全国职业院校技能大赛机器人技术应用竞赛.docx
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全国职业院校技能大赛机器人技术应用竞赛
2018年全国职业院校技术大赛“机器人技术应用”比赛
杭州市选拨赛赛项规程
一、赛项名称
赛项名称：
机器人技术应用
英语翻译：
Robottechniqueandapplication
赛项组别：
中职组
赛项种类：
加工制造类
二、赛项目的
“机器人技术应用”赛项以工业机器人为核心部件，交融了工具快换、可
编程逻辑控制器、气动技术、传感器、智能视觉检测等先进应用技术，以工业
机器人在计算机/通讯/花销类电子产道德业（3C行业）中最典型的异形芯片插
件工序为应用背景，以机械及电气的装调、工业机器人的保护和基础操作以及
3C行业中典型的涂胶、码垛、分拣、装置等工作任务为核查内容，察看学生在
工业机器人系统的安装、调试、编程、团队协作、质量控制及安全意识等方面
的专业能力和职业涵养，以及学生在工业机器人应用技术方面的综合职业能力。
经过比赛，检验和显现中职院校工业机器人等相关专业授课改革成就以及
学生的通用技术与职业能力，指引和促进中职院校相关专业的人才培养模式、
授课模式和核查议论模式改革，有力促进工业机器人操作、编程、系统调试以
及现场保护等岗位技术技术型人才的培养，助推中职院校在工业机器人领域的
人才培养能力。
三、比赛内容
“机器人技术应用”赛项比赛内容围绕工业机器人及其系统的安装保护、
操作调试、编程应用等内容，主要察看选手机电通用设备的机械及电气安装调
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试能力、工业机器人本体的基础操作和编程调试能力、利用计算机辅助软件对
特别应用工艺的简化编程及仿真能力、工业机器人结合PLC、视觉检测的综合应用及系统联调能力，同时在实操过程中运用专业知识均衡功能实现、动作效率、成本控制的综合能力，加强选手的安全和环保意识。
比赛内容为以工业机器人为核心，实现对电子产品的芯片分拣、装置、检测过程，电子产品由PCB板、异形芯片、盖板组成。
为提高产品复用性和操作兴趣性，突出工业机器人及周边设备的操作过程，弱化不用要的工艺细节要求，电磁产品采用模拟化设计，PCB板采用真实电路板切割制作，安装在方形的黑色塑料底板上，异形芯片则采用不用形状、不相同颜色的塑料板代替，盖板为透明塑料覆盖平板，可经过四角螺丝与底板固定。
该赛项采用集体比赛方式进行，两名参赛选手互相当合，协作完成比赛任
务。
各参赛队依照比赛任务书的要求，在连续不中止的2.5小时内完成以下工
作任务。
任务一机械及电气安装调试（15%）
依照任务书要求，参照相应的图纸及技术标准，利用所供给的元器件和部件，合理选择拆装工具，完成比赛设备的机械及电气安装操作，达到任务书规定的功能要求，可经过触摸屏完成功能测试。
任务二外壳涂胶及产品码垛（20%）
依照任务书要求，参照相应的图纸及技术标准，利用示教器或离线编程软件以及比赛现场供给的参照资料，完成对工业机器人的程序编制，形成吻合要求的工程文件、完成涂胶及码垛工作的仿真运行，将离线编程形成的工程文件导入示教器，现场配合涂胶工具、夹爪工具和周边设备，按指定要求分别完成涂胶工艺和码垛工艺过程。
任务三异形芯片分拣和安装（45%）
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依照任务书要求，参照相应的图纸及技术标准，利用示教器或离线编程软件，完成对工业机器人的程序编程，配合吸盘工具、锁螺丝工具和周边设备，
按指定要求分别完成分拣芯片并安装、盖板拾取和装置、螺丝锁固等工艺过程。
任务四PLC编程、视觉设置及系统联调（15%）
依照任务书要求，参照相应的图纸及技术标准，对PLC进行编程实现对安装检测单元的控制，对视觉检测组件设置实现对异形芯片的颜色、轮廓等特色
参数的鉴别和输出，最后系统进行联调操作，使其流畅自动完成所有工艺过程。
任务五职业涵养（5%）
在比赛过程中，从参赛选手的安全防范、设备操作的规范性、装置耗材使用的合理性、专用工具及量具的操作及安全生产的认识程度等方面对参赛选手进行综合议论。
四、比赛方式
（一）比赛采用集体赛方式，不计选手个人成绩，统计参赛队的总成绩进
行排序。
（二）比赛队伍组成：
每支参赛队由2名比赛选手组成，参赛选手必定是
杭州市2018年度整天制中等职业学校在籍学生；五年制高职学生中一至三年级
（含三年级）的学生；不限性别，年龄须不高出21周岁（当年），即1997年5
月1今后出生；不得跨校组队，每个学校限报一支参赛队伍。
（三）比赛采用多场次进行，由赛项执委会依照比赛流程组织各领队参加
公开抽签，确定各队参赛场次。
参赛队依照抽签确定的参赛时段分批次进入比
赛场所参赛。
（四）赛场的赛位一致编制赛位号，参赛队进场前15分钟抽签决定赛位号，
抽签结束后，随即依照抽取的赛位号进场，尔后在对应的赛位上完成比赛规定
的赛项任务。
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（五）本赛项暂不邀请其他地市选手参赛。
五、比赛流程
比赛日期由赛项执委会一致规定，比赛安排1天。
比赛流程由赛项执委会
在比赛前宣告。
六、比赛规则
（一）参赛资格
1.参赛选手必定是杭州市2018年度整天制中等职业学校在籍学生。
2.参赛选手性别不限。
（二）报名要求
1.以学校为单位组织报名参赛。
2.不得跨校组队，同一学校报名参赛队不高出1支。
（三）赛前准备
1.抽签：
比赛前15分钟内完成赛位抽签。
2.参赛队入场：
参赛选手应提前30分钟抵达赛场，接受工作人员对选手身份、资格和相关证件的核验，赛位由抽签确定，不得擅自改正、调整；选手在比赛过程中不得擅自走开赛场，如有特别情况，须经裁判人员赞成。
选手不得将手机、无线上网卡、搬动储藏设备、资料等与比赛没关的物件带入赛场。
比赛平台供给常用的工具设备，选手不得携带任何没有赛项官方要求准备的工具进入赛场。
（四）正式比赛
1.所有人员在赛场内不得有影响其他选手完成工作任务的行为，参赛选手不相同意未经现场裁判赞成情况下随意走开比赛赛位，使用文明用语，不得语言及人身攻击裁判和赛场工作人员。
2.参赛选手须严格遵守安全操作规程，并接受裁判员的督查和警示，以确
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保参赛人身及设备安全。
参赛选手因个人误操作造成人身安全事故和设备故障
时，裁判长有权中止该参赛队比赛；如非选手个人因素出现设备故障而无法比
赛，由裁判长视详细情况做出裁决，予以启用备用设备；如裁判长确定设备故
障可由技术支持人员消除故障后连续比赛，将给参赛选手补足所耽误的比赛时
间，最长不高出10分钟。
3.选手进入赛场后，不得擅自走开赛场，因病或其他原因走开赛场或停止比赛，应向裁判表示，须经赛场裁判长赞成，并在赛场记录表上签字确认后，方可走开赛场并在赛场工作人员指引下抵达指定地址。
4.选手须依照程序提交比赛结果（任务书），在比赛赛位的计算机规定文件
夹内储藏比赛文档，配合裁判做好赛场情况记录，并签字确认，裁判提出签字
要求时，不得无故拒绝。
5.裁判长宣告比赛结束指令后所有未完成任务参赛选手马上停止操作，不得以任何原因延误比赛时间。
（五）成绩宣告
由赛项执委会宣告比赛成绩。
七、比赛环境
1.承办校依照报名人数及设备最后数量，供给面积与比赛规模相适应的比赛场所。
比赛场所平展、光明、通风优异。
2.每个比赛赛位由承办校供给编程用电脑1台，配置要求以下（或更高）：
（1）Inteli5，主频
（2）4GB内存，500GB硬盘
（3）NVIDA独立显卡，1GB显存
（4）23英寸彩色显示器
（5）操作系统为Windows10
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八、技术规范
（一）理论标准
1.工业机器人坐标系和运动命名原则GB/T16977-2005
2.工业机器人抓握型夹持器物体搬运词汇和特色表示GB/T19400-2003
3.工业机器人用于机器人的中间代码GB/Z20869-2007
（二）硬件标准
1.工业机器人产品查收推行规范JB/T10825-2008
2.工业机器人性能试验推行规范GB/T20868-2007
3.工业机器人安全推行规范GB/T20867-2007
4.机械安全机械电气设备第1部分
（三）软件标准
1.
工业机器人编程和操作图形用户接口GB/T19399-2003
2.
电气设备用图形符号
（四）职业标准
1.维修电工国家职业标准（职业编码6-07-06-05）
2.工具钳工国家职业标准（职业编码6-05-02-02）
3.装置钳工国家职业标准（职业编码6-05-02-01）
4.机修钳工国家职业标准（职业编码6-06-01-01）
5.机械设备安装工国家职业标准（职业编码6-23-10-01）
九、技术平台
“机器人技术应用”赛项比赛平台采用北京华航唯实机器人科技有限公司
供给的CHL-DS-01型工业机器人PCB异形插件工作站（以下简称工作站），如
图1所示，整体尺寸2200mm×1350mm×1500mm（长宽高），采用工作台设计方式，底部配有万向脚轮，方便随时搬动和部署安装，不会伤害比赛场所地面。
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图1CHL-DS-01型工业机器人PCB异形插件工作站
工作站以桌面式关节型六轴串通工业机器人为核心，在操作平台的四周合理分布有4种不相同工艺应用的机器人工具、涂胶模块、搬运码垛模块、异形芯片原料单元、异形芯片装置单元、视觉检测及光源组件、螺丝供料组件、总控系统及操作面板等。
工业机器人系统集成了离线编程技术，软件不但包括硬件平台的三维模型资源，还大大简化了涂胶及搬运码垛工艺实现的编程过程、提高轨迹复现精度、防范发生碰撞干涉。
系统交融了工业机器人保护及操作、系
统安装及调试、现场示教编程及调试、离线编程及应用等比赛任务，以3C行业最典型的异形芯片插件工艺过程为任务主线，如图3所示，包括了涂胶工艺、搬运码垛工艺、分拣工艺、装置工艺等工业机器人最典型应用，不但满足了职
业院校不相同专业学生针对工业机器人的操作和编程的授课需求，完好本源于工业应用现场的特色也使该工作站更加适合于作为职业技术比赛平台。
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图2电子产品PCB板
图3电子产品异形芯片
工作站采用ABBIRB120桌面式工业机器人作为核心设备，如图4所示，
小巧灵便特色使其广泛应用于3C、电子、食品等行业，同时较小的工作半径和
额定负载，在保证功能实现收效的前提下，保证授课和比赛安全，防范发生人
员不测伤害。
图4ABBIRB120型工业机器人
机器人工具依照所实现的工艺不相同，分为涂胶工具、夹爪工具、吸盘工具
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和锁螺丝工具，经过机器人工具快换系统实现机器人对不相同工艺工具的迅速更
换，同时保证工具更换后的地址精度。
涂胶模块是将工业机器人对产品装置前的涂胶工艺进行功能抽象化，工业
机器人抓持涂胶工具沿拥有弧形曲面的面板上合理部署不相同产品外轮廓轨迹上
模拟工艺过程，如图所示，保证工艺真实性同时增加授课可行性和兴趣性。
图5涂胶模块轨迹图
搬运码垛模块是将工业机器人对产品搬运码垛工艺进行功能抽象化，工业机器人抓持夹爪工具将已完成生产的方形产品由原料台依照要求搬运码垛到指定地址，以下列图，授课和比赛时对码垛形式和包装盒的地址姿态都做出要求，增加编程难度。
图6码垛模块包装盒原料台
异形芯片原料单元用于存放异形芯片，异形芯片装置单元供给多个装置工位，以下列图，分别指代不相同产品，对芯片种类、数量的要求不一，需要工业
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机器人依照要求从异形芯片原料单元中采用所需的芯片后放置到指定地址，在完成所有芯片的安装后，为产品布置盖板并锁紧固定螺丝。
图7异形芯片装置单元及原料单元
视觉检测及光源组件能够对工业机器人所采用的芯片颜色、形状、地址等信息进行检测和提取，以下列图，并将检测结果传输给工业机器人，以辅助其完成后续动作。
图8视觉检测组件
离线编程软件采用RobotArt比赛版软件，集成了计算机三维实体显示、系统仿真、智能轨迹优化、运动控制代码生成等核心技术，使得工业机器人获得
了更加富强的“大脑”，能够轻松对付复杂轨迹的高精度生成和复现，在计算机上完成轨迹设计、规划、运动仿真、碰撞检查、姿态优化，最后直接生成工业
机器人控制器所需的执行运动代码，同时还供给了方便的轨迹整体优化、工艺过程设计和空间校准算法，缩短了工业机器人的停机调试时间，为工业机器人
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实现更广泛的应用供给技术支撑。
表1赛项比赛平台CHL-DS-01参数规格
组件数量详细技术参数
名称
工业
1台
型号：
ABBIRB120
机器
本体：
人
1）拥有6个自由度，串通关节型工业机器人
2）工作范围580mm
3）额定负载3kg
4）重复定位精度
5）安全性包括安全停、紧急停、2通道安全回路监测、3位启动装置
6）集成信号源为手段设10路信号
7）集成气源为手段设4路空气（5bar）
控制器：
1）采用先进的工业机器人控制软件
2）采用高级工业机器人编程语言
3）内置16路输入/16路输出的数字量I/O模块示教器：
1）图形化彩色触摸屏
2）控制杆
3）热插拔，运行时可插拔底座：
1）资料铝合金
快换1套1）工具快换系统：
机器人手臂安装有法兰端快换模块，可实现不相同
工具工具间无需人为干涉自动完成切换，6路气动信号，额定负载3kg，
厚度38mm，重量125g
2）胶枪工具：
含有工具端快换模块与法兰端快换模块配套，总长
140mm，外壳为铝合金材质，能够配合轨迹图纸实现模拟部件外壳涂
胶的轨迹编程实训，可更换笔芯设计且笔芯可10mm窜动防范碰撞损
坏
3）夹爪工具：
含有工具端快换模块与法兰端快换模块配套，可坚固
抓取搬运码垛物料，总长140mm，夹头为铝合金材质，采用气动驱动，内径20mm，重复精度±，闭合夹持力45N，开闭行程10mm
4）吸盘工具：
含有工具端快换模块与法兰端快换模块配套，总长
110mm，结构为铝合金材质，4mm直径吸盘1个，20mm直径吸盘2个，
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涂胶
单元
码垛
单元
视觉
检测
单元
可坚固抓取各种形状的芯片部件及盖板
5）锁螺丝工具：
含有工具端快换模块与法兰端快换模块配套，结构为铝合金材质，总长360mm，扭力，转速2200r/min
1套1）3D轨迹图板
2）轨迹路径包括圆形、三角形、复杂轮廓和样条曲线，以及不相同地址、不相同指向的基准坐标系
3）供给工具TCP参数标定用尖锥，材质不锈钢，能够随意固定在3D
轨迹图板的任何地址
1套1）原料台由铝型材配合不锈钢导槽组成，利用高度差实现物料自动排列，可满足最多6个物料的储藏
2）码垛台由台面和支撑组成，台面为POM，尺寸110mm×110mm×
15mm，采用铝合金型材支撑，高度160mm，可满足多种形式的码垛
3）包括模拟物料，材质PVC，尺寸65mm××15mm，数量6个，采用工形设计方便夹爪夹持，可实现在两个码垛台间的搬运、码垛实
训
1套1）视觉检测采用CCD拍照检测，有效像素数1600×1200，彩色检测，摄像面积×，场景数128个，可储藏图像数43张，可利用流程编写功能制作办理流程，支持串行RS-232C和网络Ethernet通讯，供给高速输入1点、高速输出4点、通用输入9点和通用输出23点的并行通讯，供给DVI-I监控输出
2）供给环形光源，内圆直径90mm，外圆直径120mm，供电电压24V，
供电电流440mA
3）视觉检测结果和采集图像信息经过12英寸显示器即时显示，方便视觉检测参数调整和状态监控
装配1套1）安装检测单元内含4个功能相同的装置检测工位，可与工业机器人
检测配合完成PCB异形芯片的安装及检测功能，4个工位的安装由铝型材
单元
搭建的框架支撑
2）
安装检测工位分为底板、安装平台和检测支架
3）
安装平台安装在双列线性滑轨上
4）
检测支架起落由气动驱动，可在检测过程中亮起
螺丝
1套
1）采用全自动设计，旋转式分料设计，螺丝供给速度快，机器震动
供料
小，坚固的螺丝供料和取料收效
单元
2）供料速率约为
1粒/秒
3）可实现对M4内六角螺钉的坚固供料
4）外形尺寸约为
×149mm×，净重约为3kg
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原料
1套
1）单层共4个料区，可分别用于存放异形芯片部件、盖板和
PCB电路
料库
板
2）整体弧形设计，方便机器人抓取物料
电子4套1）电子产品PCB电路板由异形芯片部件、PCB电路板和盖板组成，
产品PCB电路板和盖板由螺丝紧固
PCB电2）异形芯片部件，包括圆形、小矩形、大矩形、方形等不相同形状和
路板不相同颜色的芯片，用以代表CPU、集成电路、电阻、电容、三极管等元件
3）PCB电路板，尺寸120mm×120mm，厚12mm，上绘制了模拟电路线路图，留有不相同异形芯片部件的安装地址，每个PCB电路板的线路图和芯片部件安装地址都不相同，代表不相同电子产品，四角供给螺钉孔
4）盖板，尺寸120mm×120mm，厚5mm，外壳雕琢文字代表不相同电子产品，四角供给螺钉孔
操控1套1）供给工作站启动、停止、模式控制和急停按钮，可实现对设备运
面板行操作
2）供给故障及设备运行状态指示灯
3）供给多个故障设置点，可模拟不相同情况下的故障
4）供给多个电路信号及气路信号的快接插口，能够方便完成电气接线及调试训练
5）包括工业HMI触摸屏作为人机交互接口，显示器为
7英寸TFT，
分辨率800×480，亮度350，比较度500:
1，背光种类LED，触控面
板种类为4线电阻式，Flash储藏器128MB，RAM储藏器为128MB，处
理器为ARMRISC528MHz，供给RS-232和RS-485串行接口
总控
1套
1）采用高性能PLC实现集成控制，国际有名品牌，模块化设计，支
系统
持最多6个模块扩展，方便升级
2）电气控制元件采用国际有名品牌优异产品，包括滤波、短路保险等安全体系
3）工作台正面供给运行安全装置，采用光栅传感器，光轴数量8，光轴间距40mm
4）操作过程可经过摄像头采集记录，焦距，焦段广角，清楚度720p，感光面积1/3英寸，IP66防水防尘，可经过WiFi连结云端
监控，监控信息可储藏在扩展储藏卡中
5）供气系统功率600W，排襟怀118L/min，最大压力8bar，储气罐
24L，噪音52db，静音无油，配套有名品牌气路控制元件和真空元件
工作1台1）铝合金框架，有机玻璃门，碳钢钣金侧板及底板，正面和反面可打
台架开存放设备及物件
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2）整体尺寸2200mm×1350mm×700mm
3）安装台面为铝合金T型槽，台面尺寸2100mm×1100mm
4）底部安装有万向脚轮和固定支撑，方便搬动和固定配套1套RobotArt,包括以下功能：
离线
1）
可支持全国职业技术大赛“机器人技术应用”赛项指定硬件平台
编程
的离线编程应用，包括与硬件平台一致的三维模型环境
软件
2）
采用通用3D技术，与CAD授课连结，支持3DCAD系统的模型文
件导入，可经过三维球功能对模型进行平移、旋转操作
3）
轨迹生成基于CAD数据，简化轨迹生成过程，提高精度，可利用
实体模型、曲面或曲线直接生成运动轨迹
4）
包括丰富的轨迹调整优化工具包，如碰撞检查、工业机器人可达
性、姿态奇异点、轴超限功能
5）
包括涂胶和码垛工艺包，能够方便的完成复杂轨迹涂胶和物料的
码垛拆垛工序编程
6）
支持工具快换功能，能够方便的仿真并输出工业机器人对工具快
换系统的操作，扩展工业机器人应用范围，使工业机器人能够在涂胶
工具和夹爪工具间自由切换
比赛现场每个比赛工位供给1台计算机，安装软件以下：
（1）操作系统为Windows10
（2）Word2007或以上版本
（3）RobotArt工业机器人离线编程软件
（4）STEP7MicroWINSMARTV2.1或以上版本。
十、成绩评定
（一）评分方法
1.裁判组负责成绩评定工作，设裁判长一名，全面负责赛项的裁判和管理
工作。
2.评分方法分为过程评分和结果评分，所有评分资料须由相应评分裁判签字和裁判长确认。
（1）过程评分是比赛过程中部分比赛任务和职业涵养的评分，两位现场裁
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判依照参赛队伍（选手）完成质量和记录数据等，比较评分表即时判分，由现
场裁判和裁判长签字确认。
（2）过程评分是评分裁判对参赛队伍完成的比赛任务，依照赛项议论标准判分。
评分裁判按评分项分组打分，每组三位评分裁判，平均分作为该参赛队
伍的得分，由评分裁判和裁判长签字确认。
3．裁判长当天提交赛位号评分结果，经复核无误，由裁判长、督查人员和
仲减员员签字确认。
4.赛项裁判组本着“公正、公正、公开、科学、规范、透明、无异议”的原则，依照裁判的现场记录、参赛队选手的赛项任务书及评分标准，最后按总
评分得分高低，确定参赛队奖项归属。
5.名次按比赛成绩由高到低排列，比赛成绩高的参赛队名次在前；比赛成绩相同，则取并列名次报赛项执委会审批。
6.成绩审察：
评分方式结合世界技术大赛的方式，以小组为单位，裁判互相督查，对检测、评分结果进行一查、二审、三复核，保证评分环节正确、公正。
7.成绩宣告：
成绩经工作人员统计，组委会、裁判组、仲裁组分别赞成后，最后将比赛所有资料交大赛执委会汇总，所有裁判员未经执委会赞成不得泄露
比赛试题和比赛成绩，比赛结果由赛项执委会进行宣告。
十一、奖项设定
（一）参赛选手奖励
本次选拨赛不设奖。
十二、赛项安全
赛事安所有是技术比赛所有工作顺利睁开的先决条件，是赛事筹备和运行工
作必定考虑的
升级会员 