江苏省高等职业院校技能大赛机器人技术应用项目竞赛规程

2012年江苏省高等职业院校技能大赛机器人技术应用项目竞赛规程一、赛项名称机器人技术应用主题：智能工厂二、设计原则机器人项目方案将紧紧围绕大赛指导思想——适应国家产业结构调整与社会发展需要，展示知识经济时代高技能人才培养的特点；引领相关高职专业教育教学改革；注重展示和考察选手的职业道德与团队协作精神；吸引企业（用人部门）参与，提高高职教育社会认可度而展开。

赛项综合了物联网、自动化、机械、计算机等专业技术，与机器人应用与推广需要有相应的使用和维护维修人才的需求相吻合，体现了高职教育主动服务经济建设，进而为提高我国机器人应用水平作贡献。

通过机器人大赛，可以为高职教育工作者和学生提供一个体现创新、展示能力、交流经验、竞技角逐的大平台；同时也为专业教学改革、校企合作、展示高职风采提供一个良好的楔机。

三、比赛方式和时间1、组队方式采取团体比赛形式，每队由3名竞赛选手、1~2名指导教师组成。

2、竞赛方式比赛任务赛，各队机器人在规定时间内完成规定任务，根据最终得分确定比赛名次。

3、比赛时间4月27—29日。

四、比赛器材（一）、比赛场地图1 场地立体效果图本场地模拟了一个智能工厂的布局。

1、尺寸：大小为8米*6米。

其中外围档板高10cm，材质为木工板。

2、货架：分为单面货架1个，双面货架2个，每个货架分为2层。

3、出发区：机器人正式启动前所停泊的区域。

4、交通灯：3组交通灯，每一组交通灯有红绿2盏交通灯。

比赛时，2组亮红灯，1组亮绿灯，机器人必须从绿灯下的道路通过。

5、装配区：共有4个装配台，机器人在此处将携带的工件根据任务指定顺序进行堆放。

6、工件：使用尼龙和铝材料，4种不同形状，30个工件，每个工件均贴有RFID标签，RFID标签符合ISO18000-6C标准，内储存该工件的编号及工件名称、重量、基本尺寸等信息。

7、仓库门：场地上有2扇仓库门，机器人必须通过仓库门进入或者离开仓库。

比赛场地的具体布局是随机的，在大赛开始时，现场公布。

（二）、比赛机器人大赛的机器人设备由机器人平台、扩展主板、机器人上部机构、RFID读写器、ZIGBEE 无线模块、监控软件组成，其中机器人上部机构需要参赛队自行开发。

每个参赛队使用2台机器人，每队机器人总重不超过50公斤。

1．机器人平台：使用北京中科远洋科技有限公司的A200型机器人平台，组成如图2所示。

图2 A200机器人平台组成机器人平台在使用中必须遵守以下几点平台使用规范：（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。

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。

2．扩展主板：由北京中科远洋科技有限公司提供，用于扩展A200机器人平台的外部接口。

3．机器人上部机构: 由参赛队根据比赛任务自行设计制作，完成后的效果图如图3所示。

图3 最终完成的机器人效果图 4．RFID 读写器：读写器通过RS232与机器人平台主控制板通讯，必须符合ISO 18000-6C 标准。

大赛使用深圳普诺玛公司的PH6806M 型嵌入式超高频读写模块。

5．ZIGBEE 无线通讯模块：用于机器人与场边电脑以及机器人之间的相互通讯。

大赛使用深圳普诺玛公司的PZM101型，如图4所示。

图4 ZIGBEE 模块6．监控软件：监控软件在场地电脑上实时运行，由裁判操作，采集并显示机器人发来的信息，软件使用开发平台，参赛队需要根据公布的通讯协议编写机器人与上位机之间的通讯程序。

监控软件拥有功能①比赛开始时，由裁判下发抓取工件任务（需要抓取的工件编号，每一台机器人指定4个工件）、下发工件装配任务（工件在装配台上安放位置）、下发交通灯控制命令、下发机器人启动命令。

②接受机器人上传的信息，显示当前车载工件数量、实时更新货架情况、实时更新装配区工件情况。

③接受机器人上传的信息，在场地图上实时显示机器人关键点位置信息。

④显示路灯状态。

五、比赛任务1、任务要求：（1）裁判使用场边电脑向机器人发出启动指令，并下发任务。

（2）机器人出发后，通过入库门进入仓库；（3）仓库中的货架上共有30个工件，每个工件上贴有RFID 标签，具有唯一的信息，工件在货架上随机摆放，每个队从30个工件中，抓取8个指定编号的工件，由2台机器人自制 购买或自制共同完成，工件放在机器人上；同时，机器人将采集到的工件信息以及在货架上的位置信息发送给场边电脑。

（4）机器人通过出库门离开仓库。

（5）在仓库与装配区之间有3条道路，机器人接受红绿灯信息，从亮着绿灯的道路上通过，前往装配区。

（6）在装配区，机器人按照指定的工件装配要求，将工件放置在装配台上，并将放置信息发送给场边电脑。

（7）机器人在场上运行时，经过场上关键点时，将机器人位置信息发送给场边电脑。

2、竞赛时长：任务完成8分钟。

3、机器人要求：（1）每台机器人由队员启动后必须是自主运动的。

（2）比赛开始后，由裁判给机器人下达启动指令，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，没有启动的机器人再次启动必须申请重试。

（3）所有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。

（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、1000mm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。

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。

4、机器人的重试（1）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，参赛队员必须把机器人搬回到机器人启动区，并尽快启动（允许人工启动），允许重试的机器人必须符合上述机器人的规定。

（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，机器人已经抓取的工件可以继续放在机器人上。

（4）当“重试”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。

5、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，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。

6、重量所有机器人包括能源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。

六、评分方法参赛队的成绩由上部机构设计分（占总分15%）、职业素养分（占总分5%）、和任务得分（占总分80%）组成。

（一）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。

（二）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。

（三）任务分评分方法1. 任务得分满分为80分。

2．机器人接受场边电脑指令后启动，得1分/机器人3．机器人从仓库入口进入仓库，得1分/机器人。

4．每个参赛队需要从比赛场地上的货架上鉴别并抓取8个指定的工件，放在机器人上，2分/工件；向电脑上传工件信息并正确显示，1分/工件；上传工件在货架中位置信息并正确显示，分/工件。

5．机器人从仓库出口离开仓库，得1分/机器人。

6．机器人前往装配区时，正确感知途中路线情况，从绿灯处通过，得3分/机器人。

7．机器人进入装配区，按照正确顺序将工件放置在装配台上，得3分/工件；若安装顺序不正确，得1分/个；若没有放置在装配台上，但是进入了装配区，得分/个；向电脑上传装配台工件位置信息并正确显示，得1分/工件。

8．机器人在场地运行时，将经过的4个关键点位置发送给电脑，并正确显示机器人位置信息，得2分/点。

（四）违规扣分选手有下列情形，需从比赛成绩中扣分：1．在完成工作任务的过程中，因操作不当破坏赛场提供的设备，视情节扣5-10分；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，视情节扣5-10分。

比赛成绩按照总得分从高到底排列，最后决出一、二、三等奖。

七、申述与仲裁1.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仲裁工作组递交书面申诉报告。

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不予受理。

申诉报告须有申诉的参赛选手、领队签名。

（3）赛场设立仲裁工作组。

仲裁工作组收到申诉报告后，3小时内做出是否受理申诉的答复。

如受理申诉，以书面方式通知申诉方召开听证会的时间和地点。

（4）参赛队不得采取过激行为攻击工作人员，否则不予受理申诉；在约定时间内，如约定的联系人未到场或中途离开，视为放弃申诉。

2.仲裁（1）赛场仲裁工作组负责受理竞赛中出现的申诉并进行仲裁，以保证竞赛的顺利进行和竞赛结果公平、公正。

（2）仲裁工作组根据收集并经核对的证据、证词，按照合法的程序组织召开听证会进行听证和仲裁。

（3）申诉方如认为仲裁不合理，可向大赛组委会提出复诉。

（4）参赛队不得因提起申诉或对申诉处理意见不服而停止比赛或滋事，否则按弃权处理。

（5）竞赛不因申诉事件而组织重赛。