1 第二屆黑龍江省大學生工程訓練綜合能力競賽命題及規則 修正 1.本屆競賽主題： 本屆競賽主題為“無碳小車越障競賽”。 要求經過一定的前期準備后，在比賽現場完成一套符合本命題要求的可運行裝置，并進行現場競爭性運行考核。每個參賽作品要提交相關的設計、工藝、成本分析和工程管理4項報告。 2.競賽命題：以重力勢能驅動的具有方向控制功能的自行小車 設計一種小車，驅動其行走及轉向的能量是根據能量轉換原理，由給定重力勢能轉換來的。給定重力勢能為 4焦耳（取 g=10m/s2），競賽時統一用質量為 1Kg 的重塊（ 50 65 mm，普通碳鋼）鉛垂下降來獲得，落差 400 2mm，重塊落下后，須被小車承載并同小車一起運動，不允許從小車上掉落。圖 1 為小車示意圖。 要求小車行走過程中完成所有動作所需的能量均由此重力勢能轉換獲得，不可使用任何其他的能量來源。 要求小車具有轉向控制機構，且此轉向控制機構具有可調節功能，以適應放有不同間距障礙物的競賽場地。 要求小車為三輪結構，具體設計、材料選用及加工制作均由參賽學生自主完成。 3.競賽項目 I： 競賽小車在前行時能夠自動交錯繞過賽道上設置的 障礙物。障礙物為直徑 20mm、高 200mm 的多個圓棒，沿直線等距離擺放。以小車前行的距離和成功繞障數量來綜合評定成績。見圖 2。2 3.1 本校制作 參賽學生以小組為單位，按照競賽命題的要求，在各自所在的學校內，自主設計，獨立制作出參賽小車。 3.2 集中參賽 參賽隊攜帶在本校制作完成并調試好的 小車作品和關于作品的結構設計方案、工程管理方案、加工工藝方案及成本分析方案等 4份報告（紙質版 +電子版）參加競賽。報告按競賽秘書處發布的統一格式編寫。 3.3 報告的評分 由競賽評審組對每個參賽隊提交的方案報告進行評閱。此項成績編號為 IA，滿分 30 分，其中結構設計方案 7.5 分，工藝設計方案 7.5 分，成本分析方案 7.5 分，工程管理設計方案 7.5 分。 （ 1） 結構設計報告評分（ 7.5 分） 完整性要求：小車裝配圖 1幅（ A4 紙 1頁），設計說明書 1-2頁（ A4）； 正確性要求：傳動原理與機構設計正 確，選材和工藝合理； 創新性要求：有獨立見解及創新設計思想； 規范性要求：圖紙表達完整，標注正確；文字描述準確、清晰。 （ 2） 工藝設計報告評分（ 7.5 分） 按照中批量（ 500 臺 /年）的生產綱領，自選作品車上一個較復雜的零件，設計并提交工藝設計方案報告（ A4， 2 3 頁）。要求采用統一的報告格式（網上下載）。 （ 3） 成本分析報告評分（ 7.5 分） 按照中批量（ 500 臺 /年）生產綱領對作品小車產品做成本分析，內容應包含材料成本、加工制造成本兩方面（ A4， 2 3 頁）。要求采用統一的 報告格式（網上下載）。 （ 4） 工程管理設計報告評分（ 7.5 分） 按照中批量（ 500 臺 /年）對作品小車產品做生產工程管理方案設計（ A4， 2 3頁）。要求目標明確，文件完整，計劃合理，表達清楚。采用統一的報告格式（網上下載）。 總和每隊的 4個方案的得分，按從高到低排列名次，本項成績編號為 IA，按下列公式計算各隊此項成績： 3 IA=30-15*(名次 -1)/（項目 I 參賽隊數 -1） 3.4 現場競賽 3.4.1 第一競賽環節 攜帶在本校制作完成的作品，在集中比賽現場，加載由競賽組委會統一提供的勢能重塊（ 50 65 mm 普通碳鋼，質量為 1Kg），在指定的賽道上（體育館木質地板）進行比賽，賽道寬度為 2米，賽道邊界線是 40*60mm 矩形鋼管。出發端線距第一個障礙及障礙與障礙之間的間距均為 1米。小車出發時不準超過出發端線和賽道邊界線，小車位置及角度自定，每隊有 2 次機會，計算時取 2次成績中的最好成績。 小車有效的繞障方法為：小車從賽道一側越過一個障礙后，整體穿過賽道中線且障礙物不被撞倒（擦碰障礙，但沒碰倒者，視為通過）；重復上述動作，直至小車停止。小車有效的運行距離為：停止時小車距出發線最遠端與 出發線之間的垂直距離。測量此距離，每米得 2分，測量讀數精確到毫米；每繞過一個障礙得 8 分（以小車整體越過賽道中線為準），一次繞過 2個或 2 個以上障礙時只算 1個；多次繞過同 1個障礙時只算 1次，障礙物被撞倒不得分；障礙物未倒，但被完全推出定位圓區域（ 20 mm）也不得分。此項成績編號為 IB。 根據各隊的得分，按從高到低排列名次，按下列公式計算各隊此項成績： IB=70-40*(名次 -1)/（本組參賽隊數 -1） 按下面公式計算各隊的階段成績 , 編號為 IAB： IAB=IA+IB 根據各隊的階段成績，按從高到低排列名次，將項目 I全部參賽隊分為 I-A 組和 I-B兩個組， I-A 組隊數約占本組參賽隊數 50%， I-A 組參賽隊獲得一等獎的競爭權利；I-B 組參賽隊獲得二等獎的競爭權利。 3.4.2 I-A組第二競賽環節 1、現場加工制作 經抽簽確定一個徽標方案，本組每隊派出一名隊員，進行該徽標方案的快速成型加工制作，規定加工時間 60 分鐘，起評分 20分；超過 60 分鐘后完成的，每延長 5分鐘，扣 1 分；延時超過 1 小時還沒有完成任務的，不得分。選手在加工競賽過程中有違規現象，每發現一處扣罰 1 分 ，情節嚴重者加罰，直至停止其比賽；制作質量不符合要求者，每發現一處扣罰 1 分。 此項競賽任務成績編號為 IA1，本組各參賽隊按本項得分由多到少排出名次，按下列公式計算各隊此項成績： IA1=20-10*(名次 -1)/（本組參賽隊數 -1） 2、按新的障礙物間距調整小車后，進行小車運行比賽。 a) 經現場公開抽簽，在 1米 100mm 范圍內產生一個新的障礙物間距。 b) 本組各隊根據新的障礙物間距對自己的小車進行調整裝配或修配。組委會在現場提供普通車床、鉗工臺及調試場地。在規定的時間內，各隊應完成調整 修配內容。無法完成者，不能進入后續比賽。 4 c) 本組各隊攜帶調整修配后小車，在調整障礙物間距后的競賽場地上進行比賽。競賽計分規則同第一競賽環節。 此項競賽任務成績編號為 IA2，本組各參賽隊按本項得分由多到少排出名次，按下列公式計算各隊此項成績： IA2=80-50*(名次 -1)/（本組參賽隊數 -1） 3.4.3 I-A組第三競賽環節 現場答辯 根據 I-A組參賽隊數量，經各隊自愿申請或通過抽簽產生參加答辯環節的參賽隊，各隊需準備關于本隊參賽作品的工藝成本及管理對策等相 關知識的答辯。 此項競賽任務成績編號為 IA3，按答辯得分由多到少出名次，按下列公式計算各隊此項成績： IA3=（參加答辯隊數 +1） /2-名次 3.4.4 I-B組第二競賽環節 按新的障礙物間距調整小車后，進行小車運行比賽。具體步驟如下： a) 經現場公開抽簽，在 1米 100mm 范圍內產生一個新的障礙物間距。 b) 本組各隊根據新的障礙物間距對自己的小車進行調整裝配或修配。組委會在現場提供普通車床、鉗工臺及調試場地。在規定的時間內，各隊應完成調整修配內容。無法完成者， 不能進入后續比賽。 c) 本組各隊攜帶調整修配后小車，在調整障礙間距后的競賽場地上，進行比賽。競賽計分規則同第一競賽環節。 此項競賽任務成績編號為 IB1，本組各參賽隊按本項得分由多到少排出名次，按下列公式計算各隊此項成績： IB1=80-50*(名次 -1)/（本組參賽隊數 -1） 3.5 總成績評定 I-A 組各隊最終成績： ZIA = IA1+IA2+IA3 I-B 組各隊最終成績： ZIB = IAB+IB1 4. 競賽項目 小車在半張標準乒 乓球臺（長 1525mm、寬 1370mm）上，繞相距一定距離的兩個障礙沿 8字形軌跡繞行，繞行時不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺。障礙物為直徑20mm、長 200mm 的 2個圓棒，相距一定距離放置在半張標準乒乓球臺的中線上，以小車完成 8字繞行圈數的多少來綜合評定成績。見圖 3。 5 參賽者參賽時，需要提交關于作品設計說明書、工程管理方案、加工工藝方案、成本分析方案報告。 4.1 本校制作：參賽學生以小組為單位，按照競賽命題的要求，在各自所在的學校內，自主設計，獨立制作出參賽小車和關于小車的結構設計方案、工程管理方案、加工工藝方案及成本分析方案等 4份報告。 4.2 集中參賽：參賽隊攜帶在本校制作完成并調試好的小車作品和關于作品的結構設計方案、工程管理方案、加工工藝方案及成本分析方案等 4 份報告（紙質版 +電子版）參加競賽。報告按本屆競賽秘書處發布的統一格式編寫。 4.3 報告的評分 由競賽評審組對每個參賽隊提交的方案進行評閱。其中結構設計方案 7.5 分，工藝設計方案 7.5 分，成本分析方案 7.5 分，工程管理設計方案 7.5 分。每出現一處不正確或不合理扣 0.2-0.5 分。 （ 1） 結構設計報告評分（ 7.5 分） 完整性要求：小車裝配圖 1幅（ A4 紙 1頁），設計說明書 1-2頁（ A4） 正確性要求：傳動原理與機構設計正確，選材和工藝合理； 創新性要求：有獨立見解及創新設計思想； 規范性要求：圖紙表達完整，標注正確；文字描述準確、清晰。 （ 2） 工藝設計報告評 分（ 7.5 分） 按照中批量（ 500 臺 /年）的生產綱領，自選作品車上一個較復雜的零件，設計并提交工藝設計方案報告（ A4， 2 3 頁）。要求采用統一的報告格式（網上下載）； （ 3） 成本分析報告評分（ 7.5 分） 按照中批量（ 500 臺 /年）生產綱領對作品小車產品做成本分析，內容應包含材料成本、加工制造成本兩方面（ A4， 2 3 頁）。要求采用統一的報告格式（網上下載）。 6 （ 4） 工程管理設計報告評分（ 7.5 分） 按照中批量（ 500 臺 /年）對作品小車產品做生產工程管理方案設計（ A4， 2 3頁）。 要求目標明確，文件完整，計劃合理，表達清楚。采用統一的報告格式（網上下載）。 此項成績編號為 IIA，總和每隊的 4個方案的得分，按從高到低排列名次，按下列公式計算各隊此項成績： IIA=30-15*(名次 -1)/（項目 II 參賽隊數 -1） 4.4 現場競賽 4.4.1 第一競賽環節 攜帶在本校制作完成好的作品，在集中比賽現場，使用大賽組委會統一提供的勢能重塊，（ 50 65 mm 普通碳鋼，質量為 1Kg），在半張標準乒乓球臺（長 1525mm、寬 1370mm）的上，繞放置在中線上相距不小于 300mm 距離（ 具體距離自定）的 2 個障礙物沿 8字形軌跡繞行，出發點自定，繞行時不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺，勢能重塊在整個繞行過程中不允許掉落。每隊有 3 次機會，計算時，采用 3次成績中最好成績。 一個成功的 8字繞障方式為：小車在沒撞倒障礙物、沒掉下球臺的情況下，行走軌跡為繞過兩個障礙的封閉 8字形，兩個障礙分別在 8 字的一個封閉環內。比賽中，小車應重復上述動作，直至小車停止，障礙被撞倒后，裁判會扶起。小車繞障過程中每成功完成一個 8 字繞障得 12 分；完成 8字繞行，只繞過 1個障礙，得 6 分；完成 8 字繞行，沒有繞過障礙，得 2 分 ；繞障過程中，一次繞過 2 個障礙，按只繞過 1個障礙計分；沒有完成 8 字繞行，不論是否繞過障礙，均不得分。障礙物被撞倒或被完全推出定位圓區域（ 20mm），視為沒有繞過障礙；小車擦碰障礙，障礙物未倒，也沒將障礙物推出定位圓區域，視為通過。勢能重塊脫離小車、小車停止或小車掉下球臺比賽結束。 此項成績編號為 IIB。根據各隊的得分，按從高到低排列名次，按下列公式計算各隊此項成績： IIB=70-40*(名次 -1)/（本組參賽隊數 -1） 按下面公式計算各隊的階段成績 , 編號為 IIAB： IIAB=IIA+IIB 根據各隊的階段成績，按從高到低排列名次，將參賽隊分為 II-A和 II-B兩個組， II-A組隊數約占本組參賽隊數 50%， II-A 組參賽隊獲得一等獎的競爭權利； II-B組參賽隊獲得二等獎的競爭權利。 4.4.2 -A組第二競賽環節 1、現場加工制作 經抽簽確定一個徽標方案， A組每隊派出一名隊員，進行該徽標方案的快速成型加工制作，規定加工時間 60 分鐘，起評分 20 分；超過 60 分鐘后完成的，每延長 5 分鐘，扣 1分；延時超過 1小時還沒有完成任務的，不得分。選手在加工競賽過程中有違規現象， 每發現一處扣罰 1 分，情節嚴重者加罰，直至停止其比賽；制作質量不符合要7 求者，每發現一處扣罰 1分。 此項競賽任務成績編號為 IIA1，本組各參賽隊按本項得分由多到少排出名次，按下列公式計算各隊此項成績： IIA1=20-10*(名次 -1)/（本組參賽隊數 -1） 2、按新的障礙物間距調整小車后，進行小車運行比賽。 a) 經現場公開抽簽，在 300-500mm 范圍內產生一個新的障礙物間距。 b) 本組各隊根據調整后的障礙間距，對自己的小車進行調整裝配或修配。組委會在現場提供普通車床、鉗工 臺及調試場地。在規定的時間內，各隊應完成調整修配內容。無法完成者，不能進入后續比賽。 c) 本組各隊攜帶調整修配后小車，在調整障礙間距后的競賽場地上進行比賽。競賽計分規則同第一競賽環節。 此項競賽任務成績編號為 IIA2，本組各參賽隊按本項得分由多到少排出名次，按下列公式計算各隊此項成績： IIA2=80-50*(名次 -1)/（本組參賽隊數 -1） 4.4.3 -A組第三競賽環節 現場答辯 根據 II-A 組參賽隊數量，經各隊自愿申請或通過抽簽產生參加答辯環節的參賽隊，各 隊需準備關于本隊參賽作品的工藝成本及管理對策等相關知識的答辯。 此項競賽任務成績編號為 IIA3，按答辯得分由多到少排名，成績按下列公式計算： IIA3=（參加答辯隊數 +1） /2-名次 4.4.4 -B組第二競賽環節 按新的障礙物間距調整小車后，進行小車運行比賽。 a) 經現場公開抽簽，在 300-500mm 范圍內產生一個新的障礙物間距。 b) 本組各隊根據調整后的障礙間距，對自己的小車進行調整裝配或修配。組委會在現場提供普通車床、鉗工臺及調試場地。在規定的時間內，各 隊應完成調整修配內容。無法完成者，不能進入后續比賽。 c) 本組各隊攜帶調整修配后小車，在調整障礙間距后的競賽場地上進行比賽。競賽計分規則同第一競賽環節。 此項競賽任務成績編號為 II