1、物化竞赛结果,提高竞赛成绩评定的客观性,增强观赏性和扩大宣传效应。促进智能机器人技术(机器人设备安装、调试、维护、使用)的普及。四、竞赛方式本项目分为中职组、高职组和教师组,其中中职组、高职组为团队比赛,每组包括3名选手;教师组为个人赛。参赛队组成专业类型包括:信息技术、电子信息技术、加工制造专业类(含计算机、电子技术、自动控制、机电、微电子技术、电子电气应用、电力应用、光伏发电技术应用、计算机技术应用)等。 五、比赛内容与规则1比赛场地图1 场地立体效果图图2 场地平面尺寸图本场地模拟了一个自动装配线的布局。(1)尺寸:大小为4米*6米。其中外围档板高10cm,材质为木工板。场地上面贴有30
2、mm宽的白色引导条,地板的外形尺寸和材质与2012年中职比赛使用的地板完全相同。(2)出发区:机器人正式启动前所停泊的区域,共有两个出发区,其尺寸大小均为800mm*720mm。(3)工件:使用尼龙材料,共有4种工件 梅花形工件如图3所示,它是在96的圆柱面上铣出4条圆弧槽,内腔有台阶孔,下部有定位凸台,工件质量约为250克。比赛中共使用6个梅花形工件,上贴有编号1-6号。图3 梅花形工件 大小连接板大连接板和小连接板如图4所示,它们具有相同的外形尺寸且形状相似,重量分别约为55克和80克。比赛中大小连接板各使用3个,上面没有编号。图4 大小连接板 圆柱形工件圆柱形工件与2012年中职比赛中使
3、用的工件相同,比赛中此种工件共使用8个,工件上贴有编号1号-8号。(4)工件存放区工件存放区放置有1号工件存放台和2号工件存放台,共有8个圆柱形工件、6个梅花形工件及大小连接板各3个。2号工件存放台如图5所示,用于摆放大小连接板和梅花形工件。它是由底脚、台架、侧导向块、台面板和导柱等零件组成。底脚用3毫米厚的冷板喷塑制成,带有4个螺钉孔用于把存放台固定在地板上。台架用铝型材制成,侧导向块的材料为尼龙,在机器人进入工件存放区时可起导向作用。共有2块台面板,其中左边的一块用于放置梅花形工件,中间的台面板用于摆放大小连接板,上面的导柱可保证工件正确定位,工件放置情况见图6。图5 2号工件存放台 图6
4、 2号工件存放台(摆放工件后)(5)装配区装配区共有4个装配工位台,其中2个装配工位台中部放有一个托盘,装配工位台外形如图7所示,除台面部分稍有不同之外,其余部分包括形状及总体尺寸与2号工件存放台完全相同。托盘的形状如图8所示,它由有机玻璃粘接而成,总重约300克。图7 装配工位台 图8 托盘比赛场地上装配工位台的具体位置,每个装配工位台上需要放置的工件编号,工件存放台上工件的摆放顺序都是随机的,在大赛开始时,现场公布。2比赛机器人大赛的机器人设备采用北京中科远洋科技有限公司的ZKRT-300型和STR12-280型机器人综合实训平台,每个参赛队必须使用指定的机器人平台,否则不得参加比赛。正式
5、比赛时,中职组使用的ZKRT-300型机器人设备必须以零件方式由各个参赛队带到比赛现场,STR12-280型机器人以整机方式带到比赛现场;高职组使用的STR12-280型机器人设备以部分零件方式由各个参赛队带到比赛现场,ZKRT-300型机器人以整机方式带到比赛现场;教师组使用的机器人均以整机方式带到比赛现场。3比赛使用工具和量具比赛使用工具和量具自带,下面所列工具仅作参考:A、内六角扳手1套 B、孔用卡簧钳1把、轴用卡簧钳1把 C、6活络扳手1把 D、尖嘴钳2把 E、十字螺丝刀2把F、一字螺丝刀1把 G、小锤子1把 H、平口钳(80mm)1台I、25、34铜棒各一根 J、润滑油枪1把K、剥线
6、钳1把 L、压线钳1把 M、万用表1只 N、电铬铁1把 O、呆扳手 1套P、工位器具和工装 Q、其它辅助工具和材料禁止使用汽油、煤油、柴油或其它易燃物品作为清洗剂。六、比赛任务本项目的比赛分为理论知识、操作技能两个部分,理论知识竞赛采取试题答卷(闭卷)方式进行,内容为技能竞赛相关的理论知识和工作过程知识。时间60分钟。操作技能竞赛以现场实际操作的方式进行,包括3个阶段1 机器人的装配和编程阶段 参赛队员在规定的时间内在现场开始组装机器人,并进行现场编程。中职组组装1台ZKRT-300型机器人,高职组组装1台STR12-280型机器人的部分机构,教师组不需要组装机器人。(1)按照机械装配图组装机
7、器人设备ZKRT-300型机器人主要装配任务是:A、行走底盘组件装配B、槽轮回转机构装配C、丝杠升降机构装配D、同步带平移机构装配E、双曲线槽轮手爪机构装配F、总装STR12-280型机器人主要装配任务是:A、纵向平移机构装配B、横向平移机构装配C、内胀式手爪机构装配D、升降机构装配E、总装(2)按照电路图连接机器人电路主要装配任务是:A、电机线走线B、传感器安装、走线C、电路板走线D、压线端子、穿线号E、接线F、电缆拖链安装(3)高职组和教师组根据赛前公布的具体任务,在赛场提供的电路板上现场焊接1块STR12-280机器人的电路板(主控制板、传感器信号处理板、驱动板三种之一),并展示其功能。
8、(4)根据赛前公布的场地布置图和具体任务编写机器人工作程序,并进行调试。(5)本阶段比赛时间高职组、中职组和教师组均为3.5小时。参赛队可以提前向裁判提请装配结束,并进行功能测试或者试运行。(6)参赛队机器人装配调试完成后,就可以向裁判申请进行功能测试,同时由裁判记录装配时间。2、机器人试运行阶段(1)此阶段由裁判安排到比赛场地上调试机器人运行程序。(2)本阶段时间为45分钟。(3)本阶段,参赛队不允许再进行任何装配工作,若机器人发生故障,经裁判允许,可以进行修理。(4)运行程序调试完毕,就可以向裁判申请进行任务运行测试。3、机器人运行阶段此阶段,机器人在比赛场地上完成任务。(1)让机器人从出
9、发区启动运行;(2) 机器人沿白色引导线前进,运行至工件存放区抓取工件;ZKRT-300机器人抓取圆柱形工件,STR12-280型机器人抓取梅花形工件和大小连接板。(3) 2台机器人分别沿白色引导线继续运行至第一个指定装配工位台,向装配工位台上摆放指定数量和编号的工件,完成一项装配任务,装配完成的组件形式共有2种,分别如图9-图10所示;图9 装配组件形式之一 图10 装配组件形式之二装配组件中梅花形工件凸起的所在位置不作要求。(4) 机器人继续运行至下一个指定的装配工位台完成装配任务;(5) 依此类推,直到指定的所有装配工位台上完成了装配任务;(6) 机器人在每个装配工位台上需要摆放的工件编
10、号和需要使用的装配工位台编号在赛前公布;(7) 机器人继续完成比赛试题规定的其他任务,任务完成后,裁判记录最终得分和完成时间。(8) 本阶段比赛时间为45分钟。(9) 机器人在出发区放置完毕后,操作机器人的队员必须立即退出赛地,站在木质围栏外。(10) 一旦机器人启动,参赛队员不得接触机器人。(11) 当运行时,机器人发生故障时,参赛队可以向裁判申请“重试”机器人,“重试”的申请被裁判允许后,参赛队员必须把机器人搬回到机器人启动区,并尽快启动。(12) “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,机器人已经抓取的工件可以继续放在机器人上。七、评分方法操作比赛根据工作组
11、在规定的时间内完成工作任务的情况,结合维修电工国家职业标准高级工的技能要求进行评分,满分为80分。中职组参赛队的成绩由运行任务分(45分)、运行任务时间分(5分)、功能实现分(10分)、装配时间分(5分)、装配工艺分(10分)和职业与安全意识分(5分)组成;高职组参赛队的成绩由运行任务分(45分)、运行任务时间分(5分)、功能实现分(7分)、装配时间分(5分)、装配工艺分(5分)、电路板焊接分(8分)和职业与安全意识分(5分)组成;教师组参赛队的成绩由运行任务分(55分)、运行任务时间分(5分)、电路板焊接分(10分)、程序编写时间分(5分)和职业与安全意识分(5分)组成1.运行任务分 由2台
12、机器人按照任务要求相互配合完成多种工件的抓取和装配。2.功能实现分 中职组装配完成的ZKRT-300机器人具备了下列几种功能,则获得相应得分:(1)机械手实现回转功能;(2)机械手实现上升、下降功能;(3)机械手实现平移功能;(4)机械手实现夹紧、松开功能;(5)机器人底盘实现前进、后退、左转、右转功能。高职组装配完成的STR12-280机器人具备了下列几种功能,则获得相应得分:(1)机械手实现X、Y、Z轴运动功能;(2)平叉实现上升、下降功能;(3)平叉实现前后平移功能;(5)机器人底盘实现前进、后退、左转、右转功能3.装配时间分 5分将所有参赛队的装配完成时间,按照从小到大顺序排列,再以1
13、0%间隔分成第1-第10个区间,第1区间的参赛队得5分,第2区间的参赛队得4.5分,以后各区间以此类推。若参赛队伍不足10个队,各队具体得分由裁判组决定。4程序编写时间分 5分对于教师组,则针对程序编写和电路板焊接所花费的时间,按照从小到大顺序排列,再以10%间隔分成第1-第10个区间,第1区间的参赛队得5分,第2区间的参赛队得4.5分,以后各区间以此类推。5.任务运行时间分 5分将所有参赛队的任务运行完成时间,按照从小到大顺序排列,再以10%间隔分成第1-第10个区间,第1区间的参赛队得5分,第2区间的参赛队得4.5分,以后各区间以此类推。6.装配工艺分 设备组装与调试的工艺步骤合理,方法正确,测量工具的使用符合规范;电路与气路连接、布线符合工艺要求、安全要求和技术要求,整齐、美观、可靠。主要从以下几个指标考核:(1) 零件表面无锈迹、油污、毛刺、损伤的现象(2) 零件堆放整齐规范,场地整洁,布局合理(3) 装配文件齐全、装配工艺文件制订规范(4) 严格执行操作安全规程(5) 按照装配工艺文件要求进行装配(6) 过盈配合面、滑动部件表面装配加润滑油(7) 轴承准确定位,装配工艺正确(
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