既环保又智能 这136辆战车在我“嘉”比什么

撰稿:学生新闻社 林宝芳 陈雨琪 吴宛婷  摄影:学生新闻社 马晨晨 陈钺兴 林汇鑫 吴雨涟 杨舒雯 顾恺恒 陶星宇 陈婕 刘伊诺 李雨晴 刘燕玲 黄煜恒 卢振福 连秀明 宋佩茹  
2018-12-18
  
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“8”字型赛道常规赛  
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“8”字型赛道常规赛  
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智能物料搬运机器人竞赛  
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智能物料搬运机器人竞赛  
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现场答辩环节  
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3D打印、激光培训  
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  什么是无碳小车?比赛比什么?对于12月16日至18日在我校举办的福建省第七届大学生工程训练综合能力竞赛暨第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛福建赛区预选赛,想必不少人有这样的疑问。对此,校网诚邀金工机电实训中心主任、我校参赛队伍带队老师尤晓萍解码赛事规则。
 
  本届省赛命题参照第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛的命题和要求,包含两类4项,即无碳小车类和移动机器人类。其中,无碳小车3项为“S”型赛道常规赛、“8”字型赛道常规赛、“S”环形赛道挑战赛。移动机器人类为智能物料搬运机器人竞赛。来自厦门大学等福建省20所高校的136支队伍在我校上演了一出“速度与激情”。
 

 本届比赛新增赛事——智能物料搬运机器人竞赛
 
比赛看点
 
  “难度更高,更考验选手的能力。”谈到本次比赛跟往届比赛的不同之处,尤晓萍脱口而出。
 
  “无碳小车,顾名思义就是绿色环保、能节约能源的小车。”他表示,参加无碳小车类的选手需自主设计并制作一辆无碳小车,小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由给定重力势能转换而得,不可以使用任何其他来源的能量。该给定重力势能由竞赛时统一提供的重量为 1Kg的标准砝码来获得。在比赛过程中,标准砝码由小车承载,不能从小车上掉落。小车为三轮结构,具有转向控制机构,可调节装置以适应设有不同间距障碍物的竞赛场地。
 
  相比往届,本届比赛的难度进一步提升,如“8”字型赛道常规赛由单“8”型赛道升级为双“8”型赛道。尤晓萍透露:“就‘8’字型赛道常规赛而言,参赛小车以双‘8’字轨迹交替,绕过中线上的3个障碍桩。每完成1个双‘8’字且成功绕过3个障碍才能得分。这比原本的单‘8’型赛道多设了1个障碍桩,对选手的能力要求更高。”
 
  除了常规赛事变难,今年还新增了赛事——智能物料搬运机器人竞赛。该赛事要求学生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。对于这个创新点,尤晓萍的解读是,“这进一步考验选手的能力。参赛选手不仅要具备对机械设计、加工、制造和装配的工程能力,还要具有一定的电路设计和程序设计能力。”
 

 小车机械拆卸及重装竞赛环节
 
比赛流程
 
  尤晓萍说,无论是无碳小车类和移动机器人类竞赛的比赛流程都不简单。参赛选手们都要经过层层考验,才能完成比赛。
 
  无碳小车类比赛分为两轮赛道比赛、现场问辩等环节。在第一轮赛道比赛中,参赛队伍使用竞赛组委会统一提供的标准砝码给参赛小车加载,并在指定的赛道上进行比赛,每队小车运行2次,取2次成绩中的最好成绩。与此同时,每队的一名队员参与三维设计及3D制作环节,对赛车的指定零件进行设计和制作。在接下来的小车机械拆卸及重装竞赛环节中,参赛队员将在三维设计及3D打印制作环节中制作的零件替换原有的零件,完成拆装的任务。在第二轮赛道比赛中,参赛选手用装配调试完成的小车,再次进行避障行驶竞赛。在最后的现场问辩环节,参赛队伍或自愿申请,或抽签产生参加答辩。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。
 
  与无碳小车不同的是,移动机器人的任务是搬运物料,并在5分钟内完成比赛,用时少者得分高。在第二轮赛道比赛之前,参赛选手还要完成机器人手爪的设计及制作、主控电路板焊接与调试、机器人机电联合调试等任务。其中,在机器人机电联合调试环节中,参赛队伍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者得满分,违规或延时完成者减分。另外,在移动机器人类竞赛的答辩环节,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。
 
  “现场比赛的成绩由两轮赛道比赛的成绩综合排序,但比赛的最终成绩要看问辩环节的情况。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。”尤晓萍表示,“这样严格的规则更考验同学们理论与实践相结合的能力,也进一步体现了比赛的工匠精神。”
 
比赛任务
 

 
  “S”型赛道避障行驶常规赛项

  赛道特点:赛道宽2米,沿直线方向水平铺设。按“隔桩变距”的规则设置赛道障碍物,障碍物为直径2厘米、高20厘米的塑料圆棒。每个障碍物之间距离由现场抽签决定。
 
  评判标准:无碳小车需按“隔桩变距”的规则,自动绕过赛道上设置的障碍物。以小车成功绕障数量和前行的距离来评定成绩。
 
 
“8”字型赛道避障行驶常规赛项
 
  赛道特点:竞赛场地在半张标准乒乓球台(长1.525米、宽1.370米)上,有3个障碍桩沿中线放置。障碍桩是直径2厘米、长20厘米的3个圆棒,两端的桩至中心桩的距离为35±5厘米,具体数值由现场公开抽签决定。
 
  评判标准:小车需绕中线上的三个障碍桩按“双8”字型轨迹循环运行。以小车成功完成“双8”字绕行圈数的多少和成功绕过障碍桩的情况来评定成绩。比赛中,小车需连续运行,直至停止。小车没有绕过障碍、碰倒障碍、将障碍物推出定位圆区域、砝码脱离小车、小车停止或小车掉下球台均视为本次比赛结束。
 
 
“S”环形赛道挑战赛
 
  赛道特点:“S”环形赛道由直线段和圆弧段组合而成一封闭环形赛道,沿赛道中线放置12个障碍桩,障碍桩为直径2厘米、高20厘米的塑料圆棒。赛道直线段宽度为1.2米,两侧直线段赛道之间设有隔墙;沿赛道中线平均摆放5个障碍桩。
 
  评判标准:竞赛小车能够在环型赛道上以“S”环形路线依次绕过赛道上障碍桩,自动前行直至停止。以小车前行的距离和成功绕障数量来评定成绩。
 
 

 
智能物料搬运机器人竞赛
 
  赛道特点:赛场尺寸为2.4米×2.4米方形平面区域,周围设有高度为10厘米的白色或其他浅色围挡板,并以高度和宽度均为2厘米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。
 
  评判标准:各参赛队伍现场抽签决定赛场号位。参赛的机器人需先通过一个与A4纸张一样大的门框,进入指定出发位置。参赛队伍按键产生该场次的二维码信息。机器人需行至二维码识别区,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。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。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。
 
  编辑:传媒中心 甘丽红

 

(转载需标注来源“厦门大学嘉庚学院网站”)