下载文档原格式
第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛（合肥赛）命题说明及赛项安排1.竞赛命题本届竞赛命题为“重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛”。
自主设计一种符合本命题要求的小车，经赛场内外分步制作完成，并进行现场竞争性运行考核。
本题目是在往届工程训练综合能力竞赛无碳小车命题基础上的修改，保留了重力势能驱动行进的特点，增加了自主寻迹避障转向控制功能，为此赛道也有所变化。
2.命题要求小车：三轮结构，其中一轮为转向轮，另外二轮为行进轮，(要求2个行进轮用1.5-2mm厚度的钢板制作或用3D打印制作)，允许二行进轮中的一个轮为从动轮。
小车应具有赛道障碍识别、轨迹判断及自动转向功能和制动功能，这些功能可由机械或电控装置自动实现，不允许使用人工交互遥控。
如图1。
小车行进所需能量：只能来自给定的重力势能，小车出发初始势能为400mm 高度×1Kg砝码质量，竞赛时使用的同一规格标准砝码（钢制￠50×65mm）。
若使用机械控制转向或刹车，其能量也需来自上述给定的重力势能。
电控装置：主控电路必须采用带单片机的电路，电路的设计及制作、检测元器件、电机（允许用舵机）及驱动电路自行选定。
电控装置所用电源为5号碱性电池，电池自备，比赛时须安装到车上并随车行走。
小车上安装的电控装置必须确保不能增加小车的行进能量。
图1小车示意图赛道：备选方案一：赛道总长度30米，直线赛道，道面宽度1.2米。
备选方案二：赛道宽度1米，形成长15米宽约2米（不计赛道边缘道牙厚度）的环形赛道，其中两直线段长度为13米，两端外缘为曲率半径为1米的半圆形，中心线总长度约29.14米，见图2。
图2赛道示意图赛道边缘设有高度为80mm的道牙挡板。
赛道上间隔不等（随机）交错设置多个障碍墙，障碍墙高度约80mm，相邻障碍墙之间最小间距为1米，每个障碍墙从赛道一侧边缘延伸至超过中线100—150mm。
在直赛道段设置有1段坡道，坡道由上坡道、坡顶平道和下坡道组成，上坡转向驱动控制模块道的坡度4度（3±1°），下坡道的坡度1.5度（1.5±0.5°）；坡顶高度60±2mm，坡顶长度为250±2mm。
第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则2012-5-2第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则1.本届竞赛主题：本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一套符合本命题要求的可运行装置，并进行现场竞争性运行考核。
每个参赛作品要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4项报告。
2.竞赛命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换来的。
给定重力势能为4焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（Φ50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差400±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许从小车上掉落。
图1为小车示意图。
图1：无碳小车示意图要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此重力势能转换获得，不可使用任何其他的能量来源。
要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。
要求小车为三轮结构，具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。
3.竞赛项目I：竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。
障碍物为直径20mm、高200mm的多个圆棒，沿直线等距离摆放。
以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。
见图2。
图2：无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图3.1 本校制作参赛学生以小组为单位，按照竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出参赛小车。
3.2集中参赛参赛队携带在本校制作完成并调试好的小车作品和关于作品的结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案等4份报告（纸质版+电子版）参加竞赛。
报告按竞赛秘书处发布的统一格式编写。
3.3报告的评分由竞赛评审组对每个参赛队提交的方案报告进行评阅。
此项成绩编号为IA，满分30分，其中结构设计方案7.5分，工艺设计方案7.5分，成本分析方案7.5分，工程管理设计方案7.5分。
第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题及竞赛规则（征求意见稿）2012-3-12第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题及详细竞赛规则（征求意见稿）1.本届竞赛主题：本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一套符合本命题要求的可运行装置，并进行现场竞争性运行考核。
每个参赛作品要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4项报告。
2.竞赛命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车给定一定重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并以此驱动小车行走的装置。
要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量来源。
给定重力势能为4焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差400±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。
参赛小车要求具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。
要求小车为三轮结构，具体设计、材料选用以及加工制作均由参赛学生自主完成。
3.竞赛参与方式：本届竞赛设竞赛项目I和竞赛项目Ⅱ。
一个参赛队只可参与一个项目比赛，每所参赛学校选拔推荐参与同一竞赛项目的参赛队数不超过2个。
4.竞赛项目I：竞赛小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物。
障碍物为直径20mm、高200mm的多个圆棒，沿直线等距离摆放。
以小车前行的距离和成功避障的多少来综合评定成绩。
4.1 本校制作：参赛学生以小组为单位，按照竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出参赛小车。
4.2集中参赛：参赛队携带在本校制作完成并调试好的小车作品和关于作品的结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案等4份报告（纸质版+电子版）参加竞赛。
报告按竞赛秘书处发布的统一格式编写。
4.3 报告的评分由竞赛评审组对每个参赛队提交的方案报告进行评阅。
第四届国赛-竞赛流程与评分规则时间:2015-05-11 15:54 访问量：149次第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛竞赛流程与评分规则赛字4届第7号[2015-5-11]2015年5月22-24日,第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛将在合肥工业大学举行，本着“公平、公正、公开”的竞赛原则，现公布竞赛流程与评分规则。
一、报到时间：5月22日 8:00-18:00地点：合肥工业大学翡翠湖校区体育馆南广场（如遇下雨，改在体育馆内）人员：所有参赛师生程序：8:00开始，在合肥(火车)站、合肥(火车)南站、机场及公交中途换乘处，将有合肥工业大学的学生志愿者为各位参赛师生提供问讯及指路服务，有需要帮助的参赛师生请留意第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛志愿者接站指示牌。
本届竞赛不安排接站车辆,请参赛师生自行到达合肥工业大学翡翠湖校区,从北校门进入,步行至北校门左侧的体育馆南广场报到。
到达北校门的乘车路线:①从合肥火车站乘坐226路公交车在丹霞西路站下车；或从火车站乘坐出租车直接到北校门，车费约35元；②从合肥（火车）南站北广场乘坐57路公交车至习友路站换乘150路公交车到丹霞西路站下车；或从合肥南站乘坐出租车直接到北校门，车费约25元；③从机场乘出租车到北校门，车费约100元。
为减少报到等待时间，将在体育馆南广场上设4个报到处。
请参赛师生到达广场后，先查看指示牌，按照指示牌上的说明到指定的报到处报到。
报到时需要提交的材料已在竞赛网站上有详细说明，务请明确。
赛务组统一安排食宿，费用自理；报到后志愿者将引领参赛师生熟悉校园环境并到宾馆办理入住。
当日19;00在综合楼301-合肥工业大学大学生活动中心（位于餐厅对面），召开各参赛队领队会议，并进行队号抽签等事项，同时解答提出的疑问。
二、开幕式时间：5月23日 8:00-9:00地点：合肥工业大学翡翠湖校区东风广场（如遇下雨，改在体育馆举行）人员：全体参赛人员参加。
大学生工程训练综合能力选拔赛无碳小车设计说明书作者: 原春圃、李晓、高兴春指导老师: 解占新、李晓明目录1.摘要2.引言3.目的4.工作原理和设计理论推导及加工工艺5.主要创新点6.参考文献7.无碳小车徽标8.项目经费预算一、摘要本作品是依据竞赛命题主题”无碳小车”, 提出一种”无碳”方法, 带动小车的运行, 即给一定重力势能, 根据能量转换原理, 设计了一种可将该重力势能转化为机械能并用来驱动小车行走的装置。
该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物( 每间隔1米, 放置一个直径为20mm, 高为200mm的弹性障碍圆棒) 。
此模型最大的特点是将重力势能转化为齿轮的转动, 进而根据大小齿轮的粘合带动驱动轮和转向轮, 从而按照规定的路线完成任务。
本文将对无碳小车模型的设计过程, 结构功能特点等进行详细的介绍, 并阐述了本作品的创新点。
关键词: 无碳小车齿轮粘合驱动轮转向轮安全高效方便灵活创新理念。
二、引言1、”环保在身边之‘无碳生活’”一帖在东楚网黄石新闻网发出后, 众多网友纷纷跟帖支招, 倡导”无碳生活”。
多数网友认为, 对社会整体而言, 完全”无碳”难以做到, 但有意识地减少”碳排放”, 却是随时随地可做的事, 勿因善小而不为……2、随着社会科技的发展, 人们的生活水平的提高, 无碳对于人们来说, 显得越来越重要, 建设无碳社会, 使得生活更加的环保, 没有任何的污染。
3、无碳小车的设计与创造, 是国家和社会对能源问题和环境问题的更加重视。
4、”无碳车是比较环保的短途代步工具, 节能、经济、方便, 环保。
因此, 在人均拥有汽车比例很高的欧美发达国家, 无一例外选择了提倡推广低碳车。
”许多人认为, 确保无碳车道便利通达, 既是现实选择, 也是大势所趋。
现在许多发达国家都把无碳技术运用到各个领域, 像交通, 家庭用具等, 这也是中国当今所要求以及努力的方向。
针对当前这一现状, 我们设计了无碳小车模型, 用重力势能转换为机械能提供了一种全新的思路, 以便更好的解决以上问题三、目的本作品设计的目的是围绕命题主题”无碳小车”, 即不利用有碳能源, 根据能量转换原理, 利用重力势能驱动带动具有方向控制功能的小车模型。
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题[ 讨论稿]2010-3-20根据《全国大学生工程训练综合能力竞赛命题原则》，命题与高校工程训练教学内容相衔接，体现综合性工程能力。
命题内容体现“创新设计能力、制造工艺能力、实际操作能力和工程管理能力”四个方面的要求，在分析和总结首届竞赛全国大学生工程训练综合能力竞赛命题经验的基础上，提出“第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题”（讨论稿）。
本届竞赛分为“分省区预赛”和“全国决赛”二个阶段。
竞赛命题也对应两个阶段分为两部分。
预赛阶段只发布预赛命题，各参赛队在预赛阶段完成命题要求的设计任务和规定的加工制作，参与各省的预赛。
各省预赛成绩排名第一的参赛队进入全国决赛。
各队在参加全国决赛时，需要携带预赛中的加工制作并提交设计报告。
设计报告包括命题要求的机械设计、工艺方案设计、经济成本分析和工程管理方案设计。
全国决赛的内容包括对指定工件的现场加工制作、装配调试、竞赛及现场答辩等命题中的工程管理能力要求综合考虑材料、加工、制造成本等各方面因素，提出合理的工程规划。
设计能力要求参赛学生对参赛作品的设计具有创新性和规范性。
命题中的制造工艺能力部分，以考核综合运用加工制造工艺知识的能力为主。
第二届全国大学生工程训练综合技能竞赛的命题（讨论稿）本届比赛命题主题：本届竞赛命题主题为“无碳小车”。
要求经过一定的前期准备后，在集中比赛现场完成一套符合本命题要求的可运行装置，并进行现场竞争性运行考核。
每个参赛作品要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理等成绩考核作业。
命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车1、功能设计要求给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。
该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径100mm的圆柱）。
以小车前行距离的长短来评定成绩。
给定重力势能为5焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢），铅垂下降500mm来获得。
1.设计目标：小车的目的在于实现预定轨迹，侧重轨迹的稳定性以及低损耗。
2.设计要求：轨迹的设计应侧重易于实现，结构的设计应就简，车体的布局应侧重保持重心，并且还应具备微调模块用以调节轨迹。
3.整体图示：4.方案介绍：以下，将就轨迹设计，转向机构，动力传动模块，微调模块四方面进行方案介绍。
轨迹设计：绕8字大致可分为三种轨迹，一种为两相外切的圆，第二种为两圆及其内公切线，第三种为正弦8字。
其中，外切圆需一次变向，第二种需四次变向，正弦轨迹导向轮方向时刻变化。
为简化机构，我们将轨迹定位外切圆 式。
转向机构：为解决单导向轮容易出现的驱动轮差速计算困难的问题，我们采用双导向轮，单驱动轮的模式。
原理如图。
动力传动：动力为下落的重物，经尼龙绳带动驱动轮的轴转动，推动小车前进。
采用齿轮减速及凸轮将转动转化为平动，推动导 向轮的连杆，进行变向的控制。
微调模块：为了提高小车的适应性，需要有微调模块便于其轨迹的调整。
微调主要集中在推动杆的长度上，采用螺纹配合，通过 旋入螺纹的深度调节，进而改变其轨迹。
装订线 学校名称：山东大学工程训练中心第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛结构设计报告总 15 页第 2 页产品名称：无碳小车编号：805 王叶枫3、设计结果以下分模块就较为重要的数据进行简介。
一．基本参数：1.轨迹设计：由于凸轮的过渡，轨迹并非标准的两圆。
其中的曲线过渡使两圆圆心距增大，有利于小车的绕杆运行。
2.传动设计①驱动轮转7圈，凸轮转1圈。
齿轮机构传动比i=7；②大轮直径120mm，一周期内8字总周长2638.9mm；③尼龙绳绕于驱动轮轴上，轴上设有启动锥度，如图，理论上可绕行7个周期。
2003.转向连杆设计装订线 学校名称：山东大学工程训练中心。
