机器人试题及竞赛项目

1．FMC是（）的简称。

A．加工中心B．计算机控制系统C．永磁式伺服系统D．柔性制造单元。

答案：D2．由数控机床和其它自动化工艺设备组成的（），可以按照任意顺序加工一组不同工序与不同节拍的工件，并能适时地自由调度和管理。

A．刚性制造系统B．柔性制造系统C．弹性制造系统D．挠性制造系统答案：B3、工业机器人的额定负载是指在规定范围内（）所能承受的最大负载允许值A．手腕机械接口处B．手臂C．末端执行器D．机座答案：A4、工业机器人运动自由度数，一般（）A．小于2个B．小于3个C．小于6个答案C解析：手腕一般有2～3个回转自由度5、步行机器人的行走机构多为（）A．滚轮B．履带C．连杆机构D．齿轮机构答案C二、多选题1、工业机器人由（）组成A.伺服装置B.控制装置C.驱动装置D.操作机E．传感机答案：BCD2、工业机器人按坐标形式分类，有（）A.圆柱坐标系B.直角坐标系C.极坐标系D.球坐标系E.关节坐标系答案：ABDE3、工业机器人安装在末端执行器上的夹持器分为（）A.机械夹紧B.磁力夹紧C.液压张紧D.气动夹紧E.真空抽吸答案：ABCE4、工业机器人的编程方式有（）A.自动控制方式B.示教编程方式C.语言编程方式D.模拟方式E.自动编程方式答案：BC5.FMS由（）等于系统组成。

A.物流系统B.信息流系统C.能源流系统D.加工系统E.材料系统答案：ABD6、工业机器人按控制方式分，可分为（）。

A.点位控制B.轮廓控制C.连续轨迹控制D.位置控制答案：AC7、CIMS是（）A.计算机集成制造系统的简称B.它将CIM具体应用到企业中C.按照集成思想构成的一个具体的系统D.它包括产品设计、生产计划等。

答案：ABCD三、简答体1、在数据库与网络的支持下，组成计算机集成制造系统包括哪些？答案:计算机集成制造是运用系统工程的整体优化的观点，将现代信息技术和生产技术结合起来综合应用。

1、产品设计2、生产计划3、生产控制4、生产设备5、生产工艺一、竞赛内容模拟建造高铁的工作过程，在机器人平台实现工件的自动识别、抓取、运输和投放功能。

参赛队使用大赛组委会指定的机器人平台，在此基础上设计制作能够满足比赛要求的机器人，使机器人在比赛场地中完成比赛任务。

二、竞赛方式（1）比赛以团队方式进行，每支参赛队由3名选手组成，须为同校在籍学生，其中队1名，性别和年级不限，可配2名指导教师，每校最多3个参赛队。

（2）比赛期间，允许参赛队员在规定时间内按照规则，接受指导教师指导。

参赛选手可自主选择是否接受指导，接受指导的时间计入竞赛总用时。

（3）赛场开放，允许观众在不影响选手比赛的前提下现场参观和体验。

三、竞赛注意事项（1）除允许自带参赛作品外，禁止携带和使用其他任何设备、通信工具及参考资料进入赛场。

（2）参赛队自行决定选手分工、工作程序和时间安排。

（3）参赛选手进场后要检查硬件设备是否正常。

（4）参赛队必须持携（佩）带参赛证按竞赛时间，提前30分钟检录进入赛场，竞赛现场工作人员负责对各参赛选手的身份检查。

迟到15分钟者不得参加竞赛。

四、竞赛设备竞赛机器人平台由无锡职业技术学院机器人研究所与中科机器人研究工作室联合研制，选用B方案：1台CRT-M100型手动平台和2台CRT-A200型自动平台。

每场比赛中，每队只允许有一台手动机器人，自动机器人不能超过2台。

手动机器人平台CRT-M100配备了2台24VDC、150转/分、70W功率的直流减速电机以及主处理器控制板、电机驱动板；并提供了完整的机器人控制程序和方法。

自动机器人平台CRT-A200配备了2台24VDC、150转/分、70W功率的直流减速电机以及16路寻线传感器、寻线传感器信号处理板、处理器控制板、电机驱动板；并提供了完整的机器人寻线算法以及控制程序，可以依靠地面白色引导线实现在比赛场地全场范围内的运动、定位；处理器控制板提供了充足的I/O接口，可以供参赛队使用。

机器人平台解决了机器人在比赛场地上运动的问题，参赛队需要自行开发上部机构，包括储球箱，抓取、投放机构，再将它们与机器人平台组合在一起，组成完整的参赛机器人。

自动机器人平台提供了16路巡线传感器信号接受处理，平台左右轮调速电机的控制以及相关程序，平台可以沿白色引导线巡线前进、经过了指定数量的白色引导线交叉点后后停止、转弯等。

但是对于场地上桥墩的识别、球的抓取投放等所需要的硬件和软件需要参赛队自行设计。

4.1手动机器人（1）手动机器人必须通过电缆连接的遥控器或使用红外、可见光、声波摇控器操作，不允许使用射频控制，操作手不允许骑在手动机器人上。

（2）通过电缆操作时，电缆在机器人上的连接点至少应高出地面1000mm，同时，从手动机器人到控制盒的电缆长度不超过3000mm。

（3）比赛开始时，在手动启动区的机器人大小必须限制在800mm长、800mm宽、1500mm高。

（4）比赛开始后，手动机器人的大小和形状可以改变，高度必须限制在2000mm以内，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）。

此外，在比赛期间，手动机器人不允许分离。

（5）每个参赛队只允许有一名队员在比赛场地控制手动机器人。

（6）比赛一旦开始，参赛队员就不允许接触手动机器人。

（7）手动机器人只允许在手动区运行。

（8）手动机器人允许进入公共区上方，不能进入也不能利用自身部件延伸到自动机器人运行区除公共区以外的区域、对方自动机器人启动和对方的建筑材料堆放区。

（9）手动机器人在任何情况下不能触碰到本队的自动机器人。

（10）手动机器人在任何情况下、任何区域不能触碰对方的自动机器人，并且要主动避让对方自动机器人。

（11）手动机器人不能阻止对方从对方的建筑材料堆放区取建筑材料。

（12）当两队的手动机器人相互干涉时，裁判将要求两队各自靠右行走。

4.2自动机器人（1）每台自动机器人由队员启动后必须是自主运动的。

（2）比赛开始后，所有自动机器人可以依次启动。

每台自动机器人必须一次操作启动。

（3）所有自动机器人启动后，负责启动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、800mm宽、1500mm高的空间范围。

（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，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。

（8）每队自动机器人启动区周围有一个“限制区”，比赛开始后15秒内，对方无建筑材料的自动机器人不得进入（详情参见图1）。

4.3自动机器人的重试（1）对于自动机器人，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，参赛队员必须把自动机器人搬回到自动机器人启动区，并尽快启动，允许重试的机器人必须符合规则5.3。

（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。

（4）当“重试”导致积分比分变化或违反规则时，由裁判作出裁决，包括“重试”是否有效。

4.4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0.8MPa，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。

4.5重量所有自动和手动机器人包括能源、电缆、遥控器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50kg。

五、竞赛场地和竞赛规则5.1比赛场地规格比赛在方形场地（12000mm╳8000mm）上进行，场地四周有木质围栏（高100mm，厚30mm）。

比赛场地的地板是20mm厚的胶合板，刷乳胶漆。

比赛场地包括一个手动区和一个自动区。

图1 场地示意图5.1.1手动区手动区在自动区外围，刷黄色乳胶漆。

在手动区处有2个手动启动区和建筑材料存放区。

（1）手动启动区手动机器人启动区呈方形（800mm╳800mm），位于手动区，有两个启动区，红色区域供红队使用，蓝色区域供蓝队使用。

（2）建筑材料堆放区每个参赛队的建筑材料堆放区位于比赛场地的角上，每场比赛开始前，每个堆放区排列了16个材料。

5.1.2自动区自动区位于比赛场地中央，呈长方形，刷绿色乳胶漆，周围有高100mm，厚30mm的木质围栏。

在自动区外围有一圈宽度为210mm的公共区，刷浅绿色乳胶漆。

在自动区，有Y向间隔600mm，X向间隔800mm的导向线，导向线由30mm宽的白色无光不干胶纸制成。

自动区包括自动机器人启动区和桥墩。

（1）自动机器人启动区有两个自动机器人启动区，启动区是800mm╳1000mm的方形区域，红色区域供红队使用，蓝色区域供蓝队使用。

（2）桥墩场地内共有16个空心桥墩，桥墩内径为160mm ，壁厚3～5mm，桥墩内孔深为210mm。

外围桥墩总高300mm，中间桥墩总高450mm，内区桥墩总高600mm。

5.1.3建筑材料建筑材料为直径150mm、重量约150g±20g的胶质小篮球。

球内气压需要控制，使其弹性较差。

球从1m高处落下时反弹高度不应超过150mm±50mm。

两队分别使用红色和蓝色的球，任何情况下不能使用对方的球。

5.2比赛规则(1)手动机器人比赛开始时不能携带“建筑材料”，必须到己方建筑材料堆放区拿取“建筑材料”，并放置到位于公共区的桥墩内得分，或者可以将“建筑材料”放在合适的位置给自动机器人使用，这样自动机器人可以在自动区取得更高分数。

(2)不允许手动机器人拿取或移动对方成功放在“桥墩”内的“建筑材料”，但可以改变“建筑材料”的位置来得分或把“建筑材料”放在其它“桥墩”内（第二阶段适用）。

(3)自动机器人比赛开始时可以携带“建筑材料”，也允许自动机器人拿取比赛场地上可以拿取的或由己方手动机器人提供的“建筑材料”，从而再取得更高分数。

(4)如果自动或手动机器人成功将“建筑材料”放在对方已放在“桥墩”内的“建筑材料”上，对方将失去在这个“桥墩”的得分。

（第二阶段适用）。

六、竞赛项目时间安排与流程比赛分为两个阶段——预赛和决赛（比赛规则的条款后面会标注适用于第几阶段，如无标注则都适用）预赛（第一阶段）：各参赛队在赛场的规定区域内两两进行无对抗的比赛。

1.比赛开始前，机器人的设置必须在接到设置信号后一分钟内完成。

2.每场比赛时间为三分钟。

3.每队向每个桥墩投入至少一个建筑材料，如在三分钟内完成的队伍计15分，同时统计完成用时；若未完成任务的队伍按照实际情况计分。

4.一轮比赛结束后，原同场参赛队交换场地再进行一次比赛。

5.两次比赛取成绩最好一次为最终成绩，根据成绩选出总参赛队伍的30%进入决赛，未进入决赛的队伍根据成绩，选出总参赛队伍的30%颁发三等奖。