工业机器人技术应用国赛项规程完整.docx
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工业机器人技术应用国赛项规程完整
2016年全国职业院校技能大赛高职组
“工业机器人技术应用”赛项规程
一、赛项名称
赛项编号：
GZ-070
赛项名称：
工业机器人技术应用
英语翻译：
Industrialrobottechniqueandapplication
赛项组别：
高职
赛项归属产业：
制造
二、竞赛目的
通过竞赛，检验和展示高职院校工业机器人技术应用等相关专业的教学改革成果以与学生的通用技术与职业能力，引领和促进高职院校与本赛项相关专业的教学改革，激发和调动行业企业关注和参与教学改革的主动性和积极性，推动提升高职院校的人才培养水平。
三、竞赛容
本赛项以工业机器人智能工作站系统作为竞赛平台，多名参赛选手协作完成工业机器人应用工作站系统中的配套设备机械电气系统的装调、工业机器人标定、通讯设置与操作编程、视觉系统编程调试、AGV机器人与码垛机器人的编程调试等基本工作任务，并通过对系统的人机界面开发与控制程序设计等完成工业机器人智能工作站系统的联机运行和特定制造流程等综合任务。
参赛选手在规定时间（4小时30分），以现场操作的方式，根据赛场提供的有关资料和赛项任务书，完成基本赛项任务与综合赛项任务，具体的竞赛详见表1：
表1“工业机器人技术与应用”竞赛容与时长
比赛容
比重
时间
比赛安排
按任务要求完成对比赛系统的机器人相关设备进行机械和电气改造，使其能够组成工业机器人智能工作站系统。
20%
4小时30分
分组比赛
按任务要求完成智能视觉系统的流程编辑，实现工件流水线上的零件的缺陷检验和工件形状种类的识别。
10%
按任务要求完成工业机器人参数设定、标定与与PLC通信链路的建立与测试。
15%
按任务要求完成机器人相关基本模块单元的测试用的人机界面、通讯以与底层控制程序的编制。
25%
对竞赛设备进行整体操作、编程和调试，达到任务书规定综合任务（包括零件检验、分拣、装箱、转运等）的工作要求和技术要求。
20%
竞赛过程中的职业素养与安全意识。
10%
四、竞赛方式
1.竞赛采用团体赛方式，不计选手个人成绩，统计参赛队的总成绩进行排序。
2.竞赛队伍组成：
每支参赛队由3名比赛选手组成，3名选手须为同校在籍学生，其中队长1名，性别不限，每队可配2名指导教师。
3.组织机构：
在全国职业院校技能大赛组委会与执委会的指导下，在赛区组委会与执委会的领导下，由全国机械职业教育教学指导委员会牵头成立2016年全国职业院校工业机器人技术应用技能大赛执委会，下设本赛项专家组、裁判组、监督组、仲裁组和组织保障工作组。
4.竞赛均各自采取多场次进行，由赛项执委会按照竞赛流程组织各领队参加公开抽签，确定各队参赛场次。
参赛队按照抽签确定的参赛时段分批次进入比赛场地参赛。
5.赛场的赛位统一编制赛位号，参赛队比赛前30分钟到赛项指定地点承受检录，进场前15分钟抽签决定赛位号，抽签完毕后，随即按照抽取的赛位号进场，然后在对应的赛位上完成竞赛规定的赛项任务。
赛位号由参赛选手抽取，抽取赛位号的步聚：
1.抽签由赛场抽签裁判主持；
2.参赛选手随机抽取赛位号，并在赛位记录单上签名确认；
3.赛位号不对外公布，抽签结果由赛项办公室密封后统一保管，在评分完毕后统计成绩。
4.竞赛平台由全国职业院校技能大赛执委会组织专家评选确定。
5．各省（自治区、直辖市）参赛队分配数以全国大赛执委会通知为准。
6.不邀请国际团队参赛，欢迎国际团队到场观赛。
五、竞赛流程
具体的竞赛日期，由全国职业院校技能大赛执委会与赛区执委会统一规定，本赛项竞赛3天，选手第一天上午报到，下午召开赛前说明会和场次抽签活动、并安排选手熟悉赛场；第二、三天进行正式比赛。
第四天举行赛后说明会、颁发获奖证书。
详见表2竞赛日程表。
表2竞赛流程
日期
时间
事项
参加人员
地点
竞赛前2日
20:
00前
裁判、仲裁、监督报到
工作人员
住宿酒店
竞赛前1日
09:
00-14:
00
参赛队报到，安排住宿，领取资料
工作人员、参赛队
住宿酒店
09:
00-12:
00
裁判培训会议
裁判长、裁判员、监督组、专家组
会议室
13:
00-14:
30
裁判工作会议
裁判长、裁判员、监督组
会议室
15:
00-16:
00
领队会
各参赛队领队、裁判长
会议室
16:
00-16:
40
熟悉赛场
各参赛队领队
竞赛场地
16:
40
检查封闭赛场
裁判长、监督组
竞赛场地
17:
00
参赛领队返回酒店
竞赛场地
竞赛
第1日
07:
00
参赛队到达竞赛场地前集合
各参赛队、工作人员
竞赛场地前
07:
00-07:
30
1）大赛检录
2）第一次抽签加密（抽序号）
3）第二次抽签加密（抽工位号）
1）参赛选手，检录工作人员
2）参赛选手、第一次加密裁判、监督
3）参赛选手、第二次加密裁判、监督
1）竞赛场地前
2）一次抽签区域
3）二次抽签区域
07:
30-12:
00
正式比赛（第1场）
参赛选手、裁判、专家、仲裁、监督
竞赛场地
12:
40-13:
30
午餐
参赛选手、裁判、工作人员、指导教师
参赛选手：
竞赛场地
其他：
酒店
13:
30-14:
00
1）大赛检录
2）第一次抽签加密（抽序号）
3）第二次抽签加密（抽工位号）
1）参赛选手，检录工作人员
2）参赛选手、第一次加密裁判、监督
3）参赛选手、第二次加密裁判、监督
1）竞赛场地前
2）一次抽签区域
3）二次抽签区域
13:
40-18:
00
正式比赛（第2场）
参赛选手、裁判、专家、仲裁、监督
竞赛场地
竞赛
第2日
07:
00
参赛队到达竞赛场地前集合
各参赛队、工作人员
竞赛场地前
07:
00-07:
30
1）大赛检录
2）第一次抽签加密（抽序号）
3）第二次抽签加密（抽工位号）
1）参赛选手，检录工作人员
2）参赛选手、第一次加密裁判、监督
3）参赛选手、第二次加密裁判、监督
1）竞赛场地前
2）一次抽签区域
3）二次抽签区域
07:
30-12:
00
正式比赛（第3场）
参赛选手、裁判、专家、仲裁、监督
竞赛场地
12:
40-13:
30
午餐
参赛选手、裁判、工作人员、指导教师
参赛选手：
竞赛场地
其他：
酒店
13:
30-14:
00
1）大赛检录
2）第一次抽签加密（抽序号）
3）第二次抽签加密（抽工位号）
1）参赛选手，检录工作人员
2）参赛选手、第一次加密裁判、监督
3）参赛选手、第二次加密裁判、监督
1）竞赛场地前
2）一次抽签区域
3）二次抽签区域
13:
40-18:
00
正式比赛（第4场）
参赛选手、裁判、专家、仲裁、监督
竞赛场地
07:
00
参赛队到达竞赛场地前集合
各参赛队、工作人员
竞赛场地前
竞赛
第3日
10:
00
大赛闭幕式、颁发证书
六、竞赛试题
1.赛题
采取提前公开竞赛样题的方式进行比赛正式赛题建立题库，至少10套以上竞赛用试题。
2.样卷
赛前一个月在大赛指定上公布样题，并在赛前1个月左右举行赛前说明会，对竞赛题型、结构、考点、评分、须知等进行说明和答疑。
3.赛卷
每场次赛卷由赛项执委会组织，现场从赛题库中随机抽取。
七、竞赛规则
（一）参赛资格
竞赛参赛选手须为高等学校全日制在籍学生；本科院校中高职类全日制在籍学生，五年制高职四、五年级学生可报名参加高职组比赛。
高职组参赛选手年龄须不超过25周岁（截止时间以2016年5月1日为准）。
凡在往届全国职业院校技能大赛中获一等奖的选手，不再参加同一项目同一组别的赛项。
（二）报名要求
参赛选手和指导教师报名获得确认后不得随意更换。
如备赛过程中参赛选手和指导教师因故无法参赛，须由省级教育行政部门于本赛项开赛10个工作日之前出具书面说明，经大赛执委会办公室核实后予以更换。
竞赛开始后，参赛队不得更换参赛队员。
报到后选手因特殊原因不能参加比赛时，由大赛执委会根据赛项的特点决定是否可进行缺员比赛。
竞赛组队要求：
省、自治区、直辖市组队参赛，不承受生产建设兵团、计划单列市组队参赛。
每个学校限报1支代表队，参赛选手为同一学校，不允许跨校组队。
（三）赛前准备
1．熟悉场地：
比赛日前一天下午16：
00-16：
40开放赛场，熟悉场地。
熟悉场地时严禁与现场工作人员进行交流，不发表没有根据以与有损大赛整体形象的言论。
熟悉场地严格遵守大赛各种制度，严禁拥挤，喧哗，以免发生意外事故。
2．领队会议：
比赛日前一天下午15：
00-16：
00召开领队会议，由各参赛队伍的领队和指导教师参加，会议讲解竞赛须知并进行赛前答疑。
3．抽签仪式：
比赛前一小时举行抽签仪式，由各参赛队伍的领队或指导教师参加，通过抽签确定各参赛队伍的赛场座次。
4．参赛队员入场：
参赛选手应提前15分钟到达赛场，凭参赛证、检录，按要求入场，不得迟到早退。
并根据抽签结果在对应的座位入座，裁判负责核对参赛队员信息；严禁参赛选手携带与竞赛无关的电子设备、通讯设备与其他相关资料与用品入场。
5.竞赛用设备大赛执委会统一提供，各参赛队可以根据需要选择使用现场提供的设备、仪器、工具；
6.比赛用仪器设备、赛位由抽签确定，不得擅自变更、调整。
（四）比赛期间
1.选手在竞赛过程中不得擅自离开赛场，如有特殊情况，须经裁判人员同意。
选手休息、饮水、上洗手间等，不安排专门用时，统一计在竞赛时间，竞赛计时工具，以赛场设置的时钟为准；
2.竞赛期间，选手不得将手机等通信工具带入赛场，非同组选手之间不得以任何方式传递信息，如传递纸条，用手势表达信息，用暗语交换信息等；
3.所有人员在赛场不得喧哗，不得有影响其他选手完成工作任务的行为；
4.爱护赛场提供的器材，不得移动赛场台桌、设备和其它物品的定置，不得故意损坏设备和仪器；比赛过程中，参赛选手须严格遵守相关操作规程，确保设备与人身安全，并承受裁判员的监督和警示；
5.完成竞赛任务期间，不得与其他选手讨论，不得旁窥其他选手的操作；
6.遇事应先举手示意，并与裁判人员协商，按裁判人员的意见办理；
7.参赛选手须在赛位的计算机上规定的文件夹存储比赛文档；
8.比赛过程中，选手须严格遵守安全操作规程，并承受裁判员的监督和警示，以确保人身与设备安全。
选手因个人误操作造成人身安全事故和设备故障时，裁判长有权中止该队比赛；如非选手个人原因出现设备故障而无法比赛，由裁判长视具体情况做出裁决（调换到备份赛位或调整至最后一场次参加比赛）；如裁判长确定设备故障可由技术支持人员排除故障后继续比赛，将给参赛队补足所耽误的比赛时间；
9.参赛队若要提前完毕竞赛，应举手向裁判员示意，比赛完毕时间由裁判员记录，参赛队完毕比赛后不得再进行任何操作；
10.选手须按照程序提交比赛结果，配合裁判做好赛场情况记录，与裁判一起签字确认，裁判要求签名时不得拒绝；
11.完成赛项任务与交接事宜或竞赛时间完毕，应到指定地点，待工作人员宣布竞赛完毕，方可离开；
12.选手在比赛过程中遇到程序编写等容不能自行完成，可以提出弃权，由技术保障人员帮助完成，参赛队弃权部分不得分；
13.不乱摆放工具，不乱丢杂物，完成工作任务后清洁赛位，清点工具。
线头、废弃物品与工具，不得遗留在赛位上；
14.使用文明用语，尊重裁判和其他选手，不得辱骂裁判和赛场工作人员，不得打架斗殴；
15.任何人不得以任何方式暗示、指导、帮助参赛选手，对造成后果的，视情节轻重酌情扣除参赛选手成绩；
16.比赛过程中，除参加当场次比赛的选手、执行裁判员、现场工作人员和经批准的人员外，其他人员一律不得进入比赛现场；比赛完毕后，参赛人员应根据指令与时退出比赛现场。
对不听劝阻、无理取闹者追究责任，并通报批评；
17.裁判长在比赛完毕前有2次时间提醒，裁判长发布比赛完毕指令后所有未完成任务参赛队立即停止操作，按要求清理赛位，不得以任何理由拖延竞赛时间；
18.参赛选手不得将竞赛任务书、图纸、草稿纸和工具等与比赛有关的物品带离赛场，选手必须经现场裁判员检查许可后方能离开赛场；
19.参赛队需按照竞赛要求提交竞赛结果，裁判员与参赛选手一起签字确认。
（五）成绩公布
按照2016年全国职业院校技能大赛执委会的明确要求，参赛队伍的成绩评定与管理按照严密的程序进行，见成绩管理流程图1。
图1成绩管理流程
1.采用现场和过程评分，现场裁判依据现场打分表，对参赛队的操作规、现场表现等进行评分。
部分模块和考点根据参赛选手在分步操作过程中的规性、合理性以与完成质量等，评分裁判依据评分标准按步给分。
评分结果由参赛选手、裁判员、裁判长签字确认。
赛场裁判将数据进行备份和保存，成绩单提交给大赛组委会备案。
2．竞赛成绩录入由承办单位信息员将裁判长提交的赛项总成绩的最终结果录入赛务管理系统。
4.成绩审核由承办单位信息员对成绩数据审核后，将赛务系统中录入的成绩导出打印，经赛项裁判长、仲裁组、监督组和赛项执委会审核无误后签字。
5.成绩由承办单位信息员将确认的电子版赛项成绩信息上传赛务管理系统。
同时将裁判长、仲裁组与监督组签字的纸质打印成绩单报送赛项执委会和大赛执委会办公室。
6．参赛代表队若对赛事有异议，可由领队按规程提出书面申诉。
7.成绩由赛项执委会公布比赛成绩。
八、竞赛环境
1.比赛区域总面积约1000m2。
净空高度不低于3.5m，采光、照明和通风良好，环境温度、湿度符合设备使用规定，同时满足选手的正常竞赛要求。
2.赛场主通道宽3m，符合紧急疏散要求。
3.赛场提供稳定的水、电、气源和供电应急设备，并有保安、公安、消防、设备维修和电力抢险人员待命，以防突发事件。
4.根据赛项特点，用挡板隔离成竞赛区域构成竞赛单元，赛位面积在32㎡左右。
5.赛场布置10个赛位，备用赛位1个。
基本配置为11个赛位，最多可接纳40个参赛队进行比赛。
各单元均提供三相五线制交流380V、单相交流220V电源供电设备与0.8Mpa压缩空气气源，并为每位参赛选手提供一套防护用品。
6.赛场设维修服务、医疗、生活补给站等公共服务区，为选手和赛场人员提供服务；设有指导教师进入现场指导的专门通道；设有安全通道，大赛观摩、采访人员在安全通道活动，保证大赛安全有序进行。
7.赛事单元相对独立，确保选手独立开展比赛，不受外界影响；赛区包括厕所、医疗点、维修服务站、生活补给站、垃圾分类收集点等都在警戒线围，确保大赛在相对安全的环境进行。
九、技术规
（一）职业标准：
1.维修电工国家职业标准（职业编码6-07-06-05）
2.工具钳工国家职业标准（职业编码6-05-02-02）
3.装配钳工国家职业标准（职业编码6-05-02-01）
4.机械设备安装工国家职业标准（职业编码6-23-10-01）
5.可编程控制系统设计师国家职业标准（职业编码X2-02-13-10）
（二）教学标准：
《国家职业教育工业机器人技术专业教学资源库》
十、技术平台
竞赛平台采用相同指标的设备平台，工具、耗材统一提供。
（1）竞赛设备
竞赛设备组成如图2所示：
图2竞赛技术平台组成
竞赛设备场地要求如以下图3所示。
图3设备场地布局图
竞赛设备整体技术要求如下表2所示。
表2竞赛平台整体技术要求
项目
参数
备注
电源规格
AC380V/50Hz/8KW
气源规格
进气管φ12；0.5-0.8Mpa
环境温度
－5℃～+45℃
相对湿度
≤96%
系统整体
场地尺寸（长×宽）mm：
8000×4000
竞赛设备组成和技术要求如下表3所示。
表3设备组成和技术参数
序号
名称
数量
主要技术参数与规格
备注
1
自动化立体仓库
1台
具体参数：
1）仓库总高约1900mm，宽度约2800mm；
2）包含28个仓位；
2
码垛机器人
1台
具体参数：
1）X轴方向的运动采用蜗轮减速装置，具有一定的自锁性；
2）X、Z轴方向留有工业级定位系统接口，X轴、Z轴的驱动电机还带有刹车装置，保证机器断电后立即停车.X轴和Y轴运动都带有防撞装置；
3）X、Y、Z轴均采用变频控制。
3
码垛单元控制系统与控制柜
1台
1）控制柜尺寸约（长X宽X高）mm：
805x555x1200
2）供电要求：
三相/380V/50Hz；
4
基础底板
2块
基础底板由型材和钢板组成，共有2块基础底板：
1）1块底板用于安装仓库与码垛机器人；
2）另1块安装在多关节工业机器人下方。
5
AGV机器人
1台
具体参数为：
1）直线运行速度：
18m/min
2）弯道运行速度：
10～15m/min
3）纵向地标定位精度：
±3mm
4）横向地标定位精度：
±3mm
5）最小转弯半径：
650mm
6）额定载重：
30Kg
7）最大载重：
50Kg
8）自动导引传感器：
专用磁导循迹传感器
9）电源：
电池组DC12V36AH两组
10）充电方式：
外置充电器
11）最大噪音：
≤70db
6
多自由度关节式机器人
1台
（1）基本要求：
型号HR20-1700-C10工业级；并为以后扩展提供接口。
线缆长度满足正常使用，可与控制系统电控柜直接连接。
具备软件升级功能与计算机联网和系统进一步扩展功能；
（2）机器人技术参数要求如下：
1）运动自由度：
6自由度；
2）驱动方式：
AC全伺服电机驱动；
3）负载能力：
20kg；
4）重复定位精度：
±0.08mm；
5）每轴运动围：
关节1：
±180°；
关节2：
+65°/-145°；
关节3：
+175°/-65°；
关节4：
±180°；
关节5：
±135°；
关节6：
±360°；
6）每轴运动速度：
关节1：
170°/s；
关节2：
165°/s；
关节3：
170°/s；
关节4：
360°/s；
关节5：
360°/s；
关节6：
600°/s；
7）最大展开半径：
1722mm；
8）通信方式:
MODBUSTCP/以太网
9）操作方式：
示教再现/编程；
10）供电电源：
三相/380V/50Hz；
11）控制系统和示教盒：
1套；工业级嵌入式控制，独立控制柜；高性能运动控制器，人机界面圆形双把柄示教盒编程控制操作。
具有机械保护、电气停止保护、电气减速运行保护、人工紧急停止等保护功能；以保证实验实训安全。
（3）末端双功能真空吸附工具与安装支架：
1套；
7
智能视觉检测系统
1套
1）工业相机分辨率（像素）：
640*480约30万像素；
2）工业镜头：
1/2″寸靶面，C接口，焦距f=5mm手动光圈；
3）相机配置附标准特征库的软件。
8
托盘流水线系统
1台
具体参数为：
1）输送线距地面的尺寸：
800mm，可微调；
2）输送速度最大55mm/s；
3）托盘输送线采用倍速链结构。
侧面流利条导向，喇叭口流利条导向，具有6个工位，第2、4工位阻挡气缸，型材槽（槽）安装功能型传感器用分别在1、2、4、5、6工位。
输送线由异步电机变频控制。
9
工件盒流水线系统
1套
具体参数为：
1）工件盒输送线高度为：
774mm，可微调；
2）输送速度最大550mm/s；
3）工件盒输送线采用板链结构；
4）流水线为5工位，工件盒，占用3个工位。
流水线由步进电机控制。
10
安全防护网
1组
1）外形尺寸（长X宽X高）mm：
3000X3000X1300；
2）配置安全门和安全开关；
11
主控系统与控制柜
1台
1）控制柜尺寸约（长X宽X高）mm：
805x555x1200；
2）供电要求：
三相/380V/50Hz；
3）控制系统采用PLC控制。
12
附件
1套
路由器、网线、桥架、工件、托盘等
（2）耗材与配套工具
耗材与配套工具如下表4所示。
表4耗材与配套工具
序号
名称
主要组成器件
数量
1
耗材
保险丝、0.75mm2导线、1.5mm2导线、管、接线端子、托盘、工件等
1套
2
配套
工具
包括小一字螺丝刀、小十字螺丝刀、长柄螺丝刀、钟表螺丝刀、剪刀、剥线钳、尖嘴钳、斜口钳、电烙铁、试电笔、焊锡丝、镊子、活动扳手、外六角扳手、便携式万用表与书写工具等
1套
（3）参赛选手编程计算机
要求CPU：
酷睿I3双核3.0以上；存：
4G以上；硬盘：
500G以上；网卡：
百兆网卡；操作系统：
MicrosoftWindows7或者MicrosoftWindows10操作系统；安装有竞赛设备配套PLC编程软件、竞赛设备配套视觉处理软件、office软件、微软拼音以与搜狗拼音等中文输入法和英文输入法；并且屏蔽usb等外接存储设备接口。
十一、成绩评定
（一）评分标准
竞赛项目满分为100分。
其中机械电气系统安装20分、视觉系统安装编程调试10分、工业机器人系统编程调试15分、通信与测试程序编写25分、系统整体运行20分、职业素养与安全意识10分。
具体评分细则如表5所示。
表5评分细则（评分标准）
竟赛容
具体评分项
评分要求
评分容
配分
机械电气系统安装（20分）
1.6轴关节型工业机器人附件、结构件安装；
4
1.根据任务书的装配要求对机械系统部件正确的安装，安装坚固，传动组件调整顺畅等；
2.电气线路连接正确，导线、管使用正确合理，驱动器、传感器等连接正确、走线合理；
3.上电前安全检查，上电后初步检测元件工作是否正常，检查局部电路功能；
2.6轴关节型工业机器人外围电路、气路连接；
2
3.AGV移动机器人控制电路、电气连接和调试；
2
4.机器人系统相关流水线传感器、电气连接和安装；
3
5.安全门、光栅等系统外围附件、电气安装；
4
6.AGV上部输送线安装调试；
3
7.安全指示灯安装调试。
2
视觉系统安装编程调试（10分）
1.智能视觉系统安装与接线；
1
1.相机系统硬件连接正确；
2.能对工件的状态进行正确识别，能区分有缺陷等工件；
3.能够把识别数据传输到机器人。
2.智能视觉系统参数设置；
2
3.智能视觉工件识别程序和流程编制；
3
4.智能视觉缺陷等检测程序编制；
3
5.智能视觉与机器人通讯调试。
1
工业机器人系统编程调试（15分）
1.工业机器人基本参数设定；
2
1.工业机器人各系统参数设定正确；
2.能根据任务书要求，完成规定程序示教编程；
3.能对工业机器人程序进行调试。
2.坐标、工作空间等设定；
2
3.工业机器人工具、工件坐标系设定；
3
4.基本测试程序示教；
4
5.工业机器人在复杂环境中示教编程。
4
通信与测试程序编写（25分）
1.码垛立体库的编程和调试；
4
1.码垛机、流水线等编程调试；
2.变频器、伺服电机参数设置调试运行；
3.触摸屏的各控制界面的绘制组态、控制现象显示、各控制界面切换。
2.机器人单元与视觉单元的通讯编程和调试；
6
3.机器人单元和主控系统的通讯和调试；
6
4.工件流水线、装配流水线编程和调试。
9
机器人系统整体运行（20分）
1.根据整体任务设计主控系统人机界面；
5
1.PLC与工业机器人、视觉系统、码垛机器人等通讯联网正常；
2.系统初始检查显示后，系统按照任务书要求启动、周期运行、停止、报警等处理；
3.系统非常运行过程时，按照任务书要求对系统进行报警、停止以与作废处理等；
2.根据整体任务设计主控
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