2020年競賽命題要求和評分細則(競賽項目I)根據(jù)四川省教育廳關(guān)于公布2020年省級大學生競賽項目的通知(川教函〔2020〕290號)、《2020年度全國大學生工程訓練綜合能力競賽組委會的競賽命題和賽項安排的說明，以及《全國大學生程訓練綜合能力競賽四川賽區(qū)章程》等指導性文件，四川賽區(qū)組委會決定第八屆全國大學生工程訓練綜合能力競賽傳統(tǒng)項目為無碳小車越障競賽。1．賽道近水平鋪設的環(huán)形賽道示意圖如圖1所示，由兩段3000mm的直線段和兩段半徑為1000mm圓弧段組合成一條封閉環(huán)形賽道和一條8字賽道，綠粗實線為邊框和中間隔板，兩塊長1000mm的中間隔板位于兩條直線段賽道之間，且兩塊中間隔板之間有1000mm的缺口，用于構(gòu)成8字S的運行軌跡；賽道上的點畫線為驅(qū)動車行走的中心線，賽道兩側(cè)的半圓弧賽道的細實線（黑色）為賽道邊界線，驅(qū)動車必須在規(guī)定的賽道內(nèi)運行；除驅(qū)動車必須按照規(guī)定的出發(fā)方向出發(fā)外，驅(qū)動車前行方向不限；驅(qū)動車必須放置在發(fā)車區(qū)域內(nèi)，以及在發(fā)車線后按照指示的出發(fā)方向發(fā)車；在賽道中心線上放置有障礙物（樁）（紅色圓點），障礙樁為直徑20mm、高200mm的圓棒，其障礙樁數(shù)量和間距（注釋：障礙樁間距指兩個障礙樁中心線之間的距離）抽簽決定。a）驅(qū)動車的環(huán)形S賽道軌跡示意圖b）驅(qū)動車的8字S賽道軌跡示意圖圖1機械類競賽項目驅(qū)動車運行初賽賽道示意圖初賽環(huán)節(jié)，沿直線賽道中心線上放置4個障礙樁（如圖1所示），最初障礙樁是從出發(fā)線開始按平均間距1000mm擺放，其中要求第一根障礙樁和第四根障礙樁的位置永遠不變，中間兩根障礙樁（第二根障礙樁和第三根障礙樁）位置在-300~+300mm范圍內(nèi)同向調(diào)整，其調(diào)整位置抽簽決定。決賽環(huán)節(jié)，障礙樁沿直線賽道方向的垂直中心線對稱分布并等間距放置，其放置的障礙樁間距不小于600mm，其障礙樁間距和障礙樁數(shù)由抽簽決定，決賽賽道示意圖如圖2所示。圖2機械類競賽項目驅(qū)動車運行的決賽賽道示意圖2．競賽運行方式驅(qū)動車的運行方式有環(huán)形S、8字S和綜合三種；其中環(huán)形S為在環(huán)形賽道上走S軌跡，8字S為在8字賽道上走S軌跡，綜合則為在運行的賽道上完成環(huán)形S和8字S，但其軌跡可以自由組合。初賽的驅(qū)動車運行方式有環(huán)形S和8字S兩種，決賽的驅(qū)動車運行方式有環(huán)形S、8字S和綜合三種。驅(qū)動車在指定賽道上以選定的環(huán)形S、或8字S，或綜合的運行方式繞過障礙樁進行比賽，若驅(qū)動車運行脫離賽道或沒有以選定的運行方式運行或停止運行，比賽結(jié)束，沒有在指定賽道上以選定的運行方式運行視為運行脫離賽道。3．運行軌跡的難度系數(shù)決賽中，將三種運行方式的難易程度分為三級，對應的難度系數(shù)W如表1所示。表1運行軌跡的難度系數(shù)P對照表運行軌跡難度等級一級二級三級運行方式環(huán)形S8字S綜合難度系數(shù)W1.02.03.04.賽程及評分競賽分為初賽和決賽組成。初賽由現(xiàn)場拆裝、現(xiàn)場初賽、任務命題文檔評審三個環(huán)節(jié)組成，初賽采用環(huán)形S和8字S兩種運行方式，不使用運行軌跡的難度系數(shù)，分別按照所報運行方式參加初賽。決賽由現(xiàn)場實踐與考評、現(xiàn)場決賽等兩個環(huán)節(jié)組成。其中，通過初賽形成參賽隊初賽成績，分別按照環(huán)形S和8字S兩種運行方式取排名前50%和70%的參賽隊進入決賽，初賽成績不帶入決賽。各競賽環(huán)節(jié)評分比例如表2所示。表2驅(qū)動車競賽各環(huán)節(jié)分數(shù)比例序號環(huán)節(jié)賽程評分項目/賽程內(nèi)容分數(shù)1第一環(huán)節(jié)初賽任務命題文檔202第二環(huán)節(jié)現(xiàn)場拆裝303第三環(huán)節(jié)現(xiàn)場初賽504第四環(huán)節(jié)決賽現(xiàn)場實踐與考評305第五環(huán)節(jié)現(xiàn)場決賽705.基本競賽規(guī)則勢能驅(qū)動車的砝碼下降高度若不能滿足300mm±2mm，現(xiàn)場運行成績記為0分；以驅(qū)動車前行的距離和成功繞過障礙樁數(shù)量來評定成績，驅(qū)動車成功繞過障礙樁的評定：驅(qū)動車須分別從前后相鄰兩根障礙樁的左側(cè)（或右側(cè)）和右側(cè)（或左側(cè)）繞過方可計入成績；對8字S運行方式的驅(qū)動車不含賽道垂直中心線上的障礙樁；驅(qū)動車至少運行環(huán)形S半圈以上或8字S半圈以上，方認可實現(xiàn)所選運行方式；如果沒有實現(xiàn)所選擇的運行方式，則按照環(huán)形S的運行方式50%計入成績；在拆裝環(huán)節(jié)，驅(qū)動車上的差速器、變速器等完成上述驅(qū)動、變速和轉(zhuǎn)向功能都必須拆裝；驅(qū)動車一次繞過多根樁或多次繞過同一根樁均算作繞過一根樁，障礙樁被推出定位圓或被推倒均不得分；環(huán)形S的驅(qū)動車每繞過一個障礙樁得8分（以驅(qū)動車整體越過賽道中線為準），驅(qū)動車行走的距離每延長一米得2分，在中心線上測量；8字S的驅(qū)動車每繞過一個障礙樁或穿過兩塊中間隔板之間的缺口得8分，驅(qū)動車行走的距離每延長一米得2分，在中心線上測量；在競賽過程中，斯特林驅(qū)動車的酒精燈出現(xiàn)酒精溢出，立即結(jié)束比賽；酒精燈必須考慮安全防護；驅(qū)動車在出發(fā)線（紅線）前的位置自行決定，不得壓線（注釋：出發(fā)線后面的區(qū)域為發(fā)車區(qū)）。6.現(xiàn)場提供的設備現(xiàn)場提供3D打印、激光切割設備。7.勢能驅(qū)動車項目7.1勢能驅(qū)動車要求自主設計并制作一臺有方向控制功能的自行勢能驅(qū)動的勢能驅(qū)動車，該車行走過程中完成所有動作的能量均由給定的重力勢能轉(zhuǎn)換而得，不允許使用任何其他形式的能量。該給定重力勢能由競賽組委會統(tǒng)一提供的質(zhì)量為1kg、總高度為89±1mm的標準砝碼（Φ50×65mm，碳鋼制作）來獲得。標準砝碼始終由勢能驅(qū)動車承載，不允許從勢能驅(qū)動車上掉落。如圖3所示為勢能驅(qū)動車示意圖。圖3勢能驅(qū)動車示意圖要求勢能驅(qū)動車為三輪結(jié)構(gòu)，其中一輪為轉(zhuǎn)向輪，另外兩輪為行進輪，允許兩行進輪中的一個輪為從動輪。勢能驅(qū)動車具有可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)，以適應放有不同間距障礙樁的競賽場地。勢能驅(qū)動車的設計、選材及加工制作均由參賽學生自主完成。7.2勢能驅(qū)動車初賽7.2.1任務命題文檔A（20分）每支參賽隊按照規(guī)定模版提交任務命題方案。根據(jù)要求，給出如何根據(jù)任務進行傳動機構(gòu)設計，特別是主要傳動零件或機構(gòu)的設計依據(jù)及方法，以及對競賽過程給出自己的設想（可以從準備時間、分數(shù)分配、放車要求、運行路徑、障礙樁間距、傳動機構(gòu)計算方法等方面考慮）。依據(jù)各參賽隊提交的任務命題文檔，優(yōu)化整合出多套任務命題方案，經(jīng)現(xiàn)場抽簽環(huán)節(jié)決定現(xiàn)場任務，任務內(nèi)容關(guān)鍵信息包括：=1\*GB3①策劃環(huán)形S、8字S，綜合的運行軌跡；=2\*GB3②策劃環(huán)形S、8字S，綜合的障礙樁間距；=3\*GB3③詳細給出運行軌跡的傳動機構(gòu)計算方法。7.2.2勢能驅(qū)動車機械拆裝B（30分）提交運行方式，抽簽產(chǎn)生障礙樁間距。要求參賽隊對本隊勢能驅(qū)動車的驅(qū)動軸、變速軸和轉(zhuǎn)向軸及軸上所有零件全部拆卸，拆卸完成后，按照新產(chǎn)生的抽簽結(jié)果，裝配并調(diào)節(jié)勢能驅(qū)動車。拆裝工具自帶，除標準件及軸承外，不允許自帶任何備用零件入場，對違反規(guī)定的行為按減分法處理。現(xiàn)場將提供鉗工臺。本項內(nèi)容在規(guī)定時間內(nèi)完成得滿分，違規(guī)或延時完成者減分，不能完成者不得分。本環(huán)節(jié)采用扣分制，扣完為止。扣分標準如下：將勢能驅(qū)動車的驅(qū)動軸、變速軸和轉(zhuǎn)向軸及軸上所有零件全部拆掉；如果有一根軸不符合拆卸要求扣20分和現(xiàn)場初賽成績20%，有兩根軸不符合拆卸要求扣30分和現(xiàn)場初賽成績40%，有三根軸及以上不符合拆卸要求不能參加現(xiàn)場初賽。不符合安全操作規(guī)程、不愛惜工作臺的行為扣10分，如若造成工作臺損壞扣30分。拆裝環(huán)節(jié)超過規(guī)定時間10分鐘以內(nèi)，扣20分；超過10分鐘以上，不得分，并且不能參加初賽。本環(huán)節(jié)成績：B=30-扣分7.2.3現(xiàn)場初賽C（50分）勢能驅(qū)動車使用統(tǒng)一提供的標準砝碼，勢能驅(qū)動車按照規(guī)定的運行軌跡前行，其成績計算具體如下。C=式中，勢能驅(qū)動車初賽現(xiàn)場運行得分計算方法如下：1）環(huán)形S：驅(qū)動車決賽式中，S為驅(qū)動車的有效運行距離（m）；N為成功繞樁數(shù)量。2）8字S：驅(qū)動車決賽式中，S為驅(qū)動車的有效運行距離（m）；N為成功繞樁數(shù)量和穿過兩塊中間隔板之間的缺口次數(shù)。7.2.4勢能驅(qū)動車初賽總成績P7.3勢能驅(qū)動車決賽7.3.1現(xiàn)場實踐與考評D（30分）1）現(xiàn)場抽簽在該環(huán)節(jié)開始前，提交參賽隊勢能驅(qū)動車的運行方式：環(huán)形S、8字S，綜合，且只能申請一種方式。抽簽產(chǎn)生障礙樁間距和樁數(shù)。2）現(xiàn)場實踐與考評在競賽社區(qū)環(huán)境下，在規(guī)定時間內(nèi)，通過競賽社區(qū)信息化系統(tǒng)的支持，根據(jù)任務要求和所選擇的行進路線，抽簽產(chǎn)生障礙樁間距和樁數(shù)，完成勢能驅(qū)動車傳動機構(gòu)的設計、材料采購、技術(shù)交易、公共服務、宣傳報道等，采用現(xiàn)場提供的裝備完成勢能驅(qū)動車的傳動機構(gòu)（不含軸）的加工制造，并將加工好的零件安裝在驅(qū)動車上并調(diào)試。社區(qū)信息化系統(tǒng)以“財富值”（勢能驅(qū)動車傳動機構(gòu)制造成本）、“技術(shù)能力值”（技術(shù)服務能力與項目文檔質(zhì)量）和“綜合素質(zhì)分”（工程知識面與視野、安全意識、公益服務意識、宣傳意識與能力等）作為現(xiàn)場實踐考評的依據(jù)，從而最終形成參賽隊該環(huán)節(jié)的成績D。在競賽社區(qū)，除勢能驅(qū)動車的傳動機構(gòu)外，允許使用自帶的底板、轉(zhuǎn)向輪及轉(zhuǎn)向機構(gòu)、行進輪、軸和軸承座、砝碼的全套支撐機構(gòu)、軸承、螺釘、鍵、銷等標準件，以及差速器、直線導軌等。每隊自帶拆裝工具，不允許自帶勢能驅(qū)動車的傳動機構(gòu)入場（嚴重違規(guī)取消競賽）。該環(huán)節(jié)成績D包括財富值成績D1（8分），技術(shù)能力成績D2（8分），綜合素質(zhì)成績D3（14分）三個部分，計算方法如下。1）財富值成績D1（每隊具有初始財富值）D2）技術(shù)能力成績B2（每隊具有初始技術(shù)能力值）D23）綜合素質(zhì)成績D3D34）本環(huán)節(jié)總成績D其中，扣分項為：在競賽社區(qū)實踐過程中，因安全、誠信、紀律等因素被現(xiàn)場裁判判決罰分的，根據(jù)情節(jié)嚴重程度每次扣2-10分（由現(xiàn)場裁判確定），特別嚴重取消競賽資格。7.3.2現(xiàn)場決賽E（70分）勢能驅(qū)動車使用統(tǒng)一提供的標準砝碼，勢能驅(qū)動車按照虛擬社區(qū)選擇的運行方式運行，不同運行方式，其難度系數(shù)不同，成績計算也不同，具體如下。E式中，勢能驅(qū)動車決賽現(xiàn)場運行得分計算方法如下：1）環(huán)形S：驅(qū)動車決賽式中，S為驅(qū)動車的有效運行距離（m）；N為成功繞樁數(shù)量。2）8字S：驅(qū)動車決賽式中，S為驅(qū)動車的有效運行距離（m）；N為成功繞樁數(shù)量和穿過兩塊中間隔板之間的缺口次數(shù)。7.3.3勢能驅(qū)動車決賽總成績F8.熱能驅(qū)動車類競賽項目8.1熱能驅(qū)動車要求使用斯特林發(fā)動機技術(shù)，自主設計并制作一臺可將液態(tài)乙醇燃料轉(zhuǎn)換為機械能的、具有方向自動控制的斯特林驅(qū)動車。如圖4所示為斯特林驅(qū)動車示意圖。能量轉(zhuǎn)換采用一種外部連續(xù)燃燒的單缸引擎裝置，基本結(jié)構(gòu)由學生自行設計與制造；競賽時統(tǒng)一配發(fā)酒精燈及相同體積或重量的液體-乙醇燃料，燃燒裝置采用酒精燈，結(jié)構(gòu)自主設計；要求斯特林驅(qū)動車前行過程中所需的能量均由燃料能量轉(zhuǎn)換獲得，不允許使用任何其他形式的能量。要求驅(qū)動車為三輪結(jié)構(gòu)，其中一輪為轉(zhuǎn)向輪，另外兩輪為行進輪，允許兩行進輪中的一個輪為從動輪。斯特林驅(qū)動車具有可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)，以適應放有不同間距障礙樁的競賽場地。驅(qū)動車的設計、選材及加工制作均由參賽學生自主完成。圖4斯特林驅(qū)動車示意圖8.2熱能驅(qū)動車初賽8.2.1任務命題文檔A（20分）每支參賽隊按照規(guī)定模版提交任務命題方案。根據(jù)要求，給出如何根據(jù)任務進行傳動機構(gòu)設計，特別是主要傳動零件或機構(gòu)的設計依據(jù)及方法、冷腔活塞或活塞組件的設計，以及對競賽過程給出自己的設想（可以從運行路徑、障礙樁間距、傳動機構(gòu)計算方法等方面考慮）。依據(jù)各參賽隊提交的任務命題文檔，優(yōu)化整合出多套任務命題方案，經(jīng)現(xiàn)場抽簽環(huán)節(jié)決定現(xiàn)場任務，任務內(nèi)容關(guān)鍵信息包括：=1\*GB3①規(guī)劃環(huán)形S、8字S，綜合的運行軌跡；=2\*GB3②規(guī)劃環(huán)形S、8字S，綜合的障礙樁間距；=3\*GB3③詳細給出運行方式的傳動機構(gòu)計算方法，以及冷腔活塞或活塞組件的設計。8.2.2熱能驅(qū)動車機械拆裝B（30分）提交運行方式，抽簽產(chǎn)生障礙樁間距。要求參賽隊對本隊斯特林驅(qū)動車的驅(qū)動軸、變速軸和轉(zhuǎn)向軸及軸上所有零件全部拆卸，拆卸完成后，按照新產(chǎn)生的抽簽數(shù)據(jù)，裝配并調(diào)節(jié)驅(qū)動車。拆裝工具自帶，除標準件及軸承外，不允許自帶任何備用零件入場，對違反規(guī)定的行為按減分法處理。現(xiàn)場將提供鉗工臺。本項內(nèi)容在規(guī)定時間內(nèi)完成得滿分，違規(guī)或延時完成者減分，不能完成者不得分。本環(huán)節(jié)采用扣分制，扣完為止。扣分標準如下：將斯特林驅(qū)動車的驅(qū)動軸、變速軸和轉(zhuǎn)向軸及軸上所有零件全部拆掉；如果有一根軸不符合拆卸要求扣20分和現(xiàn)場初賽成績20%，有兩根軸不符合拆卸要求扣30分和現(xiàn)場初賽成績40%，有三根及以上軸不符合拆卸要求不能參加現(xiàn)場初賽。不符合安全操作規(guī)程、不愛惜工作臺的行為扣10分，如若造成工作臺損壞扣30分。拆裝環(huán)節(jié)超過規(guī)定時間10分鐘以內(nèi)，扣20分；超過10分鐘以上，不得分，并且不能參加初賽。本環(huán)節(jié)成績：B=30-扣分8.2.3現(xiàn)場初賽C（50分）各隊斯特林驅(qū)動車使用統(tǒng)一提供的燃料，斯特林驅(qū)動車按照規(guī)定的運行軌跡行進，其成績計算具體如下。C=式中，驅(qū)斯特林動車初賽現(xiàn)場運行得分計算方法如下：1）環(huán)形S：驅(qū)動車決賽式中，S為驅(qū)動車的有效運行距離（m）；N為成功繞樁數(shù)量。2）8字S：驅(qū)動車決賽式中，S為驅(qū)動車的有效運行距離（m）；N為成功繞樁數(shù)量和穿過兩塊中間隔板之間的缺口次數(shù)。8.2.4熱能驅(qū)動車初賽總成績P8.3熱能驅(qū)動車決賽8.3.1現(xiàn)場實踐與考評D（30分）1）現(xiàn)場抽簽在該環(huán)節(jié)開始前，提交參賽隊的斯特林驅(qū)動車的運行軌跡：環(huán)形S運行、8字S運行，綜合運行，且只能申請一種路線。抽簽產(chǎn)生障礙樁間距和樁數(shù)。2）現(xiàn)場實踐與考評在競賽社區(qū)環(huán)境下，在規(guī)定時間內(nèi)，通過競賽社區(qū)信息化系統(tǒng)的支持，根據(jù)任務要求和所選擇的行進路線，抽簽產(chǎn)生障礙樁間距和樁數(shù)，完成斯特林驅(qū)動車傳動機構(gòu)和冷腔活塞或活塞組件的設計、材料采購、技術(shù)交易、公共服務、宣傳報道等，采用現(xiàn)場提供的裝備完成斯特林驅(qū)動車的傳動機構(gòu)（不含軸）和冷腔活塞或活塞組件（如圖5所示）的加工制造，并將加工好的零件安裝在驅(qū)動車上并調(diào)試。社區(qū)信息化系統(tǒng)以“財富值”（驅(qū)動車傳動機構(gòu)和冷腔活塞或活塞組件的制造成本）、“技術(shù)能力值”（技術(shù)服務能力與項目文檔質(zhì)量）和“綜合素質(zhì)分”（工程知識面與視野、安全意識、公益服務意識、宣傳意識與能力等）作為