鹤壁市第二届职业技能大赛移动机器人项目技术工作文件.docx

鹤壁市第二届职业技能大赛移动机器人（世赛）项目技术工作文件鹤壁市第二届职业技能大赛组织委员会技术工作组2023年2月一、技术描述1（一）项目概要1（二）基本知识与能力要求1二、试题与评判标准4（一）试题4（二）比赛时间及试题具体内容5（三）评判标准10三、竞赛细则12（一）竞赛日程安排12（二）参赛选手13（二）裁判人员13（四）工作内容及要求14（五）工具箱检查规定26（六）申述与仲裁26四、竞赛场地、设施设备等安排27（一）赛场规格要求27（二）场地布局图28（三）基础设施清单28五、安全健康要求32（一）参赛选手穿戴防护装备清单表32（二）选手禁止携带易燃易爆物品清单表32（三）赛场通道33（四）赛场医药配备33（五）环境保护33附件：移动机器人（世赛）项目样题33一、技术描述（一）项目概要移动机器人赛项是一个以解决方案为导向的综合性项目。随着自动化控制、人工智能等技术领域的快速发展，机器人的性能不断地完善，移动机器人的应用范围大为扩展，产业规模迅速扩大，对从业者的要求也不断提高。需要在短时间内针对特定的问题，通过仔细与客户沟通，获得相关需求、按照流程建立原型样机并展示。因此，该项目的选手需要根据题目的要求，设计、维护、开发不同移动机器人本体及应用，充分挖掘移动机器人潜力。（二）基本知识与能力要求本技术文件参考第46届世界技能大赛特别赛移动机器人项目技术文件，考核选手工作组织和管理、沟通与人际交往能力、设计、原型搭建、基础功能测试、任务与演示等方面的能力。如下表所示：相关要求权重比例（%）1工作组织和管理10基本知识制造相关的安全工作宏观原则与应用；设备和材料的用途、使用方法、保养、维护及安全操作守则；工作环境和安全守则，保持工作环境的场地清洁；合作开展工作；每个需要计划的任务内容交流（参数）。工作能力准备及维持安全、整洁以及有效的工作场地；就相关工作完成准备，并考虑到职业健康与安全因素；就工作进行安排，确保最高效率及最低程度的妨碍；考虑并遵照机器人工程技术的相关规章制度；按照制造商说明资料，选择并安全地使用设备、材料；符合环境、设备、材料相关的健康安全或更高的相关标准；整理工作场地并恢复至整洁状态；参与团队工作，在具体任务中做出贡献；给出及接收回馈及提供支持。2机器人装调与维护10基本知识元器件、材料和工作流程的选择；移动机器人系统的设计、装配及试运行；移动机器人系统的元器件和应用；机械系统、电气系统、电子系统的设计和装配原理与应用；生产相关的工作组织、控制与管理原理和方法；安全制造与操作的原则及实践。工作能力移动机器人的机架部件制作；移动机器人结构与机械零件的集成；电子控制电路的集成；相关的实体（硬件）与软件调节的安装、设定及制作及有效利用；确认完成控制任务所需的传感器；机械、电气与传感器系统的安装、设定及进行必要的调节；遥控系统的安装、设定及制作，实现对移动机器人的有效遥控。3基础功能测试20基本知识制造商的控制软件如何使用标准的行业软件编程；软件程序如何与机械及系统动作进行关联；无线通讯的原理与应用；通过导向与地图构建实现机器人导航；传感器信息融合；故障排查分析技巧；进行调节和维修的技巧；问题解决策略；发明创新解决方案的原理和技巧。工作能力对流程和软件运行进行图示化，使用控制程序，自主而有效地控制目标控制统；使用工业标准编程软件，自主而有效地控制机器人的动作；使用遥控，有效控制系统；采用编程方法实现对系统的控制；通过导向与地图构建功能，实现机器人动作控制；实施导航策略；安装与进行传感器的硬件设定调整；在机器人上安装摄像头，并进行适当的调整；试运行单个功能以及整体功能；使用恰当的分析技巧查找并记录故障；展示基本的IT知识；快捷地修复或更换元器件。4综合功能测试60基本知识对设备与系统进行测试的要求与方法；操作测试运行的要求与方法；使用的技术和方法的范围和限制；创造性思维策略；机器人系统的冗余性能。工作能力根据（与客户协商达成的）操作需求，测试移动机器人的每个部件；根据（与客户协商达成的）操作需求，测试移动机器人的整体性能；通过分析、问题求解与微调，对系统中单个零件以及整体系统运行进行优化；通过最终测试，对系统进行试运行；根据设定的要求，检查设计流程、制造和装配、运行的每个环节，包括精度、一致性、耗时和成本等项目。合计100二、试题与评判标准(一)试题1.模块基本内容模块编号模块名称基本内容A工作组织与管理工作组织和管理方面主要考核参赛选手的基本素质，包括选手在参与比赛过程中对团队工作空间的管理、工作过程中的准时、在场地中参赛队员的合作与交流、在场地共享时与其他参赛选手的合作情况、选手与裁判沟通过程中的表现情况。B机器人装调与维护主要考核选手对于机器人的装调、检测与维护能力。C基础功能测试主要考核选手对于机器人核心性能元素的单一功能的控制能力与短时间内对场地及测试环境的适应能力，选手需要根据场地具体情况编写单一功能程序、调试并进行演示。裁判组会通过机器人表现的动作进行结果性评判。D综合功能测试综合功能测试主要考核选手对于机器人的综合控制能力与短时间内对场地及测试环境的适应能力，选手需要根据场地具体情况编写自动程序、调试并进行演示。裁判组会通过机器人表现的动作进行结果性评判。2.竞赛题的命题方式本次竞赛以第46届世界技能大赛特别赛移动机器人项目竞赛标准、技术文件、评分标准为基础，由竞赛专家组结合该项目实际情况命题，实际比赛赛题会有不超过30%的变化。竞赛只设实操考核，不设理论考试，理论知识融入实际操作技能中考核。本届实操全部考核内容为现场考核。竞赛分为4项模块。A模块，工作组织与管理；B模块,机器人装调与维护；C模块，基础功能测试；D模块，综合功能测试。A、B、C、D模块均由工位裁判打分，其中A、B、C、D模块试题现场提供。（二）比赛时间及试题具体内容1 .比赛时间安排:本赛项比赛时间三天，各模块时间分布如下表所示:竞赛模块模块时长总时长模块A：工作组织和管理贯穿竞赛全过程930分钟模块B：机器人装调与维护330分钟模块C:基础功能测试模块D：综合功能测试600分钟2 .试题模块A：工作组织和管理工作组织和管理方面主要考核参赛选手的基本素质，包括选手在参与比赛过程中对团队工作空间的管理、工作过程中的准时、在场地中参赛队员的合作与交流、在场地共享时与其他参赛选手的合作情况、选手与裁判沟通过程中的表现情况。序号评判细则A比赛日与队友、对手与专家的合作行为：竞赛日期间，选手与其队友、对手及裁判、专家间保持彬彬有礼，有无发生争执情况；每违反一次则扣除相应分值。比赛日参赛队场地状况：竞赛日期间，选手的工作场地秩序/工具与配件的放置/工作区的秩序，是否符合6S管理标准（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全），每违反一次则扣除相应分值。比赛日计划执行情况：选手须严格按照赛程要求规定时间规定地点完成相关任务并接受监督，每违反一次则扣除相应分值。模块B：机器人装调与维护机器人装调与维护主要考核参赛选手的装调、检测、维护以及排查故障、解决故障的能力；选手需在规定的时间内完成机器人的装配、检测、调试、恢复，如设备发生故障，能及时维护解决故障问题。竞赛期间，保障设备能够正常运转。序号评判细则B在规定的“设备装调、检测与维护”时间内完成机器人的装调、检测以及维护，保证机器人上的控制器、直流减速电机、伺服舵机、摄像头、各传感器、开关面板元件功能正常。在竞赛全过程中机器人出现任何问题、故障，能够及时自行解决，保证机器人正常运转且不损坏机器人。在规定的“设备恢复”时间内完成机器人的检修与恢复，保证机器人上的控制器、直流减速电机、伺服舵机、摄像头、各传感器、开关面板元件功能正常，以及所有3D打印件无损坏。模块C：基础功能测试选手需要编写程序/操作界面，对组装好的机器人进行调试，通过演示，展示选手完成基础任务的能力。以附件中附图1公布的场地图为考核场地布局，在第一比赛日测试。单项测试前由一名选手按任务要求将机器人放置在对应位置，再由另一名选手下载好机器人程序。一切准备就绪后，根据裁判的开始指令，由其中一名选手通过机器人上的启动按钮或电脑上的Enter键启动机器人开始测试。具体测试题目在第一比赛日晨会时从下面12道题中抽取10道题分别做自动和遥控任务，以下为C模块12道题：ZL机器人被放置在药房货架附近，需要移动到位并且从货架随机位置取回一个立方体。Z2.机器人被放置在药房货架附近，需要携带一个立方体移动到位并且将立方体放置在货架的指定位置。Z3.机器人被放置在指定病房附近，需要携带一个立方体移动到位并且将立方体放置在指定病房支架上。Z4.机器人被放置在指定病房附近，将有害物品回收至处置箱，并移动至消毒垫旋转5400进行消毒。Z5.机器人需进入指定病房并侦测此房间内是否有有害物品。机器人需将文本报告发送回参赛选手主机的控制面板上OZ6.机器人被放置在通道中，需前往通道病床垫识别病床垫上是否有病床，并将结果以文本报告形式发送回主机的控制面板上。Z7.机器人被放置起始区，需前往命令板前方识别订单状态，并将结果以文本报告形式发送回主机的控制面板上。Z8.药房货架上共有蓝、白、黄药品共计12个，初始状态随机。机器人从启动区出发，前往药房货架前方，识别当前药架药品的状态，并将结果以文本报告形式发送回主机的控制面板上。Z9.机器人被放置在通道中，不携带病床，机器人需在病房中获取病床，并放置在通道的病床垫上。ZlO.机器人被放置在通道中，侦测指定通道病床垫上是否有病床。如果有，机器人需将病床运送至病房的病床垫上。如没有，机器人需将文本报告发送回参赛选手主机的控制面板上。ZIL药房货架上有三种不同类型的药品，粗心的护士打乱了药房货架上药品的摆放，机器人从启动区出发，将药品按照指定顺序摆放。要求第一层放白色药品，第二层放蓝色药品，第三层放黄色药品。任务完成后机器人返回启动区，熄灭指示灯。Z12.订单板某一列会随机出现白色、蓝色、黄色药品磁贴，对应病房中绿色支架上也会出现磁贴所对应的药品，药品随机摆放在绿色支架上，机器人从启动区出发，需要将药品按照订单板磁贴从上到下的顺序整理一致。任务完成后机器人返回启动区，熄灭指示灯。模块D：综合功能测试模块D主要以第46届世界技能大赛特别赛移动机器人项目TP文件中"PatientRoom"场景及元素考核选手对于机器人的综合控制能力与短时间内对场地及测试环境的适应能力。选手需要根据场地具体情况编写自动程序、调试并进行自动演示。裁判组会通过机器人表现的动作进行结果性评判，模块D在第二、三比赛日测试，赛题中涉及的变化因素将在本模块编程开始前由裁判长公布。综合功能测试分为已知综合功能测试以及未知综合功能测试，已知综合功能测试以附件中附图2公布的场地图为考核场地布局，在第二比赛日测试，另外第二比赛日会加入附加题单独完成未知场地元素的测试。未知综合功能测试为未知场地布局，在第三比赛日测试，比赛当日早上由裁判长公布考核图纸并现场布置场地。综合功