第45屆世界技能大賽河北省選拔賽

移動(dòng)機(jī)器人項(xiàng)目

競(jìng)賽技術(shù)文件

河北省技術(shù)專家組制定

二零一八年

目錄

目錄

1.技術(shù)描述......................................................................3

1.1項(xiàng)目概況...............................................................3

1.2競(jìng)賽模塊...............................................................3

13命題要素或內(nèi)容（參考內(nèi)容）............................................3

1.4機(jī)器人能力...........................................................4

2.競(jìng)賽任務(wù)說(shuō)明及評(píng)分方法.......................................................6

2.1模塊A空間管理及組織.....................................................6

2.2模塊B基本功能及核心能力測(cè)試.........................................6

2.3模塊C手動(dòng)模式操作..................................................6

2.4模塊D自動(dòng)模式運(yùn)行操作................................................6

3評(píng)分....................................................................7

3.1評(píng)分流程................................................................7

4.1選手禁止攜帶物品.......................................................8

5機(jī)器人設(shè)計(jì)說(shuō)明..............................................................8

5.1額外套件說(shuō)明.............................................................9

5.2額外附加說(shuō)明2...............................................................................................................9

6賽場(chǎng)要求.......................................................................10

6.1競(jìng)賽場(chǎng)地、設(shè)施.....................................................10

6.2活動(dòng)場(chǎng)地接待區(qū).....................................................10

6.3場(chǎng)地入口滑道........................................................10

6.4沙地................................................................11

6.5桌球................................................................11

6.6網(wǎng)格板..............................................................12

7.選拔賽安全要求.................................................................12

7.1選手安全防護(hù)措施要求...............................................12

7.2有毒有害物品的管理和限制...........................................12

7.3醫(yī)療設(shè)備和措施..........................................................12

附圖1整體場(chǎng)地...................................................................13

附圖2通道細(xì)節(jié).................................................................14

附圖3沙灘區(qū)域.................................................................16

附圖4父母隔間細(xì)節(jié).............................................................17

附圖5懸掛的網(wǎng)格板細(xì)節(jié)........................................................18

說(shuō)明

河北省移動(dòng)機(jī)器人選拔賽項(xiàng)目技術(shù)指導(dǎo)文件是參照第44屆世界技能大賽移

動(dòng)機(jī)器人項(xiàng)目技術(shù)說(shuō)明WSC2017_TD23及測(cè)試題目WSC2017_TP23_pre相關(guān)內(nèi)容

編寫。

1.技術(shù)描述

1.1項(xiàng)目概況

移動(dòng)機(jī)器人項(xiàng)目要求選手根據(jù)任務(wù)自主搭建機(jī)器人硬件平臺(tái)、該平臺(tái)以加拿

大studica公司的機(jī)器人套件為核心套件。機(jī)器人需要在2npMm的測(cè)試區(qū)域內(nèi)完

成所有要求的功能。最終測(cè)試任務(wù)會(huì)在比賽前有專家教練組討論更改30%o

1.2競(jìng)賽模塊

本次大賽為實(shí)際操作比賽，試題形式參照世界技能大賽，比賽內(nèi)容為4個(gè)模

塊。模塊A工作組織與空間管理，模塊B移動(dòng)機(jī)器人基本功能及核心能力測(cè)試，

模塊C移動(dòng)機(jī)器人的手動(dòng)模式操作模塊，D移動(dòng)機(jī)器人的自動(dòng)模式運(yùn)行。

1.3命題要素或內(nèi)容（參考內(nèi)容）

13.1模塊A-工作組織與空間管理

13.1.1團(tuán)隊(duì)合作；

1.3.1.2溝通交流；

1.3.135s管理；

1.3.2模塊B-移動(dòng)機(jī)器人的基礎(chǔ)功能及核心能力測(cè)試

13.2.1基本的運(yùn)動(dòng)控制；

13.2.2傳感器的應(yīng)用；

配給攝像頭的運(yùn)動(dòng)管理任務(wù)。?

C

9

1.4.3移動(dòng)性能

能夠通過(guò)自動(dòng)控制模式移動(dòng)

?在規(guī)定堅(jiān)硬平面上的移動(dòng)能力。

?機(jī)器人活動(dòng)面積需要在2*4米的范圍內(nèi)；并且專用比賽場(chǎng)地的環(huán)境空間。

?機(jī)器人移動(dòng)中占用的空間范圍為600mm*600mm*500mm

?非指定移動(dòng)能力包含上/下的一系列動(dòng)作，在一個(gè)覆蓋最少57mm深的沙

子的地面上進(jìn)/出并且掉頭。

1.4.4目標(biāo)管理能力

一套美國(guó)的桌球，直徑2.25英尺，在機(jī)器人場(chǎng)地活動(dòng)任務(wù)中扮演“兒童”的角

色。

選手設(shè)計(jì)/制作并且操作具備以下能力的目標(biāo)管理系統(tǒng)：

?可以自動(dòng)管理/運(yùn)行，并通過(guò)遙控操作基礎(chǔ)控制系統(tǒng)。

?當(dāng)遙控操作員可以直視或不可直視機(jī)器人目標(biāo)系統(tǒng)時(shí)，都可以進(jìn)行運(yùn)作。

機(jī)器人目標(biāo)管理系統(tǒng)和機(jī)器

2.競(jìng)賽任務(wù)說(shuō)明及評(píng)分方法

2.1模塊A空間管理及組織

該模塊評(píng)分會(huì)分配到每天的評(píng)分中，評(píng)分內(nèi)容包括5s管理、場(chǎng)地共享使用、

團(tuán)隊(duì)合作、與裁判對(duì)手的溝通交流。評(píng)分會(huì)在整個(gè)過(guò)程及結(jié)束時(shí)打分，裁判會(huì)對(duì)

扣分項(xiàng)目做詳細(xì)記錄但不會(huì)告知選手。

2.2模塊B基本功能及核心能力測(cè)試

?該模塊主要測(cè)試機(jī)器人最基礎(chǔ)功能及完成基本任務(wù)的能力，全部為客觀評(píng)

分。

?該模塊分為測(cè)試場(chǎng)地及評(píng)分。測(cè)試場(chǎng)地期間從每個(gè)場(chǎng)地并不是某支隊(duì)伍單獨(dú)

使用，每個(gè)場(chǎng)地使用隊(duì)伍的數(shù)量將會(huì)根據(jù)總的隊(duì)伍數(shù)量分配。測(cè)試場(chǎng)地有二

次機(jī)會(huì)，每次20分鐘。

?二次測(cè)試結(jié)束后進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)判，該模塊評(píng)判一輪作為最終成績(jī)。評(píng)判時(shí)間為

30分鐘。評(píng)判順序依照抽簽順序。

2.3模塊C手動(dòng)模式操作

?手動(dòng)模式為第三視角。

?評(píng)判過(guò)程分為測(cè)試準(zhǔn)備及成績(jī)?cè)u(píng)判。

?每支隊(duì)伍有20分鐘的場(chǎng)地測(cè)試準(zhǔn)備時(shí)間，場(chǎng)地測(cè)試結(jié)束后進(jìn)行二輪成績(jī)?cè)u(píng)

判，每輪10分鐘，最終取二輪測(cè)試總分為最終成績(jī)。

24模塊D自動(dòng)模式運(yùn)行操作

該模塊要求在完全自主模式下完成五個(gè)臺(tái)球的抓取與放置

.該模塊分為編程、測(cè)場(chǎng)、評(píng)分三個(gè)過(guò)程

?首先有60分鐘的編程時(shí)間，該時(shí)間段內(nèi)不準(zhǔn)使用場(chǎng)地。編程時(shí)間結(jié)束后進(jìn)

行20分鐘測(cè)場(chǎng)。該時(shí)間段內(nèi)允許進(jìn)入場(chǎng)地進(jìn)行必要的調(diào)試、是否使用場(chǎng)地

由隊(duì)員決定。該時(shí)段內(nèi)可以做的動(dòng)作包括編程、接線、測(cè)量。

?同一場(chǎng)地未到測(cè)場(chǎng)時(shí)間隊(duì)伍則不能離開編程區(qū)域，但可以編寫程序。

?試場(chǎng)地結(jié)束后進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定，評(píng)定時(shí)間20分鐘。20分鐘分為三個(gè)階段，3

分鐘場(chǎng)地準(zhǔn)備，允許對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行檢查，對(duì)設(shè)施設(shè)備進(jìn)行擺放、微調(diào)，機(jī)器人

入場(chǎng)，但不能對(duì)運(yùn)行調(diào)試。15分鐘運(yùn)行記錄成績(jī)，開始時(shí)間由隊(duì)員確定，并

告知裁判，等待裁判發(fā)出開始指令后，可運(yùn)行啟動(dòng)機(jī)器人。機(jī)器人必須在15

分鐘內(nèi)完成任務(wù)所有任務(wù)。當(dāng)15分鐘到達(dá)后無(wú)論是否完成程序，都將結(jié)束

本輪測(cè)試。2分鐘成績(jī)確認(rèn)，簽字。

3評(píng)分

3.1評(píng)分流程

選拔賽評(píng)分流程采用世界技能大賽的評(píng)分方法進(jìn)行。各專家裁判和過(guò)程裁判

員隊(duì)伍分為不同的組別，分別對(duì)各模塊進(jìn)行評(píng)分。各評(píng)分小組負(fù)責(zé)所有選手同一

指標(biāo)的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分，并簽字確認(rèn)評(píng)分結(jié)果，如有現(xiàn)場(chǎng)演示部分，則需要選手現(xiàn)場(chǎng)簽

字與裁判共同確認(rèn)結(jié)果。

評(píng)判工作分為客觀評(píng)判和主觀裁決評(píng)判兩個(gè)部分。

客觀評(píng)判：針對(duì)比賽結(jié)果的對(duì)錯(cuò)、有無(wú)等

如：機(jī)器人是否抓取臺(tái)球？是，得分。否，不得分。

主觀評(píng)判：針對(duì)選手比賽作品的主觀判斷進(jìn)行評(píng)價(jià)，由3名裁判同時(shí)對(duì)一處

指標(biāo)進(jìn)行0-3等級(jí)歸類評(píng)分，裁判給出的分?jǐn)?shù)之間最大差異不得超過(guò)1分，如超

過(guò)1分，就需要裁判說(shuō)明理由，重新亮牌給分。

時(shí)間分的計(jì)算方法為全部完成任務(wù)的前提下才能拿到時(shí)間分。所有完成任務(wù)

的隊(duì)伍中所用時(shí)間最短得時(shí)間分滿分9分，其余完成任務(wù)的隊(duì)伍按照比例計(jì)算

計(jì)算方法為：歷存分?jǐn)?shù)=（最快時(shí)間*1.5）/各隊(duì)所用時(shí)間

4選拔賽設(shè)施設(shè)備

各參賽單位自帶選拔賽設(shè)備，自帶筆記本電腦，無(wú)移動(dòng)機(jī)器人設(shè)備的院校，

可申請(qǐng)由組委會(huì)提供比賽設(shè)備（廣州慧谷、山東棟梁）。參賽設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)采用第

44屆世界技能大賽移動(dòng)機(jī)器人項(xiàng)目競(jìng)賽設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。

4.1選手禁止攜帶物品

選手禁止攜帶U盤、自制的輔助工具、以及任何可能造成不公平的物品。

5機(jī)器人設(shè)計(jì)說(shuō)明

必須遵守以下影響機(jī)器人設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的因素

a.該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須將rnyRTO作為主要或唯一的處理器。

b.編程必須通過(guò)LabVIEW編程。

c.選手必須使用2017世賽移動(dòng)機(jī)器人項(xiàng)目的零部件套裝作為參賽機(jī)器人

構(gòu)架及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的核心部件。

d.參賽隊(duì)不能使用液壓或氣壓。

e.參賽隊(duì)可以使用任意傳感器-假如不超過(guò)提供的零部件套裝里傳感器的核

心能力。額外增加的傳感器費(fèi)用必須計(jì)入允許范圍內(nèi)的額外花費(fèi)數(shù)額。

f.參賽隊(duì)可以使用任意額外的電動(dòng)機(jī)以及伺服系統(tǒng)一一不限制電動(dòng)機(jī)以及

伺服系統(tǒng)的品牌和數(shù)量，但是參賽隊(duì)必須使用提供的電動(dòng)機(jī)控制面板，電動(dòng)機(jī)功

率不能比提供的更強(qiáng)大。額外采購(gòu)的控制物件將計(jì)入允許的花費(fèi)預(yù)算內(nèi)。

g.參賽隊(duì)必須使用提供的電池。

h.組裝時(shí)間開始時(shí)，所有機(jī)器人的部件必須是未組裝的初始狀態(tài)（非預(yù)先

做好）。比如，組裝開始時(shí)，輪胎才能裝在輪子上。

i.參賽隊(duì)?wèi)?yīng)該將比賽期間需要的所有設(shè)備、軟件及可攜帶的電腦備好并帶來(lái)

賽場(chǎng)。

5.1額外套件說(shuō)明

所有部件/元件/部件在結(jié)構(gòu)上是自然狀態(tài)的，用于保持/固定機(jī)器人的功能元件，不需要納入為了增強(qiáng)機(jī)器

人的性能而購(gòu)置組件清單的限制性預(yù)算中。（簡(jiǎn)單說(shuō)就是無(wú)功能提升的原始組件不算錢）例如：不管是購(gòu)

買的還是是選手制造的具有線性制動(dòng)器功能的支架，都被要求納入用于增強(qiáng)機(jī)器人性能的額外花費(fèi)中。（簡(jiǎn)

單說(shuō)就是有增強(qiáng)功能作用的組件要算錢）

以下結(jié)構(gòu)性的組件（非功能性的）不算錢

通道和管道壓出膠橫梁三角形撐料連桿機(jī)構(gòu)踏板

板和托架夾緊座小附件支座和墊片輪子/輪軸/輪轂

安裝用的硬件皮帶和滑輪線性滑動(dòng)系統(tǒng)緊固件齒輪，鏈輪和鏈條

任何不在已提供組件功能范圍內(nèi)且直接用于拓展機(jī)器人功能的組件，必須列入增強(qiáng)機(jī)器人的組件及花費(fèi)清

單中性致動(dòng)器提供了前進(jìn)和后退的功能，因此必須在允許的附加項(xiàng)目列表中進(jìn)行說(shuō)明。（做一個(gè)額外功能

性組件的費(fèi)用清單）

以下組件不算結(jié)構(gòu)性的（就是功能性的）需要納入限額中

電機(jī)和伺服控制器備用電池線性致動(dòng)器信號(hào)修改器速度控制器

微控制器單板計(jì)算機(jī)備用傳感器備用電機(jī)夾具

以下項(xiàng)目不受額外開支額度限制

電纜，電線和連接

安全開關(guān)穩(wěn)壓器電氣連接器繼電器

器

開關(guān)電子安裝器面板選手制造的工具鉛螺絲

輪子選手制造的傳感器接口板選手提供的遠(yuǎn)程操控設(shè)備

5.2額外附加說(shuō)明2

對(duì)于套件外增加的需要計(jì)入費(fèi)用的器件，其參數(shù)不得高于原有套件相同功能

器件的參數(shù)。套件中沒有的但是需要納入限額的設(shè)備器件則需要提供器件說(shuō)明。

所有需要計(jì)入限額的都需要提供價(jià)格依據(jù)。當(dāng)提供的價(jià)格依據(jù)明顯與市場(chǎng)價(jià)格不

符時(shí)，由專家組向市場(chǎng)詢價(jià)，獲得價(jià)格信息。市場(chǎng)包括行業(yè)委員會(huì)、正常的經(jīng)銷

商。所有價(jià)格中不接受二手器件報(bào)價(jià)。

涉及到參數(shù)比較的器件包括：攝像頭、超聲波、紅外、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、直流減

速電機(jī)、舵機(jī)、QTIo

6賽場(chǎng)要求

6.1競(jìng)賽場(chǎng)地、設(shè)施

競(jìng)賽場(chǎng)地為4000*2000mm,場(chǎng)地光滑、平整。護(hù)板三邊高250mm,沙地后護(hù)

板高400nmic場(chǎng)地參考圖見附圖1°

6.2活動(dòng)場(chǎng)地接待區(qū)

活動(dòng)場(chǎng)地接待區(qū)由以下組成：

入口通道側(cè)面有200mm高的干凈的塑料墻面，還有600mm寬的通行空間，最

高高度為500mmo

沿著接待區(qū)域最長(zhǎng)的墻體，前面為一排高100mm墻體作為父母平臺(tái)區(qū)。

代表父母的網(wǎng)格模式圖將被安裝在輕薄平坦的板子上，板子背后有膠條或有

鉤子。父母所在平臺(tái)區(qū)的后墻也有膠條或可以支撐鉤子，方便在兩輪任務(wù)中訶根

據(jù)需要改變代表父母的圖形的位置，實(shí)現(xiàn)整個(gè)任務(wù)真正的元素搜素。

指定的機(jī)器人開始位置在接待區(qū)域離入口另一端的600*600mm的膠條方塊

內(nèi)。

所有演示環(huán)境的外在特征都會(huì)在熟悉日擺放到位，在四天的比賽時(shí)間內(nèi)不予

改變。場(chǎng)地入口滑道。

6.3場(chǎng)地入口滑道

?每次任務(wù)打分開始前，16個(gè)兒童（臺(tái)球）會(huì)被放置在入口滑道的頂部。

?將臺(tái)球放置在滑道的順序?qū)τ谒袌?chǎng)地都一樣。這將保障同時(shí)在不同場(chǎng)

地運(yùn)行任務(wù)時(shí)隨機(jī)放置兒童（目標(biāo)物）的公平度。

注意：

目標(biāo)物會(huì)隨機(jī)放置，選手提前無(wú)法得知。以防選手利用位置信息，從而保障

“對(duì)五名指定兒童的真實(shí)探索”作為比賽任務(wù)。

如果一個(gè)球完全落在場(chǎng)地之外或是在沙地柱子頂部位置，流程如下:

?該球由場(chǎng)地監(jiān)督裁判拾起

?該球被放在滑道入口

該球重復(fù)完成滑道口的程序

6.4沙地

?一個(gè)u形開闊/堅(jiān)硬/平滑的地面

?中間是57nlm深，1100*1257mm的沙區(qū)，里面有一個(gè)邊框式車架，車架有

三級(jí)階梯，每級(jí)垂直高度為19nlln,寬度為25nlln.

?四根直徑lOOnn,180mm高的圓柱

?一個(gè)600nmi寬，500nmi高的拱門入口/出口。

6.5桌球

一套美國(guó)的桌球，直徑2.25英尺，在機(jī)器人場(chǎng)地活動(dòng)任務(wù)中扮演“兒童”

的角色。

6.6網(wǎng)格板

在n0*110*6mm的白色硬紙板的標(biāo)簽上印有網(wǎng)格碼。

7.選拔賽安全要求

7.1選手安全防護(hù)措施要求

7.1.1參賽選手應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)備安全操作規(guī)程。

7.1.2參賽選手停止操作時(shí)，應(yīng)關(guān)閉設(shè)備電源。

7.2有毒有害物品的管理和限制

禁止選手及所有參加賽事的人員攜帶任何有毒有害物品進(jìn)入競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng)。

7.3醫(yī)療設(shè)備和措施

承辦單位應(yīng)在設(shè)置專門的安全防衛(wèi)組，負(fù)責(zé)競(jìng)賽期間健康和安全事務(wù)。主要

包括檢查競(jìng)賽場(chǎng)地、與會(huì)人員居住地、車輛交通及其周圍環(huán)境的安全防衛(wèi)；制定

緊急應(yīng)對(duì)方案；督導(dǎo)競(jìng)賽場(chǎng)地用電、用氣等相關(guān)安全問(wèn)題；監(jiān)督與會(huì)人員食品安

全與衛(wèi)生；分析和處理安全突發(fā)事件等工作。賽場(chǎng)須配備相應(yīng)醫(yī)療人員和急救人

員，并備有相應(yīng)急救設(shè)施。

附圖1整體場(chǎng)地

5T1TuTN

0h9hs5-ho

ee-)?et

mmne

1sgsp：

msmt3hr

te8ei

wsapem

-tnsbta

dedSysr

epy

aUt

I8om

a濟(jì)T9ca

nROkf

d7uUme

5nTf

tnm-

h3odha

efe-

35,(

t2g2

hpu

-w5tbs

rhye

di3eQyrd

d34g

濟(jì)p-S-rof6

2anor0

spn.u0

5ed)na0

es=

mrAtd

ssoc

merrEo

eecni

cpaktu

wo?.rr

d_nhyt8

edae06

?vSQ.0

-e一00

sd一m0

aee

n

RFt

-rs

sa

em-

oes

f1

W9

o

rm

km

i(

s3T

F?m/

Tua4

THDd

e0e

c

■?

h144

108

O0C8

0P.

n000

--

e--

h--

.--

--

--

A--

b--

u--

D6

h66

a89

b.0

-20.

p00

S

yQrO

一

rg二

o2

3u0

n3

d8

D0

3e

Er

一

s一

D