职业技能大赛机器人制作竞赛方案.docx
《职业技能大赛机器人制作竞赛方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《职业技能大赛机器人制作竞赛方案.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
职业技能大赛机器人制作竞赛方案
第十一届职业技能大赛“机器人制作”竞赛方案
第一部分竞赛规程
一、竞赛名称
机器人制作。
二、竞赛目的
通过竞赛，考察高职院校在机械结构技术、自动控制、单片机应用技术、信息技术等领域的理论教学与实践的成果。
普及机器人技术、展示高职院校在机器人项目的制作、控制与应用等领域的风采。
激发学生对机构组装、控制原理、传感器、编程技术等相关领域的学习兴趣，拓展学生视野，丰富学生知识，提升学生的综合素质。
本次竞赛提倡自主开发、自主设计、自主完成各功能模块的搭建。
培养队员独立思考能力、团队协作意识与组织管理能力；进一步推动自动化类、电子信息类以及计算机控制类专业的课程体系、教学体系、教学内容和教学方法的改革，提高高职院校的教学质量，促进高技能人才的培养工作。
三、竞赛方式和内容
（一）竞赛方式
竞赛采取团体竞赛方式，每支参赛队由2名选手组成，选手须为2014年同校在籍学生，其中队长1名，性别和年级不限。
（二）竞赛内容
§1、机器人及参赛队伍相关信息
机器人应该安装有便于裁判操作的启动与停止按钮。
每一个比赛队伍中，只允许有一台机器人报名参赛。
应明确每台参赛机器人的指导老师和参赛选手。
机器人命名：
每台机器人必须取名，并粘贴于机器人身上，用于报名、登记、标示、识别。
姓名长度不超过５个汉字，２个字母/数字算一个汉字。
外形尺寸：
尺寸形状要适应比赛场地，其水平面投影的尺寸小于200mm×300mm。
传感器：
在不违反规则和规范的情况下，不限制机器人传感器的类型和数量。
动 力：
请在每组比赛点名前为机器人充好蓄电池。
点名检录后，不得充电。
其他：
机器人不得伤害人，不得损坏场地、景点与环境。
§2、场地、路线、环境
§2.1场地
比赛场地约为2.4m×4.8m，采用背胶亚膜绿色喷绘，场地上引导线为黑色电工胶布黏贴。
场地线路有宽度约20mm的黑色引导线，用以引导机器人。
整个场地参考2014年驾驶员考试科目二的路线图设置，具体场地路线图如附图所示分为起止区、半坡起步区、侧方停车区、直角转弯及S转弯区、倒车入库区共五个部分组成。
其中，比赛的起止区为一个200mm×300mm的方形区域。
距离起止区150mm处有一块红色挡板，长约500mm，高约150mm。
机器人出发遇到红色挡板停止前进，待路况设置完毕，移除红色挡板后，机器人应自动恢复前进，并开始计时。
§2.2照明
实际比赛场地的环境，不能保证光线照明均匀。
比赛场地周围的照明等级为一般室内状况，门窗可能有阳光射入。
参赛者在比赛前有一定时间了解赛场的光线情况及标定机器人。
比赛的挑战之一就是要求机器人能够在一个不确定照明、阴影、散光等实际情况的环境中进行比赛。
参赛者应意识到难以保证比赛现场有人使用照相机和摄像机的辅助光源，设计者应采取措施尽量避免这些光源对机器人的影响。
§3、比赛程序
机器人比赛分为二轮（初赛、决赛）进行。
每轮比赛中每个机器人可以走两次，每次15分钟（实际比赛时，根据参赛机器人数量、时间和场地情况，以指导老师会议正式公布的赛程为准。
）
1、第一轮比赛（初赛）
所有报名且资格审查符合条件的机器人参赛。
本轮比赛中，一台机器人可以连续走两次，取最好的成绩。
选出前三名机器人，进入决赛。
2、第二轮比赛（决赛）
第一轮比赛成绩的前3位机器人有资格进入第二轮比赛（决赛），但一个参赛队最多只能有1位机器人进入前3位，空余位置由后面机器人替补。
本轮比赛中，一台机器人可以连续走两次，取最好的成绩。
按照成绩分别出一等奖、二等奖和三等奖。
§4、赛前准备工作
§4.1赛前会议
报道后比赛前，召开赛前会议：
1、抽签决定机器人编号；打印发放各机器人标识牌；
2、确定比赛分组及场地安排；
3、其他事宜。
§4.2点名、核查、集中摆放
每轮比赛开始时间前15分钟，开始点名、称重、量尺寸、拍照，所有机器人集中摆放于比赛场内指定位置，不得再进行充电与维护。
开赛时间到，点名未到、未集中摆放的机器人视为自动放弃本轮比赛。
本轮机器人全部比赛完毕后，机器人集体退场。
§4.3机器人就位
即将上场的机器人放在起止区，裁判发出开始信号后，机器人由裁判或其助理操纵出发，因此，机器人应该有便于裁判操作的启动与停止按钮。
§4.5出发、开始计时
就位完毕，门上的红色挡板向上升起，机器人自动正式出发，并且开始计时。
在每一轮比赛中，若机器人在第一次运行时无法正常返回起止区，由裁判或其助理操纵出发开始第二次的运行。
§5、机器人驾考计时计分
比赛过程的任务分采用分数累加制度，每完成一定的步骤，累加相应的分数。
比赛主要由启动、半坡起步、侧方停车、直角转弯及S转弯、倒车入库共五个部分组成，分别阐述如下：
1）启动：
门上的红色挡板向上升起，机器人自动出发，并且开始计时。
机器人返回起止区，停止计时。
自裁判发出启动命令后，机器人在30秒钟内不能从起点出发，则取消其本次比赛资格；两次不能在30秒钟内从起点出发，则取消其本轮比赛资格。
每次比赛中，机器人启动后，规定的比赛时间到，尚未回到起止区时，立即停止比赛。
此前的累计得分有效。
机器人行进中，本体的全部投影明显脱离引导线时，立即停止比赛。
此前的累计得分和计时均有效。
2）半坡起步：
由半坡定点停车和起步两个步骤构成，半坡定点停车位置如图所示，当机器人在半坡定点停车位置停车（所有轮子都在定点停车方框内），加10分；停止时间超过5秒后，机器人启动并继续往前行走，加5分；
3）侧方停车：
由定点停车、侧方入库停车和出库三个步骤构成；定点停车位置如图所示，当机器人在定点停车位置停车（所有轮子都在定点停车方框内），加10分；机器人倒车并从侧面驶入侧边的停车库，停车时所有的轮子都在侧边的停车库内，加20分；停车时间超过5秒后，机器人启动并自动回到寻迹线上，继续往前行走，加5分；
4）直角转弯及S转弯：
由直角转弯及S转弯两个步骤构成；当机器人顺利通过直角转弯时，加5分；当机器人顺利通过S转弯区时，加5分；
5）倒车入库：
由定点停车、倒车入库停车两个步骤构成；定点停车位置如图所示，当机器人在定点停车位置停车（所有轮子都在定点停车方框内），加10分；机器人倒车并且其尾部先驶入停车库，停车时所有的轮子都在停车库内，加30分；比赛结束，计时计分；
6）每台机器人在每一轮比赛中可运行机器人两次，共有2个成绩，取高分排名。
每一轮比赛的成绩均不带入下一轮比赛。
7）比赛名次按得分高低排序；得分相同时，用时较少的机器人胜出；如仍然不能区分名次，排名并列的机器人进行加赛，直至区分名次；但不影响奖项分布的并列，不必加赛。
§6、其他
1）本项目，计时、计分以人工系统为主。
比赛时，主裁判决策。
2）实际制作的场地及相关设备与本规则公布的相比，几何尺寸难免有一定误差，可能长度不同；可能交叉角度不同；可能图中为直线，实际有些弯曲；场地表面由于拼接，会有小缝隙和不平整；粘贴引导线也会有缝隙和不平整；比赛一段时间后，场地有磨损等等。
3）本规则，以每次比赛的大赛组委会公布的版本为准。
比赛现场出现的问题，由本项目技术委员会协商解决。
4）本规则如与大赛组委会的其他规定不一致时，以大赛组委会规定为准。
四、竞赛规则
1.每个参赛队仅限一台自主机器人去完成任务，必须使用教学中所学的单片机作为机器人控制器（51或AVR系列单片机），机器人身上要有明显的本队标志。
2.本着自主创新、自主研发精神，参赛队伍应尽量使用自制机器人（部分设计也可采用机器人套件为基础平台）。
3.参赛队按照参赛时段进入比赛场地，自行决定选手分工、工作程序和时间安排，利用现场提供的所有条件，用尽可能短的时间完成竞赛任务。
4.参赛队在赛前须先进行抽签确定比赛次序来完成比赛任务。
5.比赛在两天内完成，竞赛过程中，食品和饮水由赛场统一提供。
6.由大赛组委会组织参赛队指导老师进行抽签，并对结果签字确认；参赛队填写登记表，裁判员对各参赛选手的身份和填写资料进行核对。
赛前由主办方组织各参赛队按次序参观比赛现场，了解比赛规则及各要求，同时提交机器人统一封存。
第一阶段为调试和比赛阶段，总时长6小时。
比赛时，每个队2名参赛选手入场，由1名参赛选手进行操作,裁判员负责现场的管理和计时工作。
比赛时总时长30分钟，采用2轮比赛方式，允许场内调试2次，参赛选手可在期间调整参赛作品（限硬件方面），在30分钟内完成比赛（包括调试），选手应自行分配好时间（若超出比赛时间将终止比赛），取最好一轮比赛成绩为第一阶段成绩。
第二阶段为答辩阶段，每队15分钟，由裁判审查作品并提问，包括机器人设备所用的结构图纸、电路原理图、工艺制作文件等，根据竞赛标准记录成绩，场外人员应当保持安静，以免影响参赛选手。
总成绩由第一阶段成绩、第二阶段答辩成绩以及比赛过程中表现出来的职业素养分组成。
7.比赛过程中如有异议，可在赛后向裁判或组委会提出，严禁在赛场中喧哗，影响竞赛进程，违规一次者警告一次，违规两次者，视情况扣分。
8.比赛过程中，参赛选手须严格遵守相关操作规程，除比赛规定工具其余不可带入赛场，违者视作犯规，确保设备及人身安全，并接受裁判员的监督和警示；若因选手个人因素造成设备故障，裁判长有权决定终止比赛；若因非选手个人因素造成设备故障，由裁判长视具体情况做出裁决。
9.参赛队需按照竞赛要求提交比赛结果，裁判员在规定位置做标记，参赛队选手一起签字确认。
10．比赛结束，参赛队需清理现场，并将现场设备、设施恢复到初始状态，经裁判员确认后方可离开赛场。
五、竞赛场地与设备
（一）竞赛场地
根据竞赛流程要求，机器人测试场地与比赛场地由主办方提供及分配。
赛场采光、照明和通风良好，提供稳定电源，并备有供电应急设备。
（二）竞赛设备
竞赛时调试需要的各种工具（如螺丝刀，钳子）由参赛队自带。
六、评分办法与标准
（一）评分办法
参赛队在比赛过程中，由裁判员记录参赛机器人对赛题的完成情况，并记录完成时间。
参赛队提交的竞赛结果，即所设计制作的机器人样机、比赛报告文件，经裁判员确认后交检测组检测，根据下述评分标准评分。
（二）评分标准
参赛队的成绩由整体设计分（占总分40%）、职业素养分（占总分10%）和任务得分（占总分50%）组成，总分共计200分。
1.整体设计分评分方法
（1）整体设计分满分为80分。
（2）比赛裁判按照参赛队的系统设计、机械图纸、电路图纸以及程序代码从自创性、先进性、合理性、稳定性和经济环保、可拓展性等因素，并根据学生的答辩成绩进行综合评定，如表一所示。
成绩项
比例
绝对分
备注
系统设计
20%
16
自创性、先进性、合理性、稳定性、经济环保、可拓展性等。
机械图纸
20%
16
关键部件的图纸
电路图纸
20%
16
关键电路的图纸
程序代码
20%
16
必须得有程序算法
答辩
20%
16
PPT，15分钟
总分
100%
80
表一、整体设计分评定表格
2.职业素养分评分方法
（1）职业素养分满分为20分，如表二所示。
（2）职业素养分由该场比赛裁判按照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。
成绩项
比例
绝对分
备注
公平守纪
20%
4
1公平竞赛，遵守赛场纪律。
安全文明
20%
4
2遵守操作规程，安全、文明参赛。
高效合作
20%
4
3冷静、高效，分工合作，一丝不苟。
整洁规范
20%
4
4着装规范整洁，爱护设备，保持竞赛环境清洁有序。
善于沟通
20%
4
5抗工作环境干扰能力强、善于与裁判沟通。
总分
100%
20
表二、职业素养分评定表格
3.任务得分
由（§5机器人驾考计时计分部分）决定。
4.总分
比赛总分是由上述三个环节评分之和构成，如表三所示。
成绩项
比例
绝对分
备注
整体设计分
40%
80
表一
职业素养分
10%
20
表二
任务得分
50%
100
由（§5机器人驾考计时计分）决定
总分
100%
200
表三、比赛总分评定表格
七、奖项设置
竞赛初步设置参赛选手团体奖，一等奖、二等奖、三等奖各一名。
按照大赛组委会的决定执行。
八、报名方式
报名原则
1、必须是2014年在校学生；
2、自由组队原则，每队2人；
3、填写报名表格（表四），上交陈相德老师（实训楼307），时间截止11月15日。
姓名
学号
联系电话
E_mail或QQ
备注（特长：
硬件/软件）
表四、报名表格
九、训练与指导
赛前两周正式开始训练与指导,主要内容包括:
1、赛程研读与分析；
2、5S现场管理法的训练与指导；
3、任务驱动型行动准则的训练与指导；
4、硬件技术、软件技术等实际技术的训练与指导；
5、技术文档的训练与指导。
一十、经费预算
科目
单价
预计数量
预计经费
备注（计算依据与说明）
一、实验室器材
1、海报喷印
30元/m2
1×2m2×4
240
2、器材购置
1）、机器人平台
200元/台
10队
2000
铝合金小车套件
2）、控制器
30元/台
10队
300
51最小系统
3）、传感器
160元/台
10队
1600
各种传感器
人体红外感应器
10元/台
热释电模块HC-SR501
测速传感器
30元/台
测速模块
光电传感器
30元/台
光电开关
金属传感器
20元/台
霍尔传感器
颜色传感器
30元/台
颜色识别模块
红外循迹传感器
30元/台
超声波传感器
10元/台
超声波测距模块
4）、驱动器
30
2×10队
600
L298n
二、个人补贴
1、误餐补贴
15/餐/人
2×10队
300
2、其他
三、共计
5040
表五、经费预算
第二部分
技术文件
一、竞赛要求
（一）竞赛委员会工作人员
1.忠于职守，努力工作，全心全意为参赛选手和裁判员服务，提供良好的竞赛环境和条件。
2.遵守竞赛纪律和规则，保证公平公正，不以权谋私。
3.违反规定，给竞赛带来恶劣影响或造成严重损失的，将给予必要的处理。
（二）裁判员
1.遵守裁判规则，尊重参赛选手，维护竞赛秩序。
2.在执裁过程中，排除可能来自各方面的干扰，杜绝不正当行为。
3.违反裁判规则，营私舞弊，将受到批评或警告，情节严重的取消裁判资格。
（三）领队和参赛选手
1.服从指挥，文明礼让，体现良好的职业道德和竞赛精神。
2.严格遵守竞赛规则，不得违规作弊。
如发现作弊将视情节扣分，严重者将被取消参赛资格。
3.竞赛中如发生争议，现场以裁判为准，重要事项以仲裁组裁定为准。
二、竞赛环境
1.竞赛场地开阔、平整，采光、照明和通风良好，为参赛各组提供桌台、电脑及相关仪器设备。
2.比赛场地按照以下标准配置：
（1）参赛队比赛区：
每个参赛队配有2张实训台，并配有电源5孔插座2个，电脑两套及信号源、示波器、下载器等设备，3张椅子，纸箱1个（用以临时存放比赛使用工具），参赛队标牌。
（2）小型多媒体会议室，作为赛前赛题布置、比赛临时注意事项使用，同时可作为学生复测调试、答辩场地使用。
（3）裁判室：
配有电脑6台，A4激光打印机2台，桌椅20套，饮水机，纸杯,文具用品。
三、竞赛技术平台
1.组委会负责提供一个统一的单片机控制平台，包括51单片机最小系统、单片机编程器以及单片机开发软件平台，作为机器人驾考的控制器；
2.组委会负责提供直流电机及相应的L298n驱动模块，作为机器人驾考的运动装置；
3.组委会负责提供一定数量的电子元器件、烙铁、焊锡等，便于参赛队伍完成电路的设计与实现。
第三部分竞赛须知
一、参赛队须知
1.竞赛采用团队比赛形式。
2.参赛队名称：
统一使用学校名称。
3.参赛队组成：
参赛选手为2013年同校在籍高职学生，不分性别、不分年级，每队3名选手，指定队长1名。
4.每个参赛队配备不超过1名指导教师，负责本校参赛队的参赛组织和与大赛组织机构的联络，指导教师参与赛题的分析、进行技术要点的提示，对本队竞赛的进展进行检查与督促，给出改进与补救措施的建议。
指导教师的指导仅限于口头，不得亲自动手操作。
5.参赛队选手在报名获得确认后，原则上不再更换，如筹备过程中，选手因故不能参赛，参赛学校主管部门须出具书面说明，按相关程序补充选手并接受审核；竞赛开始后，参赛队不得更换参赛选手，允许队员缺席比赛。
任何情况下，不允许更换新的指导教师，允许指导教师缺席。
6.各参赛队在竞赛工作区域的赛位采用抽签方式确定。
7.参赛队所有人员在竞赛期间未经组委会批准，不得接受任何与竞赛内容相关的采访，不得将竞赛的相关情况及资料私自公开。
二、指导教师须知
1.每个参赛队的指导教师不得亲自动手操作。
2.对比赛过程及结果有疑议者，应及时向裁判长书面反映，不得在场外喧哗，影响赛场纪律。
三、参赛选手须知
1.参赛选手须认真填写报名表内容，提供个人身份证明，弄虚作假者，将取消比赛资格和竞赛成绩。
2.参赛选手凭大赛组委会颁发的参赛证和有效身份证件（身份证、学生证）参加竞赛及相关活动，参赛队按照赛程安排和规定时间前往指定地点。
3.参赛选手进入赛场前抽取赛位号，并对抽签结果签字确认。
4.参赛选手按规定时间进入竞赛场地，对现场条件进行确认并签字，按统一指令开始竞赛。
5.教师指导、选手休息、饮食及如厕时间均计算在比赛时间内。
6.参赛队须按照竞赛要求及程序提交竞赛结果及相关文件，禁止在竞赛成果上做任何与竞赛无关的标记。
7.竞赛结束时间到后，选手不得再进行任何与比赛有关的操作。
参赛队若提前结束比赛，应向裁判员举手示意，裁判员记录比赛完成时间。
8.参赛选手须严格遵守操作规程，确保人身及设备安全。
若因选手个人原因出现安全事件或设备故障，由裁判组裁定其竞赛结束，保留竞赛资格，累计其有效竞赛成绩；非选手个人原因出现的安全事件或设备故障，由裁判组做出裁决，可视具体情况给选手补足排除故障耗费时间。
9.参赛选手须严格遵守赛场规章制度，服从裁判，文明竞赛。
有作弊行为的，参赛队该项成绩为0分；如有不服从裁判、扰乱赛场秩序等不文明行为，按照相关规定扣减分数，情节严重的取消比赛资格和竞赛成绩。
10.参赛队完成竞赛并提交结果后，应对赛位进行清理、对设备进行整理并恢复到初始状态；大赛工作人员到达现场清点工具、设备等，参赛选手签字确认；工具、设备损坏的，须有实物存在；工具、设备丢失的，参赛队照价赔偿。
第四部分竞赛操作流程
一、竞赛准备
所有参赛队应提前30分钟到达比赛现场会议室集中，等候检录。
二、竞赛检录
参赛选手必须在赛前规定时间到检录处向本场工作人员报到,未按时检录的小组将被取消参赛资格。
三、等候竞赛
参赛选手检录后在指定地点集中，公布比赛期间注意事项、说明如何用服务器下载赛题和提交资料，期间禁止大声喧哗，禁止使用闪光灯拍照或录像。
四、正式竞赛
参赛选手在规定时间内完成相关的任务。
五、提交竞赛成果
比赛结束后须提交实物（电子产品样机，包括产品装配的前后面板封装）及由参赛选手上传产品设计和制作过程相关的电子版数据，包括：
1.电路原理图、印刷电路板图、程序清单。
2.按照组委会提供的固定格式编写、提交详细的设计文件、工艺文件（包括主要的工艺流程、装配图、产品参数等）。
3.电子产品设计简单使用说明书等。
六、退出竞赛场地
作品和资料提交完后，参赛选手有秩序退场，禁止在比赛场地逗留，期间保持安静。
七、复测答辩
公布进入复测的参赛选手名单、各队在20分钟的准备时间后开始进入答辩环节，答辩过程参赛选手可以演示所完成的作品，叙述产品的情况，不允许对作品进行改动。
八、查询比赛成绩
按照组委会规定公布比赛成绩，具体查询方式另行通知。
第五部分
竞赛安全与突发事件应急处理预案
2014年福州职业技术学院机器人制作项目竞赛将于2014年11月05日在电子信息工程系举行。
为保证竞赛的顺利进行，确保参赛人员及财产安全，特制定本预案。
一．安全小组成员
张建彬、陈相德、彭胜敏、刘正翔、杨君、王雪飞
二．安全应急处理分工和职责
1、现场总指挥：
张建彬
2、场地设备安全：
彭胜敏、张建彬
3、触电、火警或自然灾害：
陈相德
4、刑事案件：
陈相德、杨君
5、意外受伤，或突发疾病：
王雪飞
三、安全应急处理工作细则
1．竞赛前对比赛场地的消防设施，用电安全，建筑物及安全通道进行检查，消除危险隐患。
2．竞赛活动期间，赛场方要安排足够的保安人员值班，值班人员负责指引参赛人员入场，和指引车辆停放，维护赛场不受外界干扰，并在发生紧急情况时引导疏散参赛人员。
3．各赛场都要有电工，医务人员在比赛时间在比赛场地待命，随时协助处置突发的各类事故。
保证有一辆面包车在竞赛场地待命。
4．发生火灾或自然灾害时，在场的负责人应立即采取应急措施，并及时联系相关负责人，由相关负责人组织力量处置或拨打119或120联系。
其他在场所有人员要在相关负责人的指挥下及时、有秩序地向空旷的平地紧急疏散。
5．遇到有人意外受伤，或突发疾病时，在场的负责人应立即采取措施对伤病人进行适当救护，并及时联系相关负责人，由相关负责人组织力量处置或拨打119或120联系。
6．遇到突然发生涉及刑事案件时，在场的负责人应及时联系现场相关负责人，并由相关负责人与110联系，并注意保护好现场。
7．发现用电器漏电或电线短路时，不得擅自维修。
应及时联系相关负责人，由相关负责人联系值班电工等进行处理。
8．发生突发事件不可控制时，由现场总指挥作出安排通知公安机关和上报上级主管部门。
升级会员 