第二届全国职业院校自动化工程实践创新项目大赛竞赛方案.docx

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第二届全国职业院校自动化工程实践创新项目大赛竞赛方案

第二届全国职业院校

“自动化工程实践创新项目”大赛竞赛方案

一.竞赛主题：

工业自动化生产与仓储

二.竞赛目的与意义：

本次竞赛是响应国家发展战略性新兴产业、先进制造业战略要求，加快工学结合人才培养模式和课程改革与创新的步伐，探索培养企业需要的实践创新型的高素质技术技能人才的新途径、新方法，培养相应领域具有理论和实践相结合的高水平专业人才。

赛项以工程实践创新为手段，以工程设备和自动化工厂模型为载体，运用机电一体化、生产自动化、智能控制等技术，实现立体仓库、自动化导引搬运车，智能流水线等自动化设备及工厂的模型创新搭建、控制，体现职业教育技术技能创新型人才的培养内容。

本赛项按照技术应用要求和策略选择的实际过程设计竞赛过程，反映专业技术技能、动手能力，体现工程实践创新意识；检阅参赛队组织管理、团队协作、工作效率、过程优化、质量与成本控制、安全意识等职业素养；引导高职院校关注行业在机电一体化技术，自动化技术等方面的发展趋势及新技术的应用；物化竞赛结果，提高竞赛成绩评定的客观性，增强观赏性、趣味性、开放性，丰富工程实践创新的教学成果。

三.竞赛方式与内容

（一）竞赛方式

本次大肆采取团体比赛形式，每个参赛队由3名选手（设场上队长1名）和1名指导教师组成。

完成模拟智能生产线的创新设计、搭建及自动控制等工作任务，比赛内容包含1-3台智能小车、车间供电、原材料供给、散料收集、废料回收、半成品出库、成品分拣和成品入库等工程项目实现。

（二）

竞赛内容说明

1.场地说明

图1场地平面图

1.1.场地整体介绍

场地由1套能力源创新课程套件和一张场地喷绘布搭建而成，如训练教室地面不平整，还需要铺设板材（雪弗板或KT板等）。

如图1所示，场地尺寸为200*250cm的长方形，喷绘布上标好线条或色块，黑色线条线宽3.0cm，在线的末端有一些框起的区域，用于摆放任务模型，各位置说明如下：

A、基地：

40*40cm的方形，是机器人启动、调试和改装的区域，比赛过程中进入场地智能小车必须中该区域出发。

B、顶盖仓：

60*40cm的蓝色区域，比赛开始前参赛队员将自制的顶盖仓库放置在该区域内，顶盖仓储用于生产线自动提供顶盖；

C、配电间：

该位置放置一个可上下拨动的模拟电闸，并且是固定在场地上的；

D、进料口：

该位置放置一个由平板做成的方框，模拟进料台，是固定在场地上的；

E、底座区：

共6处，每处会放置2个底座，共放置12个底座，每个区域内会出现红色、深灰、白色三种颜色底座中的任意两种；

F、散料区：

20*20cm的方形区域，放置一些零散原材料（7个立方体）；

G、废料筐：

一个可移动的小篮子，模拟废料回收筐，下面有底座，底座是固定在场地上的；

H、成品仓：

60*60cm的黄色区域，比赛时要求放置参赛选手自制的立体仓库；

I、废料回收：

16*14cm的长方形，放置一个由平板做成的方框，可以将废料筐放进其中；

J、散料堆放区：

20*20cm的方形区域，是散料区零散原材料的目标堆放处；

布置好的场地如图2所示，其中顶盖仓、和成品仓中参赛选手自制的两个立体仓库和基地内选手自制的智能小车不在场地中，即下图为比赛开始前的场地状态。

图2场地实物图

1.2.各任务模型实物图

图3电闸图4进料筐

A、底座区摆放的底座，如图5所示，颜色是随机的，尺寸为6*6*4cm。

B、配电间处放置的电闸，如图3所示。

底座尺寸为8*16cm，高度为17cm。

C、进料口的进料框，外径尺寸为14*16*8cm，如图4所示。

图5底座

D、散料区和散料区放置零散物料，如图6所示，位置不会超出色块，色块大小为20cm*20cm，被黑色线条4等分。

E、散料堆放区，如图7所示，大小为20cm*20cm。

图6散料区的零散物料图7散料堆放区

F、废料筐，如图7所示，一个可以比提起的小篮子模型，尺寸为10*8*13cm，场地上有一个U型的区域是废料筐的底座，该底座是固定在场地上的。

图7废料筐图8废料回收桶

G、废料回收区的废料回收桶如图8所示，尺寸为16*14*8cm，其底部是固定在场地上的。

H、顶盖模型，如图9所示。

顶盖在比赛开始有裁判发放，共发放12个。

图9顶盖

1.3.场地电源：

比赛现场提供220V50HZ交流电插座一个，拖线板参赛队伍自备。

2.参赛设备要求

参赛设备分为智能小车、顶盖仓、成品仓三大部分和一些附属机构，所有设备要求使用“能力源创新课程套件”搭建。

控制器限定为创新课程套件中自带的控制器。

设备重量不限。

必须使用大赛承办方提供的底座和顶盖，比赛开始时底座是摆放在场地中的，顶盖由裁判发放到参赛选手中，由参赛选手将顶盖摆放到顶盖场中。

比赛过程中不允许对底座和顶盖进行改装。

3.赛程安排

整个比赛过程分为4个阶段：

封闭调试阶段、确认场地阶段、比赛计分阶段（场地恢复阶段,由裁判完成，与参赛选手无关）和工程展示阶段。

各阶段的比赛顺序和场地位置由抽签决定。

3.1.封闭调试阶段

所有队伍进场的3名参赛队员，按抽签顺序进入自己的调试区域（2.5*2.5m），多个（最多10个）调试区域共用1个调试场地（该场地在比赛阶段即为比赛场地）。

参赛队员在调试区域组装和调试自己的顶盖仓库、成品仓库和装配机构，智能小车在调试区域装配好后允许到调试场地内调试。

注意：

仅智能小车允许到调试场地内调试，且尽量不要影响他人调试。

顶盖仓库的要求能够一次性放入12个顶盖，在比赛开始时裁判发放的12个顶盖要求一次性放入顶盖仓库中，顶盖仓库可以自主运行，不需要人为干预。

成品仓库要求不少于3层3列，仓位之间有明显界限分割开，3列仓位的托盘机构分别是红色、深灰色、浅灰色，货物分拣后按底座颜色对应入库（如红色底座的货物放在需红色托盘的仓位中）。

装配过程可以在出库或入库时完成，也可以再其他过程中完成。

封闭调试阶段总计时长3小时，计时结束后，设备封存在各自的调试区域内，人员退出。

3.2.确认场地阶段

比赛开始后，参赛队伍提前20分钟进场确认场地，在此期间参赛队员需要确认场地内任务模型完好、位置准确，还需要将自己调试区域内一些设备放进场地（如放置成品仓库、顶盖仓库等机构）或基地附近。

裁判将12个顶盖发放给参赛队员，并由参赛队员一次性放入顶盖仓库中。

场地确认完毕后参赛队员领队签字。

3.3.比赛计分阶段

比赛时间为15分钟，在该时间内参赛选手完成规定任务（详见竞赛规则），裁判记录扣分情况；时间到后，参赛选手停止所有设备，裁判统计得分；得分统计完成后，参赛队队长签字确认，参赛队员开始将设备撤离场地（设备撤离时间需在10分钟内完成）。

进入下一轮比赛（从3.2确认场地阶段开始开始）。

3.4.工程展示阶段

展示工程限定为立体仓库，参赛队员结合实际立体仓库原理和所学知识讲解该项目中立体仓库的用途、工作原理、实现方式、突出特点和制作过程，可以通过PPT、视频、如片等形式，每支队伍选出一名代表讲解。

四.竞赛规则

（一）比赛任务

比赛任务分为间接得分任务和直接得分任务，任务顺序不分前后，任务内容如下：

1.车间供电3分

任务内容：

将“电闸”拨动到ON位置；

完成标志：

电闸模型上的拨杆由向下变为向上。

注意事项：

电闸模型无损坏，如损坏则不得分。

2.散料回收5分

任务内容：

将“散料区”的零散物料放到“散料回收区”内，散料区会会放置7个散料模型。

完成标志：

垂直投影全部位于散料回收区边框内的散料才视为有效散料。

注意事项：

有效散料数量每缺少1个扣1分，即得分为有效散料数-2分（不为负数）。

3.添加原材料5分

任务内容：

将原材料（由裁判提供，共7个）从基地内带出，放到进料筐内。

完成标志：

原材料出现在进料筐内为有效原材料。

注意事项：

有效原材料数量每缺少1个扣1分，即得分为有效原材料数-2分（不为负数）。

4.处理废料5分

任务内容：

将废料筐放进废料回收桶中。

完成标志：

废料筐任意部分不与废料回收桶以外的地面接触。

注意事项：

废料筐架在废料回收桶上也认为任务完成。

5.货物搬运60分

任务内容：

将顶盖和底座搬运到成品仓区域。

完成标志：

顶盖和底座都在成品仓的垂直投影区域内（包含成品仓库的仓位）。

计分方法：

按货物数量计分，装好上盖的底座数量为H，未装好上盖的底座数量为I，得分为H*5+I*3。

注意事项：

已损坏的底座或顶盖不计分。

6.分拣入库60分

任务内容：

将装配好上盖的成品货物按照底座颜色，将其放在对应仓位中（底座颜色与仓位托盘颜色一致）。

完成标志：

装配后的完整货物出现在对应仓位上，该货物底座颜色与仓位托盘颜色一致，即为有效分拣入库货物。

计分方法：

每个有效分拣入库的货物得5分，满分60分。

注意事项：

底座或顶盖已损坏的货物即使入库也不计分。

7.工程展示（12分）

任务内容：

比赛最后阶段进行，时间为5分钟，每支队伍有1名代表参加，以PPT、视频、如片等形式，结合实际立体仓库原理和所学知识讲解该项目中立体仓库的用途、工作原理、实现方式、突出特点和制作过程。

裁判组成：

各队伍出1名领队（或指导老师），组委会邀请的专家。

评分标准：

从技术角度、使用性角度、讲解人素养角度、讲解材料角度综合评价，满分10分；领队裁判团评分取平均后占60%比重，专家裁判团评分取平均后占40%比重。

（二）处罚方式

1.移动小车任意和地面接触部分进入基地区域后，才认为移动小车已经进入基地区域，基地区域以外，未经裁判允许，参赛队员不得接触比赛场地内的任意设备，否则直接取消比赛资格。

2.在需要复位和设备修理时，可提出申请，裁判允许后参赛队员方可接触设备进行维护，每提出一次申请会被扣除10分，且正在操作的任务模型失效，失效的任务模型立即清除出场地，具体如下：

2.1小车运送的货物（上盖、底座、散料、废料筐、原材料），货物失效，清除出场地；

2.2顶盖仓区域内每复位一次扣除该区域内的1个顶盖，扣完为止；

2.3成品仓区域内每复位一次扣除1个该区内分值最低的货品，扣完为止；

3.维护过程中比赛计时不停止，维护操作可以使任务模型恢复到维护前的状态，不允许出现因维护而直接得分的现象。

移动小车维护后必须从基地内重新出发。

4.因设备故障导致场地内任务模型被破坏，裁判不予恢复。

5.如果在比赛过程中，小车任意部分与场地外地面直接接触，比赛结束，已完成任务（不包括因触碰机器人而完成的任务）的得分有效。

（三）设备要求

1.智能小车

A.比赛过程中用于制作小车的控制器数量不多于3个。

B.每次出发前小车尺寸及其垂直投影不得超出基地边框（40*40cm），高度不高于40cm。

C.小车必须独立运行，不允许遥控。

D.比赛过程中允许对小车的结构进行改装，但不允许重新烧录程序。

2.顶盖仓库

A.控制器数量不限。

比赛过程中不允许给控制器烧录程序。

B.在调试区域搭建调试，整体搬到比赛场地中，请考虑搬运过程对该工程的强度和稳定性的考验。

C.放在场地上的投影尺寸不大于60*40cm，高度不高于150cm，即不得超出顶盖仓区域。

D.比赛过程中必须独立自动运行；

E.比赛过程中允许复位，但会有相应的惩罚。

3.成品仓库

A.控制器数量不限。

比赛过程中不允许给控制器烧录程序。

B.在调试区域搭建调试，整体搬到比赛场地中，请考虑搬运过程对该工程的强度和稳定性的考验。

C.放在场地上的投影尺寸不大于60*60cm，高度不高于150cm，即不得超出成品仓区域。

D.比赛过程中必须独立自动运行；

E.比赛过程中允许复位，但会有相应的惩罚。

4.装配机构

A.装配工作的实现区域不限，可以在场地的任意位置，但需考虑场地内除顶盖仓和成品仓外是仅允许智能小车运行的。

即可以在顶盖仓区域、成品仓区域或小车上进行装配动作。

B.比赛过程中必须独立自动运行；

C.比赛过程中允许复位，但会有相应的惩罚。

5.分拣机构

A.分拣工作的实现区域不限，可以在场地的任意位置，但需考虑场地内除顶盖仓和成品仓外是仅允许智能小车运行的。

即可以在顶盖仓区域、成品仓区域或小车上进行分拣动作。

B.比赛过程中必须独立自动运行；

C.比赛过程中允许复位，但会有相应的惩罚。

五.能源

1.比赛场地旁提供1个220V50HZ电源插座，扩展用拖线板参赛选手自备。

2.比赛期间各队应为自己的所有机器人准备小车上的用的电池，但要求电压不高于9V。

3.不允许使用组委会认为危险和不适当的能源。

六.安全

1.制成的所有机器人均不能对操作者、裁判、比赛工作人员、观众、对方的设备和比赛场地造成伤害。

2.为了保证安全，机器人电源电压不超过9V，如果使用激光束，必须低于2级激光，并以不伤害任何操作者、裁判、比赛工作人员、观众、对方的设备和比赛场地的方式使用。

七.申诉与仲裁

（一）申诉

1.参赛队对不符合竞赛规定的设备、工具、软件，有失公正的评判、奖励，以及对工作人员的违规行为等，均可提出申诉。

2.申诉应在竞赛结束后规定大时间内提出，超过时效将不予受理。

申诉时，应按照规定的程序由参赛队领队向相应赛项仲裁工作组递交书面申诉报告。

申诉报告须有申诉的参赛选手、领队签名。

3.赛项仲裁工作组收到申诉报告后，应根据申诉事由进行审查，及时告知申诉处理结果。

如不受理申诉，要说明理由。

4.申诉人不得无故拒不接受处理结果，不允许采取过激行为刁难、攻击工作人员，否则视为放弃申诉。

（二）仲裁

大赛设仲裁工作组，仲裁工作组接受由代表队领队提出的对裁判结果的申诉，赛项仲裁工作组在接到申诉后的在规定时间内组织复议，并及时反馈复议结果。

仲裁工作组的仲裁结果为最终结果。

上述竞赛方案最终以全国职业院校自动化工程实践创新项目技能大赛专家组2013年5月公布的竞赛细则为准。

中国职业教育学会教学工作委员会

自动化技术类专业教学研究会

2013年3月23日