第46届世界技能大赛河南省选拔赛-移动机器人项目-技术文件

第46届世界技能大赛河南省选拔赛

技术文件

移动机器人

第46届世界技能大赛河南省选拔赛组委会

2020年03月

目录

1.项目简介.........................................................................................................................................................2

1.1项目描述.............................................................................................................................................2

1.2竞赛目的.............................................................................................................................................2

1.3相关文件............................................................................................................................................2

2.选手具备的能力............................................................................................................................................2

2.1基本要求............................................................................................................................................2

3.竞赛项目.........................................................................................................................................................3

3.1竞赛形式.............................................................................................................................................3

3.2竞赛模块.............................................................................................................................................3

3.3命题方式.............................................................................................................................................3

3.4竞赛时间与地点.................................................................................................................................3

3.5竞赛机器人.........................................................................................................................................4

3.6竞赛样题.............................................................................................................................................5

3.5竞赛日程说明.....................................................................................................................................8

4.评分标准.........................................................................................................................................................9

4.1评分说明.............................................................................................................................................9

4.2统分方法...........................................................................................................................................10

4.3机器人控制模式...............................................................................................................................10

5.竞赛相关设施设备.......................................................................................................................................11

5.1场地设备...........................................................................................................................................11

5.2材料...................................................................................................................................................12

5.3选手选备的设备和工具...................................................................................................................12

5.4场地禁止自带使用的设备和材料...................................................................................................13

6.项目特别规定..............................................................................................................................................13

6.1工具箱检查规定...............................................................................................................................13

6.2设备规定...........................................................................................................................................13

6.3其他要求...........................................................................................................................................13

7.赛场布局要求..............................................................................................................................................13

7.1场地及物资......................................................................................................................................13

7.2竞赛场地和场地物品......................................................................................................................14

8.健康安全和绿色环保..................................................................................................................................14

8.1选手安全防护要求...........................................................................................................................14

8.2赛事安全要求...................................................................................................................................14

9.赛场要求.......................................................................................................................................................14

9.1公众要求...........................................................................................................................................14

10.绿色环保....................................................................................................................................................14

10.1环境保护.........................................................................................................................................14

10.2可持续性.........................................................................................................................................15

附录1：场地图..............................................................................................................................................16

附录2：比赛场地及平台物品介绍..............................................................................................................28

附录3：条形码..............................................................................................................................................32

1

1.项目简介

本技术文件是第45届世界技能大赛移动机器人项目河南省选拨赛的具体实施方案，主要说明竞赛思路

与相关实施细节，正式竞赛内容及要求均参考第45届最新技术文件结合实际情况进行实施。

1.1项目描述

移动机器人赛项是一个以解决方案为导向的综合性项目。随着自动化控制、人工智能等技术领域的快速

发展，机器人的性能不断地完善，移动机器人的应用范围大为扩展，产业规模迅速扩大，对从业者的要求也

不断提高。需要在短时间内针对特定的问题，通过仔细与客户沟通，获得相关需求、按照流程建立原型样机

并展示。

因此，该项目的选手需要根据题目的要求，设计、维护、开发并使用移动机器人本体完成相关任务。

第45届世界技能大赛移动机器人项目来自“智能工厂”的概念，俄罗斯“JSCKAZMAZ”公司已经同意作为

移动机器人测试项目的“终端客户”。KAMAZ物流系统正随着““零件库””与“装配“工作站””之间实现自动化生产

而发展。

本次竞赛中，移动机器人需要按照一次完成一个“零件架”的装载、运送并放置在相对应的工作站的方式

依次完成相应任务。

1.2竞赛目的

参照第45届世界技能大赛移动机器人项目技术文件，在考核选手工作组织和管理、沟通与人际交往能

力、原型设计、编程、测试与调整、任务与演示方面能力。旨在选拨出河南省综合能力最优秀的选手，同时

也加强各院校、专家与队员等相关人员之间的沟通与合作。

1.3相关文件

本技术文件参考第45届世界技能大赛移动机器人项目技术文件、移动机器人项目测试文件与往届世界

技能大赛移动机器人项目相关文件组织编制，主要关联文件如下：

1.3.1《WSC2019_TP23_EN》

1.3.2《WSC2019_TP23_marking_scheme_V2》

2.选手具备的能力

2.1基本要求

2.2.1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。

2.2.2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。参

赛者在评分过程中与裁判员的沟通能力。

2

2.2.3编程与调试能力：

参赛者具有LabVIEW编程能力，能够编程控制机器人，将传感器、机器视觉数据融合处理，控制机器人

运动、装载高尔夫球、运送零件车等。应对不同、未知的场地能够在有限时间完成程序调试，以适应变化的

地形布局。

2.2.4性能检查与演示：

参赛者需要展示其编写的机器人程序运行结果，包括遥控和机器人自主运行两种模式。遥控模式要求参

赛者能够在第一/第三视角条件下通过遥控手柄控制机器人完成指定任务。自主运行模式要求参赛者下载好程

序，启动机器人后不能再通过电脑、手柄等干预机器人运行。

3.竞赛项目

3.1竞赛形式

竞赛形式为团体赛，采取两人一组，实操竞赛形式，不设理论考试。

3.2竞赛模块

分数

模块编号模块名称

评价分测量分合计

A工作组织和管理10010

B编程、测试与调整03030

C任务与演示06060

总计1090100

3.3命题方式

本次竞赛以第45届世界技能大赛移动机器人项目竞赛标准、技术文件、评分标准为基础，由竞赛专家

组结合该项目实际情况命题，实际比赛赛题会有30%的变化。

3.4竞赛时间与地点

竞赛时间：正式竞赛时间为两天，视疫情防控情况，具体竞赛时间另行通知

竞赛地点：漯河技师学院

河南省漯河市太行山路北段漯河技师学院北校区

3

3.5竞赛机器人

参赛机器人由参赛单位自备。自备参赛机器人需符合45届世界技能大赛TP文件要求，基于世赛官网指

定Studica套件构建机器人。

机器人的主架构搭建必须使用基础套件所提供的槽铝（Channels）

必须使用Studica官方套件提供的电子器件（例如Blackhawk板，IR传感器等等）

必须使用Studica官方套件提供的开关面板

必须使用Studica官方指定的遥控手柄（罗技F310）

必须使用myRIO作为唯一的处理单元

参赛队不能使用任何液压或气动元器件

参赛队必须使用官方套件提供的电池

参赛队必须使用官方指定的FPV2b

（为了保证公平性，竞赛当天，参赛队必须使用官方指定的FPV2b，FPV2b由参赛队自备且要符合官方

标准，竞赛组委会将安排技术人员进行检查，FPV2b详情参见Studica官方网址

WWW.S/WorldSkills或详看之后更新的附件）

机器人需要在2m*4m的装配工厂的零件库、零件架和工作站之间自主地移动，同时机器人需要具有以

下功能。

机器人可以前进、后退、旋转及控制安全指示灯；

机器人能够将指定的部件加载到正确的部件载体中；

机器人能够控制装载指定部件的载体；

机器人框架需牢固配合，可以安装急停开关且方便布线；

能够根据命令板上显示的条形码进行零件装配以及搬运；

机器人能够越过场地中存在的斜坡。

4

3.6竞赛样题

模块A：工作组织和管理

工作组织和管理方面主要考核参赛选手的基本素质，包括选手在参与比赛过程中对团队工作空间的管理、

工作过程中的准时、在场地中参赛队员的合作与交流、在场地共享时与其他参赛选手的合作情况、选手与裁

判沟通过程中的表现情况。

编号评分模块评分评判内容配分

类型

第1日工作组织与管J1

A1选手与队友、其他选手、专家保持彬彬有礼

理

第1日工作组织与管J2

A2选手工作场地环境、工作秩序、工具与配件摆放

理

第1天工作组织与管J2

A3比赛全程要求选手有时间意识，按时完成机器人装配

理

第2天工作组织与管J1

A4选手与队友、其他选手、专家保持彬彬有礼

理

第2天工作组织与管J2

A5选手工作场地环境、工作秩序、工具与配件摆放

理

第2天工作组织与管J比赛全程要求选手有时间意识，选手必须按日程及时间表规2

A6

理定完成任务

小计10

模块B：间歇性测试任务

间歇性测试任务主要考核选手对于机器人（主控制器、传感器、电机）的基本控制能力、程序设计能力

以及在较短时间对场地及赛题的适应能力。选手需要编写程序，对组装好的机器人进行调试。通过演示，展

示选手完成基础任务的能力。

编评分内容评分类评判内容配分

号型

B1机器人间歇性测试M

（已知任务）

自动运动到指定的零件库前方1

自动拾取1个高尔夫球1

自动运动到指定零件架前方1

自动将1个高尔夫球放入指定的零件架1

1

自动拾取指定有零件的零件架

自动将有零件的零件架运输到指定的工作站前方1

自动将零件架放置在指定工作站1

自动回到零件区，并且机器人完全通过零件区入口线1

指定任务完成后自动关闭电源指示灯2

B2遥控模式下，机器人M

间歇性测试（已知任

务）

遥控机器人运动到指定的零件库前方1

遥控机器人拾取1个高尔夫球1

遥控机器人运动到指定零件架前方1

遥控机器人将1个高尔夫球放入指定的零件架1

遥控机器人拾取指定有零件的零件架1

遥控机器人将有零件的零件架运输到指定的工作站前方1

5

遥控机器人将零件架放置在指定工作站1

遥控机器人回到零件区，并且机器人完全通过零件区入口1

线

遥控模式下，能关闭机器人指示灯的开关，表明任务已完2

成

B3机器人间歇性测试M

（未知任务）

自动运动到零件区的命令板前方1

根据读取命令板内容移动到零件库前方1

自动拾取1个高尔夫球1

根据读取命令板内容，自主移动到零件站前1

自动将1个球放入指定零件架（与命令条码对应）1

自动拾取指定有零件的零件架1

自动将有零件的零件架运输到指定的工作站（与命令条码1

对应）前方

自动将零件架放到指定的工作站（与命令条码对应）上1

自动回到零件区，并且机器人完全通过零件区入口线1

指定任务完成后自动关闭电源指示灯1

总计30

模块C：连续性测试任务

连续性测试任务主要考核选手对于机器人的综合控制能力与短时间内对场地及测试环境的适应能力，选

手需要根据场地具体情况编写自动程序、调试并进行演示。裁判组会通过机器人表现的动作进行结果性评判。

编号评分内容评分评判内容配分

类型

C1连续性自动测试M

任务（未知任务）

正确装好第一辆零件架0.5

正确运输第一辆零件架并送至工作站一0.5

正确装好第二辆零件架0.5

正确运输第二辆零件架并送至工作站二0.5

正确装好第三辆零件架0.5

正确运输第三辆零件架并送至工作站三0.5

正确装好第四辆零件架0.5

正确运输第四辆零件架并送至工作站四0.5

正确装好第五辆零件架0.5

正确运输第五辆零件架并送至工作站五0.5

正确装好第六辆零件架0.5

正确运输第六辆零件架并送至工作站六0.5

返回到起始区，投影在起始区内，关闭机器人指示灯的开关1

按顺序完成任务1

任务顺利完成记录时间（0-600S）2

C2连续性自动测试M

任务（未知任务）

正确装好第一辆零件架0.5

正确运输第一辆零件架并送至工作站一0.5

正确装好第二辆零件架0.5

6

正确运输第二辆零件架并送至工作站二0.5

正确装好第三辆零件架0.5

正确运输第三辆零件架并送至工作站三0.5

正确装好第四辆零件架0.5

正确运输第四辆零件架并送至工作站四0.5

正确装好第五辆零件架0.5

正确运输第五辆零件架并送至工作站五0.5

正确装好第六辆零件架0.5

正确运输第六辆零件架并送至工作站六0.5

返回到起始区，投影在起始区内，关闭机器人指示灯的开关1

按顺序完成任务1

任务顺利完成记录时间（0-600S）2

C3连续性自动测试M

任务（未知任务）

正确装好第一辆零件架0.5

正确运输第一辆零件架并送至工作站一0.5

正确装好第二辆零件架0.5

正确运输第二辆零件架并送至工作站二0.5

正确装好第三辆零件架0.5

正确运输第三辆零件架并送至工作站三0.5

正确装好第四辆零件架0.5

正确运输第四辆零件架并送至工作站四0.5

正确装好第五辆零件架0.5

正确运输第五辆零件架并送至工作站五0.5

正确装好第六辆零件架0.5

正确运输第六辆零件架并送至工作站六0.5

返回到起始区，投影在起始区内，关闭机器人指示灯的开关1

按顺序完成任务1

任务顺利完成记录时间（0-600S）2

C4连续性遥控测试M

任务（未知任务）

正确装好第一辆零件架0.5

正确运输第一辆零件架并送至工作站一0.5

正确装好第二辆零件架0.5

正确运输第二辆零件架并送至工作站二0.5

正确装好第三辆零件架0.5

正确运输第三辆零件架并送至工作站三0.5

正确装好第四辆零件架0.5

正确运输第四辆零件架并送至工作站四0.5

正确装好第五辆零件架0.5

正确运输第五辆零件架并送至工作站五0.5

正确装好第六辆零件架0.5

正确运输第六辆零件架并送至工作站六0.5

返回到起始区，投影在起始区内，关闭机器人指示灯的开关1

按顺序完成任务1

任务顺利完成记录时间（0-600S）2

C5连续性遥控测试M

7

任务（未知任务））

正确装好第一辆零件架0.5

正确运输第一辆零件架并送至工作站一0.5

正确装好第二辆零件架0.5

正确运输第二辆零件架并送至工作站二0.5

正确装好第三辆零件架0.5

正确运输第三辆零件架并送至工作站三0.5

正确装好第四辆零件架0.5

正确运输第四辆零件架并送至工作站四0.5

正确装好第五辆零件架0.5

正确运输第五辆零件架并送至工作站五0.5

正确装好第六辆零件架0.5

正确运输第六辆零件架并送至工作站六0.5

返回到起始区，投影在起始区内，关闭机器人指示灯的开关1

按顺序完成任务1

任务顺利完成记录时间（0-600S）2

C6连续性遥控测试M

任务（未知任务）

正确装好第一辆零件架0.5

正确运输第一辆零件架并送至工作站一0.5

正确装好第二辆零件架0.5

正确运输第二辆零件架并送至工作站二0.5

正确装好第三辆零件架0.5

正确运输第三辆零件架并送至工作站三0.5

正确装好第四辆零件架0.5

正确运输第四辆零件架并送至工作站四0.5

正确装好第五辆零件架0.5

正确运输第五辆零件架并送至工作站五0.5

正确装好第六辆零件架0.5

正确运输第六辆零件架并送至工作站六0.5

返回到起始区，投影在起始区内，关闭机器人指示灯的开关1

按顺序完成任务1

任务顺利完成记录时间（0-600S）2

总计60

3.5竞赛日程说明

比赛前一天

上午将进行参赛相关人员报到以及裁判培训会议，下午进行工位抽签、机器人拆卸、

裁判检查

选手在指定的场地完成机器人拆卸

对于不符合参赛要求的设备可能会被禁止比赛

比赛第一天

选手应在规定时间内去组装、调试比赛用机器人；

选手在指定的调试场地完成机器人装配与调试；

选手将根据时间表完成间歇性测试任务演示评分（B3、B2、B1）；

在早上集中时将从30个条形码中抽取3个条形码，并在当天保持不变；比赛场地是附录

8

一中的6种已知场地之一，当天上午赛题讲解时抽签。

比赛第二天

选手继续维护、准备比赛机器人

选手根据时间表进入场地调试机器人、进行连续性测试任务演示评分

连续性测试任务全天比赛模拟真实工厂环境，按照工作流程作业，机器人扫取一个条

形码，领取一个任务，完成当前任务流程后才能进行下一个任务。

连续性测试任务C1C2C3为自动测试任务，会根据已知的运送内容进行，但是具体的

运送顺序未知，机器人需要去读取命令板信息，确定装载零件以及抓取零件架的顺序。

连续性测试任务C4C5C6为手动测试任务，使用第一视角测试，会根据已知的运送内

容进行，但是具体的运送顺序未知，机器人需要去读取命令板信息，确定装载零件以

及抓取零件架的顺序；

一名选手替换命令板，另一名选手（操作者）通过第一视角摄像头观察场地环境，选

手间不得交流。

在早上集中时将从30个条形码中抽取6个条形码，并在当天保持不变；比赛场地是3种

未知场地之一，当天上午赛题讲解时抽签。

4.评分标准

本项目评分标准分为测量和评价两类。凡可采用客观数据表述的评判称为测量；凡需要采用主观描述进

行的评判称为评价，除时间分外，其它测量分均作为选手基础分带入最终成绩。

本次竞赛评分表按照大赛系统的格式，并使用竞赛专用评分系统自动计算和汇总分。

4.1评分说明

为确保评分过程的公平性和公正性，评分过程采取回避制度，各裁判不参与自己选手的评分。除回避裁

判外，其余裁判全部参与执裁。在竞赛开始前，裁判长进行组织并分配好执裁任务，无执裁任务的裁判不得

进入选手工位，执裁过程中不能与自己的选手进行任何交流（中午休息时间除外）。对A/B/C模块进行评分，

评判的过程完全按照评分标准进行评分。

评价分（Judgement）打分方式：3名裁判为一组，各自单独评分，计算出平均权重分，除以3后再

乘以该子项的分值计算出实际得分。裁判相互间分差必须小于等于1分，否则需要给出确切理由并在小组长

或裁判长的监督下进行调分。

比赛场地工作环境权重表如下：

权重分值要求描述

0分工作区始终处于混乱状态

1分工作区环境一般

2分工作区环境良好

3分工作区域组织很出色

9

测量分（Measurement）打分方式：按模块设置若干个评分组，每组由3名及以上裁判构成。每个组所

有裁