附件2：电控小车场地及规则设计方案
一、竞赛主题
1.竞赛主题：工厂智能搬运
在制造业向工业4.0、中国制造2025和智能制造方向发展的背景下，竞赛主题确定为：工厂智能搬运。模拟离散制造业的自主搬运小车，小车具有车间作业中的物料搬运、装配、自动寻迹等功能，以培养学生的实践动手能力和创新能力。
2.竞赛命题：自主搬运小车
（1）关于场地：比赛场地表面由黑色引导线连接，形成完整的赛道。设置了小车的出发区、取料区、随机障碍区、装配区和终点。自主搬运小车应具有赛道障碍识别、轨迹判断及自动转向功能等，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，在指定场地完成规避障碍物并抓取目标物体放置到指定地点并完成装配。
（2）关于小车：自主设计制作自主搬运小车，具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。底盘、机械臂机构件使用标准套件及自备零件现场组装，夹持器机构件使用3D打印机现场设计制作；电控器件、主控板、检测元器件、电机和电池等使用标准套件。
（3）关于任务：
预赛：小车必须从出发区出发，自动行驶，在取料区抓取工件；然后进入随机障碍区行驶并躲避障碍；最后行驶进入装配区，完成工件的装配任务。完成装配后，小车可行驶到终点，并重新从出发区出发，再次执行任务流程。在没有人为干预的情况下，重复执行的次数不限，重复运行计时不暂停，人为干预比赛立即结束。但每次执行任务的过程中，都必须具备“取料→避障→装配”三个环节，若环节缺失，则该次任务不予计分。
决赛：更换物料完成任务，物料参数将在决赛前公布，参赛队可根据该参数调整小车的结构或现场设计加工新零件，完成任务的方式和流程与预赛时相同。
（4）关于评分：最终以小车完成任务的数量、完成任务的时间和小车创新度等综合评价。 二、场地规划
（1）场地地面为3000mm×3000mm的白色宝丽布，印刷有黑色引导线，引导黑线宽度为38mm。场地地面设有300mm×300mm的出发区和300mm×300mm的终点。
场地俯视图
（2）取料区有三个尺寸为长×宽×高=100mm×100mm×50mm的取料台，呈品字形分布，EVA材质。工件位于取料台中央位置，共3个工件（具体参数详见附录）。
（3）随机障碍区有两个长200mm，高200mm，厚10mm的蓝色木制挡板。挡板间隔不小于500mm。挡板突出赛道50mm放置。如下图所示：
（4）下料区有一个蓝色（仅仅是一个障碍而已，颜色没有特别需要去识别）木质窄桥，该窄桥高100mm，上表面长800mm，下表面长1400mm，上面铺有黑色引导线。窄桥外侧有一个凸出桥面2层仓库的装配台，装配台上有6个装配位。
注意：所有场地道具加工公差为±5mm。 三、现场装配与加工
1、参赛队伍可以携带电脑、装配工具、部分自备机械零件进入赛场，但不得携带电机、电池、电子元器件等。比赛标准套件、电子元器件、电机、电池、3D打印机、3D打印耗材等将由组委会统一提供。
2、小车的制作将在现场统一开展，参赛队伍需使用标准套件及自备机械零件组装除夹持器以外的机构（如底盘、机械臂等）。也可以现场3D打印零配件参与装配。
（备注:如果允许学生自己携带电机、电池、电子元器件等，则必须对电机功率、电池电压等进行规定，以保证竞赛公平，并需要在现场安排裁判对学生所带物品进行检测，有一定的操作难度。）
3、构成夹持器的主要机械零件必须采用3D打印方式现场加工（其中不包括电机输出头、螺丝、螺母、螺柱、轴套等零件）。现场3D打印材料为ABS，颜色将在比赛现场确定，各队材料颜色相同。
四、综合能力竞赛评分标准 1、预赛（淘汰赛）评分标准
预赛时需完成3个工件的搬运，规定的动作有：取料、避障、装配三项。预赛工件参数如下图所示。
每组比赛时间10分钟，如果出现失误，可向裁判申请取回小车并从出发区重新出发，该机会只有1次。按动作完成度和总时间计算各队成绩。
评分细则（满分100分）：
预赛总分=取料分+装配分+计时分
1) 取料分：每成功抓取一个工件得10分，满分30分； 2) 装配分：每成功装配一个工件得20分，满分60分；
3) 计时分：各队成绩按比赛终止时的剩余时间（精确至秒）转换为数字值，
即为分值。例：假设某队比赛结束时剩余时间为1分25秒，则得到1.25分。10分钟时间耗尽的得0分。
2、决赛评分标准
决赛时将更换物料和装配台，物料将变为多边形柱体，新物料参数将在预赛结果揭晓后公布。比赛流程及规则与预赛相同，但没有失误后重新运行的机会。
评分细则（满分100分）：
决赛总分=任务分+现场制作分+报告答辩分
1）任务分=（取料分+装配分+计时分）×70%，满分70分；
2）现场制作分，满分15分；
评分主要依据为参赛队在现场装配小车及3D打印零件时的工艺水平。主要有以下几个方面：
①小车组装的规整程度，及美观程度； ②小车结构的稳定程度；
③加工完成的3D打印零件表面处理情况； ④加工完成的3D打印零件的复杂程度。
3）报告答辩分，满分15分。
评分主要依据为参赛队在参赛抽签时同时提交的电子版设计报告1份，不提交设计报告的队伍得0分。设计报告应包含以下方面：
①作品说明：含作品名称，小车特点简述；
②结构方案说明：含作品机构简图，设计思路，创新点；
③电路设计方案说明：含控制系统设计思路，程序流程图，关键代码说明； ④工艺设计方案：要求标注小车的关键零件，须包含提前准备的以及现场加工的3D打印零件的图纸及清单； 并符合以下要求：
①正确性要求：机构原理与程序流程描述正确，元器件选择及系统设计合理。
②创新性要求：在结构、电子、程序方面有一定的创新设计。 ③规范性要求：图纸表达完整，标注规范；文字描述准确、清晰。 答辩时应做到：
①表达流畅，思路清晰； ②清晰准确地回答评委问题；
③着装得体，普通话标准，精神面貌良好； ④用英语答辩有额外加分。
电控小车场地及规则设计方案
