T-06-O-O-2013年機器人技術(shù)應用試題

1、2013年江蘇省高等職業(yè)院校技能大賽機器人技術(shù)應用項目（一）比賽場地和道具本場地模擬了一個智慧工廠的布局尺寸：大小為8米*12米。其中外圍檔板高10cm材質(zhì)為多層板, 上面貼有30mn寬的白色引導條。地板的材質(zhì)和制作方法與2012年高 職比賽使用的地板完全相同。手動出發(fā)區(qū)：手動機器人正式啟動前所停泊的區(qū)域， 有紅藍兩個 出發(fā)區(qū)，尺寸大小均為1000mm*1000mn在場地的上方，如圖1所示。自動出發(fā)區(qū)：自動機器人正式啟動前所停泊的區(qū)域， 紅藍兩個自 動出發(fā)區(qū)的尺寸大小也為1000mm*1000mm在場地的下方，如圖1所 示。手動區(qū)：場地上方的第一根水平白線與圍欄之間組成的區(qū)域 （見 圖1），比

2、賽時，手動機器人只能在手動區(qū)內(nèi)運行。手動區(qū)內(nèi)安放 15 個車輪存貯臺、2個滾柱存貯臺和2個裝配柱，比賽前，有紅藍各 4 個車輪放置在8個車輪存貯臺上，10個滾柱分別放置在2個滾柱存貯臺上自動區(qū)：手動區(qū)以外的區(qū)域。自動區(qū)內(nèi)安放 4個半成品存放柱、1個成品存放柱、6個軸承內(nèi)圈存貯臺、6個軸承外圈存貯臺和2個 車輪軸存貯臺，比賽前，紅藍各6套軸承內(nèi)外圈、各2套車輪軸放置 在軸承存貯臺和車輪軸存貯臺上，每個工件在存貯臺上的方向隨機擺 放，每個存貯臺上的工件顏色均不相同。工件：共有5種工件：軸承外圈、軸承內(nèi)圈、滾柱、車輪軸和車輪。工 件的材料均為有機玻璃。軸承外圈為帶底的圓筒形（圖2）,紅藍色各6個。外

3、徑尺寸 240毫米，高度80毫米，內(nèi)腔底部有一直徑為100毫米和高度為 20的凸臺，其質(zhì)量約為955克，整個比賽場地共有紅色軸承外圈和 藍色軸承外圈各6個。圖2軸承外圈軸承內(nèi)圈如圖3所示，紅藍色各6個。大端外徑為175毫米， 小端外徑為110毫米，高度為80毫米，內(nèi)孔直徑為102毫米，大 端面上除了有4個20毫米的圓孔外，還有4個月牙孔，該月牙孔 的半徑為25毫米且分布在180毫米的圓周上。小端圓柱面上還有4 個40的圓孔。軸承內(nèi)圈的質(zhì)量約為 285克。整個比賽場地共有紅 色軸承內(nèi)圈和藍色軸承內(nèi)圈各 6個。圖3軸承內(nèi)圈滾柱如圖4所示，為外徑40毫米、壁厚5毫米、高度80毫米 的套筒形，兩端都有

4、用于導向的倒角。滾柱的質(zhì)量約為 40克，數(shù)量 為10個（不分紅藍）。圖4滾柱車輪軸的外形如圖5所示。上端外徑為158毫米，與車輪內(nèi)孔 相配，下端外徑80毫米，與軸承相配，總高220毫米，質(zhì)量約為 650克。紅色車輪軸和藍色車輪軸的數(shù)量各為 2個。圖5車輪軸車輪為腹板式結(jié)構(gòu)，如圖6所示，輪子外徑420毫米，胎面寬 度40毫米。輪子中央凸緣處外徑160毫米，輪子總高70毫米，質(zhì)量約955克。比賽場地共有紅藍輪子各 4個圖6車輪其它比賽道具：裝配柱共有2個，均位于手動區(qū)，由臺面、臺柱和底板三部分組 成，如圖7所示。臺面是直徑為250毫米厚度5毫米的有機玻璃板, 臺柱是外徑170毫米壁厚5毫米的有機玻

5、璃管，底板與臺面尺寸與材 質(zhì)完全相同，只是多了 6個安裝孔，用于把裝配柱固定在底板上。裝 配柱總高300毫米，質(zhì)量1480克。圖7裝配柱半成品存貯臺大小形狀與裝配柱相同，共有4個，均位于自動區(qū)。 成品存貯臺形狀與裝配柱相同，只是高度為400毫米，只有1個, 位于自動區(qū)。車輪存貯臺如圖8所示，共有8個，均位于手動區(qū)。它是在裝配 柱的臺面中央粘接了一塊車輪固定塊，固定塊直徑160毫米，高度50毫米。整個車輪存貯臺的質(zhì)量為 2425克圖8車輪存貯臺軸承內(nèi)圈存貯臺和軸承外圈存貯臺大小、 形狀相同，如圖9所示, 各有6個，均位于自動區(qū)，其上分別放置了軸承內(nèi)圈和軸承外圈。臺 面是長600毫米、寬300毫米

6、、厚10毫米的矩形有機玻璃板，中間 有2個112毫米、中心距360毫米的圓孔，其余部分與裝配柱的臺 柱和底板完全相同。軸承存貯臺總高 305毫米，總質(zhì)量2600克。圖9軸承內(nèi)圈、軸承外圈存貯臺車軸存貯臺共有2個，均位于自動區(qū)，外形與軸承存貯臺基本相 同，只是臺面上兩個圓孔的尺寸為82毫米（圖10）,其上放置車輪 軸。圖10車軸存貯臺滾柱存貯臺共有2個，均位于手動區(qū)，其上放置滾柱。它是在裝 配柱的臺面上安放了一個滾柱座（圖11），它是在3毫米厚的有機玻 璃管端面粘貼了一塊3毫米厚的圓形有機玻璃板，然后再插入5個內(nèi) 徑為40毫米深度為50毫米有底的有機玻璃管。滾柱座的外徑與裝配 柱臺面的直徑相同，

7、總高度為 65毫米。圖11滾柱存貯臺（二）比賽任務1、比賽機器人大賽的機器人設(shè)備由機器人平臺、 機器人上部機構(gòu)組成，其中機 器人上部機構(gòu)需要參賽隊自行開發(fā)。每個參賽隊使用2臺自動機器人 和1臺手動機器人，每隊機器人總重不超過 60公斤。（1）機器人平臺：使用北京中科遠洋科技有限公司的 A200型和 M100型機器人平臺，參加過2011年和2012年全國技能大賽機器人 項目的學?？梢岳^續(xù)使用原來的機器人平臺(2) 機器人上部機構(gòu)：由參賽隊根據(jù)比賽任務自行設(shè)計制作。(3) 自動機器人之間可以使用 ZIGBEE模塊相互通訊，手動機器人與自動機器人之間不允許通訊，機器人與參賽隊員之間不允許通 訊。2、

8、任務要求手動機器人和自動機器人均不預裝工件， 手動機器人和自動機器 人同時出發(fā)。本次機器人比賽任務有3個：手動機器人取走位于手動區(qū)邊緣車輪存貯臺上， 與本隊顏色相同 的4個車輪，并且安放在手動區(qū)中央的車輪存貯臺上；自動機器人分別取與本隊顏色相同的軸承內(nèi)圈和外圈裝配成2套軸承半成品，并且送到位于自動區(qū)中央的呈矩形分布的 4個半成品 存貯臺上的其中任意2個上；自動機器人和手動機器人共同在手動區(qū)的裝配柱上安裝車輪組件，然后自動機器人將裝配好的組件運送到中央成品存貯臺上。幾點說明：(1) 自動機器人可運行到手動區(qū)，手動機器人不可運行到自動區(qū)；(2) 軸承半成品的安裝順序是先安裝軸承外圈，再安裝軸承內(nèi)圈，安裝好的半成品如圖12所示圖12軸承半成品(3) 車輪組件的裝配順序是：軸承外圈一一軸承內(nèi)圈一一4根滾 柱一一車輪軸一一車輪，裝配完成的組件如圖 13所示，除 4根滾柱由手動機器人安裝外，其余均由自動機器人安裝圖13車輪成品組件(4) 只