第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛
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第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛
决赛可选用设备及材料
工训赛字6-07【2019】
各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团竞赛组委会,全国各高校:根据竞赛命题的要求,现公布本届国赛所用的设备及材料。
1.无碳小车三个竞赛项目的所用设备
无碳小车的“三维设计及3D打印制作”环节所用的3D打印设备由北京太尔时代科技有限公司赞助,其型号为:UP BOX+ 3D打印机,其材料为:ABS(硬材料)。
2.智能物流机器人竞赛所用设备
按照命题要求,在决赛的“现场实践与考评”环节,采用3D打印或激光切割完成现场所设计手爪(手臂)的设计和制造,其3D打印机和激光切割机的赞助商如下。
2.1 激光切割设备赞助商及现场所提供的材料
2.1.1北京德美鹰华系统科技有限公司
①X6060光纤激光金属切割机
②X1309二氧化碳激光非金属切割机
2.1.2北京正天恒业数控技术有限公司
①ZT-J-6060M激光金属切割机
②D90M非金属激光切割雕刻机
2.1.3现场提供的材料种类及规格
①非金属材料
②金属材料
2.23D打印设备赞助商及现场所提供的材料
2.2.1 北京太尔时代科技有限公司
①UP BOX+ 3D打印机
②UP300 3D打印机
说明:UP300和UP BOX+ 3D打印机的使用同样软件。
2.2.2 现场提供的材料种类
①BOX+ 3D打印机:ABS(硬材料)
②UP300 3D打印机:TPU(软材料),ABS(硬材料)
全国大学生工程训练综合能力竞赛秘书处
2019年4月21日。
物料搬运成绩公示队号单位队员名次J10广东工业大学杨泽才、牟皓泽、何冠洲1 J28广东工业大学张曈、曾祺惠、易立权2 J29东莞理工学院姜逸川、戴展鹏、黎颖强3 J31东莞理工学院张均、萧许颖、陈宇4 J08广州大学王挥淇、陈旭斌、黄方林5 J26广东工业大学李晓鸿、徐嘉聪、陈煜韩6 J25广东工业大学练洋奇、叶鹏程、吴伟希7 J22东莞理工学院曾国锋、许壮杰、洪晓帆8 J30韶关学院孙海升、罗昭明、林杰9 J03华南理工大学张梓豪、区沥文、刘春政10 J34广技师天河学院段先晨、蔡观韵、栾景烨11 J16韶关学院曾启正、邱斯杰、万文锋12 J27广州大学林生益、利恒浩、朱亮宇13 J21广东工业大学黎浩然、郑宗楷、钟紫鹏14 J11韶关学院梁宗培、林凯敏、高兆鑫15 J36汕头大学伍绍森、胡浩然、谢鸿飞16 J17汕头大学王璐、刘炳杨、梁文杰17 J18韶关学院何伟锋、樊应琳、罗峻涛18 J37广东药科大学吴泽锋、关巧贤、黄伟安19 J01广州大学卢春雨、高检燕、蔡森涛20物料搬运成绩公示队号单位队员名次J14北京理工大学珠海学院乔昕丹、严铭、黄滢波21J24北京理工大学珠海学院陈仕强、黄裕宝、刘兆22J15华南理工大学广州学院张图仁、邹炳发、牙举辉23J32华南理工大学陈彪、陈俊皓、辛瑞辉24J04广州大学余卓权、谢伟敏、占木宏25J12华南理工大学广州学院李维晋、周高锦、徐成烨26J20广东技术师范学院王梓宇、黄创业、杨梓宏27J05广东技术师范学院黄水华、廖健恒、黄思婷28J06广东技术师范学院蔡学锋、梁健恒、黄思婷29J13华立学院刘小僖、黄宇敏、刘李智30J02华南理工大学广州学院林若婷、邹茂山、刘文达31第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛广东省分赛组委会2018年12月24日。
东南大学文件校发…2019‟265号关于公布2018-2019学年东南大学推荐宝钢优秀教师奖候选人及2017-2018、2018-2019学年专项奖等评选结果的通知学校各有关部门、单位:经院(系)推荐、专家评审、公示及学校审定,共评选2019年东南大学推荐宝钢优秀教师奖候选人4人、专项奖两类、青年教师授课竞赛奖。
现将获奖名单及奖励金额公布如下:一、2019年东南大学推荐宝钢优秀教师奖候选人孙伟锋鲍莉童小东王立新其中,孙伟锋为宝钢优秀教师特等奖提名人。
奖金由宝钢教—1—育基金支付。
二、专项奖(一)教学督导组1. 2017-2018学年,35000元;2. 2018-2019学年,35000元。
(二)各类学科竞赛1. 2018年本科生学科竞赛国家级一等及以上奖项获得团队指导教师(1)2018美国大学生数模竞赛国际级一等奖指导团队,10000元;(2)ASC18世界大学生超级计算机竞赛国际级一等奖指导团队,10000元;(3)第二届中国“互联网+”大学生创新创业大赛金奖项目指导团队,5000元;(4)第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛金奖(季军)项目指导团队,5000元;(5)2017年第十三届全国大学生电子设计竞赛9个国家级一等奖,并获得“瑞萨”最佳应用奖项目指导团队,5000元;(6)第十一届全国周培源大学生力学竞赛国家级一等奖指导团队,5000元;(7)2017年第十二届“恩智浦”杯大学生智能汽车竞赛国家级一等奖指导团队,5000元;—2—(8)2017年第三届全国大学生生物医学工程创新设计竞赛国家级一等奖项目指导团队,5000元;(9)2017全国大学生数学建模竞赛国家级一等奖指导团队,5000元;(10)2017年第七届中国教育机器人大赛国家级特等奖、一等奖指导团队,5000元;(11)2017年第六届全国大学生金相技能大赛国家级一等奖指导团队,5000元;(12)2017年第八届“北斗杯”全国青少年科技创新大赛国家级一等奖指导团队,5000元;(13)2017年第四届卓越联盟高校“卓越杯”大学生化学新实验设计及化学实验技能竞赛国家级一等奖指导团队,5000元;(14)2018年第五届卓越联盟高校“卓越杯”大学生化学新实验设计及化学实验技能竞赛国家级一等奖指导团队,5000元;(15)2018年第五届全国高等学校大学生测绘技能大赛国家级一等奖项目指导团队,5000元;(16)2018年全国大学生英语竞赛国家级特等奖、一等奖指导团队,5000元;(17)2018 RoboCup机器人中国赛国家级一等奖项目指导团队,5000元;(18)2018年第十一届全国大学生计算机设计大赛国家级一等奖指导团队,5000元;—3—(19)2018年“苏博特”杯第五届全国大学生混凝土材料设计大赛国家级一等奖指导团队,5000元;(20)2018年第十一届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛国家级一等奖指导团队,5000元;(21)2018年第五届全国大学生基础医学创新论坛暨实验设计大赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(22)首届全国大学生公共卫生综合技能大赛国家级一等奖指导团队,5000元;2. 2019年本科生学科竞赛国家级一等及以上奖项获得团队指导教师(1)2019美国大学生数学建模竞赛国际级特等奖指导团队,10000元;(2)2019 IEEE CASS学生设计竞赛国际级一等奖指导团队,10000元;(3)2019国际大学生工程力学竞赛国际级一等奖指导团队,10000元;(4)2019国际大学生工程力学竞赛(亚洲赛区)国际级特等奖指导团队,10000元;(5)2018 ACM国际大学生程序设计竞赛(ACMICPC)亚洲区域赛国际级一等奖指导团队,10000元;(6)2019美国土木工程大学生竞赛国际级一等奖指导团队,10000元;—4—(7)第四届中国“互联网+”大学生创新创业大赛金奖指导团队,5000元;(8)2019全国大学生英语竞赛国家级特等奖指导团队,5000元;(9)2019第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛国家级特等奖指导团队,5000元;(10)2018第八届中国教育机器人大赛国家级特等奖指导团队,5000元;(11)2019 RoboCup 机器人世界杯中国赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(12)2019第十二届全国周培源大学生力学竞赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(13)2019第十二届全国大学生计算机设计大赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(14)2019第十二届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(15)2019第十二届全国大学生信息安全竞赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(16)2018年第四届全国大学生生物医学工程创新设计竞赛国家级一等奖项目指导团队,5000元;(17)2019年第五届全国大学生生物医学工程创新设计竞赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;—5—(18)2019第九届“北斗杯”全国青少年科技创新大赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(19)2019全国大学生结构设计信息技术大赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(20)2019第六届“卓越杯”大学生化学新实验设计及化学实验技能竞赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(21)2019大学生健康教育科普作品大赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(22)2019第二届全国大学生创新体验竞赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(23)2018第十三届“恩智浦”杯大学生智能汽车竞赛全国总决赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(24)2018中国大学生程序设计竞赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(25)2018第二届“卓越杯”大学生英语演讲比赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(26)2018第七届全国大学生 GIS 应用技能大赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(27)2018第十二届“三菱电机杯”全国大学生电气与自动化大赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(28)2018第十届全国大学生大学生高等数学竞赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;—6—(29)2018中国机器人大赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(30)2018第七届全国大学生金相技能大赛国家级一等奖指导教师团队,5000元;(31)首届(2018)全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛国家级一等奖指导教师团队,5000元。
“S”型赛道常规赛项目获奖名单全国大学生工程训练综合能力竞赛组委会证书编号队号参赛队名称获奖队员1队员2队员3教师1教师2 2019010001S50天津职业技术师范大学特等奖孙康源王高生马立志李世文徐英斌2019010002S40太原工业学院特等奖曹齐刘洋段志强于松章张淑慧2019010003S17华北电力大学特等奖马鹏程李媛余盛灿曹锋刘欢2019010004S32沈阳工业大学特等奖张志强苟刚刚李泽林杜坡王琦2019010005S25中南大学特等奖李成飞首懿纹江鑫吴万荣李燕2019010006S28东南大学特等奖董畅李尚杰罗荣杨延清施吉祥2019010007S44上海大学特等奖刘朝阳呼健超李源李宏何岚岚2019010008S47西南石油大学特等奖张全清龙有红陈宇杭刘德明2019010009S33沈阳航空航天大学特等奖石敬方康一彬李玮刘洋洋鲁墨武2019010010S18河南理工大学特等奖张刘轩刘虎李晨夕行志刚曲海军2019010011S21哈尔滨工业大学特等奖姚子云王德坤张庭睿王笑香彭博2019010012S02合肥工业大学特等奖徐鹏黎文豪闫子平崔忠斌郑红梅2019010013S57重庆科技学院特等奖金睿曾毅李文轩廖智勇张罡2019010014S37青海大学特等奖黄政罗志强李轩张磊刘建强2019010015S58重庆理工大学特等奖郑时富李媛靳青欣闫忠琳陈亮2019010016S16河北工业大学特等奖欧阳毅鸿孙凯莉薛纪业王明川宋健2019010017S43西北工业大学特等奖畅鹏来谢涵王宇翔吕冰张玉洁2019011001S23三峡大学一等奖林晓琛杨慕林张帅白广华俞华2019011002S20东北石油大学一等奖张煜李光向南燊祖海英吴泽民2019011003S41中北大学一等奖武慧常钰徐毓辰刘丽娟孔为民2019011004S48天津科技大学一等奖王建喜罗林李鑫梁国栋辛延征2019011005S31南昌大学一等奖林科茂谢跃萱郭爽邓红标欧阳华2019011006S55台州学院一等奖蒋城杰宗福乐俞一波裘钧王立标2019011007S49天津理工大学一等奖苏鑫樊博孙佳楠周坤涛刘楠2019011008S22江汉大学一等奖焦林峰刘丹程章磊张会利周乐2019011009S56中国计量大学一等奖许传瑞许成浩张清郑小飞王依兵2019011010S03北京理工大学一等奖宋佳睿崔格格马君驿李春阳靳松2019011011S26北华大学一等奖刘奇龙杨胜银郭鑫宇金成功吴小雨2019011012S07厦门理工学院一等奖董利军张智辉林福平汪海林易吉祥2019011013S46西南科技大学一等奖汪涛张陈龙甄学松张立红赖思琦“S”型赛道常规赛项目获奖名单全国大学生工程训练综合能力竞赛组委会证书编号队号参赛队名称获奖队员1队员2队员3教师1教师2“S”型赛道常规赛项目获奖名单全国大学生工程训练综合能力竞赛组委会证书编号队号参赛队名称获奖队员1队员2队员3教师1教师2“S”型赛道常规赛项目获奖名单全国大学生工程训练综合能力竞赛组委会证书编号队号参赛队名称获奖队员1队员2队员3教师1教师2“S”型赛道常规赛项目获奖名单全国大学生工程训练综合能力竞赛组委会证书编号队号参赛队名称获奖队员1队员2队员3教师1教师2“S”型赛道常规赛项目获奖名单全国大学生工程训练综合能力竞赛组委会证书编号队号参赛队名称获奖队员1队员2队员3教师1教师2。
基金项目:内蒙古工业大学教学改革项目(2021265)㊂作者简介:葛素霞(1979-),女,硕士,实验师,研究方向:机械工程㊂基于 两性一度 的大学生双创能力培养模式研究葛素霞㊀李卫国㊀王利利㊀徐明娜(内蒙古工业大学工程训练教学部,内蒙古呼和浩特010051)摘㊀要:随着当前社会的不断发展,竞争日益激烈,就业压力大等问题,在双创教育背景下,秉承 两性一度 金课教学理念,以项目㊁竞赛驱动双创教育为视角㊁学生自主实践为主体进行了研究,实践中也取得了一定的成绩,为今后提升人才培养奠定了基础㊂关键词:两性一度;大学生;创新创业;能力培养中图分类号:F24㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.19311/ki.1672-3198.2023.18.0470㊀引言2018年时任教育部高教司司长的吴岩提出了 两性一度 的金课建设标准,培养学生要注重知识能力素质有机融合,学习结果要具有探究性和个性化,提高学生解决复杂问题的综合能力和高级思维㊂工程教育专业认证基本理念也强调 以学生为中心㊁成果导向 的思想㊂在这样的背景下,大学生工程实践综合能力的培养模式也势必需要改革㊂各种类型的大学生创新创业项目㊁科技竞赛是提高学生创新实践能力的有效途径,学生参与项目和竞赛的过程本身就是科研活动,可以分析问题和解决问题的能力,引导学生主动参与学习㊁培养积累知识的意识,逐步达到独立解决科研问题的目标㊂本文以机器人与智能制造创新创业教育平台为依托,通过开展选修课㊁组织各类比赛㊁参与创新创业教育与实践活动等,为培养具有扎实的基础知识㊁较强的实践能力与创新精神的高级应用型人才提供了基础条件和拓展空间,但存在的学生研究能力不足㊁过程化管理体系不健全等问题还需要进一步研究和探索㊂1㊀双创能力培养与 两性一度 金课融合的重要性1.1㊀融合 两性一度 金课教育的双创有利于提升大学生综合素质目前,在全国各高校都在强调,教学过程中注重对双创能力的培养,且成立了 大学生创新创业中心 ,学校也不例外㊂在工程背景这样的大环境中,对双创教育才能更好地达到培养目标㊂工程实践能力的培养是建立创新型㊁应用型人才体系的基础性㊁关键性要素之一,创新意识㊁创新能力㊁企业家精神是大学生进行双创教育的有效途径㊂在课程实践活动中,才能慢慢逐步培养大学生的双创能力㊂没有专业知识基础作为铺垫,大学生的创业想法㊁创新意识等就没有办法达到充分发挥,双创就会显得比较薄弱㊂各高校在大学生双创教育的过程中,明确了工程教育的基础性地位,更好地实施双创能力的培养㊂为了加强双创教育的开展,必须抓好 两性一度 金课教育,助力教育教学改革,进而全面提升大学生的综合素质㊂1.2㊀双创能力培养融入 两性一度 金课教育有利于提升教学效果双创教育在各个高校及高职院校的广泛推广,一定程度上加速了我国的经济发展,同时是我国人力资源强国的战略和建设创新型国家的重要措施;也是促进大学生德智体美全面发展㊁全面深化高等教育教学改革,培养高质量应用技术型人才的有力抓手㊂在大学生双创能力培养的培养过程中融入 两性一度 ,即以培养大学生的高阶性㊁创新性㊁挑战度为标准,创新升级创业教育模式,提升创业类教师教学能力,打造双创课程 金课 ㊂培养学生解决问题的综合能力和高级思维,同时对教师授课内有也有了更高的要求,课程内容要有前沿性和时代性,而且课程要具有一定难度,教师要付出一定的时间和精力准备课程,在授课的过程中要付出情感,提升了教学效果,而学生在课堂的学习及课后的学习过程中,也要付出更多的时间思考和学习,从而达到双创教育的培养目的㊂因此,从高等教育发展的视角来说, 两性一度 金课教育和双创教育相辅相成㊂2㊀ 两性一度 的大学生双创能力培养解决的关键问题2.1㊀解决了学生研究能力不足的问题工程实践综合能力培养是多学科知识和实际动手能力的综合运用㊂针对学生研究能力不足,可以对工程实践综合能力培养进行整体规划,通过查阅各高校相关资料和调研建设情况,列出详细规划㊂如每个学期学习的相关内容㊁各种大创项目如何选题㊁文献如何查阅和归纳㊁项目申请书如何撰写㊁如何进行项目答辩㊁参与竞赛后应该如何准备,学习哪些相关课程来补足,如何通过第二课堂进行拓展和实践能力提升等㊂2.2㊀解决了过程化管理体系不健全的问题采用导师制组建学生团队,加入团队的学生在大学四年期间都可以有专属实践导师培养,在导师的指导下定期汇报学习情况和项目完成情况,全程的管理体系,导师更容易了解学生情况,设立阶段性可操作目标,实现分层次培养,因材施教㊂㊃631㊃3㊀ 两性一度 的大学生双创能力培养模式探讨3.1㊀科研创新成果导向的大学生双创能力培养项目㊁竞赛驱动下的大学生双创能力培养㊂以项目㊁竞赛驱动双创教育为视角㊁学生自主实践为主体,围绕学校人才培养方案,通过项目驱动的方式,将科研项目㊁竞赛㊁校企合作及企业需求相结合,有效培养学生的工程实践能力㊁综合素质与创新能力㊂同时探索 两性一度 金课标准下的项目驱动式教学法在工程训练课程中的实践应用㊂根据学校专业实际情况,立足学科优势和科研前沿,结合大学生的 大学生创新创业计划项目 大学生科技创新基金项目 大学生创业孵化项目 及各类科技竞赛,开展任务及项目驱动式教学,以学生自主选题,采用课外自学与课堂教学相结合的学习模式㊂学生定期向指导教师汇报学习情况㊁项目完成情况及竞赛进展情况,制定全程的管理体系㊂(1)竞赛方面取得的成果㊂在参加全国各类机器人竞赛,如 全国大学生工程训练综合能力竞赛 全国大学生机器人大赛-Robocon㊁RobMaster 中国机器人大赛暨RoboCup 公开赛 等赛事中获得特等奖10项㊁一等奖86项㊁二等奖108项㊁三等奖138项,取得了可喜的成绩,为优质人才培养迈出了坚实的一步㊂(2)项目方面取得的成果㊂近5年,教师指导大学生创新创业计划项目30余项,其中国家级大学生创新创业计划项目4项,自治区级大学生创新创业训练计划项目6项;大学生科技创新基金项目5项;学生创业孵化项目1项㊂(3)人才培养方面取得的成果㊂团队于2014年被共青团中央授予 小平科技创新团队 称号,是全国首批获得此荣誉的大学生科技创新团队之一㊂高同学和贺同学分别荣获第八届㊁第十一届中国青少年科技创新奖,如图1所示㊂图1㊀小平科技创新团队团队成员中先后有20余名同学以 特长生 免试推荐到中国科学院大学㊁东北大学㊁哈尔滨工业大学㊁电子科技大学等名校攻读硕士学位,部分学生毕业后到未来伙伴㊁北京博创尚和科技等大型机器人企业工作,优秀就业率100%㊂图2㊀教学㊁科研㊁竞赛结构关系总结上述成果,在教学过程中取得了一定的成绩,使教学㊁科研和竞赛选拔有机结合,良性互动㊂构建 教学㊁科研㊁竞赛 一体化的体系, 教学㊁科研㊁竞赛 三方面关系㊂对开展工程训练课程来说是一个互相促进㊁密不可分的整体㊂3.2㊀第二课堂助力大学生双创能力的培养2008年学校工程训练教学部组建了机器人创新团队,先后有队员1000余人,团队成员来自不同学院㊁不同专业㊁不同年级,并且逐年递增,随之也开设了第二课堂等教学活动㊂2020年成功申请了 机器人与智能制造创新创业教育平台 建设项目通过此平台的建设,面向全校学生开展体验周活动㊁开放实验室㊁ 微 学习等教学活动㊂凡是理工科相关专业的大一本科生都可以参加㊂为对工程实践有兴趣㊁希望动手实践能力有所提升学生提供选择空间和学习平台,鼓励学生在掌握课堂教学内容的同时,积极参与工程实践综合能力培养,并通过实践锻炼,开拓学生的视野,增强团队合作意识,因材施教,促进创新性人才的培养㊂3.3㊀校企合作培养大学生双创能力的培养推进校企合作实践教学基地建设,对培养大学生创新创业能力有着重要的作用㊂学校获批的教育部产学研合作协同育人项目 新工科背景下机器人实验室建设 和 校企合作 双师型 工程训练师资培养 与企业共同培养创新型人才,实现产业与教育的深度融合㊂近年来,教学部与深圳乐智机器人有限公司㊁包头北奔重型汽车有限公司㊁奇瑞汽车股份有限公司㊁内蒙古第一机械集团股份有限公司㊁北方重工集团有限公司㊁伊利集团㊁蒙牛集团等企业建立了长期稳定的合作关系,为企业提供科学技术服务,输送了大批合格的专业技术人才㊂校企双方在人才培养㊁科学研究㊁技术转化等方面积累了丰富的经验,企业对人才的培养给予了有力的支持㊂4㊀结论本文围绕学校人才培养方案,在双创教育背景下,秉承 两性一度 金课教学理念,以项目㊁竞赛驱动双创教育为视角㊁学生自主实践为主体进行了研究㊂同时,推进校企合作实践教学基地建设,为学生营造了良好的双创环境㊁引导机制,逐步地完善双创教育的指导体系,为国家培养更优质的人才扛起我们的责任㊂参考文献[1]刘琦,袁屹,郑增建,等.高校创新创业教育与专业教育的融合模式探究:以食品类专业为例[J ].智库时代,2020,(4):171-173.[2]韩笑,王超,罗玲,等. 双万计划 背景下双创教育混合式金课建设探索[J ].高教论坛,2021,(8):25-30.[3]杨兵兵,郭新玲,王博,等.高职材料成型类专业学生创新创业能力培养路径的研究与实践[J ].铸造技术,2020,(4):23-24.㊃731㊃。
第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛智能物流机器人项目“场景设置与任务命题”优秀设计方案(1)场景设计思路①场景设置总体思路:1.出发区设置在原料区附近,有利于节约路径,提高生产效率,符合生产实际需要。
2.成品区安排在出仓口附近,有利于订单货物及时高效运输出仓库,且尽可能不与场内物流机器人发生干涉。
3.根据现代仓储的经验,成品区一般并排放置,中间留有机器人移动区,故将A、B两区的成品区放至赛道的中间,以仓库出口为基准,对称摆放。
4.A、B加工区相离较近,方便实际的集中生产管理。
5.兼顾比赛的公平性,A/B区域的各元素原则上对称设置。
②场景设计具体方案方案一:A区、B区机器人在各自的区域独立工作后,换区域工作,如图14-27(a)所示,完成任务一和任务二两项任务。
任务一:智能物流机器人在A区或B区完成:“取料→加工→仓储”的全过程,这种方式不会与对方机器人发生接触,重点考查机器人路径规划和搬运准确度。
任务二:将A区已放入成品区的物料,搬运到B区的加工区加工,然后放入B区的成品区,反之亦然,这个任务可以考察两机器人的协同能力,同时也能更好地体现上下游生产环节的物流搬运。
方案二:A区、B区机器人在整个流程中全区域协同工作,如图14-27(b)所示。
智能物流机器人全区域中完成:“取料→加工→仓储”的全过程,不仅考查考查机器人路径规划和搬运准确度,同时考察两机器人的协同能力(如何避免碰撞、路径优化等)。
具体的可以为A/B原料区交换、A/B加工区交换、A/B成品区交换,智能物流机器人在搬运的过程中会发生若干次“相遇”,考验机器人的协同性;另外加大A/B相关区域的跨度,考验机器人的定位能力和续航能力。
方案三:在方案一或方案二的基础上,将成品区靠墙放置(沿赛道边缘),增加物流机器人的可活动范围,减少发生干涉的情况,降低一定的难度,示意图如图14-27(c)所示。
③场景道具(物料)方案除常用的圆柱、长方体外,可以使用诸如沙漏型、保龄球形等上下形状不一致的物料。
第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛
命题二说明
1 竞赛命题
本项竞赛题目为“智能物料搬运机器人竞赛”。
自主设计并制作一款能执行物料搬运任务的智能移动机器人。
该机器人能够在规定场地内自主行走,通过扫描阅读二维码领取任务,自主寻找、识别任务指定的物料,按任务要求的顺序将其搬运至指定的存放地点,并按照要求的位置和方向摆放。
根据现场抽签决定抓取物料的类型,现场设计机器人末端抓取装置(手爪),使用3D打印或激光切割设备完成制造,安装于参赛机器人手臂末端后进行现场运行比赛。
本项目参赛所要求的实物和文件均由参赛学生自主完成。
2 题目要求
2.1 参赛机器人的功能要求
应具有场地目标位置识别、自主路径规划、自主移动、二维码读取、物料颜色识别或形状识别、物料抓取和搬运等功能;全部竞赛过程由机器人自主运行,不允许使用遥控等人工交互手段及除机器人本体之外的任何辅助装置。
2.2 参赛机器人的电控及驱动要求
主控电路采用嵌入式解决方案(包括嵌入式微控制器等),实现二维码读取、自主定位、物料识别、以及路径规划及运动控制等功能,所用传感器和电机的种类及数量不限。
自行设计制作主控电路版,其上须带有电机驱动电路及任务内容显示装置,该显示装置能够持续显示二维码任务信息直至比赛结束。
机器人驱动电源供电电压限制在12V以下(含12V),电池随车装载,场内赛程中不能更换。
2.3 参赛机器人的机械结构要求
自主设计并制造机器人的机械部分,该部分允许采用标准紧固件、标准结构零件及各类商品轴承。
机器人的行走方式、机械手臂的结构形式均不限制。
机器人腕部与末端抓取装置(手爪)的连接界面结构自行确定。
除末端抓取装置(手爪)在竞赛现场设计制作外,其他均在校内完成,所用材料自定。
2.4 参赛机器人的外形尺寸要求
进入场地参赛的机器人(含末端抓取装置(手爪))应能够通过一个尺寸与一张A4纸相当的门框方可参加比赛。
“A4门框”横向或竖向放置均可。
允许机器人结构设计为可折叠形式,但通过“A4门框”后应能自行展开。
2.5 搬运物料
待搬运物料的形状为简单机械零件的抽象几何体,包括圆柱体、方形体、球体及其组合体,物料的各边长或直径尺寸限制在30~80范围,重量范围为40~80g,以上形状和参数的具体选择将通过现场抽签决定。
物料的材料为塑料或铝合金,表面粗糙度≥3.2。
物料有颜色区别:颜色为红(值为255,0,0)、绿(值为0,255, 0)、蓝(值为0, 0,255)三种颜色。
在比赛场地内固定位置设有物料提取区和物料存放区。
物料提取区长×宽×高为500×100×80(),木质或塑木材料,浅色亚光表面。
物料存放区为长×宽×高为800×300× 0()区域,由三组不同颜色的同心圆和十字线构成,每组同心圆和十字线为同一种颜色。
2.6 竞赛场地
赛场尺寸为2400×2400方形平面区域,周围设有高度为100的白色或其他浅色围挡板,并以高度和宽度均为20的挡板将场地一分为二,机器人只能在挡板所围区域内活动。
赛道地面为亚光人造板或合成革铺就而成,基色为浅黄色或其它非红、非绿、非蓝色;地面施划有间隔为300的黑色方格线,经线为线宽20的单线,纬线线宽为15+10(间隔)+15的双线,可用于机器人行走的地面坐标位置判断。
见图5、图6所示。
竞赛时,2台机器人同时进入上述场地并在各自区域内定位和运行。
如果出现越界并发生妨碍对方机器人移动或工作的情况,将被人工提起回退至上一工作地点重新运行,所用时间不会从竞赛计时中减除。
图5 智能物料搬运机器人建赛场地设置平面图
图6 智能物料搬运机器人建赛场地设置三维示意图
2.7 任务二维码
在赛场围挡内侧垂直安装2个显示屏不小于9.7寸的平板电脑,用于显示给机器人读取任务的二维码。
二维码尺寸为100×100(像素)。
二维码信息被设置为“1”、“2”、“3”三个数字的组合,如“123”、“321”等。
其中,“1”对应红色,“2”对应绿色,“3”对应蓝色。
数字组合表明了物料搬运过程中不同颜色物料的搬运顺序。
平板电脑中存有不少于6种任务的二维码,比赛时随机播放。
3 竞赛环节
3.1 第一轮智能物料搬运机器人场地竞赛环节
经现场抽签决定待搬运物料的形状组别(圆柱体、长方体)以及各参赛队的赛场号位。
物料的直径或底边长为50,高度为80, 重量约为60g。
三种不同颜色的物料放置在物料提取区,物料间距为150。
参赛队将其参赛机器人放置在指定出发位置。
按统一号令启动,计时开始。
机器人行至二维码识别区,通过二维码读取需要搬运的三种颜色物料的顺序,再移动到物料提取区按照任务要求的顺序依次将物料搬运并准确放置到物料存放区对应的颜色区域内,完成任务后机器人回到出发区域。
记录完成比赛所耗用的时间及物料放置的准确性。
机器人需在5分钟时间内完成比赛,用时少者得分高,物料放置位置的精确程度也影响得分。
每
队有2次机会,取2次成绩中的最好成绩。
3.2 机器人手爪的设计及制作环节
经抽签确定一种搬运物料的重量组别、尺寸组别、形状组别(圆柱体、方形体、球体及其组合)以及各参赛队的赛场号位。
每支参赛队派出1名队员,针对抽取的物料组进行机器人末端工具(机器人手爪)的设计,参赛队员须自带笔记本电脑和自装的设计软件。
设计完毕之后在3D打印机或激光切割机上完成机器人手爪的制作,本项内容在规定时间内完成得满分,违规或延时完成者减分,不能完成者不得分。
3.3 主控电路板焊接与调试环节
由1名参赛队员参与此环节竞赛。
在事先准备好的(主控电路)板上焊接所有的分立元器件和集成电路插座,并完成调试。
本环节内容在规定时间内完成得满分,违规或延时完成者减分,不能完成者不得分。
3.4 机器人机电联合调试环节
各队3名队员一起,将原来参赛机器人上的手爪和主控板拆下交给裁判员,领回新加工的手爪和主控电路板安装到参赛机器人上,并完成调试。
本项内容在规定时间内完成得满分,违规或延时完成者减分。
如果新制作的手爪有问题,可申请使用原来的手爪,扣10分,同时后续运行竞赛得分扣除40%;如果主控电路板有问题,可申请使用原来的主控电路板,扣5分,同时后续运行竞赛得分扣除20%;联调无法完成者不能进入后续比赛。
3.5 第二轮智能物料搬运机器人现场竞赛环节
用装配调试完成的小车,再次进行物料搬运竞赛,规则同2.3.1。
3.6 现场问辩环节
根据参赛队数量,经各队自愿申请或通过抽签产生参加答辩环节的参赛队。
答辩问题涉及本队参赛作品的设计、制造工艺、成本及管理等相关知识。
参与答辩的参赛队按答辩得分由高到低排序,得分高于答辩平均分的队将获得总分加分,得分低于答辩平均分的队将得到总分减分。
4 方案文件评审
各参赛队需做出针对参赛项目的工程设计方案文件并在参赛报到时提交,共4种文件,每种文件纸质版一式两份,电子版1份;4种文件总分60分,分别为:1)结构设计方案,15分;2)控制系统电路设计方案,15分;3)加工工艺方案,15分;4)创业企划书,15分。
所提交的文件均应由参赛队员自主完成,格式及装订均须符合技术规范和竞赛要求,具体规定及要求由竞赛秘书处另行发布。
各参赛队在报到时还须提交与设计制作有关的3分钟视频1份和文件1份。
由方案评审组对每个参赛队提交的设计方案文件按减分法进行评阅。
各队该项得分计入其竞赛总成绩。
全国大学生工程训练综合能力竞赛秘书处。