競賽設備描述：

“工業機器人技術應用”競賽在“工業機器人技術應用實訓平臺”上進

行，該設備由工業機器人、自主導航AGV、智能2D相機、托盤流水線、

裝配流水線和碼垛機立體倉庫等六個單元組成，如圖1所示。

圖1競賽平臺

系統的主要工作目標是實現機器人關節的混流生產，基本流程為：碼

垛機器人從立體倉庫中取出工件放置于自主導航AGV上部輸送線，通過

自主導航AGV輸送至托盤流水線上，利用智能視覺系統對托盤中的工件

進行識別，接著由工業機器人進行混流裝配。裝配完成后，工業機器人抓

取成品套件放置于自主導航AGV上部輸送線上，由自主導航AGV轉運

至立體倉庫入庫位置，完成成品套件的入庫作業。

機器人關節由4個工（部）件組成，分別是關節底座、電機、諧波減

速器和輸出法蘭。關節底座、電機、諧波減速器和輸出法蘭各有8種類型，

諧波減速器和輸出法蘭存在次品。各工（部）件顏色與類型如圖2所示，

次品顏色類型如圖3所示。

2

（a）黑色工件

（b）紅色工件

（c）黃色工件

3

（d）藍色工件

圖2合格工件

（a）黑色缺陷件

（b）紅色缺陷件

（c）黃色缺陷件

4

（d）藍色缺陷件

圖3缺陷工件

從圖2所示的合格工件中選取3種類型的關節底座、3種類型的電

機、3種類型的諧波減速器和3種類型的輸出法蘭，共12種類型的工

件。各種類型工件的代號見表1。

表1選取的合格工件序號及代號

合格件類型關節底座電機諧波減速器輸出法蘭

序號紅色關節底座-2藍色電機-2黃色諧波減速器-1黑色輸出法蘭-1

代號ABCD

序號黑色關節底座-2紅色電機-1藍色諧波減速器-2黃色輸出法蘭-2

代號EFGH

諧波減速器和輸出法蘭存在次品，在生產過程混入的2種缺陷件類型

如表2所示。

表2缺陷件類型

缺陷件類型諧波減速器輸出法蘭

類型序號藍色3A-2紅色4A-1

工件代號NP

托盤結構以及托盤放置工件的狀態如圖4所示，托盤兩側設計有檔

條，兩檔條的中間區域為工件放置區。

5

圖4待裝配的工件放置于托盤中的狀態

系統中托盤流水線和工件裝配生產線工位分布如圖5所示。

圖5托盤流水線和裝配流水線工位分布

裝配流水線如圖6所示。由成品庫G7、裝配工位G8和備件庫工位

G9三個部分組成。定義成品庫G7工位的工作位置為裝配流水線回原點后

往中間運動200mm的位置；裝配工位G8的工作位置為在裝配流水線中

間位置；備件庫G9工位的工作位置為裝配流水線回原點后往中間運動

200mm的位置。

圖6裝配流水線

6

裝配工位配置有四個定位工作位，按圖6規定為1號位、2號位、3

號位和4號位。每個定位工作位安裝了伸縮氣缸用于工件二次定位，當機

器人將工件送至裝配工位后，先通過氣缸將其進行二次定位，然后再進行

裝配，以提高機器人的抓取精度，保證順利完成裝配。

備件庫主要用于存放電機、諧波減速器和輸出法蘭等工件，也可以用

于缺陷工件的臨時存放。

成品庫主要用于存放已裝配完成的工件，也可以用于其他工件臨時存

放。

工件在裝配工位、備品庫、成品庫不允許堆疊，每個工件擺放位只能

擺放一個工件。

立體庫中托盤的位置規定如圖7所示。

圖7立體庫托盤的位置規定

如表3所示是預設的工業機器人IP地址，系統中其余主要模塊的IP

地址，各參賽隊可根據實際情況自行修改。

表3預設的工業機器人IP地址

序號名稱IP地址分配備注

1工業機器人192.168.8.103預設

2主控PLC192.168.8.91預設

3主控觸摸屏192.168.8.92預設

7

4碼垛機PLC192.168.8.13預設

5碼垛機觸摸屏192.168.8.113預設

6AGV192.168.8.11預設

7AGV控制器192.168.8.111預設

8AGV激光雷達192.168.8.10預設

9編程電腦主機1192.168.8.98預設

10編程電腦主機2192.168.8.99預設

11無線路由器192.168.8.251預設

8

選手須知：

1.任務書共19頁，如出現任務書缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判

申請更換任務書。

2.競賽過程配有兩臺編程計算機，參考資料（機器人、PLC、變頻器的產

品手冊，設備的IO變量表）以.pdf格式放置在“D:\第一賽程\參考資料”

文件夾下。

3.參賽團隊應在5小時內完成任務書規定內容；選手在競賽過程中創建的

程序文件必須存儲到“D:\第一賽程\賽位號”文件夾下，未存儲到指定位置

的運行記錄或程序文件均不予給分。

4.選手提交的試卷不得出現學校、姓名等與身份有關的信息，否則成績無

效。

5.由于錯誤接線、操作不當等原因引起機器人控制器及I/O組件、智能相

機、PLC、變頻器、AGV的損壞以及發生機械碰撞等情況，將依據扣分

表進行處理。

6.每一個任務的初始狀態和具體測試要求根據評判要求在開賽時、任務評

分前或任務評分時給定。

7.工件在裝配工位、備品庫、成品庫不允許堆疊，一個工件擺放位同時只

能擺放一個工件。

8.在完成任務過程中，請及時保存程序及數據。

場次：工位號：日期：

1

任務一：智能2D視覺系統編程調試

（一）智能2D相機安裝及網絡系統的連接

根據現場提供的相機支架零部件，完成相機安裝。然后，完成相機、編

程計算機、主控單元、碼垛機單元和觸摸屏的連接。

任務要求如下：

1）安裝相機支架及相機；

2）連接相機的電源線、通信線。

測試要求如下：

啟動相機編程軟件，實時顯示相機視野內圖像，調整相機支架至合適

的位置。

（二）背光源控制設定

在主控PLC上編程，控制背光源關閉與打開，確保在背光源關閉和打

開的兩種狀態下，智能相機均能夠穩定、清晰地攝取圖像信號。

測試要求如下：

1）在主控PLC的觸摸屏上設計背光源測試按鈕，點擊按鈕控制光源

的關閉與打開；

2）在軟件中能夠正確實時查看到現場放置于相機下方托盤中工件的圖

像，要求工件圖像清晰。實現后的界面效果如圖1-4所示。

圖1-4背光源關閉和打開狀態下圖像界面顯示效果示例

（三）智能相機的調試和編程

在視覺編程軟件上進行操作、設置，完成相機標定、工件樣本學習任

務。

任務要求如下：

1）對圖像進行標定，使相機測量的尺寸和實際的物理尺寸一致；

2

2）對托盤內的單一工件進行拍照，利用視覺工具，對工件進行學習，

獲取該工件的外觀顏色信息；

3）對托盤內的單一工件進行拍照，利用視覺工具，對工件進行學習，

獲取該工件的形狀和位置、角度偏差。規定相機鏡頭中心為位置零點，智

能相機學習的工件角度為零度；

4）編寫表1中12種合格工件及2種缺陷件識別程序，規定每個工件

地址空間的第1個信息為工件位置X像素坐標，第2個信息為工件位置Y

像素坐標，第3個信息為角度偏差。

測試要求如下：

選手依次手動將擺放有12種合格工件以及缺陷工件的托盤（每一個托

盤放置1個工件）放置于拍照區域，在視覺軟件中能夠得到和正確顯示12

種合格工件及2種缺陷件的像素位置、角度數據和外觀顏色。

完成任務一中（一）--（三）后，舉手示意裁判進行評判！

任務二：工業機器人系統編程調試

（一）工業機器人設定

1.工業機器人工具坐標系設定

1）設定手爪1雙吸盤的工具坐標系；

2）設定手爪2三爪卡盤的工具坐標系。

2.托盤流水線和裝配流水線位置調整

利用工業機器人手爪上的激光筆，通過工業機器人示教操作，使工業

機器人分別沿X軸、Y軸運動，調整托盤流水線和裝配流水線的空間位置，

使托盤流水線和裝配流水線與工業機器人相對位置正確。

（二）工業機器人示教編程

通過工業機器人示教器示教、編程和再現，能夠實現依次將4種工件

從托盤流水線工位G1的托盤中心位置，搬運到裝配流水線G7、G8、G9指

定的位置中。

3

任務要求如下：

1）將工件依次擺放于托盤中心位置，每次放一種工件，用末端工具對

工件進行取放操作。如表1-2所示，工件取放在裝配工位G8的對應定位工

位中，工件放到位置后，控制氣缸夾緊工件，進行二次定位。然后，用雙吸

盤將空托盤放置于托盤收集處。

表1-2工件擺放說明

工件代號ABCD

工件的擺放

G8-3G8-2G8-1G8-4

位置

2）將擺放完成的工件取放到如表1-3所示的成品庫G7和備件庫G9

中。

表1-3工件擺放說明

工件代號ABCD

工件的擺放

G7-2G9-2G9-4G9-6

位置

（三）工業機器人系統虛擬調試

4

在數字孿生軟件中，已構建的機器人系統數字孿生模型包括工業機器

人、成品庫工位G7、備品庫工位G9、裝配工位G8和工件等數字孿生模

型。基于實物機器人系統的布局和位置，在已構建的機器人系統數字孿生

模型的基礎上標定模型位置，實現實物機器人系統與其數字孿生模型位置

的1:1布局?；趯嵨餀C器人系統，在數字孿生軟件中創建軟件在環機器人

數字孿生系統?；跈C器人數字孿生系統開放的通信協議，在數字孿生軟

件中配置通信和信號，將配置的通信信號與模型驅動接口建立映射。采用

數據驅動模型的方式，機器人數字孿生系統的數據驅動機器人系統數字孿

生模型，實現機器人系統軟件在環虛擬調試。

在機器人數字孿生系統中，操作虛擬示教器進行示教、編程與虛擬調

試，實現自動將裝配流水線工位G7和G9的A~H號工件搬運到裝配工位

G8指定位置進行二次定位、工件裝配、放入成品庫和拆解，拆解后將工件

擺放到裝配流水線的指定位置。

任務要求如下：

1.數據驅動模型設置

1）基于競賽平臺的機器人系統，創建軟件在環機器人數字孿生系統；

2）基于機器人數字孿生系統開放的通信協議，在數字孿生軟件中配置

對應的通信方式，并根據通信協議創建相應的外部信號；

3）機器人系統數字孿生模型的驅動接口與外部通信信號建立一一映射，

實現機器人數字孿生系統的數據驅動機器人系統數字孿生模型。

2.裝配和拆解虛擬調試

在數字孿生軟件中按照表1-4放置裝配流水線工位G7和工位G9的工

件。然后，在機器人數字孿生系統中操作虛擬示教器進行機器人示教、編

程與調試。

測試要求如下：

運行調試完成的機器人系統數字孿生模型，要求依次自動執行如下任

務：

1）A→B→C→D組合的裝配：機器人自動抓取裝配流水線G7和G9

5

工位中的工件，放置于G8工位進行裝配。每放置一個工件，氣缸應立即夾

緊，進行二次定位。定位完成后，機器人抓取工件，在G8的2號工位進行

A→B→C→D組合的裝配。裝配完成后，機器人將裝配的A→B→C→D組

合套件放入成品庫G7的4號工位；

2）E→F→G→H組合的裝配：機器人自動抓取裝配流水線G7和G9

工位中的工件，放置于G8工位進行裝配。每放置一個工件，氣缸應立即夾

緊，進行二次定位。定位完成后，機器人抓取工件，在G8的3號工位進行

E→F→G→H組合的裝配。裝配完成后，機器人將裝配的E→F→G→H組

合套件放入成品庫G7的1號工位；

3）模型拆解：機器人將A→B→C→D組合套件和E→F→G→H組合

套件依次搬運至在G8任一工位中，進行自動拆解，拆解后放置結果如表1-

5所示。（注意：拆解后的工件放在G8工位時不進行二次定位）

表1-4工件裝配前人工擺放位置

工件代號ABCDEFGH

工件的擺放

G7-3G9-2G9-3G9-5G7-2G9-1G9-4G9-6

位置

表1-5拆解后擺放位置

工件代號ABCDEFGH

工件的擺放

G7-2G8-1G9-4G9-6G7-3G8-2G8-3G9-5

位置

6

完成任務二中（一）--（二）后，舉手示意裁判進行評判！

任務三：總控單元功能調試

完成總控單元各模塊（托盤流水線、裝配流水線）的控制功能調試。

裝配流水線的板鏈上已安裝了裝配工位、備件庫和成品庫底板，為防

止裝配流水線移動時可能導致的設備損壞，發生嚴重機械碰撞事故。

操作時應注意：

1．裝配流水線移動時，不要超出運動邊界（建議左右最大位移不超

260mm）；

2.尋原點操作時，請注意裝配流水線的運動方向，并在可運動范圍內完

成尋原點操作。

（一）托盤流水線編程調試

編寫PLC控制程序和觸摸屏控制界面，實現倍速鏈正轉、反轉、停止

控制，及相應狀態顯示。編寫PLC程序和觸摸屏界面，實現托盤在流水線

上的正常流轉。

測試要求如下：

1）手動點擊觸摸屏按鈕，控制倍速鏈正反向運動、停止運動；

2）手動點擊觸摸屏按鈕，控制各工位氣檔升降；

3）手動將托盤放置到托盤流水線入口處，入口光電開關檢測到信號，

倍速鏈啟動正轉；

4）當拍照工位光電開關檢測到托盤，拍照工位氣擋升起，延時3s拍照

7

工位氣擋下降；

5）當抓取工位光電開關檢測到托盤，抓取工位氣擋升起，延時3s后倍

速鏈停止運行。

（二）裝配流水線編程調試

編寫PLC及觸摸屏程序，實現裝配流水線手動正轉、反轉運動。

測試要求如下：

1）通過觸摸屏控制裝配流水線，實現尋原點操作運行及狀態顯示；

2）通過觸摸屏控制裝配流水線，分別運行到G7、G8、G9工位，并顯

示相應運行數據。

完成任務三中（一）--（二）后，舉手示意裁判進行評判！

任務四：自主導航AGV調試

（一）建立環境地圖

在自主導航AGV建圖工具中，控制AGV在競賽單元場地運動，結合

其自帶的智能傳感器，構建環境地圖。在環境地圖中設置導航點，完成AGV

自主導航與移動。

任務要求如下：

1）在AGV建圖工具中，控制其在競賽單元場地運動，構建環境地圖；

2）如圖2-3所示（注意：此圖是標示出導航點位在布局圖中的相對位

置，在實際建圖中，不要求導航點位名稱、序號與圖中一致），在環境地圖

中設置導航點，設置合理的“起始點”（導航點10）；在“立體倉庫”第4列出

庫點附近設置合理的導航點（導航點4）；在“托盤流水線”的上料區一側，

設置合理的導航點（導航點8）；在“工業機器人”附近設置合理的導航點（導

航點9）；

3）測試AGV建圖工具的自主導航功能，在建圖工具操作界面中，利

用“坐標導航”功能，控制AGV自主地從導航點10移動至導航點4。

8

圖2-3地圖導航點布局示意圖

測試要求如下：

1）要求選手在裁判評判時，展示環境地圖的構建結果，要求可以在地

圖中看到任務中要求建立的導航點；

2）要求選手在裁判評判時，按要求完成上述任務要求中第（3）點所述

的自動化任務流程。

（二）工業機器人與自主導航AGV的協同作業

對AGV、工業機器人進行對接聯合調試，首先，控制AGV從圖2-3所

示的導航點10向導航點9自主移動，然后工業機器人依次抓取空托盤和成

品套件，放置于AGV的上部輸送帶上，最后AGV運動至導航點4。

任務要求如下：

編寫PLC流程控制程序，并在AGV控制軟件上操作并設置參數，完

成如下自動化任務流程：

a）AGV從導航點10自主移動至導航點9；

b）工業機器人從托盤收集處吸取空托盤，然后，將其放置于AGV的

上部輸送帶上；

c）工業機器人從裝配流水線上成品庫G7的工位2吸取“A→B→C→

9

D組合成品套件”，然后，將其放置于AGV的上部輸送帶上；

d）AGV從導航點9自主移動至導航點4。

測試要求如下：

要求選手在裁判評判時，通過觸摸屏啟動并運行此任務要求中所述的

自動化任務流程。

完成任務四中（一）--（二）后，舉手示意裁判進行評判！

任務五：MES系統調試

（一）MES系統運行測試

在MES計算機檢查MES安裝環境，分別啟動MES相關服務。等待所

有服務正常啟動后，打開MES系統，在MES系統相關頁面檢查與配置相

關通訊參數，保證與碼垛機PLC正常通訊。

任務要求如下：

1）打開MES計算機，檢查MES安裝環境，啟動MES相關服務；

2）打開MES系統，在參數配置頁面進行相關硬件參數的檢查和配置，

修改后需重新啟動MES系統相關服務，使新設置參數生效；

3）在MES系統相關配置頁面，設置機器人數據看板的參數，并能夠

在機器人數據看板查看機器人關節坐標等數據。

測試要求如下：

1）正確打開MES系統，能夠在MES系統上正常進行產品BOM信息

的編制工作（完成一個機器人關節成品的BOM編制工作即可）；

2）正確設置MES系統硬件相關參數，能夠在工業機器人狀態監控頁

面查看機器人關節坐標數據；

3）操作示教器，手動模式運行機器人1關節，MES機器人看板界面對

應項有數據變化，機器人停止運動后，示教器數據和看板數據保持一致。

（二）MES系統控制碼垛機出庫功能調試

編寫碼垛機與MES系統之間的通訊程序，在MES系統上完成立體倉

10

庫物料有無狀態顯示，并控制碼垛機對物料托盤進行出入庫操作。

任務要求如下：

1）編寫碼垛機與MES系統之間的通訊程序，調試PLC程序，保證

MES系統與PLC互聯互通。

2）能夠在MES系統倉位狀態頁面，顯示立體倉庫中有無托盤信息。

3）在MES倉庫看板頁面操作碼垛機，完成碼垛機的移庫操作。

測試要求如下：

1）切換到MES系統倉庫狀態界面，在MES界面對碼垛機進行啟動、

停止和復位操作；

2）當從倉庫指定庫位取下或放上托盤時，MES倉位狀態頁面對應庫位

能夠同步顯示有無托盤狀態；

3）在倉庫（4，2）位置放置托盤，在MES碼垛機狀態界面控制碼垛

機將該托盤移庫至（2，6）位置。

完成任務五中（一）--（二）后，舉手示意裁判進行評判！

任務六:單元聯機功能驗證

（一）智能2D視覺系統引導工業機器人抓取聯調

編寫主控PLC中工業機器人程序系統調試模塊程序，能夠實現對托盤

流水線上托盤中的工件進行自動識別、分選以及放置于指定位置，并且能

夠把空托盤放置于托盤收集處，并且包含如下功能：

1）能夠實現相機坐標系到機器人坐標系的轉換，要求人機界面上顯示

在機器人坐標系中的抓取相對坐標值；

2）具有機器人啟動、停止、暫停以及歸位等功能。在工業機器人運行

過程中，能夠實現安全護欄操作門打開，工業機器人暫停運行的功能；

3）機器人任務狀態號傳輸到主控PLC，并在人機界面顯示，機器人狀

態分為機器人處于待機、運行、抓取錯誤等狀態。

11

表3-1機器人運行狀態示例

序號機器人狀態號機器人狀態

1100待機

2200運行

3300抓取錯誤

測試要求如下：

1）在觸摸屏上點擊按鈕，啟動工業機器人，觀察界面上機器人位姿、

坐標等數據變化狀態；

2）啟動托盤流水線，在工件作業流水線入口處，參賽選手依次手動放

入3個托盤，托盤中分別放置B、F號工件和P號缺陷件，工件位置隨機

放置；

3）在相機拍照工位對托盤上的工件進行識別，把識別結果傳輸給主控

PLC；

4）主控PLC經過處理，傳輸視覺識別的數據給工業機器人，工業機器

人根據PLC傳輸的數據，在工位G1抓取識別后托盤上的工件；

5）抓取合格工件后，放置于裝配流水線的裝配工位G8的任意位置，

并控制氣缸對合格工件進行二次定位；

6）抓取缺陷工件后，放置于裝配流水線的備件庫G9中與缺陷工件外

形相匹配的位置；

7）托盤為空時，工業機器人把空托盤放入托盤收集處。

（二）自主導航AGV輸送托盤功能調試

分別對主控PLC、立體倉庫PLC、自主導航AGV進行編程控制，實現

托盤從立體倉庫指定出庫列輸送至托盤流水線的自動化流程。其中，要求

在如圖3-3所示（注意：此圖是標示出導航點位在布局圖中的相對位置，

在實際建圖中，不要求導航點位名稱、序號與圖中一致）的AGV的地圖

中，增加導航點6（“立體倉庫”第6列出庫點）。

12

圖3-3AGV自主導航站點示意圖

測試要求如下：

1）參賽選手手動放置5個托盤于立體倉庫，在調試界面顯示倉位信息；

2）AGV從導航點10運動至導航點6，碼垛機從立體倉庫取3個托盤，

放置到AGV上部輸送線上；

3）上料完畢后，AGV從導航點6運動至導航點8，與托盤流水線實現

對接，其上部輸送帶將3個托盤輸送至托盤流水線上；

4）輸送完畢后，AGV從導航點8運動至導航點4，碼垛機正確從立體

倉庫取2個托盤，放置到自主導航AGV上部輸送線上；

5）上料完畢后，AGV從導航點4運動至導航點8，與托盤流水線實現

對接，其上部輸送帶將2個托盤輸送至托盤流水線上；

6）輸送完畢后，AGV自動返回導航點10。

完成任務六中（一）--（二）后，舉手示意裁判進行評判！

任務七：系統綜合任務實現

（如果參賽隊沒有完成碼垛機程序，可采用手動放置托盤到AGV小

車上，但必須報告裁判，參賽隊該項目中關于碼垛機和AGV的相關任務

13

均不得分）。

系統綜合工作任務如下：

（一）MES功能調試

根據綜合任務要求，啟動MES系統，進行相關硬件參數的檢查與配置。

在MES系統中完成產品BOM表的編制、生產訂單的編制和生產任務的下

發。主控PLC端可根據MES系統下單的產品不同組合和數量，配合主控

PLC調度碼垛機、AGV、輸送線和機器人完成整個生產任務的有序生產。

并可以在MES系統中查看訂單的歷史完成情況和設備運行情況。

1.MES硬件設備參數設置與檢查

配置MES系統中設置相關工作參數，讓MES系統能夠與PLC、機器

人等設備進行正常通訊。

2.總控PLC與MES系統通訊程序編寫

編寫主控PLC程序，實現與MES通訊，能夠在MES系統（如下圖所

示）設備管理->總控操作頁面上實現系統的復位、啟動、停止功能。

圖3-4總控操作頁面

按鈕定義如下：

1）“復位”為系統中工業機器人、托盤流水線、裝配流水線以及碼

垛機立體倉庫處于初始狀態；

2）“啟動”為系統自動按照綜合任務運行；

3）“停止”為停止系統運動，包括系統中的工業機器人、托盤流水

14

線、裝配流水線以及碼垛機立體倉庫等模塊。

系統的初始狀態是指：

1）工業機器人、視覺系統、變頻器、伺服驅動器、PLC處于聯機狀態；

2）工業機器人處于工作原點；

3）托盤流水線上沒有托盤；

4）碼垛機X軸、Y軸以及Z軸處于原點。

上述條件中任一條件不滿足，則立體倉庫三色燈紅色警示燈以1Hz的

頻率閃爍，黃色和綠色燈均熄滅，這時系統不能啟動。如果網絡正常且上

述各工作站均處于初始狀態，則立體倉庫三色燈只有黃色警示燈常亮，當

MES端按下啟動按鈕后，觸發系統進入運行狀態，立體倉庫三色燈只有綠

色指示燈點亮。MES端下發停止命令后，所有設備均停止運行，立體倉庫

三色燈全部熄滅。

3.MES系統BOM編制與下單

1）根據任務書要求，在MES系統（如圖3-5所示）EBOM中完成產

品BOM表的編制，并配置配件相關信息；

圖3-5EBOM編制界面

2）在總控PLC側，完成與MES通訊數據塊的創建；

3）在MES系統中下發產品種類和對應數量等信息到主控PLC；

4）能夠利用MES系統，啟動整個產線的運行；

5）在系統運行過過程中，能夠在MES系統中實時查看裝配工位的工

15

件狀態信息和當前完成情況；

6）能夠在MES數據看板中，查看工業機器人和碼垛機的當前工作狀

態信息；

7）能夠調出MES數據統計分析看板。

測試要求如下：

1）選手在MES系統電腦端使用系統命令行工具，使用ping命令檢查

MES系統與系統各單元（工業機器人、碼垛機PLC、主控PLC、自主導航

AGV、智能2D相機）之間網絡的互聯互通；

2）選手在MES系統按照競賽任務書（附件）（競賽任務書（附件）在

（二）系統綜合聯動任務請求評判時提供）要求，在MES系統相關頁面完

成所有產品BOM表的編制和生產訂單的創建；

3）選手在MES系統按照競賽任務書（附件）要求，在MES系統相關

頁面完成備品件位置、成品入庫行列號位置以及AGV對接工位號的正確設

定；

4）在MES系統按下系統復位按鈕后，系統各設備開始執行復位動作，

如當前系統滿足上述初始狀態要求，則立體倉庫三色燈黃燈常亮，此時按

下MES系統啟動按鈕后，碼垛機黃色燈熄滅，綠色指示燈常亮；

5）在MES系統按下系統復位按鈕后，如當前系統不滿足上述初始狀

態要求，則立體倉庫三色燈紅燈以1Hz的頻率閃爍，黃色和綠色燈均熄滅，

此時按下MES系統啟動按鈕無效，系統無法啟動，指示燈狀態保持上述狀

態不變，處理完報警信息后，需對系統重新進行復位操作；

6）在MES系統按下系統停止按鈕后，系統所有單元停止運行，立體

倉庫三色燈全部熄滅。

（二）系統綜合聯動任務

初始狀態設置：

提供12個工件，包含2個缺陷工件和10個合格工件。其中，10個合格工

件包含可組裝成1套I型成品、1套II型成品的8個工件和2個不成套的工件。

16

所有工件存放于立體倉庫和備件庫中，其中，10個工件放置于立體倉

庫的托盤中，每個托盤中放置一個工件。

注意：I型成品、II型成品的組合類型和工件在立體倉庫中的擺放位置，

參見競賽任務書（附件），但不得在請求任務評判前提供。

任務要求如下：

（2）出庫和生產流程

1）MES系統根據I型成品、II型成品套件的設置，規劃裝配工藝；

2）工業機器人在裝配工位G8指定位置（參見競賽任務書（附件））進

行裝配；

3）工業機器人裝配過程中抓取的工件為缺陷工件時，紅色指示燈亮，

擺放完畢后紅色指示燈滅；

4）從立體庫中按照“從第1列到第7列，每1列從第1行到第4行順

序”取出裝有工件的托盤，碼垛機依次放入AGV；

5）AGV執行工件轉運任務時，從圖3-3中設置的導航點6和導航點4

出庫，要求：從導航點6出庫9個托盤，從導航點4出庫5個托盤。

6）AGV自動運行至托盤流水線導航點8進行對接，自動對接完成后

AGV上的托盤將被輸送至工件作業流水線上。托盤輸送完畢，AGV自動

返至立體倉庫端，繼續放托盤，如此循環直至所有托盤輸送完畢；

7）所有待裝配工件必須經氣缸二次定位后，才可進行裝配；

8）工業機器人擺放工件時，必須將該工位移動至裝配流水線規定的工

作工位位置（見競賽設備描述中裝配流水線的規定）；

9）完成所有成套機器人關節裝配、不成套配件和缺陷工件擺放任務后，

生產流程結束。所有生產任務完成后，裝配工位G8不能有工件、缺陷件以

及成品，并且綠色指示燈1Hz閃爍；

（3）入庫流程

1）成品套件入庫時，需將所有的成品套件，放到立體倉庫指定的倉位

（參見競賽任務書（附件））；

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2）成品套件入庫時，AGV運動至圖3-3所示的導航點9處，工業機

器人每次從托盤收集處取出一個托盤，放置于AGV上部輸送帶上。然后，

將待入庫成品套件放到AGV輸送帶托盤上，每個托盤只放一個成品套件；

3）成品套件入庫時，不限制每次入庫的托盤和成品套件數量；

4）成品套件入庫時，自主導航AGV在導航點9和導航點4之間往返

運動，由碼垛機將裝有成品套件的托盤放置于倉庫指定位置；

5）成品套件入庫后，需將所有的殘缺件放置于同一托盤中，并由AGV

執行入庫操作；

6）殘缺件入庫時，AGV運動至圖3-3所示的導航點9處，工業機器

人每次從托盤收集處取出一個托盤，放置于AGV上部輸送帶上。然后，

將所有待入庫殘缺件放到AGV輸送帶托盤上；

7）殘缺件入庫時，自主導航AGV在導航點9和導航點4之間運動，

由碼垛機將裝有殘缺件的托盤放置于立體倉庫第5列的任意位置；

8）成品套件和殘缺件入庫完成后，設備處于初始狀態，并且綠色指示

燈0.5Hz閃爍；

9）安全門打開時設備停止工作，安全門關上后，設備繼續運行，安全

門打開時紅色指示燈亮，關閉時紅色指示燈滅。

測試要求如下：

1）在選手請求任務評判時，裁判向其提供競賽任務書（附件）（不得在

請求任務評判前提供）；

2）選手參照競賽任務書（附件），在立體倉庫和備件庫中擺放工件；

3）成品裝配位置參照競賽任務書（附件）；

4)參照競賽任務書（附件），在自動運行流程啟動之前，選手在MES

系統相關界面設置成品套件組合類型、備件放置位、成品裝配位、成品返

庫的擺放倉位；

5）正確操作MES系統啟動生產任務；

6）按照出庫和裝配流程自動完成1套I型成品、1套II型成品的裝配；

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7）按照入庫流程完成G7區域所有的成品和殘缺件入庫；

8）入庫順序和擺放區域參照競賽任務書（附件）；

10）選手在請求任務評判獲得競賽任務書后，只允許在MES系統上進

行相關操作，選手不可操作觸摸屏、機器人示教器等設備以及PLC、2D相

機軟件、AGV運動控制等軟件。

完成任務七中（一）--（二）后，舉手示意裁判進行評判！

19

2022年江西省職業院校技能大賽

工業機器人技術應用賽項（高職組）

競賽任務書（樣題）

1

競賽設備描述：

“工業機器人技術應用”競賽在“工業機器人技術應用實訓平臺”上進

行，該設備由工業機器人、自主導航AGV、智能2D相機、托盤流水線、

裝配流水線和碼垛機立體倉庫等六個單元組成，如圖1所示。

圖1競賽平臺

系統的主要工作目標是實現機器人關節的混流生產，基本流程為：碼

垛機器人從立體倉庫中取出工件放置于自主導航AGV上部輸送線，通過

自主導航AGV輸送至托盤流水線上，利用智能視覺系統對托盤中的工件

進行識別，接著由工業機器人進行混流裝配。裝配完成后，工業機器人抓

取成品套件放置于自主導航AGV上部輸送線上，由自主導航AGV轉運

至立體倉庫入庫位置，完成成品套件的入庫作業。

機器人關節由4個工（部）件組成，分別是關節底座、電機、諧波減

速器和輸出法蘭。關節底座、電機、諧波減速器和輸出法蘭各有8種類型，

諧波減速器