全国大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则
第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛
第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛湖北赛区预赛命题及规则（第二轮）2014-5-61.本届竞赛主题：本届竞赛主题为低成本、环境友好型机械的设计与制造。
采用规定命题方式规定命题要求经过一定的前期准备后，配合比赛现场加工调试，完成一套符合本命题要求的可运行装置，并进行现场竞争性运行考核。
每个参赛作品要提交相关的设计、工艺、成本分析、工程管理或程序设计4项报告。
2.竞赛命题：2.1 单摆-球滚道“永动器”命题编号（HBGX2015-1）2.1.1 功能要求以单摆重力势能转换为动能驱动小球沿轨道运动，小球沿轨道滚到最高点回落再将单摆打到最高点，摆与球不断转换能量，理论上应该永动（图1），但由于各种阻力，摆与球的运动次数是有限的。
要求经过一定的前期设计后，结合现场制作，完成一套符合本命题要求的摆-球“永动器”装置，并进行现场竞争性比赛。
每个作品要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4项报告。
作品应留出Φ50的显著位置粘贴由比赛承办方提供的编号不干胶。
图1 摆球“永动器”装置示意图要求总尺寸（包括运动部分）长不大于200mm（平行地平面）,宽不大于40mm（平行地平面），高不大于180mm（垂直地平面）。
材料主要选择铝合金和钢。
除标准件外，所有零件应该自己设计制造，期中摆杆直径为5mm的实心刚性杆件，摆锤和滚球必须为等质实心体，摆锤应能拆装以便称重，否则不予参加比赛。
轴承可以设计为滚动、滑动、顶针、电磁和气浮等形式，轨道可以设计为圆形、椭圆形、摆线形、直线与曲线组合形等多种形式。
外壳上至少有反映学生姓名，专业班级的文字，以及学校校徽的图案。
图1只是一个概念图，学生可以在上述要求下自行设计装配图和零件。
以摆和球碰撞后相互交换能量的次数和来回摆动的时间长短评定竞技比赛成绩。
每一个项目还需要提交关于作品的设计说明书和工程管理方案、成本分析报告及底座与滑道的加工工艺方案。
每个学校只能推荐2个队，且两队的作品结构应不一样，每队2-3名学生、1-2指导教师。
大学生工程综合能力竞赛内容及方式
大学生工程综合能力竞赛内容及方式竞赛内容1、竞赛命题竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
竞赛命题为“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”。
设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到的。
该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码（φ50×65 mm，碳钢制作）来获得，要求砝码的可下降高度为400±2mm。
标准砝码始终由小车承载，不允许从小车上掉落。
图1为小车示意图。
图1 无碳小车示意图要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源的能量。
要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。
要求小车为三轮结构。
具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。
2、竞赛项目完成一台符合本命题要求的可运行的机械装置，进行现场竞争性运行考核。
竞赛分为“S”型赛道场地赛和“8”字型赛道场地赛。
竞赛时经现场公开抽签，在700～1300mm范围内产生一个“S”型赛道障碍物间距值，在300～500mm范围内产生一个“8”字型赛道障碍物间距值。
(1)“S”型赛道场地赛竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。
障碍物为直径20mm、高200mm的多个圆棒，沿直线等距离摆放。
以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。
见图2。
图2 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图赛道宽度为2米，出发端线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均相同，具体数值由开始时的抽签产生。
小车有效的绕障方法为：小车从赛道一侧越过一个障碍后，整体越过赛道中线且障碍物不被撞倒或推出障碍物定位圆；连续运行，直至小车停止。
小车有效的运行距离为：停止时小车最远端与出发线之间的垂直距离。
(2)“8”字型赛道场地赛小车在半张标准乒乓球台（长1525mm、宽1370mm）上，绕两个障碍物按“8”字型轨迹运行。
全国大学生工程训练综合能力竞赛命题设计原则与要求
全国大学生工程训练综合能力竞赛命题设计原则与要求全国大学生工程训练综合能力竞赛活动的目标应与教育部组织实施的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的要求保持一致，以竞赛活动为平台，以能力培养为核心，激发学生学习和研究的潜能，培养学生团队协作意识、实践能力、工程管理能力和创新精神，体现“竞赛为人才培养服务，竞赛为教育质量助力，竞赛为创业就业引路”的办赛宗旨。
一、命题基本原则竞赛命题应具有鲜明工程背景，应体现综合性工程训练的特点，突出综合性、实践性、设计性、研究性和创造性，以培养学生的创新精神和实践动手能力、工程应用能力、工程管理能力及团队合作能力为根本，推动学生了解工程环境、建立工程意识，逐步掌握现代工业生产、工艺、技术、管理等方面的基本知识、基本技能和基本素养。
二、命题考量内容竞赛应要求参赛学生既相对分工又密切合作，围绕命题进行相关的理论分析、功能和结构设计、工艺方案设计、管理对策分析，并完成命题实物作品的制作。
命题内容应体现对学生在“综合分析能力、创新设计能力、工艺综合设计能力、实际动手操作能力和工程管理综合应用能力”五个方面的要求。
命题考量中的综合分析能力方面，要求学生正确理解和表述题目意图、运用所学理论知识综合分析问题，提出合理的工作方案；创新设计能力方面，要求在完成指定功能部件或装置的规范设计的同时给予参赛学生以较大的创新、探索空间；工艺设计方面，以考核学生的工艺综合应用能力为主，要有一定的难度；实际操作方面的内容包含加工操作、装配与调整操作、检测及数据处理操作等；工程管理综合应用方面，要求学生就相应的工艺、成本、过程管理进行综合性设计、分析、处理和必要的模拟。
三、命题设计要求命题应满足分散和集中两个阶段进行的要求，即：在分散阶段参赛队完成部分实物和设计报告，集中阶段完成特定零部件的加工、装置或系统的装配、调试和性能展示、以及现场答辩等。
集中比赛的工作量以1天为宜，答辩以8-15分钟为宜。
全国大学生工程训练综合能力竞赛命题规则教学提纲
附件1：第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛（合肥赛）命题说明及实施方案1.竞赛命题本届竞赛命题为“重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛”。
自主设计一种符合本命题要求的小车，经赛场内外分步制作完成，并进行现场竞争性运行考核。
本题目是在往届工程训练综合能力竞赛无碳小车命题基础上的修改，保留了重力势能驱动行进的特点，增加了自主寻迹避障转向控制功能，为此赛道也有所变化。
2.命题要求小车：三轮结构，其中一轮为转向轮，另外二轮为行进轮，(要求2个行进轮用1.5mm厚度的钢板或可用激光切割加工且不超过8mm厚度的非金属板制作，要求行进轮轮毂与轮外缘之间至少有40mm的环形范围，这个范围将用于进行统一要求的设计和激光切割)，允许二行进轮中的一个轮为从动轮。
小车应具有赛道障碍识别、轨迹判断及自动转向功能和制动功能，这些功能可由机械或电控装置自动实现，不允许使用人工交互遥控。
如图1。
小车行进所需能量：只能来自给定的重力势能，小车出发初始势能为400mm高度×1Kg砝码质量，竞赛时使用的同一规格标准砝码（钢制￠50×65mm）。
若使用机械控制转向或刹车，其能量也需来自上述给定的重力势能。
电控装置：主控电路必须采用带单片机的电路，电路的设计及制作、检测元器件、电机（允许用舵机）及驱动电路自行选定。
电控装置所用电源为5号碱性电池，电池自备，比赛时须安装到车上并随车行走。
小车上安装的电控装置必须确保不能增加小车的行进能量。
（小车驱动系）图1小车示意图赛道：赛道宽度1.2米，形成长约15.4米宽约2.4米（不计赛道边缘道牙厚度）的环形赛道，其中两直线段长度为13.0米，两端外缘为曲率半径为1.2米的半圆形，中心线总长度约30米，见图2。
图2赛道示意图赛道边缘设有高度为80mm的道牙挡板。
赛道上间隔不等（随机）交错设置多个障碍墙，障碍墙高度约80mm，相邻障碍墙之间最小间距为1米，每个障碍墙从赛道一侧边缘延伸至超过中线100—150mm。
2022年大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则
第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则1.竞赛主题本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
规定通过一定旳前期准备后，在比赛现场完毕一台符合本命题规定旳可运行旳机械装置，并进行现场竞争性运行考核。
每个参赛作品需要提交有关旳设计、工艺、成本分析和工程管理4个文献及长度为3分钟旳有关参赛作品设计及制作过程旳汇报视频。
2.竞赛命题本届竞赛命题为“以重力势能驱动旳具有方向控制功能旳自行小车”。
设计一种小车，驱动其行走及转向旳能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到旳。
该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg旳原则砝码（￠50×65 mm，碳钢制作）来获得，规定砝码旳可下降高度为400±2mm。
原则砝码一直由小车承载，不容许从小车上掉落。
图1为小车示意图。
图1 无碳小车示意图规定小车在行走过程中完毕所有动作所需旳能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源旳能量。
规定小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调整功能，以适应放有不一样间距障碍物旳竞赛场地。
规定小车为三轮构造。
详细设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完毕。
3.竞赛安排每个参赛队由3名在校本科大学生和1名指导教师及1名领队构成，参与校、省及全国竞赛。
3.1 本校制作参赛队按本竞赛命题旳规定，在各自所在旳学校内，自主设计，独立制作出一台参赛小车。
容许为参赛小车命名，并在参赛小车上制作标识。
3.2 集中参赛1)携带在本校制作完毕旳小车作品参赛。
2)报届时提交参赛作品旳构造设计方案、工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案共4个文献（分别提交纸质版文献一式2份、电子版文献1份），文献按本竞赛秘书处公布旳统一格式编写。
3)提交1份3分钟旳视频，(格式规定：MPEG文献，DVD-PAL 4:3，24位，720 x576，25 fps，音频数据速率448 kbps杜比数码音频48KHz)，视频旳内容是有关本队参赛作品赛前设计及制作过程旳汇报及阐明。
第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛
结构设计方案
Structure Design Scheme 1、设计思路（字体，宋体，五号，行距为固定值 20 磅，阅后删除）
参赛项目
参赛项目：
装
2、小车出发定位方案（字体，宋体，五号，行距为固定值 20 磅，阅后删除）
订
3、总结和体会（字体，宋体，五号，行距为固定值 20 磅，阅后删除）
学校名称： 线
第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛
The 5
th
Structure Design Scheme
National Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition （此栏由赛务工作人员填写） 编 号
结构设计方案
第一幅照片（小车正面） 参赛项目： （注意照片的放置方向与页面方向一致， 装 照片上不允许出现参赛学校信息，阅后删除。 ）
比
例
第 4 页 共 页
-5-
传动设计数据
各级传动比： 装 砝码下降长度（mm）/小车行走长度（mm）:
小车最大理论行走长度： 参赛项目：
订 小车距出发线最大理论距离：
转矩设计数据
线 各级转矩及摩擦力矩分析：
学校名称：
传动机构展开图
第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛
比
例
第 5 页 共 页
-6-
4、结构设计创新特色说明（字体，宋体，五号，行距为固定值 20 磅，阅后删除）
参赛项目： 学校名称：
装
订
线
产品名称
小车
共
页
第 2 页
编
号
-3-
装
参赛项目： 学校名称：
全国大学生工程训练综合能力竞赛
2、设计方案8字。
1.设计目标：小车的目的在于实现预定轨迹，侧重轨迹的稳定性以及低损耗。
2.设计要求：轨迹的设计应侧重易于实现，结构的设计应就简，车体的布局应侧重保持重心，并且还应具备微调模块用以调节轨迹。
4.方案介绍：以下，将就轨迹设计，转向机构，动力传动模块，微调模块四方面进行方案介绍。
轨迹设计：绕8字大致可分为三种轨迹，一种为两相外切的圆，第二种为两圆及其内公切线，第三种为正弦导向轮订心中练训程工学大东山••称名校学其中，外切圆需一次变向，第二种需四次变向，正弦轨迹导向轮方向时刻变化。
为简化机构，我们将轨迹定位外切圆 式。
转向机构：为解决单导向轮容易出现的驱动轮差速计算困难的问题，我们采用双导向轮，单驱动轮的模式。
原理如图。
动力传动：动力为下落的重物，经尼龙绳带动驱动轮的轴转动，推动小车前进。
采用齿轮减速及凸轮将转动转化为平动，推动导 向轮的连杆，进行变向的控制。
微调模块：为了提高小车的适应性，需要有微调模块便于其轨迹的调整。
微调主要集中在推动杆的长度上，采用螺纹配合，通过 旋入螺纹的深度调节，进而改变其轨迹。
w 300 500 结构设计报告 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛3、设计结果以下分模块就较为重要的数据进行简介。
1.轨迹设计：由于凸轮的过渡，轨迹并非标准的两圆。
其中的曲线过渡使两圆圆心距增大，有利于小车的绕杆运行。
I- 200 2•传动设计7个周期。
7圈，凸轮转1圈。
齿轮机构传动比i=7 ； 120mm —周期内8字总周长2638.9mm ； 驱动轮转 大轮直径 ① ② ③ 尼龙绳绕于驱动轮轴上，轴上设有启动锥度，如图，理论上可绕行 一.基本参数: 总15页 第2页 产品名称：无碳小车 编号：805 王叶枫XI A 6 B 3.转向连杆设计 八三个轮共圆心。
保证转向无侧滑，保证轨迹精准。
tant 3 =L/（R 圆/2）=180/1353 =53.1'同理a =32.28'杆长L1=L2=30mmL3=120mm4.车身设计订心中练训程工学大东山••称名校学3、典型零件加工工艺 (1) 驱动轴工艺： 毛胚：$ 14X 80mm 材料：铝合金 粗加工： a) 粗车： i.使用机床型号：C6132 ii. 夹具 iii. 量具 iv. 刀具 总15页 第7页 产品名称：无碳小车编号：805 王叶枫 结构设计报告 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛 4)1) 2) 3) 三爪卡盘 游标卡尺，千分尺，百分表 硬质合金车刀 三爪卡盘游标卡尺，千分尺，百分表 硬质合金车刀Vc=980r/min ap=0.2mm 进给量 f=0.03~0.04mm/rv. 切削用量：vi. 切削液：乳化液订心中练训程工学大东山••称名校学v. 切削用量：Vc=750r/min ap=2mm 进给量f=0.3mm/r 精加工：a)精车：i. 使用机床型号：C6132ii. 夹具iii. 量具iv. 刀具第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛 结构设计报告(2) 订 心中练训程工学大东山••称名校学 前后轮工艺： 毛胚：200 X 200 x 8mm 材料：铝合金 粗加工： a) 数铳 i.使用的数控铳床型号： XKA714数控铳床 b) 粗车 i.使用机床型号：C6132 ii. 夹具 iii. 量具 iv. 刀具 1) 2) 3) 4) 三爪卡盘 游标卡尺，千分尺，百分表 硬质合金车刀 v. 切削用量：Vc=750r/min ap=2mm 进给量 f=0.3mm/r 精加工： a)精车： i.使用机床型号：C6132 ii. 夹具 iii. 量具 iv. 刀具 v. 切削用量： vi. 切削液：乳化液 三爪卡盘 游标卡尺，千分尺，百分表 硬质合金车刀 Vc=980r/min ap=0.2mm 进给量 f=0.03~0.04mm/r。
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛
命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车 1. 功能设计要求
重力势能
动能
小车行走
小车所有动能均由转换 能量获得， 能量获得，不可使用任 何其他能量形式
无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图
全国大学生工程训练综合能力竞赛 二、竞赛内容及要求
1. 功能设计要求
无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图
全国大学生工程训练综合能力竞赛 二、竞赛内容及要求
4. 预赛得分
小车的结构设计特色 徽标设计 小车前行距离 现场问辩 提交的报告
根据加权公式 计算最终得分
设计说明书 加工工艺方案 成本分析方案 工程管理方案
全国大学生工程训练综合能力竞赛 二、竞赛内容及要求
5. 集中比赛（决赛） 集中比赛（决赛）
欢迎各位领导、老师 欢迎各位领导、 多提宝贵意见！ 多提宝贵意见！
全国大学生工程训练综合能力竞赛
四、参赛需具备的条件
1. 设备 2. 参赛学生的能力 3. 指导教师的能力
全国大学生工程训练综合能力竞赛
四、参赛需具备的条件
1. 设备
（1）机械加工设备 （2）快速成型设备—FDM（熔丝式） 快速成型设备—FDM（熔丝式）
全国大学生工程训练综合能力竞赛 四、参赛需具备的条件
1. 竞赛命题主题 2. 命题体现的要求 创新设计能力 制造工艺能力 实际操作能力 工程管理能力
全国大学生工程训练综合能力竞赛
一、竞赛命题主题及安排
1. 竞赛命题主题 2. 命题体现的要求 3. 竞赛的两个阶段 分省区预赛 全国决赛
全国大学生工程训练综合能力竞赛
2010年6月15日前： 年 月 日前 日前： 准备第二届竞赛文 讨论稿） 件（讨论稿） 成立命题小组 开展相关前期工作 2010年7月10日前： 年 月 日前 日前： 召开组委、 召开组委、专家委员会会 议，讨论发布第二届全国 比赛命题及预、 比赛命题及预、决赛参赛 办法， 办法，上报 发布竞赛正式通知 2010年7月30日前： 年 月 日前 日前： 确定各预赛赛区承 办学校名单 召开各预赛赛区组织 方负责人会议
工程训练综合能力竞赛方案
工程训练综合能力竞赛方案一、竞赛背景随着社会科技的不断发展，工程技术在各个领域的应用越来越广泛。
为了培养适应社会发展需求的高素质工程技术人才，提高学生的综合能力和实践能力，我校决定开展工程训练综合能力竞赛。
该竞赛旨在通过真实的工程问题，激发学生的创新思维，提高其在工程项目实践中的问题解决能力和协作能力，为学生提供一个展示自己才华的平台。
二、竞赛对象本次竞赛对象为学校本科生和研究生，每队由3-5名学生组成，其中至少包含一个工科专业学生和一个管理专业学生。
三、竞赛形式1.预赛阶段预赛阶段采用网上报名的方式，报名截止后，组委会会通过抽签的方式确定各队参赛顺序和分组。
每个参赛队伍需提交一份工程项目提案，包括项目目标、方案设计、技术路线、预算、时间安排等。
预赛评选出20支队伍进入决赛。
2.决赛阶段决赛阶段将利用学校实验室和工程实训基地，进行一系列工程项目实践。
每个队伍将从提案中选定一项具体的工程项目，并在规定时间内完成项目的设计、建设和演示。
决赛项目的具体内容和要求将由组委会提前确定并公布。
四、竞赛内容1.工程项目设计竞赛项目涉及的工程领域包括但不限于：（1）土木工程（2）机械工程（3）电气工程（4）信息工程（5）环境工程等2.参赛队伍需在竞赛规定的时间内，完成工程项目的设计方案、结构分析、材料选型、预算等内容，并根据实际情况进行现场调整和优化。
3.工程项目建设参赛队伍需根据设计方案进行实际的工程建设，包括材料采购、施工作业、设备调试等过程。
4.工程项目演示每个队伍在建设完成后，需进行工程项目的演示。
演示内容包括项目背景介绍、设计思路、施工过程、成果展示等环节，同时要求参赛队伍对设计方案的合理性和可行性进行详细解释。
五、评分办法1.预赛阶段预赛阶段将采用专家评审和网上投票相结合的方式进行评分。
专家将根据项目提案的创新性、实施性、可行性等方面进行评分，网上投票结果将作为专家评审的重要参考。
2.决赛阶段决赛阶段将采用专家评审和现场表现相结合的方式进行评分。
工程训练综合能力大赛方案
工程训练综合能力大赛方案第一部分：赛事背景工程训练综合能力大赛是为了推动工程教育的发展，培养学生的综合能力和创新精神而举办的一项综合性比赛。
该比赛旨在通过工程实践的方式，让学生依托所学专业知识，提升专业素养和实践技能，提高学生的学习兴趣和动手能力，培养学生的创新精神及综合分析和解决问题的能力。
第二部分：比赛目的1. 促进工程教育改革，提高大学生的综合素质；2. 培养学生对工程实践的兴趣和热情，增强动手实践能力；3. 提高学生动手实践、团队协作和创新能力；4. 推动学生钻研学科知识, 开发综合技能, 促进专业交叉融合。
第三部分：比赛形式1. 参赛范围：全国各高等院校的理工科生；2. 参赛队伍：每所高校可以派出多支队伍参赛，每队由3-5名学生组成，同时允许校外个人参赛；3. 比赛形式：分为初赛、复赛和决赛三个阶段；4. 决赛地点：设在某大型展览馆。
第四部分：比赛内容1. 初赛：在线答题a. 答题题型：选择题、填空题、判断题、综合题等；b. 考察内容：主要包括理论知识、分析问题和解决问题能力；c. 考试时间：60分钟；d. 参与人数：全部队员必须全程参加。
2. 复赛：技能操作a. 比赛形式：现场模拟实验操作；b. 操作内容：比如电路焊接、机械装配、程序编写等；c. 评分标准：操作技术、时间效率、实验结果等；d. 考试时间：120分钟；e. 参与人数：全部队员必须全程参加。
3. 决赛：创新项目a. 比赛形式：现场项目展示和演示；b. 项目内容：自主研发新产品或解决实际问题，并做成展板宣讲；c. 评分标准：项目创新性、技术难度、实用性和宣讲能力；d. 参与时间：180分钟；e. 参与人数：全部队员必须全程参加。
第五部分：评分标准1. 初赛：按照答题的数量和正确率进行评分；2. 复赛：根据操作技术、时间效率和实验结果进行评分；3. 决赛：综合考虑项目创新性、技术难度、实用性和宣讲能力进行评分；4. 各项得分综合计算出总分，最终选出胜出队伍。
第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题(调整方案)
第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题（调整方案）工训赛题6-01【2019】本命题用于第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛，包含两类4项，即无碳小车类和智能装备类。
其中无碳小车类3项，即为“S”型赛道常规赛、“双8字”型赛道常规赛和“S环形”赛道挑战赛；智能装备类为智能物流机器人竞赛，属导向性赛项。
第六届国赛于2019年6月1-2日举办。
各省级和校级竞赛应参照此次公布的竞赛项目安排比赛，允许在具体环节和内容上做出调整，赛后分项上报比赛成绩与排名。
命题具体说明如下。
一、无碳小车类竞赛项目1.1 竞赛命题本届竞赛命题为“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行无碳小车”。
自主设计并制作一种具有方向控制功能的自行无碳小车，要求其行走过程中完成所有动作所需的能量均由给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源的能量。
该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg、总高度为99±1mm的标准砝码（Φ50×65 mm，碳钢制作）来获得，要求砝码的可下降高度为400±2mm。
标准砝码始终由无碳小车承载，不允许从无碳小车上掉落。
如图1所示为无碳小车示意图。
图1 无碳小车示意图要求无碳小车具有转向控制机构，且此转向控制机构应具有可调节装置，以适应障碍物间距变化时的竞赛。
要求无碳小车为三轮结构。
其中一轮为转向轮，另外两轮为行进轮，允许两行进轮中的一个轮为从动轮。
具体设计、选材及加工制作均由参赛学生自主完成。
1.2 无碳小车竞赛赛程组织与评分竞赛由无碳小车第一轮现场竞赛、三维设计及3D打印制作、机械拆装、无碳小车第二轮现场竞赛和工程设计报告评定等五个环节组成，具体竞赛评分内容如表1所示。
1.3 无碳小车常规竞赛项目1.3.1 “S”型赛道避障行驶常规赛项第一轮现场竞赛“S”型赛道如图2所示，赛道宽度为2米，沿直线方向水平铺设。
按“隔桩变距”的规则设置赛道障碍物（桩），障碍物（桩）为直径20mm、高200mm的塑料圆棒，无碳小车在前行时能够自动绕过赛道上设置的障碍物。
工程训练综合能力竞赛
工程训练综合能力竞赛《工程训练综合能力竞赛》一、总则1. 为促进大学生的学习、提高其工程训练的能力，特举办“工程训练综合能力竞赛”。
2. 竞赛的主办方是我校教务处，评审机构根据竞赛内容和要求，从专家学者中选拔合格评审专家组成评审机构。
3. 竞赛主要面向我校大学生，按学历、年级分为本科生组和研究生组。
二、竞赛内容1. 选手参赛作品需提交若干篇相关研究成果，课程论文或其他相关文章，有关实验报告、实验设计、程序开发等实际训练成果，要求具备一定的科学性、有较强的解决实际问题的能力，具有一定的创新意识。
2. 参赛选手所发表的文章必须符合国家、学校、院系、专业的规定，不得参与抄袭他人的作品，否则视为自动放弃参赛资格。
3. 参赛者要提交完整的论文、训练成果、参赛选手报名表，以及参赛者在本次竞赛中的相关学习、训练经历、所获成果的一份总结报告。
三、评审规则1. 评审机构由学校教务处推荐教师组成，实行多人共同评审模式。
2. 每位参赛者都必须提交完整的文件和作品，参赛成果优秀者有可能被推荐参加省级或国家级大赛。
3. 评分标准：（1）研究成果的创意性、实际性和可行性；（2）论述的清晰性、正确性和逻辑性；（3）训练结果的重要性和实际应用价值；（4）展示的效果和规范性。
四、活动奖励1. 奖励原则：充分肯定参赛者的参赛精神和参赛质量，根据各组得分排名，优秀者给予奖励。
2. 奖励内容：一等奖、二等奖、三等奖，分别颁发证书、奖状及奖品，参赛者在评委会的指导下，进行学业和实训的表现优秀者，可根据实际情况，单独颁发表现优秀奖。
五、安全责任1. 参赛者在参赛过程中，应注意安全，保证工作成果和完成任务顺利进行。
2. 参赛者需遵守竞赛规则，要严格遵守文明行为规范，不得采取任何影响公平公正竞赛的行为。
3. 如参赛者经查出有欺诈及作弊行为，本次竞赛及以后的相关活动均取消其参赛资格。
六、其他事宜1. 参赛者应积极配合竞赛组织机构，遵守竞赛规则，按时完成任务，及时上交相关报告和资料，参与竞赛期间，不得从事违反公德或危害国家社会秩序的行为。
大学生工程训练综合能力竞赛命题要求
附件1命题1：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车1．功能设计要求给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。
该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。
以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩。
给定重力势能为5焦耳（取g=10m/s2）,竞赛时统一用质量为1Kg的重块（0 50X 65 mm,普通碳钢）铅垂下降来获得，落差500± 2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动,不允许掉落（见图 1 和图2）。
要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。
小车要求采用三轮结构（1 个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。
要求满足：①小车上面要装载一件外形尺寸为0 60X 20 mm 的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于750克；在小车行走过程中，载荷不允许掉落。
②转向轮最大外径应不小于0 30mm。
参赛者需要提交关于作品的设计说明书和工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案报告。
要求参赛者在自制的载荷质量块上自主设计并加工出反映本届竞赛主题的徽标。
参赛队参赛时同时提交徽标设计说明（篇幅限制为A4 纸一张，文字部分的字数不超过300 字，内容包括创意、材料、制作说明），作为评分点之一。
2．本校制作：以参赛小组为单位，每组不多于3人。
按照预赛阶段的要求，在各自所在的学校内，自主设计相关结构，图片和动画。
通过学校选拔比赛，决定1-2 项参加省级分区赛的项目，并制作出全部零件。
3．省分区赛内容：加载符合本命题规定的比赛载荷质量块，在硬质水平地面（例如光滑的水泥地面、水磨石地面或室内标准球赛地板等）的指定赛道上进行比赛，小车需按规定绕过各个障碍。
行走绕过的障碍越多，得分越高。
第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛
ProcessingTechnologyAnalysis
产品名称
小车
生产纲领
5000件/年
共页
第页
零件名称
生产批量
420件/月
The 5thNational UndergraduateEngineering
Training Integration Ability Competition
机械加工工艺过程卡片
Machining Process Card
产品名称
小车
生产纲领
5000件/年
共页
第5页
零件名称
生产批量
420件/月
材料
毛坯种类
毛坯外形尺寸
每毛坯可制作件数
每台件数
备注
序
号
工序
名称
工序内容
工序简图
机床
夹具
刀具
量具
辅具
工时
（min）
编制
审核
标准化
会签
标记
处数
更改文件号
签字
日期
日期
日期
日期
日期
第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛
The 5thNational UndergraduateEngineering
Training Integration Ability Competition
第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛
The 5thNational UndergraduateEngineering
Training Integration Ability Competition
结构设计方案
StructureDesignScheme
共页
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则
1.竞赛主题
本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一台符合本命题要求的可运行的机械装置，并进行现场竞争性运行考核。
每个参赛作品需要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4个文件及长度为3分钟的关于参赛作品设计及制作过程的汇报视频。
2.竞赛命题
本届竞赛命题为“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”。
设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到的。
该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码（￠50×65
mm，碳钢制作）来获得，要求砝码的可下降高度为400±2mm。
标准砝码始终由小车承载，不允许从小车上掉落。
图1为小车示意图。
图1 无碳小车示意图
要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源的能量。
要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。
要求小车为三轮结构。
具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。
3.竞赛安排
每个参赛队由3名在校本科大学生和1名指导教师及1名领队组成，参加校、省及全国竞赛。
3.1 本校制作
参赛队按本竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出一台参赛小车。
允许为参赛小车命名，并在参赛小车上制作标识。
3.2 集中参赛
1)携带在本校制作完成的小车作品参赛。
2)报到时提交参赛作品的结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方案及成本
分析方案共4个文件（分别提交纸质版文件一式2份、电子版文件1份），
文件按本竞赛秘书处发布的统一格式编写。
3)提交1份3分钟的视频，(格式要求：MPEG文件，DVD-PAL 4:3，24位，
720 x576，25 fps，音频数据速率448 kbps杜比数码音频48KHz)，视频
的内容是关于本队参赛作品赛前设计及制作过程的汇报及说明。
4)提交PPT文件1份，内容是阐述小车的设计、制作方案说明及体会。
3.3 方案文件要求
1）结构设计方案文件
完整性要求：小车装配图1幅、要求标注所有小车零件（A3纸1页）；
装配爆炸图1幅（所用三维软件自行选用，A3纸1页）；
传动机构展开图1幅（A3纸1页）；
设计说明书1-2页（A4）。
正确性要求：传动原理与机构设计计算正确，选材和工艺合理。
创新性要求：有独立见解及创新点。
规范性要求：图纸表达完整，标注规范；文字描述准确、清晰。
2）工艺设计方案文件
按照中批量（500台/年）的生产纲领，自选作品小车上一个较复杂的零件，完成并提交工艺设计方案报告（A4，2－3页）。
要求采用统一的方案文件格式（网上下载）。
3）成本分析方案文件
分别按照单台小批量和中批量（500台/年）生产纲领对作品小车产品做成本分析。
内容应包含材料成本、加工制造成本两方面（A4，2－3页）。
要求采用统一的方案文件格式（网上下载）。
4）工程管理方案文件
按照中批量（500台/年）对作品小车产品做生产工程管理方案设计（A4，2－3页）。
要求目标明确，文件完整，计划合理，表达清楚。
采用统一的方案文件格式（网上下载）。
4.竞赛项目
经现场公开抽签，在700～1300mm范围内产生一个“S”型赛道障碍物间距值，在300～500mm范围内产生一个“8”字型赛道障碍物间距值。
4.1 参赛小车拆装调试
各队选派2名队员，对本队参赛小车上的所有零件进行拆卸，然后，根据公开抽签产生的障碍物间距调整并装配小车。
裁判人员根据爆炸图进行检查。
拆装工具自带，现场将提供钳工台。
如需使用机床加工，可提出申请，经裁判批准，可到车间进行普车、普铣、钻孔等常规加工作业，所需刀具和量具自备。
对违反规定的行为按减分法
处理。
本项竞赛内容应在规定时间内完成，逾时不能进入后续比赛。
4.2 3D打印设计及制作
在比赛现场以公开抽签的方式从题库（不提前发布）中抽取一个题目，各队的第三名队员根据此题目独立进行3D设计及打印制作。
本项内容应在规定时间内完成，违规减分，逾时不能进入后续比赛。
4.3 “S”型赛道场地常规赛
竞赛小车在前行时能够自动绕过赛道上设置的障碍物，如图2。
障碍物为直径20mm、高200mm的圆棒，沿赛道中线等距离摆放。
以小车前行的距离和成功绕障数量来评定成绩。
参加“S”型赛道竞赛的参赛队，用在现场调整装配后的小车，加载由竞赛组委会统一提供的标准砝码，在指定的赛道上进行比赛。
赛道宽度为2米，出发端线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均相同，具体数值由4.竞赛项目开始时的抽签产生。
小车出发位置自定，但不得超过出发端线和赛道边界线。
每队小车运行2次，取2次成绩中的最好成绩。
图2 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图
小车有效的绕障方法为：小车从赛道一侧越过一个障碍后，整体越过赛道中线且障碍物不被撞倒或推出障碍物定位圆；连续运行，直至小车停止。
小车有效的运行距离为：停止时小车最远端与出发线之间的垂直距离。
4.4 “8”字型赛道场地常规赛
小车在半张标准乒乓球台（长1525mm、宽1370mm）上，绕两个障碍物按“8”字型轨迹运行。
障碍物为直径20mm、长200mm的2个圆棒，相距一定距离放置在半张标准乒乓球台的中线上，该距离由4.竞赛项目开始时的抽签产生，以小车完成8字绕行圈数的多少来评定成绩，见图3。
参加“8”字型赛道竞赛的参赛队，使用在现场调整装配后的小车及组委会统一提供的标准砝码参赛。
出发点自定，每队小车运行2次，取2次成绩中最好成绩。
一个成功的“8”字绕障轨迹为：两个封闭图形轨迹和轨迹的两次变向交替出现，变向指的是：轨迹的曲率中心从轨迹的一侧变化到另一侧。
图3 “8”字型赛道竞赛所用乒乓球台及障碍设置图
比赛中，小车需连续运行，直至停止。
小车没有绕过障碍、碰倒障碍、将障碍物推出定位圆区域、砝码脱离小车、小车停止或小车掉下球台均视为本次比赛结束。
4.5 场地挑战赛
本项比赛为最小障碍物间距挑战赛，分为“S”型赛道和“8”字型赛道两项进行。
“S”型赛道，要求完成连续10个障碍物成功绕行，“8”字型赛道，要求完成连续10个完整“8”字绕行。
每个参赛队可以报名参加一项挑战赛，挑战赛需提前报名，并提交挑战的最小障碍物间距和按报名最小障碍物间距成功运行的视频记录资料。
根据报名成绩排序，按
“S”赛项和“8”赛项分别选出10个队进入挑战赛。
挑战赛可以使用与常规赛不同的小车，但所用小车应符合本命题要求。
完成10个障碍或10个完整“8”字绕行的参赛队，按障碍物最小间距的数值，计算成绩，数值相同时，按完成时间的长短，计算成绩。
间距越小，时间越短，成绩越高。
4.6 现场问辩
根据参赛队数量，经各队自愿申请或通过抽签产生参加答辩环节的参赛队。
答辩问题涉及本队参赛作品的设计、制造工艺、成本及管理等相关知识。
参与答辩的参赛队按答辩得分由高到低排序，得分高于答辩平均分的队将获得总分加分，得分低于答辩平均分的队将得到总分减分。
5.奖项分配
常规赛“S”型赛道组和“8”字型赛道组各设一、二、三等奖，一等奖30%，二等奖30%，其余为三等奖、优秀奖和无奖。
挑战赛“S”型赛道组和“8”字型赛道组各设第一、第二、第三名奖，其余挑战成功的队获颁挑战赛成功奖。
全国大学生工程训练综合能力竞赛秘书处。