2023年深圳技能大賽-南山區(qū)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員職業(yè)技能競賽技術(shù)文件

2023年深圳技能大賽一南山區(qū)工業(yè)機(jī)器人

系統(tǒng)操作員職業(yè)技能競賽技術(shù)文件

2023年深圳技能大賽一南山區(qū)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員

職業(yè)技能競賽

執(zhí)委會

2023年11月

一、技術(shù)描述

(一)項目概要

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員是使用示教器、操作面板等人機(jī)交互

設(shè)備及相關(guān)機(jī)械工具對工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人工作站或系統(tǒng)進(jìn)

行裝配、編程、調(diào)試、工藝參數(shù)更改、工裝夾具更換及其他輔助

作業(yè)的人員。

本次競賽內(nèi)容包括基本賽項任務(wù)和綜合賽項任務(wù)?；举愴?/p>

任務(wù)包括：工作站的機(jī)械和電氣裝調(diào)、環(huán)境安裝部署和參數(shù)設(shè)置、

機(jī)器視覺部件選型與裝調(diào)、視覺檢測方案編制、手眼標(biāo)定與系統(tǒng)

校準(zhǔn)、通信連接和設(shè)置、職業(yè)素養(yǎng)等基本賽項任務(wù)，綜合賽項任

務(wù)包括：檢測對象的讀碼、定位、視覺跟蹤、測量、缺陷檢測等

功能代碼編寫，以及視覺系統(tǒng)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合完成識別、分揀、

裝配、檢測等綜合賽項任務(wù)。

(二)理論知識與實(shí)操能力

理論知識相關(guān)要求權(quán)重比例(%)

相關(guān)法律、法規(guī)、勞動保護(hù)知識、職業(yè)道德基本知識，

110%

職業(yè)守則

電工電子基礎(chǔ)知識、電氣控制基礎(chǔ)知識、機(jī)械基礎(chǔ)和

240%

機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作知識，工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)原理、工

業(yè)機(jī)器人的組成分類、工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用知識、

工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系知識、工業(yè)機(jī)器人指令系統(tǒng)知

350%

識、工業(yè)機(jī)器人編程知識、工業(yè)機(jī)器人視覺知識、工

業(yè)機(jī)器人維護(hù)保養(yǎng)知識、工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用工藝知

識等

合計100

實(shí)操能力相關(guān)要求權(quán)重比例(%)

1工業(yè)機(jī)器人機(jī)械與電氣裝調(diào)30

2基于機(jī)器視覺的工件測量15

3基于機(jī)器視覺的顏色識別15

4基于機(jī)械臂的搬運(yùn)碼垛20

5基于機(jī)器視覺與機(jī)械臂的整體聯(lián)調(diào)20

合計100%

二、競賽內(nèi)容

（一）初賽

執(zhí)委會組織專家參照競賽標(biāo)準(zhǔn)編制200道理論題庫，報名開

始后對外公布，選手可自行下載學(xué)習(xí)。賽前執(zhí)委會從題庫中隨機(jī)

抽取64道和賽前新增16道共同組成80道正式賽題，題型分為

單選題、多選題、判斷題，滿分為100分，60分合格，以計算機(jī)

上機(jī)考核方式進(jìn)行。

（二）決賽

決賽為實(shí)際操作競賽，由執(zhí)委會組織專家參照競賽標(biāo)準(zhǔn)命題,

選手按賽場提供的實(shí)操任務(wù)書以現(xiàn)場實(shí)際操作的方式進(jìn)行。競賽

使用的軟件或參考資料在賽前拷貝至參賽選手的計算機(jī)，參賽選

手根據(jù)任務(wù)書的要求完成競賽任務(wù)。時間共120分鐘，滿分為

100分，60分為合格。具體內(nèi)容如下：

模塊一：工業(yè)機(jī)器人機(jī)械與電氣系統(tǒng)裝調(diào)（30分）

模塊要求：根據(jù)競賽組委會提供的競賽平臺和有關(guān)資料及操

作技能要求，參賽的選手完成下列工作任務(wù)：

1.工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)末端執(zhí)行器及與周邊配套設(shè)備布局、安裝

模塊要求：根據(jù)競賽組委會提供的競賽平臺和相關(guān)資料，以

及操作技能要求，參賽選手完成以下任務(wù)：

L根據(jù)工件情況，使用快換模塊選用適配的末端工具；

2.使用機(jī)器人系統(tǒng)完成物料的搬運(yùn)與碼垛。

注：需要考慮工件的尺寸和重量，正確填寫負(fù)載參數(shù)，以避

免損壞工件或引發(fā)不安全的情況。

模塊五：整體聯(lián)調(diào)（20分）

模塊要求：根據(jù)競賽組委會提供的競賽平臺和相關(guān)資料，以

及操作技能要求，參賽選手完成以下任務(wù)：

L選用適合的通訊方式，在機(jī)器視覺系統(tǒng)、機(jī)械臂系統(tǒng)間建

立連接，并畫出通訊拓?fù)鋱D；

2.根據(jù)通訊需求，修改機(jī)器視覺系統(tǒng)程序。

3.在機(jī)器人端編寫控制腳本，使機(jī)器人能夠正確根據(jù)機(jī)器視

覺系統(tǒng)的反饋數(shù)據(jù)執(zhí)行聯(lián)調(diào)任務(wù)；

4.整體聯(lián)調(diào)任務(wù)指：機(jī)械臂能夠?qū)⒐ぜ脑蟽Υ嫖恢冒徇\(yùn)

到視覺識別區(qū)域，隨后機(jī)器視覺系統(tǒng)根據(jù)其控制程序，準(zhǔn)確向機(jī)

械臂發(fā)送識別結(jié)果。機(jī)械臂根據(jù)顏色、標(biāo)定坐標(biāo)點(diǎn)對工件進(jìn)行抓

取、分類、碼垛等操作。

注：整個過程須準(zhǔn)確、高效、安全。如在評分過程中出現(xiàn)機(jī)

械臂碰撞等危險情況，評委將視情況扣分。

（三）競賽時間

賽程方式時間（分鐘）

初賽理論知識上機(jī)考核60

決賽實(shí)際操作現(xiàn)場實(shí)操120

三、評判標(biāo)準(zhǔn)

（一）分?jǐn)?shù)權(quán)重

綜合成績

賽程競賽內(nèi)容配分分?jǐn)?shù)權(quán)重

占比

初賽理論知識100分100%20%

工業(yè)機(jī)器人機(jī)械與電氣

3030%

系統(tǒng)裝調(diào)

工件測量1515%

顏色識別1515%

決賽80%

搬運(yùn)碼垛2015%

整體聯(lián)調(diào)2020%

職業(yè)素養(yǎng)-10/

合計100%

（二）評分標(biāo)準(zhǔn)

1,初賽由計算機(jī)系統(tǒng)自動評分。其中，單選題50題，每題

1分；多選題10題，每題3分；判斷題20題，每題1分；滿分

為100分，各題型錯選、多選或少選均不得分。取成績前30名

選手進(jìn)入決賽。

2.決賽由裁判根據(jù)現(xiàn)場評分表評分。評分標(biāo)準(zhǔn)配分細(xì)則以現(xiàn)

場評分表為準(zhǔn)。評分標(biāo)準(zhǔn)如下：

評分模塊評分項目評分標(biāo)準(zhǔn)配分

1.按照任務(wù)要求對機(jī)械組件進(jìn)行布局和安裝。

2.工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器安裝正確。

3.裝配工藝完整，穩(wěn)固無干涉，無錯裝或漏裝。

工業(yè)機(jī)器人機(jī)械

模塊一.根據(jù)電氣接線圖，完成電路和氣路的連接。30%

與電氣系統(tǒng)裝調(diào)4

5.電路和氣路連接應(yīng)布局合理，且綁扎工藝工

整美觀，符合電氣相關(guān)規(guī)范。

6.機(jī)器人工件坐標(biāo)、工具坐標(biāo)的標(biāo)定正確。

1.能夠完成機(jī)器視覺系統(tǒng)的安裝和布局，相機(jī)

和照明設(shè)備安裝擺放。

2.能夠正確選用相機(jī)，調(diào)整相機(jī)參數(shù)設(shè)置，以獲

模塊二工件測量得準(zhǔn)確的圖像。15%

3.能夠正確選用算子，測量工件尺寸。

4.能夠正確輸出工件中心在機(jī)械臂坐標(biāo)系下的

坐標(biāo)，以便后續(xù)聯(lián)調(diào)操作。

1.正確選型相機(jī)，確保能夠采集到彩色的、清晰

的照片。

2.正確搭配視覺識別算子，能夠準(zhǔn)確識別工件

模塊三顏色識別15%

的色彩特征。

3.能夠正確分辨兩種顏色，并能夠體現(xiàn)出顏色

類型、匹配置信度等數(shù)據(jù)。

1.能夠正確選用適配的末端工具。

2.能夠按照指定的路徑和方式將物料從一個位

模塊四搬運(yùn)碼垛15%

置搬移到另一個位置并在在目標(biāo)位置上碼垛工

件，確保它們穩(wěn)定堆疊。

1.能夠選用適合的通訊方式建立機(jī)器視覺、機(jī)

械臂等系統(tǒng)間的連接，并畫出通訊拓?fù)鋱D。

2.能夠根據(jù)通訊需求，修改機(jī)器視覺系統(tǒng)程序。

3.能夠在機(jī)器人端編寫控制腳本，使機(jī)器人能

夠正確根據(jù)機(jī)器視覺系統(tǒng)的反饋數(shù)據(jù)執(zhí)行聯(lián)調(diào)

模塊五整體聯(lián)調(diào)任務(wù)。20%

4.能夠完成聯(lián)調(diào)任務(wù)：機(jī)械臂能夠?qū)⒐ぜ脑?/p>

料儲存位置搬運(yùn)到視覺識別區(qū)域，隨后機(jī)器視

覺系統(tǒng)根據(jù)其控制程序，準(zhǔn)確向機(jī)械臂發(fā)送識

別結(jié)果。機(jī)械臂根據(jù)顏色、標(biāo)定坐標(biāo)點(diǎn)對工件進(jìn)

行抓取、分類、碼垛等操作。

合計100%

（三）評判方法

1.初賽成績由計算機(jī)系統(tǒng)自動判分，選手初賽成績以得分高

低排名。

2.決賽由現(xiàn)場裁判組依據(jù)參賽選手的實(shí)際操作情況按競賽

評分表集體評判、計分；裁判組對最終成績簽字確認(rèn)。

3.決賽設(shè)裁判長1名、裁判員6名，裁判員2人1組，分3

組，對選手的操作進(jìn)行現(xiàn)場打分。

4.裁判長對所有裁判員的打分過程的公平、公正性進(jìn)行監(jiān)督。

裁判員執(zhí)裁期間若有爭議，由裁判長裁決。

（四）綜合排名

參賽選手的最終名次依據(jù)初賽和決賽兩部分成績按比例累

加的綜合成績進(jìn)行排名，成績均四舍五入保留兩位小數(shù)點(diǎn)。其中

初賽成績占20%,決賽成績占80%,參賽選手賽后綜合成績二初賽

成績X20%+決賽成績義80%。當(dāng)綜合成績相同時，以決賽成績高

者名次在前，若仍相同時，以決賽用時短者名次在前。

四、競賽場地設(shè)備

（一）賽場規(guī)格

L初賽。參照計算機(jī)類工種職業(yè)技能鑒定要求布置賽場，配

備與參賽人數(shù)相適應(yīng)的考位，保證單人單桌并留有一定數(shù)量的備

用考位。

2.決賽。競賽場地為地面平整、明亮、通風(fēng)的室內(nèi)場地，場

地面積應(yīng)滿足比賽基本要求。由休息區(qū)、候賽區(qū)、裁判評分區(qū)、

競賽區(qū)、統(tǒng)分區(qū)、申訴受理區(qū)組成。競賽區(qū)獨(dú)立工位數(shù)量16個，

工位間隔2米。每個參賽選手的場地相互獨(dú)立并標(biāo)明工位號，保

證公平。每個競賽工位應(yīng)能夠提供獨(dú)立的電源，且含安全的接地

保護(hù)。競賽設(shè)備布局以大賽現(xiàn)場實(shí)際擺放為準(zhǔn)。

（二）場地布局圖

裁判工作室

□□□□

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□□

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（三）基礎(chǔ)設(shè)施清單

決賽所需設(shè)備、工具、材料由執(zhí)委會統(tǒng)一提供。選手不得攜

帶設(shè)備進(jìn)入賽場。賽場配發(fā)的各類工具、材料，選手一律不得帶

出賽場。

L技術(shù)平臺

賽項執(zhí)委會為每位參賽選手提供標(biāo)準(zhǔn)競賽設(shè)備一套、1臺計

算機(jī)及競賽用耗材和工具箱，每個賽位配置單相220V交流電源

（總功率不小于2.0KW）o

2.競賽硬件平臺

決賽賽場提供設(shè)施設(shè)備、材料清單

序號名稱數(shù)量技術(shù)規(guī)格

1.機(jī)器人軸數(shù)：4軸

2.最大負(fù)載：500g

1越疆4軸機(jī)器人MG4001

3.工作半徑：440mm

4.重復(fù)定位精度：±0.05mm

1.有效像素：500萬

2.色彩：彩色

3.像元尺寸：2.2*2.2um

2海康相機(jī)MV-CE050-30UC14.幀率/分辨率：31@2592*1944

5.信噪比：40dB

6.動態(tài)范圍：60dB

7.快門類型：卷簾快門

1.工作存儲器75KB,裝載存儲器2MB,

保持存儲器10KB；

2.集成I/O,數(shù)字量8點(diǎn)輸入/6點(diǎn)輸

出，模擬量2路輸入；

3西門子plc模塊1

3.過程映像大小為1024字節(jié)輸入(I)

和1024字節(jié)輸出(Q)；

4.內(nèi)部標(biāo)志位存儲器為4096字節(jié)

(M)o

4臺體1尺寸1020mmX600mmX600mm

L觸摸屏尺寸：7.0寸

2.分辨率：800X480

3.亮度：350cd/m2

5西門子觸摸屏14.顏色：262144色

5.背光燈：LED背光燈

6.通信口:2路串口(C0M1,COM2)

分別可用作RS232或者RS485

決賽賽場提供耗材清單

序號名稱數(shù)量單位尺寸

1尼龍扎帶若干根3x150mm

2氣管若干米①4

3導(dǎo)線若干米RVV10*0.3

五、競賽細(xì)則

（一）競賽守則

1.參賽證于競賽報到時憑有效身份證件領(lǐng)取。

2.各類人員須統(tǒng)一佩戴由執(zhí)委會印制的證件，著裝整齊。

3.理論知識競賽選手須提前20分鐘憑有效身份證件和參賽

證進(jìn)入賽場，對號入座并將有效身份證件和參賽證放在座位左上

角明顯位置，以備核驗(yàn)，開賽20分鐘后方可離場。開賽遲到20

分鐘不得入場，按自動棄權(quán)處理。

4.實(shí)際操作競賽選手須提前30分鐘憑有效身份證件和參賽

證進(jìn)入賽場，對號入座并將有效身份證件和參賽證放在座