全国职业院校技能大赛规则.docx

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全国职业院校技能大赛规则

“2011年全国职业院校技能大赛”高职组

机器人技术应用赛项项目规程

   一、 竞赛项目名称

   机器人技术应用

   二、 竞赛目的

   通过技能大赛，加快工学结合人才培养和课程改革与创新的步伐，探索培养企业需要的机器人使用、维护维修的高素质技能型人才新途径、新方法，引导高职院校关注行业在“机器人技术应用”方面的发展趋势及新技术的应用。

展示高职院校在信息技术、自动控制技术、机械技术等领域的教学改革与实践成果，普及机器人技术，激发学生学习兴趣；拓展学生视野，丰富学生知识，提升学生的综合素质，培养团队意识与合作精神；促进高职院校间相关专业教学改革成果交流，促进机器人技术高技能人才的培养。

   三、 竞赛方式与内容

（一）竞赛方式

本项目为团队比赛，每个参赛队由3名选手（设场上队长一名）和1～2名指导教师组成。

   模拟建造高铁的工作过程，在机器人平台实现工件的自动识别、抓取、运输和投放功能。

（二）竞赛内容

   参赛队使用大赛组委会指定的机器人平台，在此基础上设计制作能够满足比赛要求的机器人，使机器人在比赛场地中完成比赛任务。

   比赛分为两个阶段——预赛和决赛（比赛规则的条款后面会标注适用于第几阶段，如无标注则都适用）

   预赛（第一阶段）：

各参赛队在赛场的规定区域内两两进行无对抗的比赛。

   1. 比赛开始前，机器人的设置必须在一分钟准备时间内完成。

   2. 每场比赛时间为三分钟。

   3. 每队向己方区域每个桥墩投入建筑材料，分别记录投放分和完成时间。

   4. 一轮比赛结束后，原同场参赛队交换场地再进行一次比赛。

   5. 决赛（第二阶段）：

各参赛队在赛场内两两进行对抗赛。

   6. 比赛开始前，机器人的设置必须在一分钟准备时间内完成。

   7. 每场比赛时间为三分钟。

   8. 如果一队完成建造高铁任务，比赛立即结束。

无论对手得分多少。

   四、 竞赛规则

（一）比赛场地及道具

   1．场地示意图

图1场地立体示意图

图2场地示意图

（图中黄色虚线在实际场地上并不标注）

   2.比赛场地规格

   比赛在方形场地（12000mm╳8000mm）上进行，场地四周有木质围栏（高100mm，厚30mm）。

   比赛场地的地板是20mm厚的胶合板，刷乳胶漆。

   比赛场地包括一个手动区和一个自动区。

（1）手动区

   手动区在自动区外围，刷黄色乳胶漆。

   在手动区处有2个手动启动区和建筑材料存放区。

 手动启动区

   手动机器人启动区呈长方形（800mm╳900mm），位于手动区，有两个启动区，红色区域供红队使用，蓝色区域供蓝队使用。

 建筑材料堆放区

每个参赛队的建筑材料堆放区位于比赛场地的角上，每场比赛开始前，每个堆放区排列了16个材料（详情参见相关图片）。

（2）自动区

   自动区位于比赛场地中央，呈长方形，刷绿色乳胶漆，在自动区外围有一圈宽度为210mm的公共区，刷浅绿色乳胶漆。

公共区与手动区之间有高100mm，厚30mm的木质围栏。

（详情参见相关图片）。

   在自动区，有Y向间隔600mm，X向间隔800mm的导向线，导向线由30mm宽的白色无光不干胶纸制成。

（详情参见相关图片）。

   自动区包括自动机器人启动区和桥墩。

 自动机器人启动区

   有两个自动机器人启动区，启动区是800mm╳1000mm的长方形区域，红色区域供红队使用，蓝色区域供蓝队使用。

 桥墩

   场地内共有16个空心桥墩，桥墩内径为160mm，壁厚3～5mm，桥墩内孔深为210mm（1分、2分桥墩）和360mm（3分桥墩）。

外围桥墩总高300mm，中间桥墩总高450mm，内区桥墩总高600mm。

（详情参见附件。

）

   （3）建筑材料

   建筑材料为直径150mm、重量约150g±30g的胶质小篮球。

   两队分别使用红色和蓝色的球，任何情况下不能使用对方的球。

（二）机器人平台使用规范

   1．指定的机器人平台除了铝板可以拆卸外，其余所有部件需要更换时必须使用同型号、同规格的产品。

   2．机器人平台的电池、巡线传感器信号处理板、主控制板、电机驱动板、巡线传感器可根据上部机械机构及整体设计需求改变安装位置，平台的车轮、万向轮安装位置可以前后移动。

   3．机器人的供电全部来自于指定的三块电池，不能使用另外的供电方式。

   4．机器人的行走必须使用所提供的主控制器控制。

   5．机器人的运行必须依靠平台所提供的巡线传感器，同时可以使用其他辅助方式。

   每个参赛队必须使用大赛组委会指定的机器人平台，否则不得参加比赛，在此基础上自行设计手动和自动机器人参加比赛，对指定的机器人平台所做的改动必须符合“机器人平台使用规范”的要求，否则不得参加比赛，成绩以0分计。

每场比赛中，每队只允许有一台手动机器人，自动机器人不能超过2台。

   1.手动机器人

（1） 手动机器人必须通过电缆连接的遥控器操作，不允许使用射频控制，操作手不允许骑在手动机器人上。

（2） 通过电缆操作时，电缆在机器人上的连接点至少应高出地面1000mm，同时，从手动机器人到控制盒的电缆长度不超过3000mm。

   （3） 比赛开始时，在手动启动区的机器人大小必须限制在900mm长、800mm宽、1500mm高，机器人所有部件在水平投影的任何方向上都不能超出启动区。

   （4） 比赛开始后，手动机器人的大小和形状可以改变，高度必须限制在2000mm以内，任一时刻瞬时宽度不能超过1500mm（在水平投影的任何方向上测量都应符合此要求）。

此外，在比赛期间，手动机器人不允许分离。

   （5） 每个参赛队只允许有一名队员在比赛场地控制手动机器人。

   （6） 比赛一旦开始，参赛队员就不允许接触手动机器人。

   （7） 手动机器人只允许在手动区运行。

   （8） 手动机器人允许进入公共区上方，不能进入也不能利用自身部件延伸到自动机器人运行区除公共区以外的区域、对方自动机器人启动和对方的建筑材料堆放区。

   （9） 手动机器人在任何情况下不能触碰到本队的自动机器人。

   （10） 手动机器人在任何情况下、任何区域不能触碰对方的自动机器人，并且要主动避让对方自动机器人。

   （11） 手动机器人不能阻止对方从对方的建筑材料堆放区取建筑材料。

   （12） 当两队的手动机器人相互干涉时，裁判将要求两队各自靠右行走。

   2.自动机器人

（1） 每台自动机器人由队员启动后必须是自主运动的。

（2） 比赛开始后，所有自动机器人在启动区的位置不得人为改变，由1名参赛队员负责启动机器人，所有自动机器人可以依次启动，但是必须在50秒以内全部启动完毕，超过50秒后，参赛队员不得再接触自动机器人，需要再次启动机器人必须申请重试。

每台自动机器人必须一次操作启动。

   （3） 所有自动机器人启动后，负责启动机器人的队员必须立即退出赛地，站在木质围栏外。

   （4） 一旦机器人启动，参赛队员不得接触机器人。

   （5） 启动前，所有自动机器人在启动区内必须纳入1000mm长、800mm宽、1500mm高的空间范围，机器人所有部件在水平投影的任何方向上都不能超出启动区。

   （6） 启动后，自动机器人的尺寸和形状可以改变，但高度限制在2000mm以内，任一时刻瞬时宽度不能超过1500mm。

（在水平投影的任何方向上测量都应符合此要求）

   （7） 比赛一旦开始，自动机器人不允许分离。

   （8） 每队自动机器人启动区周围有一个“限制区”，比赛开始后15秒内，对方自动机器人不得进入（详情参见相关图片）。

   （9） 自动机器人在场上发生故障时，为保护机器人，参赛队员可以向裁判申请关闭机器人电源，但是关闭电源后，机器人在场上的位置不允许改变。

   3.自动机器人的重试

（1） 对于自动机器人，每场比赛每队允许一次“重试”（但可以利用该机会重启多个机器人）。

（2） “重试”的申请被裁判允许后，参赛队员必须把自动机器人搬回到自动机器人启动区，并尽快启动，允许重试的机器人必须符合上述自动机器人的规定。

   （3） “重试”时，机器人的任何部件均不能更换，机器人的能源也不能补充或增加，也禁止给自动机器人补充“建筑材料”。

   （4） 当“重试”导致积分比分变化或违反规则时，由裁判作出裁决，包括“重试”是否有效。

   （5） 重试的时间是30秒钟，从队员入场接触到任何一台要重试的机器人开始计时。

30秒内没有启动的机器人将被留在启动区。

   （6） 申请重试或者关闭电源的参赛队员在得到裁判允许进入场内后，不能阻碍对方机器人的运行或者故意接触对方机器人，否则，将取消比赛资格。

   4.能源

（1） 比赛期间各队应为自己的所有机器人准备能源。

（2） 允许使用的电源电压不得超过24VDC。

   （3） 压缩空气的压强应小于0.8MPa，每台机器人所用气瓶的总容积不应超过1.5L。

   （4） 不允许使用组委会认为危险和不适当的能源。

   5.重量

   所有自动和手动机器人包括能源、电缆、遥控器和机器人其他部件都必须在赛前称重，每个队用于整个比赛的所用的机器人总重不得超过50.00kg，否则，不得参加比赛，成绩以0分计。

   （三）规则

   1. 手动机器人比赛开始时不能携带“建筑材料”，必须到己方建筑材料堆放区拿取“建筑材料”，并放置到位于公共区的桥墩内得分，或者可以将“建筑材料”放在合适的位置给自动机器人使用，这样自动机器人可以在自动区取得更高分数。

   2. 不允许手动机器人拿取或移动对方成功放在“桥墩”内的“建筑材料”，但可以改变“建筑材料”的位置来得分或把“建筑材料”放在其它“桥墩”内。

（第二阶段适用）。

   3. 自动机器人比赛开始时可以携带“建筑材料”，数量没有限制，也允许自动机器人拿取比赛场地上可以拿取的或由己方手动机器人提供的“建筑材料”，从而再取得更高分数。

   4. 如果自动或手动机器人成功将“建筑材料”放在对方已放在“桥墩”内的“建筑材料”上，对方将失去在这个“桥墩”的得分。

（第二阶段适用）。

   5. 只有在比赛前经过裁判检查，贴有合格标签的机器人才可以上场比赛。

   6. 参赛队必须使用同一台机器人参加预赛和决赛。

   7. 所有机器人不允许使用无线通讯模块，机器人之间也不允许相互通讯。

   五、 评分方法及奖项设定

（一）预赛评分总则

   1. 本次竞赛成绩由竞赛任务分（80分）、上部机构设计分（15分）和职业素养分（5分）三部分构成，总分为100分。

   2. 竞赛成绩首先按照队伍的具体得分进行排名，如得分相同则按照机器人总重量倒序进行排名。

   3. 当以上规则仍不能决定排名顺序，则由裁判和评委做出裁决。

   4. 根据成绩选出总参赛队伍的30%进入决赛，未进入决赛的队伍根据成绩，选出总参赛队伍的30%颁发三等奖。

（二）预赛竞赛任务分评分标准、方法和细则

   1. 每场投放分计算方法

（1） 成功地放在本方区域内桥墩的建筑材料才能得分。

但是，如果“建筑材料”与自己的机器人的任何部件接触，不计分。

（2） 放在每个桥墩内的所有建筑材料都可以得分，每个桥墩得分为该桥墩内的建筑材料有效数和该桥墩分值乘积，每场比赛投放分为本方区域内各桥墩分数的总和。

   各桥墩得分情况如下：

       位置                                   分数

外围：

在第一圈（由外向内数）引导线上的6个桥墩         1

中间区：

在第三圈引导线上的6个桥墩                       2

内区：

在第五圈引导线上的4个桥墩                       3

   （3） 如该队指定区域的桥墩内都放满该队的建筑材料则完成任务，该队该场比赛投放分记为36分，并统计该场比赛完成时间。

   2. 预赛违规扣分

   比赛一旦开始，以下的行为将被视为违规，一次违规扣一分。

（1） 手动机器人或它的操作手进入或延伸到自动区。

（2） 手动机器人或它的操作手接触公共区地面。

   （3） 手动机器人触碰到己方的自动机器人。

   （4） 出现以下犯规情况，一次扣3分：

   自动机器人进入对方指定比赛区域，此时，裁判将对此机器人做断电处理，并抬出场外，此场比赛不得入场。

   （5） 如果上述违规行为故意持续，那么每5秒扣一分。

   3. 预赛竞赛任务分计算方法

（1） 每队每场比赛得分为该队该场比赛投放分减去违规扣分。

（2） 每队竞赛任务分首先按以下公式计算中间竞赛任务分：

    （比赛用时以秒为单位）

   （3） 两次比赛取成绩最好一次为最终竞赛任务分成绩。

   （4） 每队最终竞赛任务分按以下方法折算：

第1名为满分80分，其他队伍按比例进行折算。

   （三）上部机构设计分评分方法

   1. 上部机构设计分满分为15分。

   2. 上部机构设计分由该场比赛裁判按照机构设计的自创性、先进性、合理性、稳定性和经济环保、可拓展性等因素进行评定。

   （四）职业素养分评分方法

   1. 职业素养分满分为5分。

   2. 职业素养分由该场比赛裁判按照参赛队以下方面表现进行评定：

（1） 公平竞赛，遵守赛场纪律。

（2） 遵守操作规程，安全、文明参赛。

   （3） 冷静、高效，分工合作，一丝不苟。

   （4） 着装规范整洁，爱护设备，保持竞赛环境清洁有序。

   （5） 抗工作环境干扰能力强、善于与裁判沟通。

   （五）决赛——建成高铁

   “建成高铁”必须符合下面条件：

   在为该队指定的对角线排列的桥墩内的顶端都有该队的建筑材料。

红方和蓝方指定的对角线如图3所示：

 图3指定对角线

   1. 决赛评分标准、方法和细则

（1） 决赛时只有成功地放在桥墩顶部的建筑材料才能得分。

   各桥墩得分情况如下：

       位置                                   分数

外围：

在第一圈（由外向内数）引导线上的6个桥墩         1

中间区：

在第三圈引导线上的6个桥墩                       2

内区：

在第五圈引导线上的4个桥墩                       3

（2） 第一个完成“建成高铁”的队获胜。

此队得分记为30分。

   （3） 如果两个队都没完成“建成高铁”的建立，则将所得分相加再扣除犯规分，得分多的队获胜。

   （4） 如果出现平局，比赛的获胜者将按以下的顺序决定：

   在内区的3分桥墩上得分较多的队获胜。

 在中间区的2分桥墩上得分较多的队获胜。

 机器人总重较低的队获胜。

 当以上规则仍不能决定胜负，则由裁判和评委做出裁决。

   2. 决赛违规和扣分

   比赛一旦开始，以下的行为将被视为违规，一次违规扣一分。

（1） 手动机器人或它的操作手进入或延伸到自动区。

（2） 手动机器人或它的操作手接触公共区地面。

   （3） 手动机器人触碰到己方的自动机器人。

   （4） 比赛开始后15秒内，自动机器人进入了规则规定的“限制区”的区域。

   （5） 如果上述违规行为故意持续，那么每5秒扣一分。

   （6） 出现以下违规行为，一次扣2分：

   手动机器人取走或移动对方成功放在“桥墩”内的“建筑材料”。

但如果在比赛结束前这些“建筑材料”被重新放在该“桥墩”或其他“桥墩”内，将不扣分。

   （六）取消比赛资格

   比赛中下列行为会被裁判认定为取消全队比赛资格的行为：

   1. 导致或试图导致比赛场地、设施以及对方的机器人，包括在对方建筑材料堆放区内建筑材料的布置等的破坏。

   2. 队员故意触碰己方的机器人。

   3. 手动机器人直接或间接的阻挡、触碰、袭击对方在自动区的自动机器人。

   4. 手动机器人将对方放在自动区的建筑材料拿走或改变其位置，除非这些建筑材料已经放在桥墩内。

   5. 比赛中，机器人分离成2个以上独立部分。

   6. 在裁判启动哨音（或信号）前误启动2次。

   7. 机器人总重量超出比赛规定重量，原始外形尺寸（长、宽、高）或者展开后瞬时尺寸（长、宽、高）超出大赛规定。

   8. 对机器人平台的修改违反了规程的规定。

   9. 申请重试或者关闭电源的参赛队员在得到裁判允许进入场内后，阻碍了对方机器人的运行或者故意接触对方机器人。

   10. 机器人使用了无线通讯模块，机器人之间存在相互通讯。

   11. 做出任何有悖公平竞争精神的动作。

   12. 某队被取消比赛资格后，他在这一场的得分为0。

   （七）奖项设定

   赛项只设团体奖，其中一等奖10%，二等奖20%，三等奖30%，获奖团队每位选手和指导教师均获得证书。

   六、 安全

（一） 制成的所有机器人均不能对操作者、裁判、比赛工作人员、观众、对方的设备和比赛场地造成伤害。

（二） 为了保证安全，如果使用激光束，必须低于2级激光，并以不伤害任何操作者、裁判、比赛工作人员、观众、对方的设备和比赛场地的方式使用。

   七、 申诉与仲裁

（一） 申诉

   1. 参赛队对不符合竞赛规定的设备、工具、软件，有失公正的评判、奖励，以及对工作人员的违规行为等，均可提出申诉。

   2. 申诉应在竞赛结束后2小时内提出，超过时效将不予受理。

申诉时，应按照规定的程序由参赛队领队向相应赛项裁判委员会递交书面申诉报告。

报告应对申诉事件的现象、发生的时间、涉及到的人员、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将不予受理。

申诉报告须有申诉的参赛选手、领队签名。

   3. 赛项裁判委员会收到申诉报告后，应根据申诉事由进行审查，6小时内书面通知申诉方，告知申诉处理结果。

如受理申诉，要通知申诉方举办听证会的时间和地点；如不受理申诉，要说明理由。

   4. 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。

申诉人不满意赛项裁委会的处理结果的，可向大赛高职组赛事仲裁工作组提出复议申请。

（二） 仲裁

   1. “2010年全国职业院校技能大赛”高职组裁判委员会设仲裁工作组，负责受理大赛中出现的申诉复议并进行仲裁，以保证竞赛的顺利进行和竞赛结果公平、公正。

   2. 仲裁工作组的裁决为最终裁决，参赛队不得因对仲裁处理意见不服而停止比赛或滋事，否则按弃权处理。

“2011年全国职业院校技能大赛”高职组

机器人技术应用赛项项目技术规范

   一、赛场环境

（一）比赛用场馆

   比赛场馆分为正式场地和准备场地。

   1.正式比赛场地

   比赛场馆需要大约1600-2000平方米空间，需要提供足够的的灯光设备。

包括一些以下部分：

（1）12米*8米的正式比赛场地2个。

（2）大屏幕计时装置，用于倒计时。

   2.比赛准备场地

   主要用于参赛队机器人的准备、维修、调试场地。

每个参赛队拥有一个大约12平方米的安装工位，内部配有电源5孔插座1个，参赛队标牌。

（二）比赛场地及道具

   1.场地示意图

图1场地立体示意图

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图2场地示意图

   2.比赛场地规格

   比赛在方形场地（12000mm╳8000mm）上进行，场地四周有木质围栏（高100mm，厚30mm）。

   比赛场地的地板是20mm厚的胶合板，刷乳胶漆。

   比赛场地包括一个手动区和一个自动区。

（1）手动区

   手动区在自动区外围，刷黄色乳胶漆。

   在手动区处有2个手动启动区和建筑材料存放区。

 手动启动区

   手动机器人启动区呈长方形（800mm╳900mm），位于手动区，有两个启动区，红色区域供红队使用，蓝色区域供蓝队使用。

 建筑材料堆放区

   每个参赛队的建筑材料堆放区位于比赛场地的角上，每场比赛开始前，每个堆放区排列了16个材料（详情参见相关图片）。

（2）自动区

   自动区位于比赛场地中央，呈长方形，刷绿色乳胶漆，在自动区外围有一圈宽度为210mm的公共区，刷浅绿色乳胶漆。

公共区与手动区之间有高100mm，厚30mm的木质围栏。

（详情参见相关图片）。

   在自动区，有Y向间隔600mm，X向间隔800mm的导向线，导向线由30mm宽的白色无光不干胶纸制成。

（详情参见相关图片）。

   自动区包括自动机器人启动区和桥墩。

 自动机器人启动区

   有两个自动机器人启动区，启动区是800mm╳1000mm的长方形区域，红色区域供红队使用，蓝色区域供蓝队使用。

 桥墩

   场地内共有16个空心桥墩，桥墩内径为160mm，壁厚3～5mm，桥墩内孔深为210mm（1分、2分桥墩）和360mm（3分桥墩）。

外围桥墩总高300mm，中间桥墩总高450mm，内区桥墩总高600mm。

（详情参见附件。

）

   （3）建筑材料

   建筑材料为直径150mm、重量约150g±30g的胶质小篮球。

   两队分别使用红色和蓝色的球，任何情况下不能使用对方的球。

   二、竞赛设备技术平台

（一）机器人平台

   赛项使用机器人平台由中科机器人研究工作室与无锡职业技术学院机器人研究所共同研制。

中科机器人平台分为A、B两种类型，A类型包括1台CRT-A100型自动机器人平台和1台CRT-M100型手动机器人平台，2种平台机械结构、大小相同，框架大小均为600mm×500mm，电路控制有所差异；B类型包括2台CRT-A200型自动机器人平台和1台CRT-M100手动机器人平台，手动机器人平台与A类型的完全相同，CRT-A200型自动机器人平台与CRT-A100型相比，框架大小降为600mm×350mm，其余功能结构均相同。

   自动机器人平台配备2台额定电压24VDC、150转/分的直流减速电机以及16路巡线传感器、巡线传感器信号处理板、主控制板、电机驱动板；提供完整的机器人巡线算法以及运行控制程序，可以依靠地面白条实现在比赛场地全场范围内的运动、定位；主控制板提供充足的I/O接口，可以供参赛队使用。

机器人平台的所有技术全部向参赛队开放。

   手动机器人平台配备2台额定电压24VDC、150转/分的直流减速电机以及主控制板、电机驱动板；并提供完整的机器人控制程序。

   机器人平台主要作为参赛机器人的运动底盘，参赛队根