2023年深圳技能大賽一南山區工業機器人

系統操作員職業技能競賽技術文件

2023年深圳技能大賽一南山區工業機器人系統操作員

職業技能競賽

執委會

2023年11月

一、技術描述

(一)項目概要

工業機器人系統操作員是使用示教器、操作面板等人機交互

設備及相關機械工具對工業機器人、工業機器人工作站或系統進

行裝配、編程、調試、工藝參數更改、工裝夾具更換及其他輔助

作業的人員。

本次競賽內容包括基本賽項任務和綜合賽項任務。基本賽項

任務包括：工作站的機械和電氣裝調、環境安裝部署和參數設置、

機器視覺部件選型與裝調、視覺檢測方案編制、手眼標定與系統

校準、通信連接和設置、職業素養等基本賽項任務，綜合賽項任

務包括：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，以及視覺系統與執行機構配合完成識別、分揀、

裝配、檢測等綜合賽項任務。

(二)理論知識與實操能力

理論知識相關要求權重比例(%)

相關法律、法規、勞動保護知識、職業道德基本知識，

110%

職業守則

電工電子基礎知識、電氣控制基礎知識、機械基礎和

240%

機械制圖基礎知識

工業機器人系統操作知識，工業機器人結構原理、工

業機器人的組成分類、工業機器人的典型應用知識、

工業機器人的坐標系知識、工業機器人指令系統知

350%

識、工業機器人編程知識、工業機器人視覺知識、工

業機器人維護保養知識、工業機器人典型應用工藝知

識等

合計100

實操能力相關要求權重比例(%)

1工業機器人機械與電氣裝調30

2基于機器視覺的工件測量15

3基于機器視覺的顏色識別15

4基于機械臂的搬運碼垛20

5基于機器視覺與機械臂的整體聯調20

合計100%

二、競賽內容

（一）初賽

執委會組織專家參照競賽標準編制200道理論題庫，報名開

始后對外公布，選手可自行下載學習。賽前執委會從題庫中隨機

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

上機考核方式進行。

（二）決賽

決賽為實際操作競賽，由執委會組織專家參照競賽標準命題,

選手按賽場提供的實操任務書以現場實際操作的方式進行。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，參賽選

手根據任務書的要求完成競賽任務。時間共120分鐘，滿分為

100分，60分為合格。具體內容如下：

模塊一：工業機器人機械與電氣系統裝調（30分）

模塊要求：根據競賽組委會提供的競賽平臺和有關資料及操

作技能要求，參賽的選手完成下列工作任務：

1.工業機器人系統末端執行器及與周邊配套設備布局、安裝

模塊要求：根據競賽組委會提供的競賽平臺和相關資料，以

及操作技能要求，參賽選手完成以下任務：

L根據工件情況，使用快換模塊選用適配的末端工具；

2.使用機器人系統完成物料的搬運與碼垛。

注：需要考慮工件的尺寸和重量，正確填寫負載參數，以避

免損壞工件或引發不安全的情況。

模塊五：整體聯調（20分）

模塊要求：根據競賽組委會提供的競賽平臺和相關資料，以

及操作技能要求，參賽選手完成以下任務：

L選用適合的通訊方式，在機器視覺系統、機械臂系統間建

立連接，并畫出通訊拓撲圖；

2.根據通訊需求，修改機器視覺系統程序。

3.在機器人端編寫控制腳本，使機器人能夠正確根據機器視

覺系統的反饋數據執行聯調任務；

4.整體聯調任務指：機械臂能夠將工件從原料儲存位置搬運

到視覺識別區域，隨后機器視覺系統根據其控制程序，準確向機

械臂發送識別結果。機械臂根據顏色、標定坐標點對工件進行抓

取、分類、碼垛等操作。

注：整個過程須準確、高效、安全。如在評分過程中出現機

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）

初賽理論知識上機考核60

決賽實際操作現場實操120

三、評判標準

（一）分數權重

綜合成績

賽程競賽內容配分分數權重

占比

初賽理論知識100分100%20%

工業機器人機械與電氣

3030%

系統裝調

工件測量1515%

顏色識別1515%

決賽80%

搬運碼垛2015%

整體聯調2020%

職業素養-10/

合計100%

（二）評分標準

1,初賽由計算機系統自動評分。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

選手進入決賽。

2.決賽由裁判根據現場評分表評分。評分標準配分細則以現

場評分表為準。評分標準如下：

評分模塊評分項目評分標準配分

1.按照任務要求對機械組件進行布局和安裝。

2.工業機器人末端執行器安裝正確。

3.裝配工藝完整，穩固無干涉，無錯裝或漏裝。

工業機器人機械

模塊一.根據電氣接線圖，完成電路和氣路的連接。30%

與電氣系統裝調4

5.電路和氣路連接應布局合理，且綁扎工藝工

整美觀，符合電氣相關規范。

6.機器人工件坐標、工具坐標的標定正確。

1.能夠完成機器視覺系統的安裝和布局，相機

和照明設備安裝擺放。

2.能夠正確選用相機，調整相機參數設置，以獲

模塊二工件測量得準確的圖像。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械臂坐標系下的

坐標，以便后續聯調操作。

1.正確選型相機，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，并能夠體現出顏色

類型、匹配置信度等數據。

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

模塊四搬運碼垛15%

置搬移到另一個位置并在在目標位置上碼垛工

件，確保它們穩定堆疊。

1.能夠選用適合的通訊方式建立機器視覺、機

械臂等系統間的連接，并畫出通訊拓撲圖。

2.能夠根據通訊需求，修改機器視覺系統程序。

3.能夠在機器人端編寫控制腳本，使機器人能

夠正確根據機器視覺系統的反饋數據執行聯調

模塊五整體聯調任務。20%

4.能夠完成聯調任務：機械臂能夠將工件從原

料儲存位置搬運到視覺識別區域，隨后機器視

覺系統根據其控制程序，準確向機械臂發送識

別結果。機械臂根據顏色、標定坐標點對工件進

行抓取、分類、碼垛等操作。

合計100%

（三）評判方法

1.初賽成績由計算機系統自動判分，選手初賽成績以得分高

低排名。

2.決賽由現場裁判組依據參賽選手的實際操作情況按競賽

評分表集體評判、計分；裁判組對最終成績簽字確認。

3.決賽設裁判長1名、裁判員6名，裁判員2人1組，分3

組，對選手的操作進行現場打分。

4.裁判長對所有裁判員的打分過程的公平、公正性進行監督。

裁判員執裁期間若有爭議，由裁判長裁決。

（四）綜合排名

參賽選手的最終名次依據初賽和決賽兩部分成績按比例累

加的綜合成績進行排名，成績均四舍五入保留兩位小數點。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、競賽場地設備

（一）賽場規格

L初賽。參照計算機類工種職業技能鑒定要求布置賽場，配

備與參賽人數相適應的考位，保證單人單桌并留有一定數量的備

用考位。

2.決賽。競賽場地為地面平整、明亮、通風的室內場地，場

地面積應滿足比賽基本要求。由休息區、候賽區、裁判評分區、

競賽區、統分區、申訴受理區組成。競賽區獨立工位數量16個，

工位間隔2米。每個參賽選手的場地相互獨立并標明工位號，保

證公平。每個競賽工位應能夠提供獨立的電源，且含安全的接地

保護。競賽設備布局以大賽現場實際擺放為準。

（二）場地布局圖

裁判工作室

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（三）基礎設施清單

決賽所需設備、工具、材料由執委會統一提供。選手不得攜

帶設備進入賽場。賽場配發的各類工具、材料，選手一律不得帶

出賽場。

L技術平臺

賽項執委會為每位參賽選手提供標準競賽設備一套、1臺計

算機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

決賽賽場提供設施設備、材料清單

序號名稱數量技術規格

1.機器人軸數：4軸

2.最大負載：500g

1越疆4軸機器人MG4001

3.工作半徑：440mm

4.重復定位精度：±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MV-CE050-30UC14.幀率/分辨率：31@2592*1944

5.信噪比：40dB

6.動態范圍：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,數字量8點輸入/6點輸

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字節輸入(I)

和1024字節輸出(Q)；

4.內部標志位存儲器為4096字節

(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

序號名稱數量單位尺寸

1尼龍扎帶若干根3x150mm

2氣管若干米①4

3導線若干米RVV10*0.3

五、競賽細則

（一）競賽守則

1.參賽證于競賽報到時憑有效身份證件領取。

2.各類人員須統一佩戴由執委會印制的證件，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，開賽20分鐘后方可離場。開賽遲到20

分鐘不得入場，按自動棄權處理。

4.實際操作競賽選手須提前30分鐘憑有效身份證件和參賽

證進入賽場，對號入座并將有效身份證件和參賽證放在座