2021年全国职业院校技能大赛省级选拔赛高职组“工业机器人应用”赛项竞赛规程

2021年全国职业院校技能大赛高职组省级选拔赛

“工业机器人技术应用”赛项规程

一、赛项名称

赛项名称：工业机器人技术应用

英文名称：IndustrialRobotTechnologiesApplication

赛项组别：高职组

赛项归属：装备制造大类

二、竞赛目的

通过竞赛，检验、展示高职院校本专业教学改革成果以及学生岗

位通用技术与职业能力，引领和促进高职院校该专业教学改革，激发

和调动行业、企业关注和参与专业教学改革的主动性和积极性，推动

提升高职院校应用专业人才培养水平。

赛项以“中国制造2025”规划为背景，针对装备制造业转型升

级对岗位技能提升的要求，面向全国高等职业院校工业机器人技术、

机电一体化技术和电气自动化技术等专业，通过技能竞赛促进高等职

业院校工业机器人技术应用相关专业的发展、课程的建设、人才的培

养质量，积累和开发适合院校的生产性教学载体（项目），引入企业

评价标准，解决工业机器人产业迅猛增长与专业人才严重短缺的矛

盾，提升工业机器人系统技术应用人才水平和数量，实现人才的到岗

即用。

赛项引导高等职业院校关注“工业机器人技术应用”方面的发展

趋势及新技术的应用，促进和引导工业机器人相关专业建设；促进工

学结合人才培养模式和课程教学的改革与创新，展示学生工业机器人

及系统应用的综合能力；提升高等职业院校教师的工业机器人技术应

用水平，以赛促教，为工业机器人及系统在企业中的应用提供人才保

障。

赛项设计依据工业机器人制造、系统集成和应用等企业岗位的迫

切需求，结合高等职业教育人才培养定位，着重考核学生的工业机器

人操作、编程、工作站安装调试、系统集成以及现场维护等能力，考

察参赛队组织管理、团队协作、工作效率、质量与成本控制及安全意

识等职业素养。

三、竞赛方式与内容

（一）竞赛方式

1、竞赛采取团队比赛方式，每个参赛队由3名选手组成，3名

选手须为同校2021年春季在籍学生（1996年5月1日之后出生），

不限制性别、年级，其中队长1名,每支参赛队不超过两名指导教师。

每校不超过1支参赛队。

2、竞赛项目采用具体的工作任务要求、同样的工作条件。比赛

分批次进行，参赛队比赛的先后顺序由赛前抽签确定。

3、参赛队在规定时间内，以现场操作的方式，根据竞赛技术文

件的具体要求，按照正确的操作步骤，利用赛场提供的设备、工具和

技术资料，在规定的时间内完成规定的工作任务，并正确填写比赛记

录表。

（二）竞赛内容

本赛项以江苏汇博机器人技术股份有限公司工业机器人技术应

用综合实训系统（型号：HB-RCPS-C10）作为竞赛平台，多名参赛选

手协作完成工业机器人应用工作站系统中的配套设备机械电气系统

的装调、工业机器人标定及示教器示教编程、通讯设置及操作编程、

视觉系统编程调试、AGV机器人及码垛机器人的编程调试等基本工作

2

任务，并通过对系统的人机界面开发及控制程序设计等完成工业机器

人智能工作站系统的联机运行和特定制造流程等综合任务。

参赛选手在规定时间（连续不断的3.5小时）内，以现场操作的

方式，根据赛场提供的有关资料和赛项任务书，完成基本赛项任务及

综合赛项任务，具体的竞赛内容如下：

（一）按任务要求完成对比赛系统的机器人相关设备进行机械和

电气改造，使其能够组成工业机器人智能工作站系统。

（二）按任务要求完成智能视觉系统的流程编辑，实现工件流水

线上的各种工件形状种类、位置、角度及缺陷的识别。

（三）按任务要求完成工业机器人参数设定、标定及编程调试。

（四）按任务要求完成机器人相关基本模块单元的测试用的人机

界面、通讯以及底层控制程序的编制，包括机器人、流水线、码垛机

立体仓库等单元。

（五）对竞赛设备进行整体操作、编程和调试，达到任务书规定

混流生产综合任务（包括工件检验、分拣、装配、转运、入库等）的

工作要求和技术要求。

（六）职业素养与安全意识。竞赛现场考察参赛队组织管理、团

队协作、工作效率、质量与成本控制及安全意识等职业素养。

四、竞赛规则

1、竞赛需采取多场次进行，由赛项组委会按照竞赛日程表组织

各领队参加公开抽签，确定各队参赛场次，参赛队按照抽签确定的参

赛时段进入比赛场地参赛，不得自行调整。

2、参赛队按竞赛规定时间到达指定地点，选手凭参赛证、学生

证和身份证（三证必须齐全）比赛前30分钟到赛项指定地点接受检

录，进场前15分钟抽签决定赛位号，抽签结束后，参赛选手同一时

3

间按照抽取的赛位号进入各自赛位，迟到15分钟者取消比赛资格。

赛位号由参赛选手抽取，抽取赛位号的步聚：

（1）抽签由赛场工作人员主持；

（2）参赛选手随机抽取赛位号，并在赛位记录单上签名确认；

（3）赛位号不对外公布，抽签结果由赛项组委会密封后统一保

管，在评分结束后开封统计成绩。

3、参赛选手同一时间进入赛位，在裁判长未宣布比赛开始前，

参赛选手检查比赛现场条件及参赛工具等，并签字确认；裁判长宣布

比赛开始后方可开始操作。

4、工业机器人技术综合实训装置和竞赛所需的工具由竞赛组委

会统一提供，参赛选手在竞赛项目指定的比赛设备上完成比赛任务，

各参赛队不得携带自备工具、资料、U盘及其它材料进入赛场。

5、比赛时间共3.5小时，连续进行；比赛过程中，选手休息、

饮水或如厕时间均计算在比赛时间内。

6、参赛选手须在比赛工位的计算机规定文件夹内将比赛过程中

产生的所有电子文件存贮在任务书中指定的存储位置，不得自存位

置，否则成绩无效；竞赛所用的计算机由竞赛组委会统一提供。

7、参赛选手在比赛过程中可提出设备器件更换要求。更换的器

件经裁判组检测后，如为非人为损坏，视现场耽误时间予以补时；如

人为损坏或器件正常，每次扣3分。

8、若参赛队提前结束竞赛，应由队长举手向裁判员示意，裁判

将停止计时，比赛结束时间由裁判员记录，参赛队结束比赛后不得再

进行任何操作。

9、参赛队须按照比赛任务提交比赛结果，裁判员在比赛结果的

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规定位置做标记并签字。

10、参赛选手须按电工职业资格安全标准的要求规范操作，且参

赛选手须穿电工绝缘鞋进场比赛。

11、比赛过程中，须严格遵守相关操作规程，确保设备及人身安

全，并接受裁判员的监督和警示；若因选手个人因素造成设备故障或

产生重大安全隐患，裁判长有权决定终止比赛。若因设备因素造成竞

赛无法继续进行，由裁判长视具体情况做出裁决（暂停比赛计时或调

整至最后一批次重新比赛）。

12、比赛结束前10分钟，裁判长提醒比赛即将结束；在裁判长

宣布本场比赛结束前应清理好现场（如将所用工具放在适当的位置、

切断电源等），否则扣5分职业素养分；当裁判长宣布本场比赛结束

后，全体比赛选手立即停止不得再进行任何操作，由裁判员记录比赛

结束时间和操作结果及收缴比赛记录表，选手签字确认；比赛时间到

而未停止操作者将被酌情扣5～10分；参赛队经裁判员同意后方可离

开赛场。

五、竞赛场地与设施

（一）竞赛时间和地点

1.竞赛时间：2021年4月16日报到，4月17日比赛

2.竞赛地点：安徽机电职业技术学院

（二）竞赛设施

参赛队统一使用江苏汇博机器人技术有限公司工业机器人技术

应用综合实训系统（型号：HB-RCPS-C10）为竞赛平台。竞赛平台采

用相同指标的设备平台，工具、耗材统一提供。技术平台组成如图所

示：

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码垛机器人码垛机器

主控柜机器人控制柜工业机器人防护栏

人控制柜

立体仓库磁条AGV小车托盘流水线智能相机托盘快换夹具架装配流水线

图1竞赛技术平台组成

图2设备场地布局图

竞赛平台主要完成机器人关节的混流生产，机器人关节由4个工

6

（部）件组成，分别是关节底座、电机、谐波减速器和输出法兰，如

图3所示。每种工（部）件有两种类型，可以根据生产要求进行混装，

实现产品个性化定制要求。谐波减速器和输出法兰会存在残次品，如

图4所示。

关节底座电机谐波减速器输出法兰

关节装配成品

图3工件模型及装配成品示例（实际作业对象以现场为准）

图4次品工件示例（实际作业对象以现场为准）

（一）竞赛平台的功能和组成

该实训平台主要由6关节型关节机器人单元、AGV移动机器人、

智能视觉统检测识别单元、码垛机器人智能仓储单元、工件流水线单

元、装配流水线单元以及主控系统单元组成。

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1.六轴关节型工业机器人单元

工业机器人技术参数如表2所示。6轴关节型机器人额定负荷大

于16KG，臂展大于1.7m。机器人第六轴安装有气动真空吸盘和气动

三爪卡盘。主控系统通过以太网通信方式控制机器人从空托盘库抓取

空托盘放置于装配流水线装配工位，并根据装配任务要求，从智能视

觉检测分拣工位抓取工件按要求放置装配流水线装配工位托盘中。图

5所示为6轴关节型机器人本体与末端执行工具。

图5末端执行器安装方式

表1工业机器人参数

结构形式6-DOF串联关节

负载能力≥16KG

驱动方式全伺服电机驱动

重复定位精度±0.08mm

关节1±180°

关节265°～-145°

每轴最大运关节3175°～-65°

动范围关节4±180°

关节5±135°

关节6±360°

关节1170°/S

每轴最大运

关节2165°/S

动速度

关节3170°/S

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关节4360°/S

关节5360°/S

关节6600°/S

最大展开半径≥1700mm

通信方式MODBUSTCP/IP

操作方式示教再现/编程

供电电源三相380V、50Hz、5KW

HR20-1700-C10工业机器人示教器采用方形示教器，如图6所示

菜单按键

正面反面

加减速按键

方形示教器

图6工业机器人示教器

工业机器人末端夹具由气动三爪卡盘和双吸盘组成，气动三爪卡

盘用于抓取工件1、5，双吸盘用于吸取工件2、3、4、6、7、8和空

托盘。

工业机器人系统配有用于标定双吸盘工具坐标系的标定尖针，分

为活动端标定尖针与固定端标定尖针。如图8所示，活动端的标定尖

针安装在机器人双吸盘的连接杆上，固定端的尖针则安装在装配流水

线的备料库中间的M8螺纹孔中。

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活动端标定尖针固定端标定尖针

图7末端工具和标定工具

驱动真空吸和三爪卡盘的电磁阀为两位五通阀。如图8所示。

图8两位五通阀连接效果图

2.码垛机器人智能仓储单元

码垛机器人智能仓储单元主要实现对各种物料、工件的智能存

取。根据生产需要，选取相关的工件，传输到AGV，或者将AGV搬运

过来的成品件、次品、套件等进行分类入库。

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立体仓库包含28个仓位，每一仓位具有空位检测开关。

码垛机X轴方向的运动采用蜗轮减速装置，具有一定的自锁性，

X轴、Z轴的驱动电机还带有刹车装置，保证机器断电后立即停车。X

轴和Y轴运动都带有防撞装置，X、Y、Z轴均采用变频控制。

图9码垛机立体仓库单元

基础底板由型材和钢板组成，码垛机和货架都直接安装在底板

上，码垛机、立体库和底板组成了一个相对独立的整体。底板用8个

避震脚支撑在地面上。

3.AGV运料系统

AGV移动机器人主要实现成品工件、套件、残次品等在工件流水

线和智能仓储单元之间的转运。

AGV移动机器人系统由下部车架和上部输送装置组成。下部车架

由电机、驱动轮、辅助轮、电池和框架等零件组成。2个电机带动驱

动轮控制小车沿磁导运动，4个辅助轮控制小车的平衡。上部输送装

置采用皮带传动，输送带前端有电磁铁控制的阻挡机构，机身上装有

HMI。AGV移动机器人实物如图10所示。

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图10AGV移动机器人

AGV主要参数规格如下：

1）直线运行速度：18m/min

2）弯道运行速度：10～15m/min

3）纵向地标定位精度：±3mm

4）横向地标定位精度：±3mm

5）最小转弯半径：650mm

6）额定载重：30Kg

7）最大载重：50Kg

8）自动导引传感器：专用磁导循迹传感器

9）电源：电池组DC12V36AH两组、DC24V30AH

10）充电方式：外置充电器

11）最大噪音：≤70db

4.工件作业流水线

工件作业流水线的上料由AGV移动机器人或者参赛者手工放置

完成工件流水线负责把工件托盘输送到视觉检测分拣工位，经视觉系

统定位识别输送到抓取工位，主控系统根据任务要求的装配顺序，控

制工业机器人利用末端执行器将工件放至装配流水线的合适位置，并

将空托盘放入托盘回收仓。

工件作业流水线由三相异步电动机驱动，采用变频器调节其转

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速，主要实现工件作业和流转。

图11工件流水线

5.装配作业流水线单元

赛项平台的装配作业流水线单元流水线共有三个工位。如图12

所示，分别为装配工位、备件工位及成品工位。备件工位和成品工位

分别位于装配工位的两侧。当出现多个同一类型的工件时，备件工位

可用于缓存待装配的工件，待装配工位完成了一个完整的装配任务

后，机器人将成品放入成品工位。然后进行下一个机器人关节的装配

任务。

机器人侧

图12装配作业流水线

装配工位中设置有二次定位工位。其实物图如图13所示。

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图13装配工位效果图

装配工位控制气缸伸缩的电磁阀用汇流板连接，并安装于装配流

水线的侧边的型材上。如图14所示。

图14装配工位装置气路汇流板效果

装配工位装置中使用了四个伸缩气缸，对应的有四个二位五通电

磁阀。使用一根电缆进行接线，在与机器人连接中在机器人电柜航插

板中采用航插中转。如图15所示。

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图15机器人电控柜连接效果

6.主控系统单元

主控单元配备西门子1200系列的可编程控制器，实现通过以太

网对智能视觉系统，工业机器人、AGV移动机器人、码垛机器人智能

仓储系统等进行数据交互与通讯，以及工件流水线和装配作业流水线

的电机、气缸等执行机构动作控制，处理各单元检测信号，管理工作

流程、数据传输等任务。

7.以太网交换机

以太网交换机将主控单元、机器人单元、智能视觉单元以及码垛

机立库单元组成一个以太网局域网，进行数据的相互传输。

（三）安全保障

1.参赛选手除应遵守本安全规程外，还应遵守电工、装配钳工的

安全规程。

2.为保证比赛安全，参赛选手须按职业规范统一着装。女选手严

禁穿高跟鞋进入比赛场地，并须戴工作帽并盘发于工作帽里。

3.正确使用各种安装工具、量具，防止使用不当造成工具损坏和

防止碰摔事故的发生。

4.在机器人通电前，必须确保电路接线的正确，防止出现电源接

反或者短路情况。

5.机器人在工作中发生异常故障现象时应立即停机。

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6.所有参赛选手在比赛期间必须由各参赛院校为参赛选手购买

意外伤害保险，报到时查验原件或复印件，如未买禁止参赛。

六、竞赛成绩评定与奖项设置

（一）评分标准的制定原则

1.机器人竞赛平台符合：

教学仪器设备国家标准：GB21746-2008、GB21748-2008标准；

GB/T16977-2005工业机器人坐标系和运动命名原则；

GB/T19399-2003工业机器人编程和操作图形用户接口；

GB/T20867-2007工业机器人安全实施规范；

2.职业素养评分标准

（1）敬业爱岗，忠于职守，严于律已；

（2）刻苦学习，钻研业务，善于观察，勤于思考；

（3）认真负责，吃苦耐劳；

（4）遵守操作规程，安全、文明生产；

（5）着装规范整洁，爱护设备，保持工作环境清洁有序。

（二）评分方法

（一）评分标准

竞赛项目满分为100分。其中机械电气系统安装10分、视觉系

统安装编程调试10分、工业机器人系统编程调试30分、通信及测试

程序编写20分、系统整体运行20分、职业素养与安全意识10分。

具体评分细则如表2所示。

表2评分细则

比赛内容分值评分方法审核方法公布方法

参赛选手、现

机械电气系大赛执委会

10现场根据评分表评分场评分裁判、

统安装公布

监督签字

参赛选手、现

视觉系统安大赛执委会

10现场根据评分表评分场评分裁判、

装编程调试公布

监督签字

工业机器人参赛选手、现大赛执委会

30现场根据评分表评分

系统编程调场评分裁判、公布

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试监督签字

参赛选手、现

通信及测试大赛执委会

20现场根据评分表评分场评分裁判、

程序编写公布

监督签字

参赛选手、现

机器人系统大赛执委会

20现场根据评分表评分场评分裁判、

整体运行公布

监督签字

参赛选手、现

职业素养与大赛执委会

10现场根据评分表评分场评分裁判、

安全意识公布

监督签字

职业院校技能大赛工业机器人技术应用赛项违规扣分按表3执行。

表3赛项违规扣分表

考核内容扣分标准

工业机器人碰撞相机15分

操作不当工业机器人气爪碰损10分

破坏赛场

空托盘损坏3分/次

提供的设

备发生激光笔碰损5分

工件损坏1分/次

调试过程中出现电路短路故障扣30分

对于号码管使用标注错误，布线不合理1/个

传感器安装后发生接线错误导致设备损坏视情节扣5-10分

在裁判长发出开始比赛指令前，提前操作扣3分

选手签名时，使用了真实姓名或者具体参赛队扣5分

不服从裁判指令扣3分/次

违反赛场

纪律，扰在裁判长发出结束比赛指令后，继续操作扣3分

乱赛场秩擅自离开本参赛队赛位取消比赛资格

序

与其他赛位的选手交流取消比赛资格

在赛场大声喧哗、无理取闹取消比赛资格

携带纸张、U盘、手机等不允许携带的物品进场取消比赛资格

（四）名次排定

参赛队的成绩为职业素养得分和完成任务得分之和，比赛成绩按

照总得分从高到低排列，若总得分相同，则按照完成比赛总任务的时

间排名，完成时间少的队伍排名在前；若完成任务的时间相同，则按

照任务五得分排名，得分高的队伍排名在前；若任务五得分相同，则

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由裁判组综合评定。

（五）奖项设置

奖项设置依据安徽省教育厅关于《2021年全国职业院校技能大

赛高职组省级选拔赛的通知》的有关规定执行。

七、申诉与仲裁

（一）申诉

1、参赛队对不符合竞赛规定的设备和备件，有失公正的检测、

评判、奖励，以及对工作和裁判人员的违规行为等，可提出申诉。

2、申诉时，应递交由参赛队领队亲笔签字的书面报告。报告应

对申诉事件的现象、发生的时间、涉及的人员、申诉依据与理由等进

行充分、实事求是的叙述。事实依据不充分、仅凭主观臆断的申诉不

予受理。

3、申诉时效：申诉必须于本场竞赛结束后2小时内提出，超过

时效将不予受理。

4、申诉处理：赛场专设仲裁工作组受理申诉，收到申诉报告之

后，根据申诉事由进行审查，3小时内书面通知申诉方，告知申诉处

理结果。申诉人不得无故拒不接受处理结果，不允许采取过激行为刁

难、攻击工作人员，否则视为放弃申诉。

（二）仲裁

1、组委会下设仲裁委员会，负责受理大赛中出现的所有申诉并

进行仲裁，以保证竞赛的顺利进行和竞赛结果公平、公正。

2、仲裁委员会的裁决为最终裁决，参赛队不得因申诉或对处理

意见不服而滋事，否则按弃权处理。

2021年安徽省职业院校技能大赛高职组赛事筹备组制

2021年3月29日

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2021年安徽省职业院校技能大赛高职组“工业机器人

技术应用”项目技术规范

一、竞赛要求

各参赛队在竞赛过程中，都应遵守赛场纪律，按竞赛须知、规定

使用竞赛设备、工具。讲文明，自觉维护赛场秩序，理性申诉。

二、赛场环境

1.竞赛场地平整、明亮、通风良好，场地面积满足比赛要求。

2.每个竞赛工位提供AC380V、AC220V交流电源供电负荷不小于

5kw，提供独立的电源保护装置和安全保护措施。

3.每个竞赛工位提供面积不小于10m2。

4.配套两台计算机(装有S7-1200编程软件、WINDOWS操作平台)、

西门子TP700触摸屏、网线。

三、竞赛技术平台

技术平台组成如下：

比赛设备采用江苏汇博机器人技术股份有限公司工业机器人技

术应用综合实训系统（型号：HB-RCPS-C10）。

主机选用S7-1200西门子可编程序控制器，配套西门子TP700触

摸屏。

配套工具：包括一字螺丝刀、十字螺丝刀、万用表、量具、内六

角扳手及书写工具等。

2021年安徽省职业院校技能大赛高职组赛事筹备组制

2021年3月29日

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2021年安徽省职业院校技能大赛高职组“工业机

器人技术应用”项目竞赛须知

为贯彻“公平、公正、公开”的比赛原则，保证安徽省职业院校

技能大赛高职学生组“工业机器人技术应用”竞赛项目顺利进行，特

制定本须知。

一、参赛队须知

1.参赛队统一使用院校名为参赛队名称，设领队1名，负责本

队的参赛组织和一切联络事宜。

2.每个参赛队由3名选手组成，3名选手须为同校2021年春季

在籍学生（含本科院校高职学生,1997年5月1日之后出生），不限

制性别、年级，其中队长1名。

3.各参赛队的参赛选手在报名获得确认后，原则上不允许更换。

如在筹备过程中，选手因故不能参赛，参赛院校需以书面形式于开赛

前一周向组委会申请，并按相关参赛选手资格要求替换人员并接受审

核；竞赛开始后，参赛队不得更换参赛选手，允许队员缺席比赛。

4.各参赛队的3名参赛选手必须着装统一，符合安全生产及竞赛

要求。

5.参赛队按照竞赛