机器人比赛文件教材.docx

1、机器人比赛文件教材附件1：2014年浙江省中等职业学校学生电工电子技术技能大赛技术文件“电机装配与运行检测”赛项一、比赛内容选手根据工作任务书独立完成以下工作任务：1.电机的选型与绕组检测正确选择出符合工作要求的三相异步电机和变频调速器、交流伺服电机和伺服驱动器、步进电机和驱动器、无刷直流电动机和驱动器、它励直流电动机，对电机的绕组进行检测，检测数据正确填入记录表。2.电机的机械安装按机械装配图及要求，在相应的电机的机座上上安装电机、联轴器、传动齿轮副或皮带轮，达到传动功能和位置精度要求。3.电机控制线路安装连接三相异步电机的接触器控制线路，达到功能的要求；将三相异步电机与变频调速器连接，并检

2、查连接是否正确；按各控制电机的电气原理图，将控制电机与各自的驱动器或控制器连接，并检查连接是否正确。4.电机控制参数设置设置变频调速器参数、设置步进电动机驱动器的参数、设置伺服电动机驱动器的参数、设置无刷直流电动机驱动器的参数。将设置的参数填入相关的记录表。5.电机运行性能检测按任务书要求对相应的三相异步电动机在变频调速器控制下的启动转矩、补偿转矩、额定转矩、输出功率和效率、跳变频率等检测；交流伺服电机的锁定转矩、给定转速下的转矩、电流等检测；无刷直流电动机的额定转矩、3个给定电压下的转矩、调速性能和电流等参数检测；步进电机的保持转矩，给定负载转矩（由任务书指定）下的最高转速等参数检测；直流它

3、励电动机的额定电压下的转矩、转速、电流检测、3个特定电压下的转矩、调速性能和电流等参数检测，并将检测的数据填入记录表。6.编写相应的控制程序按工作任务书的要求编写符合电机运行控制所需的控制程序。7.专业理论知识问答将任务书中所列出的电机安装与运用检测的有关的58个专业问题回答，将答案写在答卷纸上。8.职业素养与安全意识职业素养考核以下方面：（1）设备操作的规范性；（2）原材料利用、生产效率及设备装配过程中的材料消耗；（3）电气线路连接的规范性；（4）工具、量具、仪器仪表的使用；（5）现场的安全、文明生产；（6）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等。二、完成时间比赛时间为4小时。

4、三、赛场提供的设备和器材（一）主要设备序号名称规格型号数量/单位备注1工作台及仪表检测单元1850mm1130mm1050mm（展开状态）1钢结构,带自锁脚轮,作为测量、电源控制、电力拖动、驱动控制系统等电气设备的安装载体。包括进线电源控制与保护、电压表、电流表、电量综合显示仪表、转速表、力矩表等基本仪表和交直流基本电源、指示灯、紧急停止按钮、三相同轴调压器等器件2拖动与控制单元步进电机驱动器110SZ02A11安川伺服驱动器SGDV2R8A01A1无刷直流电机驱动器92BL5015H1LKB1西门子触摸屏BL2203C1cpu模块6AV6 6480BC113AX01选三菱不选此模块西门子扩展

5、模块6ES7 2882DR080AA02选三菱不选此模块三菱可编程控制器FX3U32MT/ESA1选西门子不选此模块三菱扩展模块FX2N16EYR1选西门子不选此模块安川变频器VC10001三相四线漏电开关DZ47LE321熔断器RT18322熔断器芯R015 6A6交流接触器CJX209104热继电器JR36201辅助触头组F4223辅助触头组F5T21空气延时触头F5D21接线端子TB151243电机可调负载单元三相异步电动机YS71241磁粉制动器CZ21动态扭矩传感器CYT3021直流他励电动机2M530 V4.31步进电机2S56Q029761安川伺服电机SGMJV.04ADE6S1

6、无刷直流电机24V，200W14辅助材料电脑桌1台亚龙（电脑自备）辅助工具与材料1套8”活动扳手1把，8件套六角扳手1套，4100十字、梅花螺丝批各1把，2.5100十字、梅花螺丝批各1把，200mm钢尺、角尺各1把、200mm带深度尺游标卡尺1把，尖嘴钳、剥线钳、压线钳、斜口钳、电工刀各1把，轴承安装套管1只、橡皮锤1把，200mm平锉1把、100mm台虎钳1只、500V绝缘摇表1台、3位半数字万用表1块、0.75绝缘导线等。（二）竞赛工具电机装配与运行检测竞赛项目选手工具1连接电路的工具梅花、十字螺丝刀（不允许用电动螺丝刀）、剥线钳、电工钳、尖咀钳、斜口钳、压线钳、钟表螺丝刀、油性记号笔、

7、镊子等1套选手自备2电机等安装工具活动扳手，加长型六角扳手（不允许用电动扳手），铜套管、橡胶锤、尼龙棒、手锯、平锉等1套选手自备3检查工具万用表、计算器、钢板尺、游标卡尺、绝缘摇表、试电笔1套选手自备4书写工具圆珠笔或签字笔、HB和B型铅笔、三角尺等1套赛场提供5安全工具绝缘鞋选手自备工装赛场提供安全帽亚龙或赛场提供（三）器材或软件 设备方提供竞赛编程和故障排除用的电脑，系统及相关软件均已安装。具体安装的软件如下：1西门子PLC程序软件:SMART 200 V1.0 2三菱PLC程序软件: GX Developer Version 8.86Q3西门子触摸屏软件：Wicc flexible 20

8、08 SP44办公软件:office 20035系统软件:windows XP6电脑硬盘分区不少于2个盘区（至少有C盘、D盘），选手程序存盘应按工位号建立文件存在“D盘”，为避免程序丢失，请及时存盘，由于没有及时存盘造成程序丢失，选手应负责任。 四、评分方式与分值（一）评分标准1.结合电气拖动对安装与运行检测结果过程评分。2.按照评分表进行各评价项目和评价点进行评分。3.选手与裁判共同对功能部分的评价项目进行评分。具体的评分标准由专家组成员依据工作任务书制定，满分为 100 分，各工作任务的配分是：考核项目分值比例内容要求理论知识5%根据回答问题是否有遗漏、是否正确等进行评分。电机选型与绕组检

9、测5%根据电机选型是否合理、电机绕组检测数据准确性等进行评分。电机安装15%根据电机安装位置精度、传动机构安装位置与精度是否达到要求，传动正常、顺畅等情况进行评分。电机控制电路连接与运行程序编写25%根据器材选择是否正确、合理，电路连接是否规范，调试后能实现工作任务书要求的各项功能等情况进行评分。功能和参数设置15%根据设置是否操作规范，变频器等各驱动器设置参数是否正确，是否能达到电机运行的控制功能等情况进行评分。电机运行测试25%根据工作任务书要求，检测方法是否规范，检测数据是否有遗漏、是否准确等进行评分。职业与安全意识10%根据完成工作任务过程中表现的安全意识、成本意识、环境保护意识等进行

10、评分。（二）名次排列按照比赛成绩从高到低排列参赛选手的名次。比赛成绩相同，完成工作任务所用时间少的名次在前；比赛成绩和完成工作任务用时相同，控制程序语句少(工艺美观、整洁)的名次在前；比赛成绩、完成工作任务用时时间、控制程序语句相同（或差异不大者），名次并列。 五、其它事项 本竞赛技术文件未尽事宜将在后续资料中予以补充。 “户式中央空调安装与调试”赛项一、比赛内容选手根据工作任务书独立完成以下工作任务： 1.制冷管路设计与安装施工：管路设计；管路规范安装工艺、管路保温。2.凝结水管路设计安装施工：管路设计；管路规范安装工艺。3.电路接线：电源线与通信线连接。4.制冷管路抽真空：管路系统吹污、打

11、压检漏、抽真空。5.调试与运行：分别按全负荷、部分符合进行运行调试，并记录全负荷时的运行状态参数。6.职业素养与安全意识职业素养考核以下方面：（1）设备操作的规范性；（2）原材料利用、生产效率及设备装配过程中的材料消耗；（3）电气线路连接规范性；（4）工具、量具、仪器仪表的使用；（5）现场的安全、文明生产；（6）完成任务的计划性、条理性，以及遇到问题时的应对状况等。二、完成时间比赛时间为4.5小时。三、赛场提供的设备和器材（一）主要设备亚龙YL-835型户式中央空调实训考核系统序号名称型号数量单位备注1室外机台架1100*1000*1930mm1台2挂壁内机台架1000*1000*1931mm

12、1台3风管内机台架1000*1000*1932mm1台4嵌入内机台架1000*1000*1933mm1台5工具台1个6安全连线1.5米18根7PUC管6分5米8PUC管1寸0.2米9弯头252个10弯头321个11大小头32转251个12直接255个13三通252个14PVC胶水1瓶15扩管器1套16数据线4条17电线2.5mm210米红、蓝、双色各30米18U型插针12个19绝缘胶布1卷20复合表1套21活动扳手4把22螺丝刀十字1把23螺丝刀一字1把24万用表1块25真空泵1台26卷尺1把27插板1个28弯管器61把29弯管器101把30弯管器121把31弯管器161把32压线钳1把334

13、10专用加液管1根34内六角扳手2把35安全帽2个36pvc管剪刀1把37遥控器1个38橡皮锤1个39线槽若干米根据场地定40螺丝若干个根据场地定 四、评分方式与分值(一)评分标准1.参考维修电工高级和部分技师等级的应知、应会的评分内容和标准制订；2.职业素养评分根据职业岗位要求制订。 项目评分点配分评 分 要点任务一管路安装。（25分）管路设计5管路空间布局设计合理、美观、层次规范管路吊耳位置设计合理管路走向合理、不造成管路过长管路无交叉分歧管布置符合国家标准规范要求管路安装工艺、规范15管路平直转弯处是直角管路不相互接触铜管没有扭曲、变形、有死弯等设备、管路安装稳固管路保温5管路按规范加保

14、温材料没有多保或漏保开缝处要用胶水粘接粘接处要用黑胶布封盖粘接缝任务二凝结水管安装15分凝结水管安装15装凝结水管设计布局合理坡度1/100 管路无交叉管路无接触按规范进行吹污进行灌水测试、无漏水水管按规范固定规范安装排气口任务三电路安装10分电源线与通信线链接10电源线连接正确、规范通信线连接正确、规范线槽外线缆走线合理、美观线槽内线缆走线合理、美观任务四管路系统吹污、打压检漏、抽真空20分系统吹污6双表阀管路错接管正确吹污要达到要求空调器吹污压力保证在规定范围不可使用制冷剂吹污管件需要单独吹污和连接成系统吹污系统打压检漏7双表阀管路错接管正确系统打压压力保证在规定范围全部检查焊接点不得漏检

15、保压时间符合规定要求系统抽真空7正确连接双表阀保证系统的真空度符合规范要求按规定时间进行抽真空、保压力争做到一次操作成功无漏处任务五调试与运行20分运行调试20充注过程检查是否有漏点充注过程不能造成大量泄漏，扣4分正确读取压力表数值，扣1分按顺序打开高低压截止阀按要求顺序启动室内机，并按规定时间运行空调系统正确收氟，注意关机顺序职业与安全意识10分文明施工与生产等10完成工作任务的所有操作符合安全操作规程；工具摆放、包装物品、导线线头等的处理，符合职业岗位的要求和相关行业标准；遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员，爱惜赛场的设备和器材，保持赛位的整洁。（二）违规扣分1.在完成工作任务的过程中，因操作

16、不当破坏赛场提供的设备。2.出现污染赛场环境，工具遗忘在赛场等不符合职业规范的行为。 3.扰乱赛场秩序，干扰裁判员工作。情况严重者取消比赛资格。（三）成绩评定方式比赛成绩按照总得分从高到底排列，若总得分相同，则按照完成运行任务的得分排名，得分高的者（队伍）排名在前；若运行任务得分相同，则按照完成运行任务的时间排名，用时少的者（队伍）排名在前；若用时相同，则由裁判组综合评定。 五、其它事项 本竞赛技术文件未尽事宜将在后续资料中予以补充。 “机器人技术应用”赛项一、比赛内容整个比赛包括3个阶段，选手根据工作任务书独立完成以下工作任务： （一）机器人的装配编程阶段 本阶段分为2个部分，总时间3.5小

17、时。参赛队员在规定的时间内在各自安装赛位，组装机器人除底盘外的其余机构。1.按照机械装配图组装机器人设备主要装配任务是：A.槽轮回转机构装配B.丝杠升降机构装配C.同步带平移机构装配D.双曲线槽轮手爪机构装配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。参赛队机器人装配编程完成后，就可以向裁判申请进行功能测试，功能测试完毕，裁判记录装配编程总时间，以后，参赛队不允许再进行任何装配工作。参赛队可以提前向裁判申请装配编程结束，并进行功能

18、测试。比赛第一阶段期间，裁判检查记录每个参赛队在机器人装配中的技术操作是否符合规范，装配编程完成后记录各参赛队的装配编程时间，详细检查最后的装配质量，对每个队的装配工艺打分，对机器人进行功能测试，对功能测试结果打分。（二）机器人试运行阶段1.此阶段由裁判根据参赛队结束比赛第一阶段的先后顺序（同时结束第一阶段比赛的，则按照各队的赛位号顺序）依次安排参赛队进入机器人运行场地调试机器人运行程序。2.比赛场馆内共有6-8块机器人运行场地，每个场地安排7支左右参赛队，每个参赛队使用与自己的赛位号对应的场地。3.本阶段时间为60分钟，时间到必须停止程序调试，转入任务运行；参赛队也可以提前结束程序调试，向裁

19、判申请进行任务运行。4.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，但会适当扣分。（三）机器人任务运行阶段此阶段，机器人在比赛场地上完成赛题要求的任务，主要有以下工作：1.让机器人从出发区启动运行。2.机器人沿白色引导线前进,运行至工件存放区抓取工件。3.沿白色引导线继续运行至第一个指定工位,按照指定方式向工位上摆放指定编号的工件。4.机器人继续运行至下一个指定工位摆放指定编号工件。5.依此类推,直到指定工位上都有相应工件摆放。6.机器人对已经摆放在工位上的工件重新布局。7.机器人在每个工位上需要摆放的工件编号和摆放形式在赛题中规定。8.机器人继续运行直

20、至任务完成后回到终点区停止。9.机器人每完成赛题规定的一项任务，裁判记录其得分情况。10.本阶段比赛时间为30分钟，时间到，比赛结束，机器人停止运行。11.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；机器人在场内运行时，未经裁判允许，参赛队员不得进入场内。12一旦机器人启动，参赛队员不得接触机器人。13.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出发区，并尽快启动。14.“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，工件状态可保持不变，也可将工件全部放回工件

21、存放台，恢复至比赛开始状态；若重试时将工件全部恢复至比赛开始状态，则任务运行分从0开始重新计算。15.参赛队正确完成了赛题所规定的全部任务，可以提前结束比赛，裁判记录下其所用的任务运行时间。二、完成时间比赛时间为5小时。三、赛场提供的设备和器材（一）机器人运行场地图1机器人运行场地立体效果图（二）主要设备1.机器人实训平台每个参赛队使用1台北京中科远洋科技有限公司ZKRT-300机器人综合实训平台（自带）。技术指标：机器外形尺寸：639X385X646 夹持工件直径：3565mm最大夹持质量：500g 手臂前后平移行程：420mm手臂平移速度：100mm/s 手臂升降行程：225mm手臂升降速

22、度：30mm/s 手臂回转角度：180手臂回转速度：45/s 手臂自由度：3 (回转、水平平移、升降)机器人前进速度：0.5m/s整机重量：13kg该机器人综合实训平台包括一台自动堆垛式载运机器人，以及用于进一步扩展的电机、机械臂、输送机构、夹紧机构，光电、超声、红外等传感器，扩展控制电路等。该机器人由控制电路、各种传感器、运动底盘、回转部件、平移部件、升降部件、夹紧部件等组成。机械部件中涵盖了工业上常用的丝杠传动机构、槽轮机构、同步带机构、凸轮机构以及矩形线性滚动导轨、圆柱导杆式线性滚动导轨等，工业化、精密化设计底盘由表面氧化处理铝板加工而成，是安装其它工作部件的平台。底盘下方安装有巡线传感

23、器用于感知场地上所贴的白色引导条信息，在控制电路控制下可以沿着白条巡线前进，并通过对十字交叉点的计数掌握机器人在场地上的具体位置，实现全场定位。底盘采用后轮驱动的3轮式车体，行走性能较好，控制方便灵活。两个后轮由两个直流减速电机通过同步带机构实现差速驱动，可方便地控制机器人的行驶路径，并且转弯半径小，转向灵活。循线传感器装在前轮附近，保证机器人良好的循线性能。回转部件由90度槽轮机构实现，每次动作回转90度，可连续回转两次实现180度回转。槽轮机构可实现高精度回转定位。前后平移部件采用同步带传动方式，线性滚动导轨组件导向，运动速度高、噪音低、行程长。升降部件由直流电机、丝杠螺母和线性流动导轨组

24、件等组成，利用接近开关实现多个位置的控制。平行夹紧机构采用双曲线槽凸轮机构，保证夹紧机构有良好的适应性和对中性能，夹紧可靠方便。正式比赛所用的机器人设备除底盘外的其余机构必须以散件方式由各个参赛队带到比赛现场。2.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：（1）内六角扳手1套 （2）孔用卡簧钳1把、轴用卡簧钳1把 （3）6活络扳手1把 （4）尖嘴钳2把 （5）十字螺丝刀2把（6）一字螺丝刀1把 （7）小锤子1把 （8）平口钳（80mm）1台（9）25、34铜棒各一根 （10）润滑油枪1把（11）剥线钳1把 （12）压线钳1把 （13）万用表1只 （14）电铬铁1把 （15

25、）呆扳手 1套（16）工位器具和工装 （17）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。3.电脑参赛队自带需要用到的台式电脑或者笔记本电脑，所使用的电脑不得携带无线上网卡，禁止携带平板电脑入场，违者取消比赛资格。四、评分方式与分值本赛项成绩满分为100分。参赛队的成绩由运行任务分（占总分70%）、运行任务时间分（占总分5%）、功能实现分（占总分5%）、装配编程时间分（占总分5%）、装配工艺分（占总分10%）和职业与安全意识分（占总分5%）组成。1.装配工艺（占10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

26、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）严格执行操作安全规程。（4）过盈配合面、滑动部件表面装配加润滑油。（5）轴承准确定位，装配工艺正确。（6）带轮装配方法正确，同步带松紧合适。（7）装配流程合理。（8）装配过程中无损伤零件。（9）装配后外形美观整洁，排线整齐。（10）机械零件连接紧固，正确，电气接线符合要求。（11）运动部件运转灵活，无卡阻、爬行现象；运动过程中，电线不与其它零件发生碰擦。（12）调试过程中无失控现象，没有碰撞、过载或其它损伤机械零件的行为，电气零件无烧坏现象。

27、2.装配编程时间（占5分）将所有参赛队的装配编程完成时间，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。3.功能实现（占5分）装配完成的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，得0.5分；测试方法：机械手顺时针回转180度、停顿3秒、逆时针回转180度。（2）机械手实现上升、下降功能，各得1分。测试方法：上升：机械手从最低位开始上升至位置2停顿3秒、上升至最高位停顿3秒。下降：从最高位开始下降至位置2停顿3秒、下降至最低位停顿3秒。（3）机械手实现平移功能，得0.5分；测试方法：机械手从最后端平移至最前端、停顿3秒、平移至最后端。（4）机械手实现夹紧、松开功能，得0.5分；测试方法：机械手夹紧一个工件后持续3秒，再松开到位。（5）机器人底盘实现前进、后退、左转、右转功能，得1.5分。测试方法：机器人底盘的恒速后退5秒、停2秒、同速前进4秒、停2秒、左转90度、停3秒、右转45度、停3秒。4.运行任务（占70分）机器人需要按照赛题所规定的任务要求在指定的工位上，按照指定的方式摆放8个工件，每一个工位上需要放置指定编号的工件，正确放置的工件可