第十一屆職業(yè)技能大賽機器人制作競賽方案

1、第十一屆職業(yè)技能大賽“機器人制作”競賽方案第一部分 競賽規(guī)程一、 競賽名稱機器人制作。二、 競賽目的通過競賽，考察高職院校在機械結構技術、自動控制、單片機應用技術、信息技術等領域的理論教學與實踐的成果。普及機器人技術、展示高職院校在機器人項目的制作、控制與應用等領域的風采。激發(fā)學生對機構組裝、控制原理、傳感器、編程技術等相關領域的學習興趣，拓展學生視野，豐富學生知識，提升學生的綜合素質。本次競賽提倡自主開發(fā)、自主設計、自主完成各功能模塊的搭建。培養(yǎng)隊員獨立思考能力、團隊協(xié)作意識與組織管理能力；進一步推動自動化類、電子信息類以及計算機控制類專業(yè)的課程體系、教學體系、教學內容和教學方法的改革，提高

2、高職院校的教學質量，促進高技能人才的培養(yǎng)工作。 三、 競賽方式和內容（一） 競賽方式競賽采取團體競賽方式，每支參賽隊由2名選手組成，選手須為2014年同校在籍學生，其中隊長1名，性別和年級不限。（二） 競賽內容§1、 機器人及參賽隊伍相關信息機器人應該安裝有便于裁判操作的啟動與停止按鈕。每一個比賽隊伍中，只允許有一臺機器人報名參賽。應明確每臺參賽機器人的指導老師和參賽選手。機器人命名：每臺機器人必須取名，并粘貼于機器人身上，用于報名、登記、標示、識別。姓名長度不超過個漢字，個字母/數(shù)字算一個漢字。外形尺寸：尺寸形狀要適應比賽場地，其水平面投影的尺寸小于200mm×300mm

3、。傳感器：在不違反規(guī)則和規(guī)范的情況下，不限制機器人傳感器的類型和數(shù)量。動力：請在每組比賽點名前為機器人充好蓄電池。點名檢錄后，不得充電。其 他：機器人不得傷害人，不得損壞場地、景點與環(huán)境。§2、 場地、路線、環(huán)境§2.1場地 比賽場地約為2.4m×4.8m，采用背膠亞膜綠色噴繪，場地上引導線為黑色電工膠布黏貼。場地線路有寬度約20mm的黑色引導線，用以引導機器人。整個場地參考2014年駕駛員考試科目二的路線圖設置，具體場地路線圖如附圖所示分為起止區(qū)、半坡起步區(qū)、側方停車區(qū)、直角轉彎及S轉彎區(qū)、倒車入庫區(qū)共五個部分組成。其中，比賽的起止區(qū)為一個200mm×

4、300mm的方形區(qū)域。距離起止區(qū)150mm處有一塊紅色擋板，長約500mm，高約150mm。機器人出發(fā)遇到紅色擋板停止前進，待路況設置完畢，移除紅色擋板后，機器人應自動恢復前進，并開始計時。§2.2照明 實際比賽場地的環(huán)境，不能保證光線照明均勻。比賽場地周圍的照明等級為一般室內狀況，門窗可能有陽光射入。參賽者在比賽前有一定時間了解賽場的光線情況及標定機器人。比賽的挑戰(zhàn)之一就是要求機器人能夠在一個不確定照明、陰影、散光等實際情況的環(huán)境中進行比賽。參賽者應意識到難以保證比賽現(xiàn)場有人使用照相機和攝像機的輔助光源，設計者應采取措施盡量避免這些光源對機器人的影響。§3、 比賽程序機器

5、人比賽分為二輪（初賽、決賽）進行。每輪比賽中每個機器人可以走兩次，每次15分鐘（實際比賽時，根據(jù)參賽機器人數(shù)量、時間和場地情況，以指導老師會議正式公布的賽程為準。）1、第一輪比賽（初賽）所有報名且資格審查符合條件的機器人參賽。本輪比賽中，一臺機器人可以連續(xù)走兩次，取最好的成績。選出前三名機器人，進入決賽。2、第二輪比賽（決賽）第一輪比賽成績的前3位機器人有資格進入第二輪比賽（決賽），但一個參賽隊最多只能有1位機器人進入前3位，空余位置由后面機器人替補。本輪比賽中，一臺機器人可以連續(xù)走兩次，取最好的成績。按照成績分別出一等獎、二等獎和三等獎。§4、 賽前準備工作§4.1賽前會

6、議報道后比賽前，召開賽前會議：1、抽簽決定機器人編號；打印發(fā)放各機器人標識牌；2、確定比賽分組及場地安排；3、其他事宜。§4.2 點名、核查、集中擺放每輪比賽開始時間前15分鐘，開始點名、稱重、量尺寸、拍照，所有機器人集中擺放于比賽場內指定位置，不得再進行充電與維護。開賽時間到，點名未到、未集中擺放的機器人視為自動放棄本輪比賽。本輪機器人全部比賽完畢后，機器人集體退場。§4.3 機器人就位即將上場的機器人放在起止區(qū)，裁判發(fā)出開始信號后，機器人由裁判或其助理操縱出發(fā)，因此，機器人應該有便于裁判操作的啟動與停止按鈕。§4.5 出發(fā)、開始計時就位完畢，門上的紅色擋板向上

7、升起，機器人自動正式出發(fā)，并且開始計時。 在每一輪比賽中，若機器人在第一次運行時無法正常返回起止區(qū)，由裁判或其助理操縱出發(fā)開始第二次的運行。§5、 機器人駕考計時計分比賽過程的任務分采用分數(shù)累加制度，每完成一定的步驟，累加相應的分數(shù)。比賽主要由啟動、半坡起步、側方停車、直角轉彎及S轉彎、倒車入庫共五個部分組成，分別闡述如下：1) 啟動：門上的紅色擋板向上升起，機器人自動出發(fā)，并且開始計時。機器人返回起止區(qū)，停止計時。自裁判發(fā)出啟動命令后，機器人在30秒鐘內不能從起點出發(fā)，則取消其本次比賽資格；兩次不能在30秒鐘內從起點出發(fā)，則取消其本輪比賽資格。每次比賽中，機器人啟動后，規(guī)定的比賽時

8、間到，尚未回到起止區(qū)時，立即停止比賽。此前的累計得分有效。機器人行進中，本體的全部投影明顯脫離引導線時，立即停止比賽。此前的累計得分和計時均有效。2) 半坡起步：由半坡定點停車和起步兩個步驟構成，半坡定點停車位置如圖所示，當機器人在半坡定點停車位置停車（所有輪子都在定點停車方框內），加10分；停止時間超過5秒后，機器人啟動并繼續(xù)往前行走，加5分；3) 側方停車：由定點停車、側方入庫停車和出庫三個步驟構成；定點停車位置如圖所示，當機器人在定點停車位置停車（所有輪子都在定點停車方框內），加10分；機器人倒車并從側面駛入側邊的停車庫，停車時所有的輪子都在側邊的停車庫內，加20分；停車時間超過5秒后，

9、機器人啟動并自動回到尋跡線上，繼續(xù)往前行走，加5分；4) 直角轉彎及S轉彎：由直角轉彎及S轉彎兩個步驟構成；當機器人順利通過直角轉彎時，加5分；當機器人順利通過S轉彎區(qū)時，加5分；5) 倒車入庫：由定點停車、倒車入庫停車兩個步驟構成；定點停車位置如圖所示，當機器人在定點停車位置停車（所有輪子都在定點停車方框內），加10分；機器人倒車并且其尾部先駛入停車庫，停車時所有的輪子都在停車庫內，加30分；比賽結束，計時計分；6) 每臺機器人在每一輪比賽中可運行機器人兩次，共有2個成績，取高分排名。每一輪比賽的成績均不帶入下一輪比賽。7) 比賽名次按得分高低排序；得分相同時，用時較少的機器人勝出；如仍然不

10、能區(qū)分名次，排名并列的機器人進行加賽，直至區(qū)分名次；但不影響獎項分布的并列，不必加賽。§6、 其他1) 本項目，計時、計分以人工系統(tǒng)為主。比賽時，主裁判決策。2) 實際制作的場地及相關設備與本規(guī)則公布的相比，幾何尺寸難免有一定誤差，可能長度不同；可能交叉角度不同；可能圖中為直線，實際有些彎曲；場地表面由于拼接，會有小縫隙和不平整；粘貼引導線也會有縫隙和不平整；比賽一段時間后，場地有磨損等等。3) 本規(guī)則，以每次比賽的大賽組委會公布的版本為準。比賽現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，由本項目技術委員會協(xié)商解決。4) 本規(guī)則如與大賽組委會的其他規(guī)定不一致時，以大賽組委會規(guī)定為準。四、 競賽規(guī)則1.每個參賽隊

11、僅限一臺自主機器人去完成任務，必須使用教學中所學的單片機作為機器人控制器（51或AVR系列單片機），機器人身上要有明顯的本隊標志。2.本著自主創(chuàng)新、自主研發(fā)精神，參賽隊伍應盡量使用自制機器人（部分設計也可采用機器人套件為基礎平臺）。3. 參賽隊按照參賽時段進入比賽場地，自行決定選手分工、工作程序和時間安排，利用現(xiàn)場提供的所有條件，用盡可能短的時間完成競賽任務。4. 參賽隊在賽前須先進行抽簽確定比賽次序來完成比賽任務。5. 比賽在兩天內完成，競賽過程中，食品和飲水由賽場統(tǒng)一提供。6. 由大賽組委會組織參賽隊指導老師進行抽簽，并對結果簽字確認；參賽隊填寫登記表，裁判員對各參賽選手的身份和填寫資料進

12、行核對。賽前由主辦方組織各參賽隊按次序參觀比賽現(xiàn)場，了解比賽規(guī)則及各要求，同時提交機器人統(tǒng)一封存。第一階段為調試和比賽階段，總時長6小時。比賽時，每個隊2名參賽選手入場，由1名參賽選手進行操作,裁判員負責現(xiàn)場的管理和計時工作。比賽時總時長30分鐘，采用2輪比賽方式，允許場內調試2次，參賽選手可在期間調整參賽作品（限硬件方面），在30分鐘內完成比賽（包括調試），選手應自行分配好時間（若超出比賽時間將終止比賽），取最好一輪比賽成績?yōu)榈谝浑A段成績。第二階段為答辯階段，每隊15分鐘，由裁判審查作品并提問，包括機器人設備所用的結構圖紙、電路原理圖、工藝制作文件等，根據(jù)競賽標準記錄成績，場外人員應當保持安

13、靜，以免影響參賽選手。總成績由第一階段成績、第二階段答辯成績以及比賽過程中表現(xiàn)出來的職業(yè)素養(yǎng)分組成。7. 比賽過程中如有異議，可在賽后向裁判或組委會提出，嚴禁在賽場中喧嘩，影響競賽進程，違規(guī)一次者警告一次，違規(guī)兩次者，視情況扣分。8. 比賽過程中，參賽選手須嚴格遵守相關操作規(guī)程，除比賽規(guī)定工具其余不可帶入賽場，違者視作犯規(guī)，確保設備及人身安全，并接受裁判員的監(jiān)督和警示；若因選手個人因素造成設備故障，裁判長有權決定終止比賽；若因非選手個人因素造成設備故障，由裁判長視具體情況做出裁決。9. 參賽隊需按照競賽要求提交比賽結果，裁判員在規(guī)定位置做標記，參賽隊選手一起簽字確認。10比賽結束，參賽隊需清理

14、現(xiàn)場，并將現(xiàn)場設備、設施恢復到初始狀態(tài)，經(jīng)裁判員確認后方可離開賽場。五、 競賽場地與設備（一） 競賽場地根據(jù)競賽流程要求，機器人測試場地與比賽場地由主辦方提供及分配。賽場采光、照明和通風良好，提供穩(wěn)定電源，并備有供電應急設備。（二） 競賽設備競賽時調試需要的各種工具（如螺絲刀，鉗子）由參賽隊自帶。六、 評分辦法與標準（一） 評分辦法參賽隊在比賽過程中，由裁判員記錄參賽機器人對賽題的完成情況，并記錄完成時間。參賽隊提交的競賽結果，即所設計制作的機器人樣機、比賽報告文件，經(jīng)裁判員確認后交檢測組檢測，根據(jù)下述評分標準評分。（二） 評分標準參賽隊的成績由整體設計分（占總分40%）、職業(yè)素養(yǎng)分（占總分1

15、0%）和任務得分（占總分50%）組成，總分共計200分。1. 整體設計分評分方法（1）整體設計分滿分為80分。（2）比賽裁判按照參賽隊的系統(tǒng)設計、機械圖紙、電路圖紙以及程序代碼從自創(chuàng)性、先進性、合理性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟環(huán)保、可拓展性等因素，并根據(jù)學生的答辯成績進行綜合評定，如表一所示。成績項比例絕對分備注系統(tǒng)設計20%16自創(chuàng)性、先進性、合理性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟環(huán)保、可拓展性等。機械圖紙20%16關鍵部件的圖紙電路圖紙20%16關鍵電路的圖紙程序代碼20%16必須得有程序算法答辯20%16PPT，15分鐘總分100%80表一、整體設計分評定表格2. 職業(yè)素養(yǎng)分評分方法（1）職業(yè)素養(yǎng)分滿分為20分，如表

16、二所示。（2）職業(yè)素養(yǎng)分由該場比賽裁判按照參賽隊以下方面表現(xiàn)進行評定：公平競賽，遵守賽場紀律。遵守操作規(guī)程，安全、文明參賽。冷靜、高效，分工合作，一絲不茍。著裝規(guī)范整潔，愛護設備，保持競賽環(huán)境清潔有序。抗工作環(huán)境干擾能力強、善于與裁判溝通。成績項比例絕對分備注公平守紀20%4 公平競賽，遵守賽場紀律。安全文明20%4 遵守操作規(guī)程，安全、文明參賽。高效合作20%4 冷靜、高效，分工合作，一絲不茍。整潔規(guī)范20%4 著裝規(guī)范整潔，愛護設備，保持競賽環(huán)境清潔有序。善于溝通20%4 抗工作環(huán)境干擾能力強、善于與裁判溝通。總分100%20表二、職業(yè)素養(yǎng)分評定表格3. 任務得分由（§5機器人駕

17、考計時計分部分）決定。4. 總分比賽總分是由上述三個環(huán)節(jié)評分之和構成，如表三所示。成績項比例絕對分備注整體設計分40%80表一職業(yè)素養(yǎng)分10%20表二任務得分50%100由（§5機器人駕考計時計分）決定總分100%200表三、比賽總分評定表格七、 獎項設置競賽初步設置參賽選手團體獎，一等獎、二等獎、三等獎各一名。按照大賽組委會的決定執(zhí)行。八、 報名方式報名原則1、 必須是2014年在校學生；2、 自由組隊原則，每隊2人；3、 填寫報名表格（表四），上交陳相德老師（實訓樓307），時間截止11月15日。姓名學號聯(lián)系電話E_mail或QQ備注（特長：硬件/軟件）表四、報名表格九、 訓練與

18、指導賽前兩周正式開始訓練與指導,主要內容包括:1、 賽程研讀與分析；2、 5S現(xiàn)場管理法的訓練與指導；3、 任務驅動型行動準則的訓練與指導；4、 硬件技術、軟件技術等實際技術的訓練與指導；5、 技術文檔的訓練與指導。十、 經(jīng)費預算科目單價預計數(shù)量預計經(jīng)費備注（計算依據(jù)與說明）一、實驗室器材1、海報噴印30元/m21×2 m2×42402、器材購置1）、機器人平臺200元/臺10隊2000鋁合金小車套件2）、控制器30元/臺10隊30051最小系統(tǒng)3）、傳感器160元/臺10隊1600各種傳感器人體紅外感應器10元/臺熱釋電模塊HC-SR501測速傳感器30元/臺測速模塊光電

19、傳感器30元/臺光電開關金屬傳感器20元/臺霍爾傳感器顏色傳感器30元/臺顏色識別模塊紅外循跡傳感器30元/臺超聲波傳感器10元/臺超聲波測距模塊4）、驅動器302×10隊600L298n二、個人補貼1、誤餐補貼15/餐/人 2×10隊3002、其他三、共計5040表五、經(jīng)費預算第二部分 技術文件一、 競賽要求（一） 競賽委員會工作人員1.忠于職守，努力工作，全心全意為參賽選手和裁判員服務，提供良好的競賽環(huán)境和條件。2.遵守競賽紀律和規(guī)則，保證公平公正，不以權謀私。3.違反規(guī)定，給競賽帶來惡劣影響或造成嚴重損失的，將給予必要的處理。（二） 裁判員1.遵守裁判規(guī)則，尊重參賽選

20、手，維護競賽秩序。2.在執(zhí)裁過程中，排除可能來自各方面的干擾，杜絕不正當行為。3.違反裁判規(guī)則，營私舞弊，將受到批評或警告，情節(jié)嚴重的取消裁判資格。（三） 領隊和參賽選手1.服從指揮，文明禮讓，體現(xiàn)良好的職業(yè)道德和競賽精神。2.嚴格遵守競賽規(guī)則，不得違規(guī)作弊。如發(fā)現(xiàn)作弊將視情節(jié)扣分，嚴重者將被取消參賽資格。3.競賽中如發(fā)生爭議，現(xiàn)場以裁判為準，重要事項以仲裁組裁定為準。二、 競賽環(huán)境1.競賽場地開闊、平整，采光、照明和通風良好，為參賽各組提供桌臺、電腦及相關儀器設備。2.比賽場地按照以下標準配置：（1）參賽隊比賽區(qū)：每個參賽隊配有2張實訓臺，并配有電源5孔插座2個，電腦兩套及信號源、示波器、下

21、載器等設備，3張椅子，紙箱1個（用以臨時存放比賽使用工具），參賽隊標牌。（2）小型多媒體會議室，作為賽前賽題布置、比賽臨時注意事項使用，同時可作為學生復測調試、答辯場地使用。（3）裁判室：配有電腦6臺，A4激光打印機2臺，桌椅20套，飲水機，紙杯,文具用品。三、 競賽技術平臺1. 組委會負責提供一個統(tǒng)一的單片機控制平臺，包括51單片機最小系統(tǒng)、單片機編程器以及單片機開發(fā)軟件平臺，作為機器人駕考的控制器；2. 組委會負責提供直流電機及相應的L298n驅動模塊，作為機器人駕考的運動裝置；3. 組委會負責提供一定數(shù)量的電子元器件、烙鐵、焊錫等，便于參賽隊伍完成電路的設計與實現(xiàn)。第三部分 競賽須知一、

22、 參賽隊須知1.競賽采用團隊比賽形式。2.參賽隊名稱：統(tǒng)一使用學校名稱。 3.參賽隊組成：參賽選手為2013年同校在籍高職學生，不分性別、不分年級，每隊3名選手，指定隊長1名。4.每個參賽隊配備不超過1名指導教師，負責本校參賽隊的參賽組織和與大賽組織機構的聯(lián)絡，指導教師參與賽題的分析、進行技術要點的提示，對本隊競賽的進展進行檢查與督促，給出改進與補救措施的建議。指導教師的指導僅限于口頭，不得親自動手操作。5.參賽隊選手在報名獲得確認后，原則上不再更換，如籌備過程中，選手因故不能參賽，參賽學校主管部門須出具書面說明，按相關程序補充選手并接受審核；競賽開始后，參賽隊不得更換參賽選手，允許

23、隊員缺席比賽。任何情況下，不允許更換新的指導教師，允許指導教師缺席。6.各參賽隊在競賽工作區(qū)域的賽位采用抽簽方式確定。7.參賽隊所有人員在競賽期間未經(jīng)組委會批準，不得接受任何與競賽內容相關的采訪，不得將競賽的相關情況及資料私自公開。二、 指導教師須知1.每個參賽隊的指導教師不得親自動手操作。2.對比賽過程及結果有疑議者，應及時向裁判長書面反映，不得在場外喧嘩，影響賽場紀律。三、 參賽選手須知1.參賽選手須認真填寫報名表內容，提供個人身份證明，弄虛作假者，將取消比賽資格和競賽成績。2.參賽選手憑大賽組委會頒發(fā)的參賽證和有效身份證件（身份證、學生證）參加競賽及相關活動，參賽隊按照賽程安排和規(guī)定時間

24、前往指定地點。3.參賽選手進入賽場前抽取賽位號，并對抽簽結果簽字確認。4.參賽選手按規(guī)定時間進入競賽場地，對現(xiàn)場條件進行確認并簽字，按統(tǒng)一指令開始競賽。5.教師指導、選手休息、飲食及如廁時間均計算在比賽時間內。6.參賽隊須按照競賽要求及程序提交競賽結果及相關文件，禁止在競賽成果上做任何與競賽無關的標記。7.競賽結束時間到后，選手不得再進行任何與比賽有關的操作。參賽隊若提前結束比賽，應向裁判員舉手示意，裁判員記錄比賽完成時間。8.參賽選手須嚴格遵守操作規(guī)程，確保人身及設備安全。若因選手個人原因出現(xiàn)安全事件或設備故障，由裁判組裁定其競賽結束，保留競賽資格，累計其有效競賽成績；非選手個人原因出現(xiàn)的安

25、全事件或設備故障，由裁判組做出裁決，可視具體情況給選手補足排除故障耗費時間。9.參賽選手須嚴格遵守賽場規(guī)章制度，服從裁判，文明競賽。有作弊行為的，參賽隊該項成績?yōu)?分；如有不服從裁判、擾亂賽場秩序等不文明行為，按照相關規(guī)定扣減分數(shù)，情節(jié)嚴重的取消比賽資格和競賽成績。10.參賽隊完成競賽并提交結果后，應對賽位進行清理、對設備進行整理并恢復到初始狀態(tài)；大賽工作人員到達現(xiàn)場清點工具、設備等，參賽選手簽字確認；工具、設備損壞的，須有實物存在；工具、設備丟失的，參賽隊照價賠償。第四部分 競賽操作流程一、 競賽準備所有參賽隊應提前30分鐘到達比賽現(xiàn)場會議室集中，等候檢錄。二、 競賽檢錄參賽選手必須在賽前規(guī)

26、定時間到檢錄處向本場工作人員報到,未按時檢錄的小組將被取消參賽資格。三、 等候競賽參賽選手檢錄后在指定地點集中，公布比賽期間注意事項、說明如何用服務器下載賽題和提交資料，期間禁止大聲喧嘩，禁止使用閃光燈拍照或錄像。四、 正式競賽參賽選手在規(guī)定時間內完成相關的任務。五、 提交競賽成果比賽結束后須提交實物（電子產(chǎn)品樣機，包括產(chǎn)品裝配的前后面板封裝）及由參賽選手上傳產(chǎn)品設計和制作過程相關的電子版數(shù)據(jù)，包括：1.電路原理圖、印刷電路板圖、程序清單。2.按照組委會提供的固定格式編寫、提交詳細的設計文件、工藝文件（包括主要的工藝流程、裝配圖、產(chǎn)品參數(shù)等）。3.電子產(chǎn)品設計簡單使用說明書等。六、 退出競賽場地作品和資料提交完后，參賽選手有秩序退場，禁止在比賽場地逗留，期間保持安靜。七、 復測答辯公布進入復測的參賽選手名單、各隊在20分鐘的準備時間后開始進入答辯環(huán)節(jié)，答辯過程參賽選手可以演示所完成的作品，敘述產(chǎn)品的情況，不允許對作品進行改動。八、 查詢比賽成績按照組委會規(guī)定公布比賽成績，具體查詢方