1、閩南理工學(xué)院首屆大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽命題說(shuō)明及規(guī)則一、競(jìng)賽主題本屆競(jìng)賽主題為無(wú)碳小車(chē)越障競(jìng)賽要求經(jīng)過(guò)一定的前期準(zhǔn)備后，在比賽現(xiàn)場(chǎng)完成一臺(tái)符合本命題要求的可運(yùn)行的機(jī)械 裝置，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性運(yùn)行考核。每個(gè)參賽作品需要提交相關(guān)的設(shè)計(jì)文件。 競(jìng)賽命題 有兩個(gè)，學(xué)生可以從兩個(gè)題目中自主選擇一個(gè)題目參賽。二、競(jìng)賽命題.本命題為 以重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)的具有方向控制功能的自行小車(chē) ”。設(shè)計(jì)一種小車(chē)，驅(qū)動(dòng)其行走及轉(zhuǎn)向的能量是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，由給定重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換而得到的。該給定重力勢(shì)能由競(jìng)賽時(shí)統(tǒng)一使用質(zhì)量為1kg的標(biāo)準(zhǔn)不去碼（。5065 mm,碳鋼制作）來(lái)獲得，要求整碼的可下降高度為400i2mm0標(biāo)準(zhǔn)整碼始終

2、由小車(chē)承載，不允許從小車(chē)上掉落。圖1為小車(chē)示意圖。圖1無(wú)碳小車(chē)示意圖要求小車(chē)在行走過(guò)程中完成所有動(dòng)作所需的能量均由此給定重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換而得，不可以使用任何其他來(lái)源的能量。要求小車(chē)具有轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，且此轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)具有可調(diào)節(jié)功能，以適應(yīng)放不同問(wèn) 距障礙物的競(jìng)賽場(chǎng)地。要求小車(chē)為三輪結(jié)構(gòu)。具體設(shè)計(jì)、材料選用及加工制作均由參賽學(xué)生自主完成。.方案文件要求競(jìng)賽要求參賽隊(duì)伍提交競(jìng)賽作品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案”文件，要求目標(biāo)明確、文件完整、表達(dá)清楚。采用統(tǒng)一的方案文件格式，文件格式見(jiàn)附件。完整性要求：小車(chē)裝配圖1幅、要求標(biāo)注所有小車(chē)零件（A3紙1頁(yè)）；裝配爆炸圖1幅（所用三維軟件自行選用，A3紙1頁(yè)）；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)展開(kāi)圖

3、1幅（A3紙1頁(yè)）；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1-2頁(yè)（A4）。正確性要求：傳動(dòng)原理與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算正確，選材和工藝合理。創(chuàng)新性要求：有獨(dú)立見(jiàn)解及創(chuàng)新點(diǎn)。規(guī)范性要求：圖紙表達(dá)完整，標(biāo)注規(guī)范；文字描述準(zhǔn)確、清晰。.競(jìng)賽項(xiàng)目經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)公開(kāi)抽簽，在 7001300mm范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)“S賽道障礙物間距值，在 300500mm范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)“ 8f型賽道障礙物間距值?！毙唾惖缊?chǎng)地常規(guī)賽競(jìng)賽小車(chē)在前行時(shí)能夠自動(dòng)繞過(guò)賽道上設(shè)置的障礙物，如圖2。障礙物為直徑20mm、高200mm的圓棒，沿賽道中線等距離擺放。以小車(chē)前行的距離和成功繞障數(shù)量 來(lái)評(píng)定成績(jī)。參加“S型賽道競(jìng)賽的參賽隊(duì)，用在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整裝配后的小車(chē)，加載由競(jìng)賽組委會(huì)統(tǒng) 一提供

4、的標(biāo)準(zhǔn)整碼，在指定的賽道上進(jìn)行比賽。賽道寬度為2米，出發(fā)端線距第一個(gè)障礙及障礙與障礙之間的間距均相同，具體數(shù)值由 競(jìng)賽項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)的抽簽產(chǎn)生。小車(chē)出發(fā) 位置自定，但不得超過(guò)出發(fā)端線和賽道邊界線。每隊(duì)小車(chē)運(yùn)行2次，取2次成績(jī)中的最好成績(jī)。小車(chē)有效的繞障方法為：小車(chē)從賽道一側(cè)越過(guò)一個(gè)障礙后，整體越過(guò)賽道中線且障 礙物不被撞倒或推出障礙物定位圓； 連續(xù)運(yùn)行，直至小車(chē)停止。小車(chē)有效的運(yùn)行距離為： 停止時(shí)小車(chē)最遠(yuǎn)端與出發(fā)線之間的垂直距離。”賽型賽道場(chǎng)地常規(guī)賽小車(chē)在半張標(biāo)準(zhǔn)乒乓球臺(tái)（長(zhǎng)1525mm、寬1370mm）上，繞兩個(gè)障礙物按“8?型 軌跡運(yùn)行。障礙物為直徑 20mm、長(zhǎng)200mm的2個(gè)圓棒，相距一定

5、距離放置在半張標(biāo) 準(zhǔn)乒乓球臺(tái)的中線上，該距離競(jìng)賽項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)的抽簽產(chǎn)生，以小車(chē)完成8字繞行圈數(shù)的多少來(lái)評(píng)定成績(jī)，見(jiàn)圖3。圖3八字比賽場(chǎng)地示意圖參加“8字型賽道競(jìng)賽的參賽隊(duì)，使用在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整裝配后的小車(chē)及組委會(huì)統(tǒng)一提供的標(biāo)準(zhǔn)砝碼參賽。出發(fā)點(diǎn)自定，每隊(duì)小車(chē)運(yùn)行2 次，取 2 次成績(jī)中最好成績(jī)。一個(gè)成功的“ 8字繞障軌跡為：兩個(gè)封閉圖形軌跡和軌跡的兩次變向交替出現(xiàn)，變”向指的是：軌跡的曲率中心從軌跡的一側(cè)變化到另一側(cè)。比賽中，小車(chē)需連續(xù)運(yùn)行，直至停止。小車(chē)沒(méi)有繞過(guò)障礙、碰倒障礙、將障礙物推出定位圓區(qū)域、砝碼脫離小車(chē)、小車(chē)停止或小車(chē)掉下球臺(tái)均視為本次比賽結(jié)束。現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)辯根據(jù)參賽隊(duì)數(shù)量，經(jīng)各隊(duì)自愿申請(qǐng)或通過(guò)抽

6、簽產(chǎn)生參加答辯環(huán)節(jié)的參賽隊(duì)。答辯問(wèn)題涉及本隊(duì)參賽作品的設(shè)計(jì)、制造工藝、成本及管理等相關(guān)知識(shí)。參與答辯的參賽隊(duì)按答辯得分由高到低排序，得分高于答辯平均分的隊(duì)將獲得總分加分，得分低于答辯平均分的隊(duì)將得到總分減分。.獎(jiǎng)項(xiàng)分配常規(guī)賽”S型賽道組和“擰型賽道組各設(shè)一、二、三等獎(jiǎng)，一等獎(jiǎng)25%,二等獎(jiǎng)35%。三、競(jìng)賽命題二.本命題為“ 以重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)的具有自動(dòng)辨識(shí)障礙并實(shí)現(xiàn)控制方向避障的自行小車(chē) ”。設(shè)計(jì)一種小車(chē)，小車(chē)為三輪結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)行走的能量是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，由給定重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換而得到的，轉(zhuǎn)向的能量由電池通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，但只能提供方向輪的轉(zhuǎn)向動(dòng)力，不能提供前進(jìn)動(dòng)力。該給定重力勢(shì)能由競(jìng)賽時(shí)統(tǒng)一使用質(zhì)量為

7、1kg 的標(biāo)準(zhǔn)砝碼（5 5065 mm,碳鋼制作）來(lái)獲得，要求整碼的可下降高度為400nmm。標(biāo)準(zhǔn)整碼始終由小車(chē)承載，不允許從小車(chē)上掉落，如圖1 所示為小車(chē)示意圖。小車(chē)在起始點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)砝碼的高度必須是400 2mm。要求小車(chē)在行走過(guò)程中完成前行動(dòng)作所需的能量只能由給定重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換而得，不可以使用任何其他來(lái)源的能量。比賽所用電能來(lái)自規(guī)定的電池：型號(hào)：14500，磷酸鐵鋰電池?cái)?shù)量2 節(jié)，電壓3.2V/節(jié)，容量1200mAh,光電檢測(cè)裝置不限，自行解決。具體設(shè)計(jì)、材料選用及加工制作均由參賽學(xué)生自主完成。.方案文件要求競(jìng)賽要求參賽隊(duì)伍提交競(jìng)賽作品的“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案”文件， 要求目標(biāo)明確、文件完整、表達(dá)

8、清楚。采用統(tǒng)一的方案文件格式，文件格式見(jiàn)附件。完整性要求：小車(chē)裝配圖1 幅、要求標(biāo)注所有小車(chē)零件（A3 紙 1 頁(yè)） ；裝配爆炸圖1 幅（所用三維軟件自行選用，A3 紙 1 頁(yè)） ；電路原理圖1 幅（ A3 紙 1 頁(yè)） ；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1-2 頁(yè)（A4） 。正確性要求：傳動(dòng)原理與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算正確，選材和工藝合理。電路圖正確可用。創(chuàng)新性要求：有獨(dú)立見(jiàn)解及創(chuàng)新點(diǎn)。規(guī)范性要求：圖紙表達(dá)完整，標(biāo)注規(guī)范；文字描述準(zhǔn)確、清晰。.競(jìng)賽項(xiàng)目障礙賽道自動(dòng)蔽障常規(guī)賽如圖4所示，賽道寬度1米，行程長(zhǎng)15米，總寬約2米（不計(jì)賽道邊緣道牙厚度） 的環(huán)形賽道，其中兩直線段長(zhǎng)度為 13米，兩端外緣為曲率半徑為1米的半圓形，中

9、心 線總長(zhǎng)度約29.14米，見(jiàn)圖2。賽道邊緣設(shè)有高度為80mm的道牙擋板。賽道上間隔不 等（隨機(jī)）設(shè)置多個(gè)障礙墻，障礙墻高度約 80mm,相鄰障礙墻之間最小間距為1米, 每個(gè)障礙墻從賽道一側(cè)邊緣延伸至超過(guò)中線 100150mm。在出發(fā)線以后的直賽道段不-4度250mm。大于2m處，設(shè)置有1段坡道，坡道由上坡道和下坡道組成，上坡道的坡度不大于 （3蟲(chóng)）場(chǎng)地賽道布置圖在開(kāi)賽前統(tǒng)一公布，賽車(chē)需自行識(shí)別障礙墻并避讓前行，不能接觸 和碰撞墻。給選手一定時(shí)間根據(jù)布置圖進(jìn)行小車(chē)機(jī)械拆裝調(diào)試和控制系統(tǒng)電子調(diào)試，調(diào) 試完成后統(tǒng)一存放；競(jìng)賽時(shí)選手從出發(fā)線發(fā)車(chē)，小車(chē)通過(guò)車(chē)上安裝的探測(cè)傳感器進(jìn)行道 路路徑判別，經(jīng)隨車(chē)單片機(jī)系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)小車(chē)轉(zhuǎn)向控制和制動(dòng)（如果有）控制。以小車(chē) 行走的直線距離和成功避讓的障礙墻數(shù)量以及用時(shí)多少來(lái)綜合計(jì)算比賽成績(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)問(wèn)辯根據(jù)參賽隊(duì)數(shù)量，經(jīng)各隊(duì)自愿申請(qǐng)或通過(guò)抽簽產(chǎn)生參加答辯環(huán)節(jié)的參賽隊(duì)。答辯問(wèn) 題涉