第46屆世界技能大賽河南省選拔賽-移動機器人項目-技術(shù)文件

第46屆世界技能大賽河南省選拔賽

技術(shù)文件

移動機器人

第46屆世界技能大賽河南省選拔賽組委會

2020年03月

目錄

1.項目簡介.........................................................................................................................................................2

1.1項目描述.............................................................................................................................................2

1.2競賽目的.............................................................................................................................................2

1.3相關(guān)文件............................................................................................................................................2

2.選手具備的能力............................................................................................................................................2

2.1基本要求............................................................................................................................................2

3.競賽項目.........................................................................................................................................................3

3.1競賽形式.............................................................................................................................................3

3.2競賽模塊.............................................................................................................................................3

3.3命題方式.............................................................................................................................................3

3.4競賽時間與地點.................................................................................................................................3

3.5競賽機器人.........................................................................................................................................4

3.6競賽樣題.............................................................................................................................................5

3.5競賽日程說明.....................................................................................................................................8

4.評分標準.........................................................................................................................................................9

4.1評分說明.............................................................................................................................................9

4.2統(tǒng)分方法...........................................................................................................................................10

4.3機器人控制模式...............................................................................................................................10

5.競賽相關(guān)設(shè)施設(shè)備.......................................................................................................................................11

5.1場地設(shè)備...........................................................................................................................................11

5.2材料...................................................................................................................................................12

5.3選手選備的設(shè)備和工具...................................................................................................................12

5.4場地禁止自帶使用的設(shè)備和材料...................................................................................................13

6.項目特別規(guī)定..............................................................................................................................................13

6.1工具箱檢查規(guī)定...............................................................................................................................13

6.2設(shè)備規(guī)定...........................................................................................................................................13

6.3其他要求...........................................................................................................................................13

7.賽場布局要求..............................................................................................................................................13

7.1場地及物資......................................................................................................................................13

7.2競賽場地和場地物品......................................................................................................................14

8.健康安全和綠色環(huán)保..................................................................................................................................14

8.1選手安全防護要求...........................................................................................................................14

8.2賽事安全要求...................................................................................................................................14

9.賽場要求.......................................................................................................................................................14

9.1公眾要求...........................................................................................................................................14

10.綠色環(huán)保....................................................................................................................................................14

10.1環(huán)境保護.........................................................................................................................................14

10.2可持續(xù)性.........................................................................................................................................15

附錄1：場地圖..............................................................................................................................................16

附錄2：比賽場地及平臺物品介紹..............................................................................................................28

附錄3：條形碼..............................................................................................................................................32

1

1.項目簡介

本技術(shù)文件是第45屆世界技能大賽移動機器人項目河南省選撥賽的具體實施方案，主要說明競賽思路

與相關(guān)實施細節(jié)，正式競賽內(nèi)容及要求均參考第45屆最新技術(shù)文件結(jié)合實際情況進行實施。

1.1項目描述

移動機器人賽項是一個以解決方案為導(dǎo)向的綜合性項目。隨著自動化控制、人工智能等技術(shù)領(lǐng)域的快速

發(fā)展，機器人的性能不斷地完善，移動機器人的應(yīng)用范圍大為擴展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大，對從業(yè)者的要求也

不斷提高。需要在短時間內(nèi)針對特定的問題，通過仔細與客戶溝通，獲得相關(guān)需求、按照流程建立原型樣機

并展示。

因此，該項目的選手需要根據(jù)題目的要求，設(shè)計、維護、開發(fā)并使用移動機器人本體完成相關(guān)任務(wù)。

第45屆世界技能大賽移動機器人項目來自“智能工廠”的概念，俄羅斯“JSCKAZMAZ”公司已經(jīng)同意作為

移動機器人測試項目的“終端客戶”。KAMAZ物流系統(tǒng)正隨著““零件庫””與“裝配“工作站””之間實現(xiàn)自動化生產(chǎn)

而發(fā)展。

本次競賽中，移動機器人需要按照一次完成一個“零件架”的裝載、運送并放置在相對應(yīng)的工作站的方式

依次完成相應(yīng)任務(wù)。

1.2競賽目的

參照第45屆世界技能大賽移動機器人項目技術(shù)文件，在考核選手工作組織和管理、溝通與人際交往能

力、原型設(shè)計、編程、測試與調(diào)整、任務(wù)與演示方面能力。旨在選撥出河南省綜合能力最優(yōu)秀的選手，同時

也加強各院校、專家與隊員等相關(guān)人員之間的溝通與合作。

1.3相關(guān)文件

本技術(shù)文件參考第45屆世界技能大賽移動機器人項目技術(shù)文件、移動機器人項目測試文件與往屆世界

技能大賽移動機器人項目相關(guān)文件組織編制，主要關(guān)聯(lián)文件如下：

1.3.1《WSC2019_TP23_EN》

1.3.2《WSC2019_TP23_marking_scheme_V2》

2.選手具備的能力

2.1基本要求

2.2.1任務(wù)分析能力：

參賽者通過分析移動機器人的工作任務(wù)，確定一個合理的機器人運行方案以滿足任務(wù)需要。

2.2.2溝通能力：

參賽者能夠在團隊內(nèi)部、方案陳述、針對任務(wù)需要不斷改進解決方案等方面展現(xiàn)出積極的溝通能力。參

賽者在評分過程中與裁判員的溝通能力。

2

2.2.3編程與調(diào)試能力：

參賽者具有LabVIEW編程能力，能夠編程控制機器人，將傳感器、機器視覺數(shù)據(jù)融合處理，控制機器人

運動、裝載高爾夫球、運送零件車等。應(yīng)對不同、未知的場地能夠在有限時間完成程序調(diào)試，以適應(yīng)變化的

地形布局。

2.2.4性能檢查與演示：

參賽者需要展示其編寫的機器人程序運行結(jié)果，包括遙控和機器人自主運行兩種模式。遙控模式要求參

賽者能夠在第一/第三視角條件下通過遙控手柄控制機器人完成指定任務(wù)。自主運行模式要求參賽者下載好程

序，啟動機器人后不能再通過電腦、手柄等干預(yù)機器人運行。

3.競賽項目

3.1競賽形式

競賽形式為團體賽，采取兩人一組，實操競賽形式，不設(shè)理論考試。

3.2競賽模塊

分數(shù)

模塊編號模塊名稱

評價分測量分合計

A工作組織和管理10010

B編程、測試與調(diào)整03030

C任務(wù)與演示06060

總計1090100

3.3命題方式

本次競賽以第45屆世界技能大賽移動機器人項目競賽標準、技術(shù)文件、評分標準為基礎(chǔ)，由競賽專家

組結(jié)合該項目實際情況命題，實際比賽賽題會有30%的變化。

3.4競賽時間與地點

競賽時間：正式競賽時間為兩天，視疫情防控情況，具體競賽時間另行通知

競賽地點：漯河技師學(xué)院

河南省漯河市太行山路北段漯河技師學(xué)院北校區(qū)

3

3.5競賽機器人

參賽機器人由參賽單位自備。自備參賽機器人需符合45屆世界技能大賽TP文件要求，基于世賽官網(wǎng)指

定Studica套件構(gòu)建機器人。

機器人的主架構(gòu)搭建必須使用基礎(chǔ)套件所提供的槽鋁（Channels）

必須使用Studica官方套件提供的電子器件（例如Blackhawk板，IR傳感器等等）

必須使用Studica官方套件提供的開關(guān)面板

必須使用Studica官方指定的遙控手柄（羅技F310）

必須使用myRIO作為唯一的處理單元

參賽隊不能使用任何液壓或氣動元器件

參賽隊必須使用官方套件提供的電池

參賽隊必須使用官方指定的FPV2b

（為了保證公平性，競賽當天，參賽隊必須使用官方指定的FPV2b，F(xiàn)PV2b由參賽隊自備且要符合官方

標準，競賽組委會將安排技術(shù)人員進行檢查，F(xiàn)PV2b詳情參見Studica官方網(wǎng)址

WWW.S/WorldSkills或詳看之后更新的附件）

機器人需要在2m*4m的裝配工廠的零件庫、零件架和工作站之間自主地移動，同時機器人需要具有以

下功能。

機器人可以前進、后退、旋轉(zhuǎn)及控制安全指示燈；

機器人能夠?qū)⒅付ǖ牟考虞d到正確的部件載體中；

機器人能夠控制裝載指定部件的載體；

機器人框架需牢固配合，可以安裝急停開關(guān)且方便布線；

能夠根據(jù)命令板上顯示的條形碼進行零件裝配以及搬運；

機器人能夠越過場地中存在的斜坡。

4

3.6競賽樣題

模塊A：工作組織和管理

工作組織和管理方面主要考核參賽選手的基本素質(zhì)，包括選手在參與比賽過程中對團隊工作空間的管理、

工作過程中的準時、在場地中參賽隊員的合作與交流、在場地共享時與其他參賽選手的合作情況、選手與裁

判溝通過程中的表現(xiàn)情況。

編號評分模塊評分評判內(nèi)容配分

類型

第1日工作組織與管J1

A1選手與隊友、其他選手、專家保持彬彬有禮

理

第1日工作組織與管J2

A2選手工作場地環(huán)境、工作秩序、工具與配件擺放

理

第1天工作組織與管J2

A3比賽全程要求選手有時間意識，按時完成機器人裝配

理

第2天工作組織與管J1

A4選手與隊友、其他選手、專家保持彬彬有禮

理

第2天工作組織與管J2

A5選手工作場地環(huán)境、工作秩序、工具與配件擺放

理

第2天工作組織與管J比賽全程要求選手有時間意識，選手必須按日程及時間表規(guī)2

A6

理定完成任務(wù)

小計10

模塊B：間歇性測試任務(wù)

間歇性測試任務(wù)主要考核選手對于機器人（主控制器、傳感器、電機）的基本控制能力、程序設(shè)計能力

以及在較短時間對場地及賽題的適應(yīng)能力。選手需要編寫程序，對組裝好的機器人進行調(diào)試。通過演示，展

示選手完成基礎(chǔ)任務(wù)的能力。

編評分內(nèi)容評分類評判內(nèi)容配分

號型

B1機器人間歇性測試M

（已知任務(wù)）

自動運動到指定的零件庫前方1

自動拾取1個高爾夫球1

自動運動到指定零件架前方1

自動將1個高爾夫球放入指定的零件架1

1

自動拾取指定有零件的零件架

自動將有零件的零件架運輸?shù)街付ǖ墓ぷ髡厩胺?

自動將零件架放置在指定工作站1

自動回到零件區(qū)，并且機器人完全通過零件區(qū)入口線1

指定任務(wù)完成后自動關(guān)閉電源指示燈2

B2遙控模式下，機器人M

間歇性測試（已知任

務(wù)）

遙控機器人運動到指定的零件庫前方1

遙控機器人拾取1個高爾夫球1

遙控機器人運動到指定零件架前方1

遙控機器人將1個高爾夫球放入指定的零件架1

遙控機器人拾取指定有零件的零件架1

遙控機器人將有零件的零件架運輸?shù)街付ǖ墓ぷ髡厩胺?

5

遙控機器人將零件架放置在指定工作站1

遙控機器人回到零件區(qū)，并且機器人完全通過零件區(qū)入口1

線

遙控模式下，能關(guān)閉機器人指示燈的開關(guān)，表明任務(wù)已完2

成

B3機器人間歇性測試M

（未知任務(wù)）

自動運動到零件區(qū)的命令板前方1

根據(jù)讀取命令板內(nèi)容移動到零件庫前方1

自動拾取1個高爾夫球1

根據(jù)讀取命令板內(nèi)容，自主移動到零件站前1

自動將1個球放入指定零件架（與命令條碼對應(yīng)）1

自動拾取指定有零件的零件架1

自動將有零件的零件架運輸?shù)街付ǖ墓ぷ髡荆ㄅc命令條碼1

對應(yīng)）前方

自動將零件架放到指定的工作站（與命令條碼對應(yīng)）上1

自動回到零件區(qū)，并且機器人完全通過零件區(qū)入口線1

指定任務(wù)完成后自動關(guān)閉電源指示燈1

總計30

模塊C：連續(xù)性測試任務(wù)

連續(xù)性測試任務(wù)主要考核選手對于機器人的綜合控制能力與短時間內(nèi)對場地及測試環(huán)境的適應(yīng)能力，選

手需要根據(jù)場地具體情況編寫自動程序、調(diào)試并進行演示。裁判組會通過機器人表現(xiàn)的動作進行結(jié)果性評判。

編號評分內(nèi)容評分評判內(nèi)容配分

類型

C1連續(xù)性自動測試M

任務(wù)（未知任務(wù)）

正確裝好第一輛零件架0.5

正確運輸?shù)谝惠v零件架并送至工作站一0.5

正確裝好第二輛零件架0.5

正確運輸?shù)诙v零件架并送至工作站二0.5

正確裝好第三輛零件架0.5

正確運輸?shù)谌v零件架并送至工作站三0.5

正確裝好第四輛零件架0.5

正確運輸?shù)谒妮v零件架并送至工作站四0.5

正確裝好第五輛零件架0.5

正確運輸?shù)谖遢v零件架并送至工作站五0.5

正確裝好第六輛零件架0.5

正確運輸?shù)诹v零件架并送至工作站六0.5

返回到起始區(qū)，投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機器人指示燈的開關(guān)1

按順序完成任務(wù)1

任務(wù)順利完成記錄時間（0-600S）2

C2連續(xù)性自動測試M

任務(wù)（未知任務(wù)）

正確裝好第一輛零件架0.5

正確運輸?shù)谝惠v零件架并送至工作站一0.5

正確裝好第二輛零件架0.5

6

正確運輸?shù)诙v零件架并送至工作站二0.5

正確裝好第三輛零件架0.5

正確運輸?shù)谌v零件架并送至工作站三0.5

正確裝好第四輛零件架0.5

正確運輸?shù)谒妮v零件架并送至工作站四0.5

正確裝好第五輛零件架0.5

正確運輸?shù)谖遢v零件架并送至工作站五0.5

正確裝好第六輛零件架0.5

正確運輸?shù)诹v零件架并送至工作站六0.5

返回到起始區(qū)，投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機器人指示燈的開關(guān)1

按順序完成任務(wù)1

任務(wù)順利完成記錄時間（0-600S）2

C3連續(xù)性自動測試M

任務(wù)（未知任務(wù)）

正確裝好第一輛零件架0.5

正確運輸?shù)谝惠v零件架并送至工作站一0.5

正確裝好第二輛零件架0.5

正確運輸?shù)诙v零件架并送至工作站二0.5

正確裝好第三輛零件架0.5

正確運輸?shù)谌v零件架并送至工作站三0.5

正確裝好第四輛零件架0.5

正確運輸?shù)谒妮v零件架并送至工作站四0.5

正確裝好第五輛零件架0.5

正確運輸?shù)谖遢v零件架并送至工作站五0.5

正確裝好第六輛零件架0.5

正確運輸?shù)诹v零件架并送至工作站六0.5

返回到起始區(qū)，投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機器人指示燈的開關(guān)1

按順序完成任務(wù)1

任務(wù)順利完成記錄時間（0-600S）2

C4連續(xù)性遙控測試M

任務(wù)（未知任務(wù)）

正確裝好第一輛零件架0.5

正確運輸?shù)谝惠v零件架并送至工作站一0.5

正確裝好第二輛零件架0.5

正確運輸?shù)诙v零件架并送至工作站二0.5

正確裝好第三輛零件架0.5

正確運輸?shù)谌v零件架并送至工作站三0.5

正確裝好第四輛零件架0.5

正確運輸?shù)谒妮v零件架并送至工作站四0.5

正確裝好第五輛零件架0.5

正確運輸?shù)谖遢v零件架并送至工作站五0.5

正確裝好第六輛零件架0.5

正確運輸?shù)诹v零件架并送至工作站六0.5

返回到起始區(qū)，投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機器人指示燈的開關(guān)1

按順序完成任務(wù)1

任務(wù)順利完成記錄時間（0-600S）2

C5連續(xù)性遙控測試M

7

任務(wù)（未知任務(wù)））

正確裝好第一輛零件架0.5

正確運輸?shù)谝惠v零件架并送至工作站一0.5

正確裝好第二輛零件架0.5

正確運輸?shù)诙v零件架并送至工作站二0.5

正確裝好第三輛零件架0.5

正確運輸?shù)谌v零件架并送至工作站三0.5

正確裝好第四輛零件架0.5

正確運輸?shù)谒妮v零件架并送至工作站四0.5

正確裝好第五輛零件架0.5

正確運輸?shù)谖遢v零件架并送至工作站五0.5

正確裝好第六輛零件架0.5

正確運輸?shù)诹v零件架并送至工作站六0.5

返回到起始區(qū)，投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機器人指示燈的開關(guān)1

按順序完成任務(wù)1

任務(wù)順利完成記錄時間（0-600S）2

C6連續(xù)性遙控測試M

任務(wù)（未知任務(wù)）

正確裝好第一輛零件架0.5

正確運輸?shù)谝惠v零件架并送至工作站一0.5

正確裝好第二輛零件架0.5

正確運輸?shù)诙v零件架并送至工作站二0.5

正確裝好第三輛零件架0.5

正確運輸?shù)谌v零件架并送至工作站三0.5

正確裝好第四輛零件架0.5

正確運輸?shù)谒妮v零件架并送至工作站四0.5

正確裝好第五輛零件架0.5

正確運輸?shù)谖遢v零件架并送至工作站五0.5

正確裝好第六輛零件架0.5

正確運輸?shù)诹v零件架并送至工作站六0.5

返回到起始區(qū)，投影在起始區(qū)內(nèi)，關(guān)閉機器人指示燈的開關(guān)1

按順序完成任務(wù)1

任務(wù)順利完成記錄時間（0-600S）2

總計60

3.5競賽日程說明

比賽前一天

上午將進行參賽相關(guān)人員報到以及裁判培訓(xùn)會議，下午進行工位抽簽、機器人拆卸、

裁判檢查

選手在指定的場地完成機器人拆卸

對于不符合參賽要求的設(shè)備可能會被禁止比賽

比賽第一天

選手應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)去組裝、調(diào)試比賽用機器人；

選手在指定的調(diào)試場地完成機器人裝配與調(diào)試；

選手將根據(jù)時間表完成間歇性測試任務(wù)演示評分（B3、B2、B1）；

在早上集中時將從30個條形碼中抽取3個條形碼，并在當天保持不變；比賽場地是附錄

8

一中的6種已知場地之一，當天上午賽題講解時抽簽。

比賽第二天

選手繼續(xù)維護、準備比賽機器人

選手根據(jù)時間表進入場地調(diào)試機器人、進行連續(xù)性測試任務(wù)演示評分

連續(xù)性測試任務(wù)全天比賽模擬真實工廠環(huán)境，按照工作流程作業(yè)，機器人掃取一個條

形碼，領(lǐng)取一個任務(wù)，完成當前任務(wù)流程后才能進行下一個任務(wù)。

連續(xù)性測試任務(wù)C1C2C3為自動測試任務(wù)，會根據(jù)已知的運送內(nèi)容進行，但是具體的

運送順序未知，機器人需要去讀取命令板信息，確定裝載零件以及抓取零件架的順序。

連續(xù)性測試任務(wù)C4C5C6為手動測試任務(wù)，使用第一視角測試，會根據(jù)已知的運送內(nèi)

容進行，但是具體的運送順序未知，機器人需要去讀取命令板信息，確定裝載零件以

及抓取零件架的順序；

一名選手替換命令板，另一名選手（操作者）通過第一視角攝像頭觀察場地環(huán)境，選

手間不得交流。

在早上集中時將從30個條形碼中抽取6個條形碼，并在當天保持不變；比賽場地是3種

未知場地之一，當天上午賽題講解時抽簽。

4.評分標準

本項目評分標準分為測量和評價兩類。凡可采用客觀數(shù)據(jù)表述的評判稱為測量；凡需要采用主觀描述進

行的評判稱為評價，除時間分外，其它測量分均作為選手基礎(chǔ)分帶入最終成績。

本次競賽評分表按照大賽系統(tǒng)的格式，并使用競賽專用評分系統(tǒng)自動計算和匯總分。

4.1評分說明

為確保評分過程的公平性和公正性，評分過程采取回避制度，各裁判不參與自己選手的評分。除回避裁

判外，其余裁判全部參與執(zhí)裁。在競賽開始前，裁判長進行組織并分配好執(zhí)裁任務(wù)，無執(zhí)裁任務(wù)的裁判不得

進入選手工位，執(zhí)裁過程中不能與自己的選手進行任何交流（中午休息時間除外）。對A/B/C模塊進行評分，

評判的過程完全按照評分標準進行評分。

評價分（Judgement）打分方式：3名裁判為一組，各自單獨評分，計算出平均權(quán)重分，除以3后再

乘以該子項的分值計算出實際得分。裁判相互間分差必須小于等于1分，否則需要給出確切理由并在小組長

或裁判長的監(jiān)督下進行調(diào)分。

比賽場地工作環(huán)境權(quán)重表如下：

權(quán)重分值要求描述

0分工作區(qū)始終處于混亂狀態(tài)

1分工作區(qū)環(huán)境一般

2分工作區(qū)環(huán)境良好

3分工作區(qū)域組織很出色

9

測量分（Measurement）打分方式：按模塊設(shè)置若干個評分組，每組由3名及以上裁判構(gòu)成。每個組所

有裁