XX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

XX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

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进展需要，展现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；注重展现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、运算机等专业技术，与机器人应用与推广需要有相应的使用和爱护修理人才的需求相吻合，表达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奉献。通过机器人大赛，能够为高职教育工作者和学生提供一个表达创新、展现能力、交流体会、竞技角逐的大平台；同时也为专业教学改革、校企合作、展现高职风采提供一个良好的楔机。

三、竞赛方式和时刻

1、组队方式

采取团体竞赛形式，每队由3名竞赛选手、1~2名指导教师组成。

2、竞赛方式

竞赛任务赛，各队机器人在规定时刻内完成规定任务，依照最终得分确定竞赛名次。

3、竞赛时刻

4月27—29日。

四、竞赛器材

（一）、竞赛场地

图1 场地立体成效图

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、动身区：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。竞赛时，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依照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、差不多尺寸等信息。

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。

竞赛场地的具体布局是随机的，在大赛开始时，现场公布。

（二）、竞赛机器人

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能够拆卸外，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、主操纵板、电机驱动板、巡线传感器可依照上部机械机构及整体设计需求改变安装位置，平台的车轮、万向轮安装位置能够前后移动。

（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操纵器操纵。

（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，否则不得参加竞赛，在此基础上自行设计机器人参加竞赛，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，否则不得参加竞赛，成绩以0分计。

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

3．机器人上部机构: 由参赛队依照竞赛任务自行设计制作，完成后的成效图如图3所示。

自制

购买或自制

图3 最终完成的机器人成效图

4．RFID读写器：读写器通过RS232与机器人平台主操纵板通讯，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，参赛队需要依照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竞赛开始时，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）、下发交通灯操纵命令、下发机器人启动命令。

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

③同意机器人上传的信息，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、竞赛任务

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）机器人动身后，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，具有唯独

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，机器人同意红绿灯信息，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，通过场上关键点时，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）竞赛开始后，由裁判给机器人下达启动指令，所有自动机器人能够依次启动，然而必须在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）所有机器人在动身区放置完毕后，操作机器人的队员必须赶忙退出赛地，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高的空间范畴，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能够改变，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）竞赛一旦开始，自动机器人不承诺分离。

机器人在场上发生故障时，为爱护机器人，参赛队员能够向裁判申请关闭机器人电源，然而关闭电源后，机器人在场上的位置不承诺改变。

4、机器人的重试

（1）每场竞赛每队承诺一次“重试”（但能够利用该机会重启多个机器人）。

（2）“重试”的申请被裁判承诺后，参赛队员必须把机器人搬回到机器人启动区，并尽快启动（承诺人工启动），承诺重试的机器人必须符合上述机器人的规定。