1、1第四届江西省大学生工程训练综合能力竞赛暨第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛江西赛区预赛竞赛方案（本科组） 根据江西省教育厅关于举办 2016 年江西省大学生科技创新与职业技能竞赛的通知（赣教高字201613 号）文件精神，现举办第四届江西省大学生工程训练综合能力竞赛暨第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛江西赛区预赛竞赛。为了确保竞赛工作顺利开展，特制定本竞赛方案。一、赛项概览1.赛项名称：第四届江西省大学生工程训练综合能力竞赛暨第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛江西赛区预赛竞赛。2.参赛对象：江西省各高校全日制在校本科生。3.竞赛方式：以团体形式进行竞赛，每个团队由 3 名选手组成。赛程
2、包括校内选拔赛、省级比赛两部分。每所高校通过校级选拔赛后每个单项选出不超过 2 支参赛队伍参加省级赛。4.竞赛时间：10 月 28-30 日。5.竞赛地点：南昌市丰和南大道 696 号（南昌航空大学工程训练中心）。6.竞赛联系人：冯小萍，联系电话：18679450508。7.竞赛联系 QQ 群：542903371(江西工程 训练能力竞赛) ，请各学校领队老师加入群。二、参赛报名与流程2采用网上报名方式，参赛学校通过登录江西省大学生科技竞赛网（）“报名系 统” 报名。1.报名时间： 7 月 1 日至 10 月 15 日（网上填报时间）；10 月 18 日前将最终参赛名单提交竞赛执委会（如果本校报
3、名小组过多，请各校领队老师组织校内初赛）。2.报名注意事项（1）参赛选手和指导老师名单，必须在网上报名时同时填报，指导老师最多填报两名，第 1 位指导老师默认为领队。（2）在各竞赛项目规定的报名截止日期之前，参赛学校可以在报名系统内修改有关信息。（3）各学校用户名已设定,在菜单选取即可,初始密码 123456。如遇技术问题， 请咨询：陈文成老师（手机 13667910107）。（4）请各参赛单位一定要在比赛时核对指导老师及学生姓名，比赛结束后将不再接受更改。（5）报名同时务必将回执表电子版在 10 月 18 日前反馈至组委会电子邮箱（）。届时赛前注册 检录时请各院校出具加盖公章的回执表进行参赛
4、资格审查。三、竞赛命题说明及实施方案本届竞赛由二个命题组成，命题一是“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车越障竞赛”，命题二是“重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛”，其中命题一分为“S”型赛 道避障行驶常规赛、 “8”字型赛道避障行驶常规赛与“S”型赛道避障行 驶挑战赛、“8”字型赛道避障行驶挑战赛 4 项比赛，命题二为 1 项比赛。具体的命题说明及实施方案见附件一和附件二。四、竞赛成绩评定与评奖1.评分规则3（）“S”型赛道避障行驶常规赛小车有效的运行距离为：停止时小车最远端与出发线之间的垂直距离，每米得 2 分， 测 量计数精确到毫米；每成功绕过 1 个障碍得 8 分，以车体投影全部
5、超过赛道中线为判断。1 次绕过多个障碍时只算 1 个；多次绕过同 1 个障碍只算 1 个；障碍被撞倒不得分；障碍未倒，但被完全推出定位圆区域（20mm）也不得分。如果小 车运行到赛道终点撞上横挡板而停止时，砝码还有剩余高度，则用钢板尺对此高度进行测量，并在记录单上记录剩余高度，记录单位为毫米。（2）“8”字型赛道避障行 驶常规赛要求小车以“8”字形轨 迹交替绕过中线上 2 个障碍，保证每个障碍在“8” 字形的一个封闭环 内，同 时不碰倒第 3 个障碍。每完成 1 个“8”字且成功绕过 2 个障碍，得 12 分；成功绕过 1 个障碍，得 6 分；绕过 0 个障碍，得 2 分；“8”字不成功，得
6、0 分。（3）“S”型赛 道避障行驶 挑战赛按挑战成功的最小障碍物间距，从小到大排序，间距最小者为优胜者，若出现 两对或以上参赛队挑战成功的间距相等，则按小车绕过 10个障碍的运行时间长短排名，运行时间短的排名在前，反之在后。（4）“8”字型赛道避障行 驶挑战赛按挑战成功的最小障碍物间距，从小到大排序，间距最小者为优胜者，若出现 两对或以上参赛队挑战成功的间距相等，则按小车连续绕行 10 个完整“ ”字的运行时间长短排名，运行 时间短的排名在前，反之在后。（5）自控行走小车越障竞赛小车有效的运行距离为：从出发线开始沿前进方向所走过的中心线长度，至停止线（停止线是过小车停止点且垂直于中心线的直线
7、）为止，每米得 2 分， 测量 读数精确到毫米；每成功避过 1 个障碍得 8 分，以车体投影全部越过障碍为判据。多次避过同 1 个障碍只算 1 个；障碍4被撞倒不得分；障碍未倒，但被完全推出定位圆区域（20mm）也不得分。2.奖项设置及国赛推荐名额。（1）奖项设置：按2016 年江西省大学生科技创新与职业技能竞赛活动实施方案（赣教高字201613 号）文件执行，挑战赛“S”型赛道组和“8” 字型赛道组各设 第一、第二、第三名奖，其余挑战成功的队获颁挑战赛成功奖。（2）国赛推荐名额：“S”型赛道避障行驶常规赛和“8”字型赛道避障行驶常规赛各项目成绩前 2 名直接晋级参加国赛，自控行走小车越障竞赛
8、成绩前 4 名直接晋级参加国赛，挑战赛无国赛名额。五、参赛费用与说明本大赛不收取报名费。各参赛学校学生及指导老师交通、食宿费用自理。附件一：命题一说明及实施方案（以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车竞赛）附件二：命题二说明及实施方案（以重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛）江西省大学生工程训练综合能力竞赛执委会南昌航空大学（承办学校）江西省工程训练教学学会（协办单位）2016 年 6 月5附件一： 第四届江西省大学生工程训练综合能力竞赛暨第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛江西赛区预赛命题一说明及实施方案（以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车竞赛）1.竞赛主题本届竞赛主题为“ 无碳小
9、车 越障竞赛” 。要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一台符合本命题要求的可运行的机械装置，并进行现场竞 争性运行考核。2.竞赛命题本届竞赛命题一为“ 以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车竞赛” 。设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到的。该给定重力 势能由竞赛时统一使用质量为 1Kg 的标准砝码（5065 mm，碳钢制作）来获得，要求砝 码的可下降高度为 4002mm。标准砝码始终由小车承载，不允许从小 车上掉落。 图 1 为小车 示意图。图 1 无碳小车示意图要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用
10、任何其他来源的能量。要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。要求小车为三轮结构。其中一轮为转向轮，另外二 轮为行进轮，允 许二行进轮中的一个轮为从动轮。具体 设计、材料 选用及加工制作均由参赛学生自主完成。63.竞赛安排每个参赛队由 3 名在校本科大学生和 1 名指导教师及 1 名领队组成，参加校、省级竞赛。3.1 本校制作参赛队按本竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出一台参赛小车。3.2 集中参赛携带在本校制作完成的小车作品参赛。4.竞赛项目4.1“S”型赛道避障行驶常规赛经现场公开抽签，在200 300mm 范围内产
11、生一个 “S”型赛道障碍物间距变化值和变化方向。1）参赛小车机械拆卸及重装由 2 名参赛队员参与竞赛；对本队参赛小车上的所有零件进行拆卸（所有部件须拆解到零件，轴承和差速器可以不拆缷），裁判人员根据爆炸图进行检查，完成后，按照抽签结果装配小车 。拆装工具自 带，对违反 规定的行为按减分法处理。现场将提供钳工台。如需使用机床加工，可提出申请， 经裁判批准，可到车间进行普车、普铣 、钻孔等常规加工作业，所需刀具和量具自备。本项内容在规定时间内完成得满分， 违规或延时完成者减分，不能完成者不得分。本项竞赛内容应在规定时间内完成，逾时不能进入后续比赛。2）3D 打印设计及制作在比赛现场以公开抽签的方式
12、从题库（不提前发布）中抽取一个题目，各队的第三名队员根据此题目独立进行 3D 设计及打印制作。本项内容应在规定时间内完成，违规 减分。3） “S”型赛道避障行驶常规赛竞赛小车在前行时能够自动绕过赛道上设置的障碍物，如图 2。赛道宽度为 2米，障碍物为直径 20mm、高 200mm 的圆棒，沿赛 道中线从距出发线 1 米处开始按间距 1 米摆放，摆放完成后，将偶数位置的障碍物按抽签得到的碍物间距变化值和变化方向进行移动（正值远离，负值移近），形成的即为竞赛时的赛道。以小 车前行的距离和成功绕障数量来评定成绩，。7参赛前，各队加载由竞赛组委会统一提供的标准砝码，在指定的赛道上进行比赛。小车 出发位
13、置自定，但不得超过出发端线和赛道 边界线。每 队小车运行 2 次，取 2 次成绩中的最好成绩。图 2 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图小车有效的绕障方法为：小车从赛道一侧越过一个障碍后，整体越过赛道中线且障碍物不被撞倒或推出障碍物定位圆；连续运行，直至小车停止。小车有效的运行距离为：停止时小车最远端与出发线之间的垂直距离。评分标准：每米得 2 分，测量读数精确到毫米；每成功绕过 1 个障碍得 8 分，以车体投影全部越过赛道中线为判据。1 次绕过多个障碍时只算 1 个；多次绕过同 1个障碍只算 1 个；障碍被撞倒或推开均不得分。4.2“”字型赛道避障行驶常规赛经现场公开抽签，在 40050
14、0mm 范围内产生“L” 形的 长边值，在 30050mm范围内产生“L”形的短边值 。1）参赛小车机械拆卸及重装（同“” ）2）3D 打印设计及制作（同“” ）3） “8”字型赛道避障行驶常规赛8图 3 “8”字型赛道竞赛所用乒乓球台及障碍设置图竞赛场地在半张标准乒乓球台（长 1525mm、宽 1370mm）上，有 3 个障碍成“L”形放置， “L”形的长边 在球台的中线上，（放置球台时“L” 形的长边平行主看台方向，短边垂直且远离主看台）。小车需绕中线上的两个障碍物按“8”字型轨迹运行，障碍物为直径 20mm、长 200mm 的 3 个圆棒， 圆棒中心分别放置在“L” 形的 3 个端点上，
15、以小车完成 8 字绕行圈数的多少来评定成绩，见图 3。参赛时，要求小车以“8”字形轨迹交替绕过中线上 2 个障碍，保证每个障碍在“8”字形的一个封闭环内，同时不碰倒第 3 个障碍。每完成 1 个“8”字且成功绕过 2个障碍，得 12 分。各队使用组委会统一提供的标准砝 码参赛。出 发点自定，每队小车运行 2 次，取 2 次成绩中最好成绩。一个成功的“8”字绕障轨迹 为：两个封闭图形轨迹和 轨迹的两次变向交替出现，变向指的是：轨迹的曲率中心从轨迹的一侧变化到另一侧。比赛中，小车需连续运行，直至停止。小 车没有绕过 障碍、碰倒障碍、将障碍物推出定位圆区域、砝码脱离小 车、小 车停止或小车掉下球台均
16、视为本次比赛结束。4.3 场地挑战赛 分为“S”型赛道和“8” 字型赛道本项比赛为最小障碍物间距挑战赛，分为“S”型赛道和 “8”字型赛道两项进行。“S” 型 赛道，要求完成连续 10 个障碍物成功绕行， “8”字型赛道，要求完成 连续 10个完整“8”字绕行。每个参赛队可以报名参加一项挑战赛，挑战赛需提前报名，并提交挑战的最小障碍物间距和按报名最小障碍物间距成功运行的视频记录资料。根据报名成绩排序，按“S” 型赛道和“8”字型 赛道分别选出 10 个队进 入挑战赛。挑战赛可以使用与常规赛不同的小车，但所用小车应符合本命题要求。完成 10 个障碍或 10 个完整“8” 字绕行的参赛队，按障碍物
17、最小间距的数值，计算成绩，数值相同时，按完成时间的长短，计算成 绩。间距越小，时间越短，成绩越高。江西省工程训练综合能力竞赛专家委员会2016 年 6 月 22 日9附件二： 第四届江西省大学生工程训练综合能力竞赛暨第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛江西赛区预赛命题二说明及实施方案（以重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛）1.竞赛命题本届竞赛命题为“ 重力势能 驱动的自控行走小车越障竞赛” 。自主设计一种符合本命题要求的小车，经赛场内外分步制作完成， 并进行现场竞争性运行考核。本题目是在往届工程训练综合能力竞赛无碳小车命题基础上的修改，保留了重力势能驱动行进的特点，增加了自主寻迹避障转向控制功
18、能，为此赛道也有所变化。2.命题要求小车：三轮结构，其中一轮为转向轮，另外二 轮为行进轮， (要求 2 个行进轮用 1.5mm 厚度的钢板或可用激光切割加工且不超过 8mm 厚度的非金属板制作，要求行进轮轮毂与轮外缘之间至少有 40mm 的环形范围，这个范围将用于进行统一要求的设计和激光切割)，允许二行进轮中的一个轮为从动轮。小车应具有赛道障碍识别、 轨迹判断及自动转 向功能和制动功能， 这 些功能可由机械或电控装置自动实现，不允许使用人工交互遥控。如图 1。图 1 小车示意图小车行进所需能量：只能来自给定的重力势能，小车出发初始势能为 400mm高度1Kg 砝码质量，竞赛时使用的同一规格标准
19、砝 码（钢制5065mm ）。若使用机械控制转向或刹车，其能量也需来自上述给定的重力势能。10电控装置：主控电路必须采用带单片机的电路，电路的设计及制作、检测元器件、电机（允许用舵机）及驱动电路自行选定。 电控装置所用电源为 5 号碱性电池，电池自备，比赛时须安装到 车上并随车行走。小 车上安装的电控装置必须确保不能增加小车的行进能量。（小 车驱动系）赛道：赛道宽度 1.2 米，形成长约 15.4 米宽约 2.4 米（不计赛道边缘道牙厚度）的环形赛道，其中两直线段 长度为 13.0 米，两端外缘为曲率半径为 1.2 米的半圆形，中心线总长度约 30 米，见图 2。图 2 赛道示意图赛道边缘设有
20、高度为 80mm 的道牙挡板。赛道上间隔不等（随机）交错设置多个障碍墙，障碍墙高度约 80mm，相 邻障碍墙之间最小 间距为 1 米，每个障碍 墙从赛道一侧边缘延伸至超过中线 100150mm。在直赛道段设置有 1 段坡道，坡道由上坡道、坡顶平道和下坡道组成，上坡道的坡度 31，下坡道的坡度 1.50.5；坡顶高度 402mm，坡顶长度为 2502mm。坡道位置将事先公布，出发线 在平赛道上，距离坡道起始位置大于 1 米，具体位置抽签决定，。3.竞赛安排每个参赛队由 3 名在校本科大学生和 1 名指导教师及 1 名领队组成，参加校、省级竞赛。3.1 本校制作参赛队按本竞赛命题要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出一台参赛小车。3.2 集中参赛携带在本校制作完成的小车作品参赛。
