第六屆江蘇技能狀元大賽移動機(jī)器人技術(shù)文件（學(xué)生組）2022年1月Time\@"yyyy年M月d日"Time\@"yyyy年M月d日"2022年1月24日-7-目錄一、本項(xiàng)目技術(shù)描述 -1-二、選手應(yīng)具備的能力 -2-三、競賽內(nèi)容 -4-四、評分標(biāo)準(zhǔn)及流程 -11-五、場地及設(shè)施設(shè)備 -14-六、賽事紀(jì)律 -15-七、賽事安全 -16-八、綠色環(huán)保 -16-九、備注 -17-一、本項(xiàng)目技術(shù)描述當(dāng)今社會對于資源的可持續(xù)發(fā)展和再利用已經(jīng)相當(dāng)?shù)闹匾?，垃圾分類早已成為其中必不可少的一部分。人們大量地消耗資源，大量地產(chǎn)生廢棄物。如何讓垃圾變廢為寶，垃圾分類回收是很好的出路。結(jié)合智能機(jī)器人技術(shù)，能讓垃圾分類回收效率提高。垃圾分類管理機(jī)器人競賽需要一個(gè)由兩名學(xué)生/參賽者組成的團(tuán)隊(duì)來設(shè)計(jì)和制造一個(gè)機(jī)器人，該機(jī)器人能夠高效地從各個(gè)家中收集材料并將其運(yùn)送到回收中心。機(jī)器人必須能夠自主運(yùn)行?？梢砸牖蛞瞥S多元素來使這一挑戰(zhàn)變得更加困難或容易，例如:引入交通、增加建筑、減小道路尺寸等。因此，該項(xiàng)目的選手需要根據(jù)題目的要求，維護(hù)、開發(fā)移動機(jī)器人本體及應(yīng)用，充分挖掘移動機(jī)器人潛力。本項(xiàng)目為雙人賽。（一）競賽內(nèi)容本次大賽分為A模塊“工作組織與管理”、B模塊“機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)”、C模塊“編程、測試與調(diào)整”和D模塊“綜合任務(wù)演示”四部分。（詳見本文件第4頁具體說明）（二）競賽日程本項(xiàng)目競賽預(yù)計(jì)一天半，根據(jù)報(bào)名的參賽隊(duì)數(shù)和設(shè)備數(shù)量而定，原則上每天安排2-3場比賽。（三）配分比例模塊工作組織與管理機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)編程、測試與調(diào)整綜合任務(wù)演示配分100*12%100*4%100*30%100*54%總分100（四）考核方式A、B模塊由專項(xiàng)裁判評分，C、D模塊由裁判打分，其中C、D模塊試題現(xiàn)場提供，以樣題作為參考，有不超過30%變化，變化部分由專家組完成修改，形成A、B卷。開賽前，在督導(dǎo)組監(jiān)督下，由裁判長現(xiàn)場抽取一份，作為正式賽卷。二、選手應(yīng)具備的能力（一）基本要求1、工作組織和管理個(gè)人（選手）需了解和理解：制造相關(guān)的安全工作宏觀原則與應(yīng)用；設(shè)備和材料的用途、使用方法、保養(yǎng)、維護(hù)及安全操作守則；工作環(huán)境和安全守則，保持工作環(huán)境的場地清潔；合作開展工作；每個(gè)需要計(jì)劃的任務(wù)內(nèi)容交流（參數(shù)）。個(gè)人（選手）應(yīng)能夠：準(zhǔn)備及維持安全、整潔以及有效的工作場地；就相關(guān)工作完成準(zhǔn)備，并考慮到職業(yè)健康與安全因素；就工作進(jìn)行安排，確保最高效率及最低程度的妨礙；考慮并遵照機(jī)器人工程技術(shù)的相關(guān)規(guī)章制度；按照制造商說明資料，選擇并安全地使用設(shè)備、材料；符合環(huán)境、設(shè)備、材料相關(guān)的健康安全或更高的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。整理工作場地并恢復(fù)至整潔狀態(tài)；參與團(tuán)隊(duì)工作，在具體任務(wù)中做出貢獻(xiàn)；給出及接收回饋及提供支持。2、制造與裝配個(gè)人（選手）需了解與理解：機(jī)械、電氣與電子工程的基本原理；制作與裝配的原理；安全制造與操作的原則及實(shí)踐。個(gè)人（選手）應(yīng)能夠：完成移動機(jī)器人的機(jī)架部件制作；移動機(jī)器人結(jié)構(gòu)與機(jī)械零件的集成；電子控制電路的集成；相關(guān)的實(shí)體（硬件）與軟件調(diào)節(jié)的安裝、設(shè)定及制作及有效利用；機(jī)械、電氣與傳感器系統(tǒng)的安裝、設(shè)定及進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)；遙控系統(tǒng)的安裝、設(shè)定及制作，實(shí)現(xiàn)對移動機(jī)器人的有效遙控；確認(rèn)完成控制任務(wù)所需的傳感器。3、編程、檢測與調(diào)試個(gè)人（選手）需了解與理解：制造商的控制軟件如何使用標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)軟件編程；軟件程序如何與機(jī)械及系統(tǒng)動作進(jìn)行關(guān)聯(lián)；無線通訊的原理與應(yīng)用；通過導(dǎo)向與地圖構(gòu)建實(shí)現(xiàn)機(jī)器人導(dǎo)航；傳感器信息融合；故障排查分析技巧；進(jìn)行調(diào)節(jié)和維修的技巧；問題解決策略；發(fā)明創(chuàng)新解決方案的原理和技巧。個(gè)人（選手）應(yīng)能夠：對流程和軟件運(yùn)行進(jìn)行圖示化，使用控制程序，自主而有效地控制目標(biāo)控制統(tǒng)；使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編程軟件，自主而有效地控制機(jī)器人的動作；使用遙控，有效控制系統(tǒng)；采用編程方法實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制；通過導(dǎo)向與地圖構(gòu)建功能，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人動作控制；實(shí)施導(dǎo)航策略；安裝與進(jìn)行傳感器的硬件設(shè)定調(diào)整；在機(jī)器人上安裝攝像頭，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；試運(yùn)行單個(gè)功能以及整體功能；使用恰當(dāng)?shù)姆治黾记刹檎也⒂涗浌收?；展示基本的IT知識；快捷地修復(fù)或更換元器件。4、性能檢查與演示個(gè)體（選手）需了解與理解：對設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行測試的要求與方法；操作測試運(yùn)行的要求與方法；使用的技術(shù)和方法的范圍和限制；創(chuàng)造性思維策略；機(jī)器人系統(tǒng)的冗余性能。個(gè)人（選手）應(yīng)能夠：根據(jù)（與客戶協(xié)商達(dá)成的）操作需求，測試移動機(jī)器人的每個(gè)部件；根據(jù)（與客戶協(xié)商達(dá)成的）操作需求，測試移動機(jī)器人的整體性能；通過分析、問題求解與微調(diào)，對系統(tǒng)中單個(gè)零件以及整體系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化；通過最終測試，對系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)行；根據(jù)設(shè)定的要求，檢查設(shè)計(jì)流程、制造和裝配、運(yùn)行的每個(gè)環(huán)節(jié)，包括精度、一致性、耗時(shí)和成本等項(xiàng)目；三、競賽內(nèi)容（一）具體內(nèi)容1.任務(wù)分配區(qū)域任務(wù)分配區(qū)域是機(jī)器人的家，也是執(zhí)行任務(wù)的起點(diǎn)，用于放置需要回收的垃圾種類及客戶信息，也是機(jī)器人的啟動區(qū)域。（1）任務(wù)分配區(qū)域是一個(gè)705*600毫米的開放空間（2）有600毫米寬的入口/出口（3）顯示在WorkOrder（工單）的工作單定義了機(jī)器人本次任務(wù)管理的物品類型。（4）UptownClients（住宅區(qū)客戶）墻面顯示第一部分客戶區(qū)域。如果客戶名稱存在，則該客戶端包含在當(dāng)前工作訂單中。如果名稱不存在，則該客戶端不包括在當(dāng)前工作訂單中。（5）CrosstownClients（跨城客戶）墻面顯示第二部分客戶區(qū)域。如果客戶名稱存在，則該客戶包含在當(dāng)前工作單中。如果“不存在”，則該客戶不包括在當(dāng)前工作單中。（6）機(jī)器人需要“讀取”工作指令顯示，以確定機(jī)器人必須完成的特定任務(wù)。（訂單）工作訂單里的每種物料標(biāo)識有固定的展示位置，物料標(biāo)識尺寸7cm*7cm，距地面12cm，有三種物料標(biāo)識時(shí)它們之間的間距為3cm，在所在墻面上居中展示。（生物危險(xiǎn)材料訂單）（可回收垃圾訂單）（廢物垃圾訂單）放在回收中心的物料標(biāo)識尺寸為18cm*18cm，位置為居中且與墻頂端平齊（住宅區(qū)客戶）住宅區(qū)和跨城區(qū)二維碼尺寸為5cm*5cm，與地面距離12cm，裁剪尺寸為21cm*5cm，在所在墻面上居中展示。（跨城客戶）橡子苑1號4個(gè)街道標(biāo)志和6個(gè)位置標(biāo)志的二維碼尺寸為5cm*5cm，裁剪尺寸為21cm*5cm，與地面距離15cm。橡子苑2號楓樹巷5號大橋路7號回收中心機(jī)器人起始點(diǎn)橡子苑中心傳動楓樹巷大橋路2.道路通行（1）當(dāng)在社區(qū)空間街道上移動時(shí)，移動機(jī)器人必須遵守所有交通控制。（2）當(dāng)從前方接近停止標(biāo)志時(shí)，機(jī)器人必須在到達(dá)黑色膠帶之前停止,并機(jī)器人旋轉(zhuǎn)360度后再前進(jìn)。（3）當(dāng)從后面接近停車標(biāo)志時(shí)，機(jī)器人不能停車，必須繼續(xù)通過黑帶線。3.“垃圾”分類收集目標(biāo)客戶區(qū)域有四個(gè)，機(jī)器人需要根據(jù)任務(wù)需求前往不同區(qū)域進(jìn)行“垃圾”分類收集。每個(gè)目標(biāo)客戶區(qū)域：（1）藍(lán)色的箱子放在中間，綠色的箱子放在右邊，黃色的箱子放在左邊。（2）每個(gè)垃圾箱都有一條長150毫米，寬19毫米的黑色膠帶線通向垃圾箱的中心。（3）藍(lán)色箱子的中心距離最近的墻的左邊或右邊400毫米。（4）使用相同的125*87*57毫米黃色，藍(lán)色和綠色垃圾箱。（5）在垃圾箱組之前至少提供668*800mm的開放空間。（6）空心球重3克。（7）機(jī)器人必須在客戶區(qū)域中取回垃圾箱中的物品，并將其運(yùn)送到回收中心的相應(yīng)容器中。（8）機(jī)器人必須確保各種“垃圾”（不同顏色/類型的空洞球）在收集/交付過程中或在回收中心的最終目的地垃圾箱中絕不相互接觸。注意：機(jī)器人不能在任何時(shí)候從客戶區(qū)域移走任何垃圾箱。1AcornCourt2AcornCourt5MapleLane7BridgeRoad4.回收“垃圾”中心（1）面積為1200×800毫米的回收中心比普通通道高出57毫米；（2）入口坡道坡度為10度；（3）入口拱門提供600毫米寬和600毫米高的空間；（4）沿著1200毫米后墻的外側(cè)有三個(gè)308×210×100毫米的儲物箱；（5）這些箱子中的每一個(gè)都有一張他們支持的標(biāo)簽的圖標(biāo)和一條通向箱子中心的黑色膠帶線。5.“垃圾”材料（1）生物危險(xiǎn)材料–黃色垃圾桶–黃色空洞球；（2）重復(fù)使用材料–藍(lán)色垃圾桶–藍(lán)色空洞球；（3）有害材料–綠色垃圾桶–綠色空洞球；BiohazardMaterialRecycleMaterialWasteMatera（生物危害垃圾）（可回收垃圾）（廢物垃圾）6.機(jī)器人競賽場地圖7.競賽模塊模塊編號第六屆江蘇技能狀元大賽移動機(jī)器人項(xiàng)目模塊名稱分值評判標(biāo)準(zhǔn)A工作組織與管理12場地與時(shí)間管理/團(tuán)隊(duì)綜合表現(xiàn)B機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)4根據(jù)機(jī)器人組裝結(jié)果現(xiàn)場評定C編程、測試與調(diào)整30依據(jù)任務(wù)調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)判定D綜合任務(wù)演示54依據(jù)任務(wù)調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)判定合計(jì)100（二）試題樣題競賽內(nèi)容評分內(nèi)容評分要求模塊A：工作組織和管理（12分）與隊(duì)友、對手與專家的合作行為選手與其隊(duì)友、對手及監(jiān)督裁判間保持彬彬有禮場地情況選手的工作場地秩序/工具與配件的放置/工作區(qū)的秩序計(jì)劃執(zhí)行情況選手須嚴(yán)格按照賽程要求規(guī)定時(shí)間規(guī)定地點(diǎn)完成相關(guān)任務(wù)并接受監(jiān)督模塊B：機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)（4分）機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成機(jī)器人的裝調(diào)模塊C：編程、測試與調(diào)整（30分）已知條件下，機(jī)器人完成自主移動按照要求完成預(yù)定動作未知條件下機(jī)器人，完成自主移動模塊D：綜合任務(wù)演示

（54分）未知任務(wù)自動測試1.“垃圾”裝載正確2.“垃圾”運(yùn)送順序正確3.“垃圾”正確運(yùn)送至指定的回收站4.返回至指定區(qū)域5.關(guān)閉指示燈四、評分標(biāo)準(zhǔn)及流程（一）模塊A：工作組織和管理評分標(biāo)準(zhǔn)工作組織和管理方面主要考核參賽選手的基本素質(zhì)，包括選手在參與比賽過程中對團(tuán)隊(duì)工作空間的管理、工作過程中的準(zhǔn)時(shí)、在場地中參賽隊(duì)員的合作與交流、在場地共享時(shí)與其他參賽選手的合作情況、選手與裁判溝通過程中的表現(xiàn)情況。序號評判細(xì)則A比賽日與隊(duì)友、對手與專家的合作行為。比賽日參賽隊(duì)場地狀況。比賽日計(jì)劃執(zhí)行情況。評分：各裁判分?jǐn)?shù)之和的平均分為選手得分。（二）模塊B：機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)評分標(biāo)準(zhǔn)序號評判細(xì)則B在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成機(jī)器人的裝調(diào)。評分：各裁判分?jǐn)?shù)之和的平均分為選手得分。（三）模塊C：編程、測試與調(diào)整評分標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)任務(wù)測試均在已知的場地布局中進(jìn)行，在比賽日之前適時(shí)進(jìn)行已知場地抽簽，在已經(jīng)提前公布的3套地形布局中選取一套地形布局，作為該項(xiàng)目的測試用場地。“客戶”及“垃圾”各抽出3個(gè)，比賽當(dāng)日公布。C3在機(jī)器人程序下載好后，由1名選手從可能出現(xiàn)的訂單中抽取一個(gè)“客戶”及一種“垃圾”，另一選手根據(jù)指令啟動機(jī)器人開始測試。C1、C2在編程開始前，抽取其余“客戶”及“垃圾”。序號內(nèi)容評判細(xì)則C1已知條件下，機(jī)器人完成自主移動能自動抓取指定的位置的垃圾桶自動裝載指定垃圾桶中的垃圾能自動正確放下垃圾桶能自動將垃圾放置到指定的回收站能自主移動到起始區(qū)，底盤投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機(jī)器人指示燈的開關(guān)C2未知條件下機(jī)器人，完成自主移動能自動抓取指定的位置的垃圾桶自動裝載指定垃圾桶中的垃圾能自動正確放下垃圾桶能自動將垃圾放置到指定的回收站能自主移動到起始區(qū)，底盤投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機(jī)器人指示燈的開關(guān)評分：各裁判分?jǐn)?shù)之和的平均分為選手得分。（四）模塊D：綜合任務(wù)演示評分標(biāo)準(zhǔn)綜合功能測試主要考核選手對于機(jī)器人的綜合控制能力與短時(shí)間內(nèi)對場地及測試環(huán)境的適應(yīng)能力，選手需要根據(jù)場地具體情況編寫自動程序、調(diào)試并進(jìn)行演示。裁判組會通過機(jī)器人表現(xiàn)的動作進(jìn)行結(jié)果性評判。模塊D分為自動綜合功能測試。自動綜合功能測試情況下，機(jī)器人下載完程序后，選手除了啟動機(jī)器人運(yùn)行外，不可接觸機(jī)器人或電腦，機(jī)器人需要在完全自主的情況下完成指定任務(wù)。自動綜合功能測試為未知條件測試部分。在進(jìn)行自動綜合功能編程測試場開始之前，回收客戶垃圾的順序需要滿足訂單指定的順序。未知條件自動綜合功能測試，指定“客戶”的“垃圾”運(yùn)送至回收站的順序，機(jī)器人需要將正確裝載“垃圾”按照順序運(yùn)送至對應(yīng)的回收站，返回零件部關(guān)閉指示燈，即完成任務(wù)。機(jī)器人需要通過掃碼來獲取“客戶”信息及需要裝在的“垃圾”種類。運(yùn)送順序在選手下載好程序、啟動機(jī)器人之前才對本輪測試的選手公布。機(jī)器人通過掃碼和識別垃圾圖標(biāo)按順序完成任務(wù)。自動綜合功能測試評分表序號內(nèi)容評判細(xì)則D1未知條件下，自主連續(xù)性任務(wù)完成度評價(jià)1正確裝好“任務(wù)1”的“垃圾”。正確將“任務(wù)1”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)2”的“垃圾”。正確將“任務(wù)2”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)3”的“垃圾”。正確將“任務(wù)3”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)4”的“垃圾”。正確將“任務(wù)4”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)5”的“垃圾”。正確將“任務(wù)5”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)6”的“垃圾”。正確將“任務(wù)6”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。返回到起始區(qū)，投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機(jī)器人指示燈的開關(guān)。按順序完成任務(wù)。任務(wù)完成度包括用時(shí)總計(jì)。D2未知條件下，自主連續(xù)性任務(wù)完成度評價(jià)2正確裝好“任務(wù)1”的“垃圾”。正確將“任務(wù)1”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)2”的“垃圾”。正確將“任務(wù)2”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)3”的“垃圾”。正確將“任務(wù)3”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)4”的“垃圾”。正確將“任務(wù)4”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)5”的“垃圾”。正確將“任務(wù)5”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)6”的“垃圾”。正確將“任務(wù)6”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。返回到起始區(qū)，投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機(jī)器人指示燈的開關(guān)。按順序完成任務(wù)。任務(wù)完成度包括用時(shí)總計(jì)。D3未知條件下，自主連續(xù)性任務(wù)完成度評價(jià)3正確裝好“任務(wù)1”的“垃圾”。正確將“任務(wù)1”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)2”的“垃圾”。正確將“任務(wù)2”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)3”的“垃圾”。正確將“任務(wù)3”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)4”的“垃圾”。正確將“任務(wù)4”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)5”的“垃圾”。正確將“任務(wù)5”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。正確裝好“任務(wù)6”的“垃圾”。正確將“任務(wù)6”的“垃圾”運(yùn)送至指定的回收站。返回到起始區(qū)，投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機(jī)器人指示燈的開關(guān)。按順序完成任務(wù)。任務(wù)完成度包括用時(shí)總計(jì)。評分：各裁判分?jǐn)?shù)之和的平均分為選手得分。五、場地及設(shè)施設(shè)備場地在規(guī)定賽場內(nèi)，模擬移動機(jī)器人工作情境。須設(shè)置：1、等候區(qū)包括檢錄室、候賽室。2、競賽區(qū)包括競賽賽場（包括備賽室：完成閱讀試題、備物）。3、工作區(qū)包括保密室、閱卷室、核分室、裁判專家工作室、工作人員休息室。監(jiān)督室、仲裁室、醫(yī)務(wù)室等由大賽組委會統(tǒng)一安排。參賽選手通道與工作人員通道、已參賽選手與未參賽選手進(jìn)出賽場的通道分設(shè)。4、觀摩區(qū)包括場內(nèi)觀摩區(qū)、媒體采訪區(qū)。設(shè)施設(shè)備1、場地設(shè)備序號設(shè)備名稱型號（備注）單位數(shù)量1機(jī)器人HG藍(lán)精靈-NB臺n2桌子11400x600x750張n3椅子1辦公椅張2n4工位電源插座五孔插座個(gè)n5競賽場地及場地物品WSR2019套66競賽場地插座220V，50Hz五孔插座個(gè)47工具臺防靜電套18萬用表勝利VC系列臺69衛(wèi)生工具塑料材質(zhì)套610白紙A4包511秒表計(jì)時(shí)用塊12骰子抽簽用個(gè)413顯示屏1講題個(gè)114顯示屏2計(jì)時(shí)個(gè)115打印機(jī)臺1（n:參賽隊(duì)數(shù)）2、選手自備的設(shè)備和工具序號設(shè)備名稱型號（備注）單位數(shù)量1筆記本電腦臺22工具箱套13、場地禁止自帶使用的設(shè)備和材料序號設(shè)備和材料名稱1電動工具2存儲設(shè)備，如移動硬盤、錄音筆等；電子設(shè)備，如平板、手機(jī)、多媒體播放器、錄音器，照相機(jī)，攝影機(jī)等3帶有身份標(biāo)示的物品六、賽事紀(jì)律本項(xiàng)目參照《第六屆江蘇技能狀元大賽競賽技術(shù)規(guī)則》，制定賽事紀(jì)律如下：1、參賽選手統(tǒng)一著裝進(jìn)入賽場。參賽選手必須著大賽統(tǒng)一提供的參賽服，不得在參賽服飾上作任何標(biāo)識。進(jìn)入賽場須攜帶身份證、參賽證，不得攜帶其它任何物品，違規(guī)者取消本次比賽成績。2、由賽項(xiàng)裁判長安排裁判人