機器人應用大賽工業(yè)視覺編程與應用賽項規(guī)程

機器人應用大賽工業(yè)視覺編程與應用賽項規(guī)程一、賽項名稱賽項名稱：工業(yè)視覺編程與應用賽項賽項組別：中職組，高職組，本科組二、競賽目的工業(yè)視覺系統(tǒng)是工業(yè)機器人的眼睛。工業(yè)視覺系統(tǒng)將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色、深度等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號；圖像處理系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制工業(yè)現(xiàn)場的機器人進行操作。本賽項基于工業(yè)視覺在工業(yè)、生活、商業(yè)等多個領域的應用，實現(xiàn)基于工業(yè)視覺的定位、測量、識別、檢測、手眼標定與運動控制等多種技術融合的場景。賽項以先進制造及智能化裝備發(fā)展趨勢為目標，結(jié)合工業(yè)機器人的智能化、柔性化應用，更好的服務于產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展。本賽項將工業(yè)視覺的模式識別、視覺定位、尺寸測量和外觀檢測四大類功能，與工業(yè)機器人、精密機械模組控制單元、運動控制、人工智能機器學習等多種技術融合，面向非標自動化設備行業(yè)、標準設備制造行業(yè)、半導體及電子制造行業(yè)、3C電子集成行業(yè)、汽車制造行業(yè)、包裝印刷行業(yè)、醫(yī)藥制造行業(yè)、紡織制造行業(yè)、食品加工行業(yè)及相關行業(yè)培養(yǎng)先進制造現(xiàn)場工程師。通過賽項進一步推動和深化“崗課賽證”綜合育人的改革，提高各大院校學生對機器視覺系統(tǒng)的集成應用能力，推動各大院校機器人、自動化類、電子信息相關專業(yè)人才在培養(yǎng)目標、課程體系、教學條件、考核評價、師資隊伍建設上的改革。三、競賽內(nèi)容、形式和成績計算（一）競賽形式中職組，高職組，本科組（二）競賽內(nèi)容選拔賽：各組別參賽隊伍報名后，根據(jù)報名情況分區(qū)域進行選拔；選拔出的參賽隊伍最后參加總決賽。選拔賽為基于競賽技術平臺的實操考核?？倹Q賽：分為中職組、高職組、本科組，由各組別區(qū)域選拔賽出線隊伍參加，比賽內(nèi)容為基于競賽技術平臺的實操考核。（三）參賽對象各學校開設機器人、自動化類、電子信息類相關專業(yè)課程的全日制在校學生。（四）報名條件1.思想品德優(yōu)秀，具備良好的職業(yè)操守；2.有較好的電氣自動化基礎知識；3.學習能力較強，身體及心理素質(zhì)較好；四、競賽內(nèi)容及大賽平臺（一）競賽內(nèi)容本賽項以工業(yè)視覺編程與應用實訓平臺作為競賽平臺。每支參賽隊的2名參賽選手根據(jù)給定的任務書完成對應的工作內(nèi)容。本賽項主要競賽內(nèi)容為：1.相機的選型、安裝、接線和控制：選手根據(jù)應用場景要求，選擇與任務相匹配的相機，然后根據(jù)視野范圍與工作距離的要求，確定安裝位置，并給出選型計算過程；2.鏡頭的選型、安裝：選手根據(jù)選型的相機，以及任務給定的視野范圍、工作距離等參數(shù)要求，選擇合適的鏡頭，完成鏡頭安裝，調(diào)試好其光圈與聚焦并鎖定，并給出選型計算過程；3.光源的選型、安裝、接線和控制：選手根據(jù)應用場景要求，選擇與任務匹配的光源，然后根據(jù)在合理位置完成光源安裝，并將合理布置光源走線，記錄光源選型過程；4.機械安裝和電氣接線：治具、樣品、末端夾爪等其他配件也需要選手自行完成安裝固定；5.2D/3D相機標定及手眼標定：選手根據(jù)平臺提供的標定板檢查視野是否合理后，按照提供標定流程完成相機標定，因競賽任務需要機械臂的配合，因此必須要完成機械臂與相機坐標統(tǒng)一的手眼標定；6.PLC通訊、I/O及運動參數(shù)設定：機臺PC端的機器視覺應用編程軟件與PLC可通過協(xié)議進行通訊，從而通過PLC對運動平臺進行控制，需要設置好來料信號、光源點亮、相機拍照等系列I/O設定，并完成傳送系統(tǒng)的運動控制；7.機器人編程與調(diào)試：競賽平臺中包含一臺四軸機器人，參賽選手需要就該機器人完成夾具安裝、軌跡規(guī)劃、手眼標定、視覺引導、視覺系統(tǒng)通訊設置等內(nèi)容；8.綜合檢測應用：綜合檢測應用涵蓋了機器視覺應用中的識別、定位、測量和檢測等功能的綜合編程，根據(jù)具體綜合檢測應用任務，選擇與具體競賽任務匹配的功能進行組合編程；9.運行效率、結(jié)果輸出：任務流程的運行耗時是一個重要的評價內(nèi)容；此外，任務書會指定輸出任務結(jié)果，如圖片、測量數(shù)據(jù)等；10.職業(yè)素養(yǎng)與安全意識：競賽現(xiàn)場考察參賽隊組織管理、團隊協(xié)作、工作效率、操作規(guī)范、收納整理及安全意識等職業(yè)素養(yǎng)；（二）競賽平臺比賽設備有深圳市物新智能科技有限公司提供；其中，中職組、高職組競賽平臺采用了模塊化裝調(diào)，分段式設計；結(jié)合了機器視覺、工業(yè)機器人、運動控制、PLC控制等關鍵技術，體現(xiàn)了現(xiàn)代3C、汽車、機械、生物、食品等行業(yè)的物品裝配、智能檢測、性能測試、包裝等智能產(chǎn)線的特點。本科組競賽平臺采用了桌面式視覺運動控制系統(tǒng)，結(jié)合了機器視覺、運動控制編程、界面編寫等技術要點。具體設備的組成見附件。五、總決賽安排與流程（一）比賽流程參賽選手報道--參賽選手賽前熟悉場地；領隊會--開幕式--正式比賽--比賽結(jié)束--成績評定--大賽技術點評；頒獎儀式；閉幕式。（二）競賽流程競賽過程中，參賽選手、裁判、工作人員等嚴謹私自攜帶通訊及拍照設備，競賽流程如下圖所示：（三）時間安排比賽時間預期為3天，具體以競賽指南的日程安排為準。六、大賽評分標準（一）評分標準制定原則依據(jù)參賽選手完成的情況實施綜合評定，采取裁判組與參賽選手在競賽結(jié)束后面對面的公開評分方式。評定依據(jù)結(jié)合國家及行業(yè)的相關標準和規(guī)范，全面評價參賽選手職業(yè)能力的要求，本著“科學嚴謹、公正公平、可操作性強”的原則制定評分標準。（二）評分標準根據(jù)賽題的競賽內(nèi)容設置評分標準，主要考察選手的基本知識、職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)等，不同組別評分標準有所差異，具體見表1-評分標準和競賽內(nèi)容，詳細的評分以最終的賽題評分標準為準。表1-評分標準和競賽內(nèi)容組別序號競賽內(nèi)容配分評分方式中職組1相機的安裝、接線和調(diào)試6分結(jié)果評分2鏡頭安裝和調(diào)試4分結(jié)果評分3光源的安裝、接線和調(diào)試5分結(jié)果評分4機械安裝和電氣接線及調(diào)試25分結(jié)果評分52D/3D相機標定及手眼標定10分結(jié)果評分6PLC通訊、I/O及運動參數(shù)調(diào)5分結(jié)果評分7機器人安裝與調(diào)試10分結(jié)果評分8視覺檢測程序調(diào)試25分結(jié)果評分9職業(yè)素養(yǎng)與安全意識10分過程評分1相機的選型、安裝、接線和控5分結(jié)果評分高職組2鏡頭的選型和安裝4分結(jié)果評分3光源的選型、安裝、接線和控4分結(jié)果評分4機械安裝和電氣接線10分結(jié)果評分52D/3D相機標定及手眼標定7分結(jié)果評分6PLC編程、I/O設定及運動控制20分結(jié)果評分7工業(yè)機器人編程10分結(jié)果評分7工業(yè)機器視覺軟件應用20分結(jié)果評分8運行效率、結(jié)果輸出10分結(jié)果評分9職業(yè)素養(yǎng)與安全意識10分過程評分本科組1相機、鏡頭、光源的調(diào)試和控10分結(jié)果評分2電氣系統(tǒng)調(diào)試10分結(jié)果評分32D相機標定及手眼標定5分結(jié)果評分4I/O設定及運動控制編程15分結(jié)果評分5機器視覺算法工具開發(fā)編程20分結(jié)果評分6綜合視覺軟件編程20分結(jié)果評分7運行效率與結(jié)果輸出10分結(jié)果評分8職業(yè)素養(yǎng)與安全意識10分過程評分（三）評分方式1.成績評分與產(chǎn)生方法（1）具體的評分細則由專家組成員依據(jù)競賽任務書制定，滿分100分。（2）裁判結(jié)合器件選型、安裝工藝等按照評分表進行各評價項目進行評分，職業(yè)素養(yǎng)部分進行全過程評分。（3）在競賽時段，參賽選手有不服從裁判、擾亂賽場秩序等行為情節(jié)嚴重的，取消參賽隊評獎資格。有作弊行為的，取消參賽隊評獎資格。裁判宣布競賽時間到，選手仍強行操作的，扣職業(yè)素養(yǎng)分。（4）選手有下列情形，需從比賽成績中扣分：①違反比賽規(guī)定,提前進行操作或比賽終止仍繼續(xù)操作的,由現(xiàn)場裁判員負責記錄，并酌情扣1-5分。②在競賽過程中，違反賽場紀律，由裁判員現(xiàn)場記錄參賽選手違紀情節(jié)，依據(jù)情節(jié)扣1-5分。③在完成競賽任務的過程中違反操作規(guī)程或因操作不當，造成設備損壞或影響其他選手比賽的，扣5-10分；因操作不當導致人身或設備安全事故，扣10-20分，情況嚴重者由裁判長宣布終止該選手的比賽。④損壞賽場提供的設備、浪費材料、污染賽場環(huán)境在賽場等不符合職業(yè)規(guī)范的行為，視情節(jié)扣5-10分。2.判分方法與統(tǒng)分方法（1）過程評分是根據(jù)參賽選手在操作過程中的規(guī)范性、合理性以及完成質(zhì)量等，評分裁判依據(jù)評分標準給分；參賽隊伍按比賽要求進行操作，評分裁判對照評分表即時評分。（2）結(jié)果評分是評分裁判對參賽隊伍完成的競賽任務，依據(jù)賽項評價標準判分。七、賽場預案1.競賽過程中出現(xiàn)設備掉電、故障等意外時，現(xiàn)場裁判需及時確認情況，聯(lián)系現(xiàn)場技術支持人員進行處理，現(xiàn)場裁判登記詳細情況，填寫補時登記表，報裁判長批準后，方可安排延長補足相應選手的比賽時間。2.比賽現(xiàn)場預留備用設備，當出現(xiàn)非選手個人原因造成設備嚴重故障或損壞，導致設備無法正常使用，經(jīng)現(xiàn)場裁判認可，裁判長確認，在賽場技術支持人員的支持和裁判的監(jiān)督下，參賽選手將相關資料轉(zhuǎn)移至備用設備，繼續(xù)完成競賽任務。3.本賽項競賽時為各參賽隊獨立作業(yè)，如競賽時某賽位參賽隊出現(xiàn)意外境況不會影響其它賽位正常比賽，不會由此對成績產(chǎn)生影響。4.賽場提供備用電源，設有防疫點、應急醫(yī)療點。八、賽項安全賽事安全是技能競賽一切工作順利開展的先決條件，是賽事籌備和運行工作必須考慮的核心問題。為保證賽項順利進行，制定相應制度文件，保證大賽期間參賽選手、指導教師、裁判員、工作人員及觀眾的人身安全。（一）比賽環(huán)境1.比賽現(xiàn)場、住宿場所和交通應提前勘察，并落實安全工作責任制。賽場的布置，賽場內(nèi)的器材、設備，應符合國家有關安全規(guī)定。如有必要，也可進行賽場仿真模擬測試，以發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題。承辦單位賽前須按照要求排除安全隱患。2.賽場周圍要設立警戒線，要求所有參賽人員必須憑有效證件進入場地，防止無關人員進入發(fā)生意外事件。比賽現(xiàn)場內(nèi)應參照相關職業(yè)崗位的要求為選手提供必要的勞動保護。在具有危險性的操作環(huán)節(jié)，裁判員要嚴防選手出現(xiàn)錯誤操作。3.承辦單位應提供保證應急預案實施的條件。對于比賽內(nèi)容涉及高空作業(yè)、可能有墜物、大用電量、易發(fā)生火災等情況的賽項，必須明確制度和預案，并配備急救人員與設施。4.嚴格控制與參賽無關的易燃易爆以及各類危險品進入比賽場地，不許隨便攜帶書包進入賽場。5.配備先進的儀器，防止有人利用電磁波干擾比賽秩序。大賽現(xiàn)場需對賽場進行網(wǎng)絡安全控制，以免場內(nèi)外信息交互，充分體現(xiàn)大賽的嚴肅、公平和公正性。6.在新冠防疫期間，嚴格按照比賽承辦方所在地的防疫要求做好相關的防疫措施，配備專門的體溫測量裝備與消毒物資。7.大賽期間，承辦單位須在賽場管理的關鍵崗位，增加力量，建立安全管理日志。（二）組隊責任1.各學校組織代表隊時，須安排為參賽選手購買大賽期間的人身意外傷害保險。2.各學校代表隊組成后，須制定相關管理制度，并對所有選手、指導教師進行安全教育。3.各參賽隊伍須加強對參與比賽人員的安全管理，實現(xiàn)與賽場安全管理的對接。（三）處罰措施1.因參賽隊伍原因造成重大安全事故的，取消其獲獎資格。2.參賽隊伍有發(fā)生重大安全事故隱患，經(jīng)賽場工作人員提示、警告無效的，可取消其繼續(xù)比賽的資格。3.在賽事期間，領隊及參賽隊其他成員不得私自接觸裁判，凡發(fā)現(xiàn)有不當行為的，取消其參賽資格，成績無效。九、參賽須知（一）參賽隊須知1.參賽隊員在報名獲得審核確認后，原則上不再更換，如籌備過程中，隊員因故不能參賽，應出具書面申請及說明，并按相關規(guī)定補充人員并接受審核；競賽開始后，參賽隊不得更換參賽隊員，允許隊員缺席比賽。2.參賽隊按照大賽賽程安排，憑參賽證和有效身份證件參加比賽及相關活動。3.參賽隊員著裝須符合安全生產(chǎn)及競賽要求。4.參賽隊員應自覺遵守賽場紀律，服從裁判、聽從指揮、文明競賽；持證進入賽場，禁止將通訊工具、自編電子或文字資料帶入賽場。5.比賽過程中，參賽選手須嚴格遵守操作過程和相關準則，保證設備及人身安全，并接受裁判員的監(jiān)督和警示；若因設備故障導致選手中斷或終止比賽，由大賽裁判長視具體情況做出裁決。6.在比賽過程中，參賽選手由于操作失誤導致設備不能正常工作，或造成安全事故不能進行比賽的，將被終止比賽。7.在比賽過程中，各參賽選手限定在自己的工作區(qū)域和崗位完成比賽任務。8.若參賽隊欲提前結(jié)束比賽，應向裁判員舉手示意，比賽終止時間由裁判員記錄，參賽隊結(jié)束比賽后不得再進行任何操作。（二）指導教師須知1.各參賽代表隊指導教師要發(fā)揚良好道德風尚，聽從指揮，服從裁判，不弄虛作假。指導教師經(jīng)報名、審核后確定，一經(jīng)確定不得更換。如發(fā)現(xiàn)弄虛作假者，取消參賽資格，名次無效。2.在比賽階段，不允許指導教師上場指導，禁止使用通訊工具。3.各代表隊指導教師和領隊要堅決執(zhí)行比賽的各項規(guī)定，加強對參賽人員的管理，做好賽前準備工作，督促選手帶好證件和允許自帶的各種工具等。4.參賽選手對裁判等工作人員的工作有異議時，必須在比賽結(jié)束2小時內(nèi)由領隊提出書面報告送交仲裁委員會?？陬^報告或其他人員要求解釋處理，仲裁委員會不予受理。5.對申訴的仲裁結(jié)果，領隊和指導教師應帶頭服從和執(zhí)行，還應說服選手服從和執(zhí)行。6.指導教師應認真研究和掌握本賽項比賽的技術規(guī)則和賽場要求，指導選手做好賽前的一切技術準備和應試準備。7.領隊和指導教師應在賽后做好技術總結(jié)和工作總結(jié)。（三）參賽選手須知1.嚴格遵守技能競賽規(guī)則、技能競賽紀律和安全操作規(guī)程，尊重裁判和賽場工作人員，自覺維護賽場秩序。2.佩帶參賽證件及著工裝進入比賽場地，并接受裁判的檢查。3.進入賽場前須將手機等通訊工具交賽場相關人員妥善保管。4.嚴格遵守賽事時間規(guī)定，準時抵達檢錄區(qū)，在開賽15分鐘后不準入場，開賽后未經(jīng)允許不得擅自離開賽場。5.競賽結(jié)束時間到，應立即停止一切競賽內(nèi)容操作，不得拖延競賽時間。6.競賽完成后必須按裁判要求迅速離開賽場，不得在賽場內(nèi)滯留。7.愛護競賽場所的設備、儀器等，不得人為損壞競賽用儀器設備。（四）工作人員須知1.檢查選手證件，選手憑有效證件，按時參加檢錄和競賽，如不能按時參賽以自動棄權(quán)處理。2.嚴格時間管理，選手在開賽信號發(fā)出后才能進行技能競賽，競賽過程中，選手休息、飲水或去洗手間等所用時間，一律計算在比賽時間內(nèi)，飲用水由賽場統(tǒng)一準備，認真做好服務工作。3.不允許選手將通訊工具帶入賽場，如私自帶入者，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)取消其競賽資格。4.賽場內(nèi)保持安靜，不準吸煙，負責各自賽位的裁判員和工作人員不得隨意進入其它賽位。5.如果選手提前結(jié)束競賽，應向裁判員示意，競賽終止時間由裁判員記錄在案。6.競賽終了信號發(fā)出后，監(jiān)督選手聽從裁判員指揮，待裁判允許后方可離開賽場。7.所有工作人員必須統(tǒng)一佩戴相應證件，著裝整齊，賽場除現(xiàn)場工作人員以外，其他人員未經(jīng)允許不得進入賽場。8.新聞媒體等進入賽場必須經(jīng)過允許，并且聽從現(xiàn)場工作人員的安排和