，颜色为浅黄色。物料由40颗小球组成，直径40mm，红

4、色球20颗，蓝色球20颗。vi. 投放工具，将40颗小球从投放区进行投放，红色球、蓝色色球各一半，投放区为白色。图1 机器人投篮赛项场地示意图图2 场地效果图2、全地形机器人越障(1) 自行设计和制作一台参赛机器人，可采用轮式、履带式结构，轮式底盘最大轮径不超过105mm，履带式底盘的轮径不超过45mm。具体设计、材料、零件的选用（可采用现场提供的标准套件）及加工制作均由参赛学生自主完成，整车的装配调试在现场完成，现场提供相关套件供参赛队选用。(2) 机器人的主体基板需要现场采用激光加工机进行加工，非金属材料，厚度3-5mm。所用设备：广州华之尊光电科技有限公司，i.Laser3000精密型二

5、氧化碳非金属激光切雕一体机(3) 机器人必须是完全自主的（禁止各种形式的无线通讯）； (4) 机器人的长宽高分别不超过300*230*200mm。(5) 电控装置：主控电路的设计及制作、检测元器件、电机（舵机）及驱动电路自行选定。电控装置所用电池自备，比赛时须安装到车上并随车行走，场内赛程中不得更换，供电电源额定电压不超过9V。(6) 机器人电机需使用不大于5kgf.cm的TT马达或扭力不超过30kg的舵机。(7) 比赛场地比赛场地中设定四种五个不同特点、不同难度的障碍物，每种障碍物均有一定的分值，参赛队根据比赛规则自主设计制作全地形越障机器人，完成穿越各个障碍物的比赛。场地整体效果图和尺寸如

6、图2、图3所示。图3 全地形越障赛场地效果图注：黑色引导线的宽度为3.8cm。图4 全地形越障机器人竞赛场地2）场地障碍物障碍物分别为模拟工业用栅格地毯、楼梯、管道、窄桥，各障碍物由黑色引导线连接，形成完整的比赛赛道，并设置比赛起点和终点，比赛场地由组委会统一布置。窄桥尺寸图：单位：cm 材料：发泡EVA 颜色：黑色台阶尺寸图：单位：cm 材料：发泡EVA 颜色：黑色管道尺寸图：单位：cm 材料：亚克力颜色：透明栅格地面尺寸图：单位：cm 材料：工程塑料颜色：蓝色三、 竞赛方式1. 本校制作：参赛队伍按照竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出参赛机器人。2. 集中参赛：参赛队

7、携带在本校制作完成并调试好的投篮机器人、全地形越障机器人零部件参加竞赛。3. 竞赛过程：1) 机械制图及3D设计与制作每队派两名队员参加比赛，所用设计软件由参赛队员自行选择，自带笔记本电脑，所用设备为太尔时代UP BOX桌面3D打印机（没有该设备的学校可到广东工业大学工程训练中心进行简单的培训），比赛时间90分钟，此项成绩满分100分； 评分标准：（1） 制图分（40分）：根据国家机械制图标准对绘制的工程图进行评分，缺少或错误1处扣5分；（2） 设计分（20分）：针对零件设计的合理性进行评分，不合理每处扣5分；（3） 质量分（20分）：针对零件加工质量进行评分，若零件加工不完整、每出现一个质量

8、缺陷扣2分；（4） 时间分（20分）：在规定时间内完成得20分，加工时间每延长 5 分钟，扣 10 分，延时超过 10 分钟还没有完成任务的，停止比赛。（5） 选手在加工竞赛过程中有违规现象，每发现一处扣罚 5 分，情节严重者加罚，直至停止其比赛。2) 机器人投篮第一竞赛环节：(1) 正式比赛前抽签确定需要投篮小球的颜色，各队根据抽签结果进行机器人的调试，时间30分钟；(2) 每支参赛队按照抽签顺序携带自制的投篮机器人参加比赛，进行2分钟的准备，准备时间结束，选手将机器人摆放至出发区，此时只能有1名选手靠近机器人等待启动；同时开始投入小球，待小球稳定后，裁判发令比赛开始。(3) 裁判发出开始比

9、赛命令后，机器人才能出发，同时必须在20秒内启动离开出发区，否则此次比赛结束；(4) 机器人在物料区抓取指定颜色小球，并移动至投球区，将抓取的小球投入篮筐内；(5) 机器人单次（一次抓取动作）抓取小球的数量不限，但必须把抓取的小球投出去后才能进行下一次抓取，不允许将小球储存在机器人上，比赛时间3分钟。评分标准：每正确抓取一个小球计2分，携带正确抓取的小球到达投篮区记2分（投篮区设有标识，机器人将标识全部覆盖表明机器人到达投篮区），没有投篮而再次抓取小球到达投篮区不计分，投中一个正确颜色小球记8分，投入错误颜色的小球扣5分。每队有两次机会，取其中分数高的一次。3) 机器人投篮第二竞赛环节：根据报

10、名情况决定参加第二阶段队伍的数量。报名数量大于30个参赛队，取第一阶段成绩排前50% 的队伍参加第二阶段的比赛。报名数量小于等于30个队，所有队伍参加第二阶段比赛。将现场加工制作的手爪替换机器人原有的手爪进行调试，参加第二阶段的运行比赛，若所加工的零件无法装配或使用，可申请使用原来的零件，每使用一个零件减5分，同时总分将减少30%。，其它规则同第一阶段。调试时间30分钟。遇到下列情况时将终止比赛：1) 机器人的尺寸超过规定参数；2) 机器人在行进时人为接触车辆。3) 比赛开始后，分拣机器人超过10秒静止不动第二竞赛环节计分：投篮分+第一竞赛环节得分20%。投篮分的计算同第一阶段。74) 全地形

11、机器人越障(1) 各参赛队携带制作好的零件或者选用组委会提供套件进行组装和调试机器人，时间90分钟，超时5分钟扣5分，超时10分钟不能参加后续比赛，机器人拆卸时间为30分钟。(2) 每支队伍仅允许拥有1台全地形越障机器人，上场前须对机器人进行尺寸测量。(3) 参赛机器人应自主控制，一旦启动，不允许任何形式的远程控制干预。(4) 每个参赛队均有两次启动全地形机器人挑战的机会，但第二次启动只能是在第一次挑战失败以后使用，如果第一次挑战成功，第二次启动机会自动取消。(5) 每辆机器人现场挑战总时间不超过5分钟，从机器人首次启动开始计时。比赛过程中除非发生极端情况，否则不暂停计时。(6) 如果挑战某个障碍失败，本次挑战结束。(7) 两次运行的间隙，选手可以在场边对机器人进行调整，调整过程中不得改变机器人结构设计方案，且不得将机器人带离裁判指定的范围。评分规则（1）比赛得分=障碍完成分+计时分，得分相同按计时时间排名（用时短的排前）。（2）计时