（高职）GZ015机器人系统集成应用技术赛项规程（教师赛）6月27日更新.docx
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全国职业院校技能大赛赛项规程
赛项名称：
机器人系统集成应用技术英文名称：
ApplicationTechnologyof
RobotSystemIntegration
赛项组别：
高等职业教育（教师赛）
赛项编号：
GZ015
一、赛项信息
赛项类别
每年赛隔年赛（单数年/双数年）
赛项组别
□中等职业教育高等职业教育
□学生赛（□个人/□团体）教师赛（试点）□师生同赛（试点）
涉及专业大类、专业类、专业及核心课程
专业大类
专业类
专业名称
核心课程
（对应每个专业，明确涉及的专业核心课程）
46装备制造大类
4601机械设计制造类
460104机械制造及自动化
《数控加工及编程》
《工业机器人应用》
4602机电设备类
460201智能制造装备技术
《智能制造单元集成应用》
460202机电设备技术
《机电设备装调与维护》
《机电设备故障诊断与维修》
4603自动化类
460301机电一体化技术
《可编程控制器技术与应用》
《自动化产线集成与应用》
460302智能机电技术
《工业机器人编程与操作》
460303智能控制技术
《机器视觉系统应用》
《工业数据采集与可视化》
460304智能机器人技术
《智能视觉技术应用》
460305工业机器人技术
《工业机器人现场编程》
《工业机器人离线编程与仿真》
《智能视觉技术应用》
《工业机器人应用系统集成》
460306电气自动化技术
《工业网络与组态技术》
460307工业过程自动化技术
《现场总线控制系统》
460309液压与气动技术
《液压与气压传动》
460310工业互联网应用
《工业数据采集技术》
《工业管理软件应用》
1
对接产业行业、对应岗位（群）及核心能力
产业行业
岗位（群）
核心能力
（对应每个岗位（群），明确核心能力要求）
制造业
（C）：
通用设备制造业
（34）
专用设备制造业
（35）
汽车制造业（36）
工业机器人操作编程
具备工业机器人应用系统安装调试能力
具备工业机器人现场编程、离线编程能力
工业机器人系统设计与集成
具备工业机器人系统方案设计能力
具备智能传感器、可编程控制器、机器视觉等智能器件编程能力
具备工业机器人系统安装调试能力
工业机器人运行维护能力
具备机电设备数据采集、状态监控、设备管控能力
具备工业机器人系统故障诊断、维护维修能力
工业机器人系统售后技术服务
具备分析和解决机电设备安装调试、维护维修等领域问题的能力
具备工业机器人应用系统现场及远程运行维护能力
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二、竞赛目标
装备制造业是制造业的核心和支柱，是社会经济发展的基础性产业，是各行业产业升级、技术进步的基础条件。
为了适应我国装备制造业快速发展和产业转型升级的需要，推动智能制造系统技术升级，提升职业院校教师实践能力，提高智能制造领域技术技能人才培养质
量，提升企业智能制造系统生产和应用水平，开发本赛项。
本赛项对接工业机器人系统集成新技术发展需求，融入PLC控制技术、虚拟调试技术、机器视觉技术、工业网络技术、工业机器人现场编程和离线编程技术、MES技术、人工智能技术等工业机器人系统集成技术，支撑高等职业院校自动化类专业人才培养。
通过此赛项旨在促进产业新技术转化为竞赛设备和竞赛资源，促进装备制造大类专业教学改革,进而推动课程和教学资源建设，实现校企合作、产教融合，以赛促教、以赛促学，实施“岗、课、赛、证”融通，提高职业院校教师的生产实践能力，提升高职院校复合型技术技能人才培养水平，为我国“机器换人”培养大量的工业机器人技术应用领域高素质
技术技能人才，进一步推动我国产业升级，提升装备制造业发展水平。
3
三、竞赛内容
本赛项主要覆盖工业机器人本体制造、系统集成和生产应用类企业中的工业机器人操作编程、安装调试、系统集成和运行维护等岗位，主要考察选手的工业机器人、可编程序控制器、数控系统、机器视觉等智能装备的操作编程能力，以机器人为主要作业单元的系统集成能
力，以及虚拟调试软件、MES系统的应用能力。
本赛项采用团体比赛方式，每支队2名选手在5小时内完成竞赛。
主要竞赛任务如下：
模块一机器人系统方案设计和仿真调试（40%）
任务1系统方案设计和仿真调试（30%）
1.1系统方案设计。
根据竞赛任务，设计工业机器人及周边设备
整体方案。
1.2系统仿真搭建。
根据整体方案，在虚拟仿真系统中搭建由工业机器人、数控、工具、仓储、分拣、检测等组成的机器人集成应用
系统。
1.3虚拟调试。
编写实物PLC程序及虚拟HMI程序，驱动虚拟仿真系统中工业机器人、数控机床以及配套外围设备，实现虚拟调试，验证
设备布局方案和工艺流程的合理性。
任务2系统搭建及故障排除（10%）
2.1硬件搭建。
根据布局方案及仿真结果，将所选的功能单元进
行硬件搭建。
2.2电气及网络连接。
根据功能要求，完成电路连接、气动连接、
4
网络连接及测试。
2.3故障分析与排除。
根据电气故障现象，分析故障原因并排除
故障。
模块二机器人及周边系统单元调试（30%）
任务3数控单元集成应用（6%）
3.1数控PLC编程调试。
完成数控机床内部的PLC程序编写，实
现控制数控气动门、动力夹具控制，远程启动、暂停等逻辑控制。
3.2刀具安装和对刀。
对数控系统进行刀具安装和对刀调试。
3.3数控加工。
根据竞赛任务，编写或调用加工程序，完成工件
加工。
任务4视觉单元集成应用（6%）
4.1视觉安装。
根据现场提供的相机支架零部件，完成相机安装，
调试视觉系统，在视觉软件中能显示清晰的画面.
4.2视觉标定。
通过对视觉单元的操作与调试，完成视觉系统参
数标定。
4.3视觉检测。
编写视觉调试程序，实现视觉检测典型功能应用，
如工件外观特征识别及定位、缺陷检测、尺寸测量、字符检测等。
任务5机器人系统与周边设备集成调试（18%）
5.1机器人编程调试。
根据竞赛任务，对照虚拟调试场景，对工
业机器人进行编程调试。
5.2机器人与数控机床集成调试。
编写工业机器人和数控设备的
集成调试程序，实现机器人上下料作业流程交互。
5
5.3机器人与视觉系统集成调试。
编写工业机器人和视觉系统的集成调试程序，进行视觉处理结果通信交互调试，实现基于视觉处理
结果的工业机器人智能作业。
5.4机器人与其它外围设备集成调试。
设计人机交互界面，编写PLC程序，实现机器人与其他外围配套设备（如仓储单元、分拣单元
、打磨单元等）的集成调试。
模块三机器人系统集成联调（30%）
任务6机器人系统功能优化与综合调试（20%）
6.1机器人及周边单元功能优化。
根据任务要求，完成仓储、数
控、视觉、分拣等单元的功能优化。
6.2机器人系统综合调试。
根据任务要求，启动工业机器人系统，
完成视觉检测、RFID读写、数控加工、仓储、分拣等工作流程。
任务7MES系统应用（10%）
7.1MES系统设置。
根据竞赛任务要求，设置MES系统参数。
7.2MES系统业务流程制定。
根据竞赛任务要求，制定MES系
统业务流程，编写PLC交互程序，下发任务订单。
7.3数据采集与可视化。
利用MES系统，采集竞赛任务相关数据，
并进行可视化展示。
6
模块
主要内容
比赛
时长
分值
模块一
机器人系统方案设计和仿真调试
1.系统方案设计
2.系统仿真建模
3.虚拟调试
4.硬件搭建
5.电气及网络连接
6.故障分析与排除
120分钟
40%
模块二
机器人及周边系统单元调试
1.数控PLC编程调试
2.刀具安装和对刀
3.数控加工
4.视觉安装
5.视觉标定
6.视觉检测
7.机器人编程调试
8.机器人与数控机床集成调试9.机器人与视觉系统集成调试
10.机器人与其它外围设备集成调试
90分钟
30%
模块三
机器人系统功能优化与综合调试
1.机器人及周边单元功能优化
2.机器人系统综合调试
3.MES系统设置
4.MES系统业务流程制定
5.数据采集与可视化
90分钟
30%
四、竞赛方式
（一）竞赛形式
竞赛采用线下比赛形式。
（二）组队方式
竞赛为团体赛，每支参赛队2名选手，参赛选手须为职业院校教
龄2年以上（含）的在职教师，不限性别。
不设指导教师。
五、竞赛流程
竞赛具体日期由全国职业院校技能大赛执委会及赛区执委会统
7
一规定，选手第一天上午报到，下午召开赛前说明会和场次抽签活动并安排选手熟悉赛场；第二天开始正式比赛，具体比赛天数根据赛项具体情况确定。
比赛结束后举行闭赛式、颁发获奖证书。
竞赛流程如
图1所示。
竞赛日程见表1。
图1竞赛流程
表1竞赛日程表（具体时间以竞赛指南为准）
日期
时间
事项
地点
参加人员
第一天
9:
00-14:
00
参赛队报到
住宿酒店
参赛队
15:
30-16:
30
领队会、场次抽检
会议室
参赛队、裁判长、监
督长、仲裁长、加密
裁判
16:
30-17:
00
熟悉赛场
竞赛场地
参赛队
8
17:
00
封闭赛场
竞赛场地
裁判长、监督长、仲裁长
第二天
6:
30-6:
55
竞赛相关人员到达竞赛场
地并完成参赛队检录（一次加密）
竞赛场地
一次加密裁判、工作人员、监督
6:
55-7:
20
竞赛队伍抽签（二次加密）赛前准备
竞赛场地
二次加密裁判、工作人员、监督
7：
20-7：
30
根据清单对设备、工具完备性进行检查并确认
竞赛场地
裁判长、现场裁判、技术人员、监督、仲裁
7:
30-12:
30
正式比赛
竞赛场地
裁判长、现场裁判、技术人员、监督、仲裁
12:
30-14:
30
参赛队退场、午餐、演示、设备恢复及裁判评分
竞赛场地
裁判长、技术人员、
监督、仲裁、评分裁判
14:
30-14:
55
竞赛相关人员到达竞赛场
地并完成参赛队检录（一次加密）
竞赛场地
一次加密裁判、工作人员、监督
14:
55-15:
20
竞赛队伍抽签（二次加密）赛前准备
竞赛场地
二次加密裁判、工作人员、监督
15:
20-15:
30
根据清单对设备、工具完备性进行检查并确认
竞赛场地
裁判长、现场裁判、技术人员、监督、仲裁
15:
30-20:
30
正式比赛
竞赛场地
裁判长、现场裁判、
技术人员、监督、仲裁
20:
30-22:
30
参赛队退场、完餐、演示、设备恢复及裁判评分
竞赛场地
裁判长、技术人员、
监督、仲裁、评分裁判
23:
00
封闭赛场
竞赛场地
裁判长、监督长、仲裁长
第三天
10:
00-11:
00
闭赛式
报告厅
参赛队、裁判组、监
督组、专家组、工作
人员
注：
根据参赛队伍数量、场地面积、设备数量等实际情况可采用轮换场次方式开展竞赛，可重复竞赛日流程。
下一次场开赛时间可以根据实际情况进行调整。
9
六、竞赛规则
（一）选手报名
1.同一学校本项目报名参赛队不超过1支，不得跨校组队。
凡在往届全国职业院校技能大赛中获一等奖的选手，不能再参加今年同一
专业类赛项的比赛。
2.报名通过全国职业院校技能大赛网络报名系统统一进行。
3.人员变更：
参赛选手和指导老师报名获得确认后不得随意更换，如因故需要变更参赛选手，须由省级教育行政部门于相应赛项开赛10个工作日之前出具书面说明，经赛区执委会办公室同意并核实
后予以更换。
4.各省教育行政部门负责本地区参赛教师的资格审查工作，并保
存相关证明材料的复印件，以备查阅。
（二）熟悉场地
在比赛日前一天16:
30-17:
00，参赛队在工作人员带领下，携带身份证件，按照规定路线有序进入赛场。
任何人员只得在指定区域观
察，不得进入赛位，不得触碰竞赛平台及赛位内物品。
（三）赛场规则
1.赛前十分钟选手经裁判长允许进入工位，按设备清单检查竞赛平台、机械电气元件、工具、耗材、文具用品等，不得做与竞赛任务
相关事情。
2.所有人员在赛场内不得有影响选手完成工作任务的行为。
参赛
选手不允许未经现场裁判许可随意离开赛位，使用文明用语，不得言
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语及人身攻击裁判和赛场工作人员。
3.参赛选手须严格遵守安全操作规程，确保人身及设备安全。
参赛选手因个人误操作造成人身安全事故和设备损坏时，裁判长有权中止该参赛队比赛。
如出现影响比赛正常进行的异常因素（不包括赛程设定的故障排除）而无法比赛，由裁判长视具体情况做出裁决，并酌
情补时。
必要情况下，可启用备用设备。
4.选手退场时不得将任务书、草稿纸、赛位物品等带出赛场。
配
合裁判做好赛场记录。
（四）成绩评定
成绩评定过程中，选手根据裁判要求按任务书展示竞赛成果和任务完成情况。
裁判严格按照评分标准，依照选手实际完成情况进行评定，确保公平公正。
选手不得围观和议论其他选手评定情况。
裁判不得将选手表现和评定结果泄露。
工作人员根据裁判要求配合评定工
作，不得擅自进入赛位影响评判过程。
（五）成绩公布
记分员将解密后的各参赛队伍（选手）成绩汇总成比赛成绩，经裁判长、监督组签字后，公布比赛结果。
公布2小时无异议后，将赛项总成绩的最终结果录入赛务管理系统，经裁判长、监督组长和仲裁
长在系统导出成绩单上审核签字，并在闭幕式上宣布。
七、技术规范
（一）相关知识与技术技能
1.系统集成方案制定与优化
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依照实际加工工序及工艺要求，设计硬件单元的布局形式，规划控制系统的层级拓扑结构，制定后续功能设计方案和调试流程。
利用仿真软件快速验证方案合理性，并采取适当措施优化方案以缩短调试
周期、加强制造柔性、提高生产效率。
2.机械安装、电气接线
参照机械及电气操作规范，完成硬件设备的拼接和电路、气路、
通讯线路的接线及故障排除。
3.可编程序控制器（PLC）应用
根据控制要求，利用适当的编程指令，完成PLC控制程序的设计和编程，实现对执行元件如伺服电机、气缸、传感器、分布式IO等
设备的控制。
4.工业机器人（Robot）应用
利用编程指令，完成Robot控制程序的设计和编程，实现工业机
器人完成所需的动作要求。
5.数控系统（CNC）应用
利用适当的编程指令，完成CNC加工程序的设计和编程，实现
数控机床完成所需的加工过程。
6.机器视觉（CCD）应用
利用适当的检测模板和条件，完成CCD检测条件的设置和优
化，实现对目标产品不同特征的检测反馈。
7.工业网络技术应用
利用不同的工业网络通讯协议，实现PLC、Robot、CNC、CCD、
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PC和分布式IO的实时通讯。
8.工业机器人集成系统的运行与维护
利用成熟的工业软件，实现对不同控制器、执行设备、传感器的
运行状态监控。
9.职业技术术语表述
具有清晰、有效的口头、书面和电子形式的沟通方式，能进行积极的倾听和提问，并与他人进行复杂的技术原理和应用的讨论，能编
制规范的专业技术文档。
（二）职业标准
1.机械设备安装工国家职业标准（职业编码6-29-03-01）
2.电气设备安装工国家职业标准（职业编码6-29-03-02）
3.计算机程序设计员国家职业标准（职业编码4-04-05-01）
4.工业机器人系统运维员国家职业技能标准（职业编码
6-31-07-01）
5.工业机器人系统操作员国家职业技能标准（职业编码
6-31-07-03）
6.智能制造工程技术人员国家职业标准（职业编码2-02-38-05）
（三）技术标准
1.机床数控系统通用技术条件JB/T8832.1-2001
2.工业控制系统信息安全GB/T30976.1-30976.2
3.工业机器人坐标系和运动命名原则GB/T16977-2005
4.工业机器人编程和操作图形用户接口GB/T19399-2003
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5.工业机器人安全规范GB11291-1997
6.工业机器人通用技术标准GB/T14284-1993
7.电气设备用图形符号GB/T5465.2-1996
8.机械安全机械电气设备第1部分GB5226.1-2002
9.基于PROFIBUSDP和PROFINETIO的功能安全通信行规
-PROFIsafeGB/Z20830-2007
10.工业通信网络现场总线规范第2部分:
物理层规范和服务
定义GB/T16657.2-2008
11.工业通信网络现场总线规范类型10:
PROFINETIO规范第
3部分:
PROFINETIO通信行规GB/Z25105.3-2010
12.教学仪器设备安全要求总则GB21746-2008
13.教学仪器设备安全要求仪器和零部件的基本要求
GB21748-2008
八、技术环境
（一）整体环境要求
1.竞赛场地平整、明亮、通风良好、温度适宜，设有监控。
2.赛场设有医疗站、灭火器和备用电源。
3.场地面积应不低于1800㎡。
（二）竞赛工位要求
单个竞赛工位面积不小于40㎡（5m×8m），标明工位号码，有隔断，提供2个备用工位。
工位配备竞赛平台1套、操作桌1张、电
脑2套；竞赛平台供电口1个（380V-10kW），电脑用供电口2个
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（220V-1kW，提供UPS）。
（三）竞赛平台描述
竞赛平台包含机器人、数控、视觉、分拣、工具、仓储、打磨
、总控等单元。
具体要求如下：
1.机器人单元包含工业机器人、平移滑台、快换工具法兰、远程IO等，机器人工作范围不小于580mm,负载不低于3kg，重复定位精
度不低于0.01mm，支持以太网通讯。
2.工具单元包含工具架，不少于7个快换工具。
3.仓储单元包含不少于6个库位的立体仓库、远程IO。
4.数控单元包含三轴数控铣床、模拟刀库、数控系统、远程IO
等，支持图形化、G代码等多种编程方式，支持OPCUA通讯。
5.视觉单元包含视觉相机、光源、显示器、RFID读写器等；视
觉相机支持TCP通信，彩色相机，不低于30W像素。
6.分拣单元包含传输带、分拣机构、不少于3个分拣工位、远程
IO等。
7.打磨单元包含打磨工位、旋转工位、翻转工装、吹屑工位、远
程IO等。
8.总控单元包含不少于2个PLC、操作面板、电源模块、气源模块、工业网关、交换机、显示终端、移动终端等，PLC支持Profinet
通讯。
9.平台采用模块化设计，每个单元基于独立台架可自由移动，支
持多种布局形式，满足不同工艺流程要求。
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（四）工装器具
工具盒1个，内六角扳手1套，螺丝刀1把，斜口钳1把，剥线
钳1把，气管剪1个，万用表1个，刀具2把。
（五）软件平台
1.虚拟调试软件，内置竞赛平台的三维模型，可实现布局设计、
虚拟调试、仿真验证等，支持多品牌机器人，支持多品牌PLC通讯。
2.PLC编程软件，与PLC同品牌。
3.自动化组态软件，与PLC同品牌。
4.MES平台，B/S架构，支持系统管理、生产数据、工艺派工、
生产执行、库房管理、设备管理、信息监控、开发运维等功能。
九、竞赛样题
赛项的赛题主要由任务背景和三大任务模块组成，任务背景主要介绍机器人系统集成需求及产品生产要求；模块一主要进行机器人系统方案设计和仿真调试；模块二主要进行机器人及周边系统单元调
试；模块三主要进行机器人系统集成联调。
竞赛样题请见附件1。
十、赛项安全
（一）执委会须在赛前组织专人对比赛现场、住宿场所和交通保
障进行考察，并对安全工作提出明确要求。
（二）赛场周围要设立警戒线，要求所有参赛人员必须凭执委会印发的有效证件进入场地，防止无关人员进入发生意外事件。
比赛现
场内应参照相关职业岗位的要求为选手提供必要的劳动保护。
（三）承办单位应提供保证应急预案实施的条件。
对于比赛内容
涉及大用电量、易发生火灾等情况的赛项，必须明确制度和预案，并
16
配备急救人员与设施。
（四）严格控制与参赛无关的易燃易爆以及各类危险品进入比赛
场地。
（五）配备先进的仪器，防止有人利用电磁波干扰比赛秩序。
（六）执委会须会同承办单位制定开放赛场和体验区的人员疏导方案。
赛场环境中存在人员密集、车流人流交错的区域，除了设置齐
全的指示标志外，须增加引导人员，并开辟备用通道。
（七）为了确保本次大赛的顺利进行，承办学校建立大赛期间相应的安全保障制度，同时由安全保卫、校园环境及卫生医疗保障组执
行。
（八）大赛期间，承办单位须在赛场管理的关键岗位，增加力量，
建立安全管理日志。
（九）赛场制定一名安全责任人，对本赛场的安全负全责，在发生意外情况时负责调集救援队伍和专业救援人员，安排场内人员疏
散。
十一、成绩评定
（一）评分标准
比赛满分100分，分为3个模块，详细评分细则如下：
模块
任务
比例
评分要求
评分方式
分数比重
机器人系
统方案设
计和仿真
调试
系统方案设计和仿真调试
30%
系统方案设计
结果评分
4%
系统仿真搭建
结果评分
6%
虚拟调试
结果评分
20%
系统搭建及故障排除
10%
硬件搭建
结果评分
2%
电气及网络连接
结果评分
4%
故障分析与排除
结果评分
4%
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机器人及周边系统单元调试
数控单元集成应用
6%
数控PLC编程调试
结果评分
2%
刀具安装和对刀
结果评分
1%
数控加工
结果评分
3%
视觉单元集成应用
6%
视觉安装
结果评分
1%
视觉标定
结果评
升级会员 