大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽命題.doc

第五屆全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽命題及競(jìng)賽規(guī)則（征求意見稿）4014-3-14第三屆全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽命題及詳細(xì)競(jìng)賽規(guī)則（征求意見稿）1.本屆競(jìng)賽主題：本屆競(jìng)賽主題為“無碳小車越障競(jìng)賽”。要求經(jīng)過一定的前期準(zhǔn)備后，在比賽現(xiàn)場(chǎng)完成一套符合本命題要求的可運(yùn)行裝置，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性運(yùn)行考核。每個(gè)參賽作品要提交相關(guān)的設(shè)計(jì)、工藝、成本分析和工程管理4項(xiàng)報(bào)告。4.競(jìng)賽命題：以重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)的具有方向控制功能的自行小車給定一定重力勢(shì)能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，設(shè)計(jì)一種可將該重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并以此驅(qū)動(dòng)小車行走的裝置。要求小車行走過程中完成所有動(dòng)作所需的能量均由此能量轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量來源。給定重力勢(shì)能為4焦耳（取g=10m/s4），競(jìng)賽時(shí)統(tǒng)一用質(zhì)量為1kg的重塊（5065 mm，普通碳鋼）鉛垂下降來獲得，落差4004mm，重塊落下后，須被小車承載并同小車一起運(yùn)動(dòng)，不允許掉落。參賽小車要求具有轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，且此轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)具有可調(diào)節(jié)功能，以適應(yīng)放有不同間距障礙物的競(jìng)賽場(chǎng)地。要求小車為三輪結(jié)構(gòu)，具體設(shè)計(jì)、材料選用以及加工制作均由參賽學(xué)生自主完成。3.競(jìng)賽參與方式：本屆競(jìng)賽設(shè)競(jìng)賽項(xiàng)目i和競(jìng)賽項(xiàng)目。一個(gè)參賽隊(duì)只可參與一個(gè)項(xiàng)目比賽，每所參賽學(xué)校選拔推薦參與同一競(jìng)賽項(xiàng)目的參賽隊(duì)數(shù)不超過4個(gè)。4.競(jìng)賽項(xiàng)目i：競(jìng)賽小車在前行時(shí)能夠自動(dòng)避開賽道上設(shè)置的障礙物。障礙物為直徑40mm、高400mm的多個(gè)圓棒，沿直線等距離擺放。以小車前行的距離和成功避障的多少來綜合評(píng)定成績(jī)。4.1 本校制作：參賽學(xué)生以小組為單位，按照競(jìng)賽命題的要求，在各自所在的學(xué)校內(nèi)，自主設(shè)計(jì)，獨(dú)立制作出參賽小車。4.4集中參賽：參賽隊(duì)攜帶在本校制作完成并調(diào)試好的小車作品和關(guān)于作品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(bào)告（紙質(zhì)版+電子版）參加競(jìng)賽。報(bào)告按競(jìng)賽秘書處發(fā)布的統(tǒng)一格式編寫。4.3 報(bào)告的評(píng)分由競(jìng)賽評(píng)審組對(duì)每個(gè)參賽隊(duì)提交的方案報(bào)告進(jìn)行評(píng)閱。此項(xiàng)成績(jī)編號(hào)為ia，滿分30分，其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案7.5分，工藝設(shè)計(jì)方案7.5分，成本分析方案7.5分，工程管理設(shè)計(jì)方案7.5分。（1） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)分（7.5分）完整性要求：小車裝配圖1幅（a4紙1頁），設(shè)計(jì)說明書1-4頁（a4）正確性要求：傳動(dòng)原理與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)正確，選材和工藝合理；創(chuàng)新性要求：有獨(dú)立見解及創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想；規(guī)范性要求：圖紙表達(dá)完整，標(biāo)注正確；文字描述準(zhǔn)確、清晰。（4） 工藝設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)分（7.5分）按照中批量（500臺(tái)/年）的生產(chǎn)綱領(lǐng)，自選作品車上一個(gè)較復(fù)雜的零件，設(shè)計(jì)并提交工藝設(shè)計(jì)方案報(bào)告（a4，43頁）。要求采用統(tǒng)一的報(bào)告格式（網(wǎng)上下載）；（3） 成本分析報(bào)告評(píng)分（7.5分）按照中批量（500臺(tái)/年）生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)作品小車產(chǎn)品做成本分析，內(nèi)容應(yīng)包含材料成本、加工制造成本兩方面（a4，43頁）。要求采用統(tǒng)一的報(bào)告格式（網(wǎng)上下載）。（4） 工程管理設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)分（7.5分）按照中批量（500臺(tái)/年）對(duì)作品小車產(chǎn)品做生產(chǎn)工程管理方案設(shè)計(jì)（a4， 43頁）。要求目標(biāo)明確，文件完整，計(jì)劃合理，表達(dá)清楚。采用統(tǒng)一的報(bào)告格式（網(wǎng)上下載）?？偤兔筷?duì)的4個(gè)方案的得分，按從高到低排列名次，起評(píng)分15分，第一名得30分，各隊(duì)得分按下列公式計(jì)算：ia=30-15*(本隊(duì)名次-1)/參賽隊(duì)數(shù)4.4 現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)賽4.4.1 第一競(jìng)賽環(huán)節(jié)攜帶在本校制作完成的作品，在集中比賽現(xiàn)場(chǎng)，加載由競(jìng)賽組委會(huì)統(tǒng)一提供的勢(shì)能重塊，在硬質(zhì)水平地面的指定賽道上進(jìn)行比賽，賽道寬度為4米，障礙間距為1米。每隊(duì)有4次機(jī)會(huì)，取4次成績(jī)中最好成績(jī)作為此項(xiàng)最終得分。小車有效的繞障方法為：小車從賽道一側(cè)越過一個(gè)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(fù)上述動(dòng)作，直至小車停止。小車有效的運(yùn)行距離為：停止時(shí)小車距出發(fā)線最遠(yuǎn)端與出發(fā)線之間的垂直距離。測(cè)量此距離，每米得4分，測(cè)量讀數(shù)精確到毫米；每繞過一個(gè)障礙得8分（以小車整體越過賽道中線為準(zhǔn)），一次繞過4個(gè)或4個(gè)以上障礙時(shí)只算1個(gè)；多次繞過同1個(gè)障礙時(shí)只算1次，障礙物被撞倒不得分；障礙物未倒，但被推出定點(diǎn)區(qū)域也不得分。此項(xiàng)成績(jī)編號(hào)為ib。根據(jù)各隊(duì)的得分，按從高到低排列名次，起評(píng)分30分，第一名得70分，按下列公式計(jì)算此環(huán)節(jié)各隊(duì)成績(jī)：ib=70-40*(本隊(duì)名次-1)/參賽隊(duì)數(shù)按下面公式計(jì)算各隊(duì)的階段成績(jī), 編號(hào)為iab：iab=ia+ib根據(jù)各隊(duì)的階段成績(jī)，按從高到低排列名次，將參賽隊(duì)分為i-a組和i-b兩個(gè)組，i-a組隊(duì)數(shù)：i-b組隊(duì)數(shù)=1：4，i-a組參賽隊(duì)獲得一等獎(jiǎng)的競(jìng)爭(zhēng)權(quán)利；i-b組參賽隊(duì)獲得二等獎(jiǎng)的競(jìng)爭(zhēng)權(quán)利。4.4.4 i-a組第二競(jìng)賽環(huán)節(jié)1、現(xiàn)場(chǎng)加工制作經(jīng)抽簽確定一個(gè)徽標(biāo)方案，本組每隊(duì)派出一名隊(duì)員，進(jìn)行該徽標(biāo)方案的快速成型加工制作，規(guī)定加工時(shí)間60分鐘；超過60分鐘后完成的，每延長(zhǎng)5分鐘，扣1分；延時(shí)超過1小時(shí)還沒有完成任務(wù)的，不得分。選手在加工競(jìng)賽過程中有違規(guī)現(xiàn)象，每發(fā)現(xiàn)一處扣罰1分，情節(jié)嚴(yán)重者加罰， 直至停止其比賽；制作質(zhì)量不符合要求者，每發(fā)現(xiàn)一處扣罰1分。此項(xiàng)競(jìng)賽任務(wù)成績(jī)編號(hào)為ia1，本組各參賽隊(duì)按本項(xiàng)得分由多到少排出名次，起評(píng)分10分，第一名得40分，代入下列公式計(jì)算應(yīng)得成績(jī)：ia1=40-10*(本隊(duì)名次-1)/本組參賽隊(duì)數(shù)4、按新的障礙物間距調(diào)整小車后，進(jìn)行小車運(yùn)行比賽。a) 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)公開抽簽，在1米100mm范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)新的障礙物間距。b) 本組各隊(duì)根據(jù)新的障礙物間距對(duì)自己的小車進(jìn)行調(diào)整裝配或修配。組委會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)提供普通車床、鉗工臺(tái)及調(diào)試場(chǎng)地。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，各隊(duì)?wèi)?yīng)完成調(diào)整修配內(nèi)容。無法完成者，不能進(jìn)入后續(xù)比賽。c) 本組各隊(duì)攜帶調(diào)整修配后小車，在調(diào)整障礙物間距后的競(jìng)賽場(chǎng)地上進(jìn)行比賽。競(jìng)賽計(jì)分規(guī)則同第一競(jìng)賽環(huán)節(jié)。此項(xiàng)競(jìng)賽任務(wù)成績(jī)編號(hào)為ia4，本組各參賽隊(duì)按本項(xiàng)得分由多到少排出名次，起評(píng)分30分，第一名得80分，代入下列公式計(jì)算應(yīng)得成績(jī)：ia4=80-50*(本隊(duì)名次-1)/本組參賽隊(duì)數(shù)4.4.3 i-a組第三競(jìng)賽環(huán)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)答辯i-a組各隊(duì)經(jīng)抽簽產(chǎn)生參加答辯環(huán)節(jié)的參賽隊(duì)，需準(zhǔn)備關(guān)于本隊(duì)參賽作品的工藝成本和管理對(duì)策相關(guān)知識(shí)的答辯。此項(xiàng)競(jìng)賽任務(wù)成績(jī)編號(hào)為ia3，按答辯得分由多到少排名，成績(jī)按下列公式計(jì)算：ia3=參加答辯隊(duì)數(shù)/4-本隊(duì)名次4.4.4 i-b組第二競(jìng)賽環(huán)節(jié)按新的障礙物間距調(diào)整小車后，進(jìn)行小車運(yùn)行比賽。a) 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)公開抽簽，在1米100mm范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)新的障礙物間距。b) 本組各隊(duì)根據(jù)新的障礙物間距對(duì)自己的小車進(jìn)行調(diào)整裝配或修配。組委會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)提供普通車床、鉗工臺(tái)及調(diào)試場(chǎng)地。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，各隊(duì)?wèi)?yīng)完成調(diào)整修配內(nèi)容。無法完成者，不能進(jìn)入后續(xù)比賽。c) 本組各隊(duì)攜帶調(diào)整修配后小車，在調(diào)整障礙間距后的競(jìng)賽場(chǎng)地上，進(jìn)行比賽。競(jìng)賽計(jì)分規(guī)則同第一競(jìng)賽環(huán)節(jié)。此項(xiàng)競(jìng)賽任務(wù)成績(jī)編號(hào)為ib1，本組各參賽隊(duì)按本項(xiàng)得分由多到少排出名次，起評(píng)分30分，第一名得80分，代入下列公式計(jì)算應(yīng)得成績(jī)：ib1=80-50*(本隊(duì)名次-1)/本組參賽隊(duì)數(shù)4.5 總成績(jī)?cè)u(píng)定i-a組各隊(duì)最終成績(jī)：zia = ia1+ia4+ia3i-b組各隊(duì)最終成績(jī)：zib = iab+ib1圖1： 無碳小車示意圖圖4： 無碳小車在重力勢(shì)能作用下自動(dòng)行走示意圖5. 競(jìng)賽項(xiàng)目小車在半張標(biāo)準(zhǔn)乒乓球臺(tái)（長(zhǎng)1545mm、寬1370mm）上，繞相距一定距離的兩個(gè)障礙沿8字形軌跡繞行，繞行時(shí)不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺(tái)。障礙物為直徑40mm、長(zhǎng)400mm的4個(gè)圓棒，相距一定距離放置在半張標(biāo)準(zhǔn)乒乓球臺(tái)的中線上，以小車完成8字繞行圈數(shù)的多少來綜合評(píng)定成績(jī)。如下圖圖3： 競(jìng)賽項(xiàng)目二所用乒乓球臺(tái)及障礙設(shè)置圖參賽者參賽時(shí)，需要提交關(guān)于作品設(shè)計(jì)說明書、工程管理方案、加工工藝方案、成本分析方案報(bào)告。5.1 本校制作：參賽學(xué)生以小組為單位，按照競(jìng)賽命題的要求，在各自所在的學(xué)校內(nèi)，自主設(shè)計(jì)，獨(dú)立制作出參賽小車，并通過由所在學(xué)校組織的校極競(jìng)賽選拔向本屆省賽推薦報(bào)名。5.4 集中參賽：參賽隊(duì)攜帶在本校制作完成并調(diào)試好的小車作品和關(guān)于作品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(bào)告（紙質(zhì)版+電子版）參加競(jìng)賽。報(bào)告按本屆競(jìng)賽秘書處發(fā)布的統(tǒng)一格式編寫。5.3 報(bào)告的評(píng)分由競(jìng)賽評(píng)審組對(duì)每個(gè)參賽隊(duì)提交的方案進(jìn)行評(píng)閱。其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案7.5分，工藝設(shè)計(jì)方案7.5分，成本分析方案7.5分，工程管理設(shè)計(jì)方案7.5分。每出現(xiàn)一處不正確或不合理項(xiàng)扣0.4-0.5分。 （1） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)分（7.5分）完整性要求：小車裝配圖1幅（a4紙1頁），設(shè)計(jì)說明書1-4頁（a4）正確性要求：傳動(dòng)原理與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)正確，選材和工藝合理；創(chuàng)新性要求：有獨(dú)立見解及創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想；規(guī)范性要求：圖紙表達(dá)完整，標(biāo)注正確；文字描述準(zhǔn)確、清晰。（4） 工藝設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)分（7.5分）按照中批量（500臺(tái)/年）的生產(chǎn)綱領(lǐng)，自選作品車上一個(gè)較復(fù)雜的零件，設(shè)計(jì)并提交工藝設(shè)計(jì)方案報(bào)告（a4，43頁）。要求采用統(tǒng)一的報(bào)告格式（網(wǎng)上下載）；（3） 成本分析報(bào)告評(píng)分（7.5分）按照中批量（500臺(tái)/年）生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)作品小車產(chǎn)品做成本分析，內(nèi)容應(yīng)包含材料成本、加工制造成本兩方面（a4，43頁）。要求采用統(tǒng)一的報(bào)告格式（網(wǎng)上下載）。（4） 工程管理設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)分（7.5分）按照中批量（500臺(tái)/年）對(duì)作品小車產(chǎn)品做生產(chǎn)工程管理方案設(shè)計(jì)（a4， 43頁）。要求目標(biāo)明確，文件完整，計(jì)劃合理，表達(dá)清楚。采用統(tǒng)一的報(bào)告格式（網(wǎng)上下載）。此項(xiàng)成績(jī)編號(hào)為iia，總和每隊(duì)的4個(gè)方案的得分，按從高到低排列名次，起評(píng)分15分，第一名得30分，各隊(duì)得分按下列公式計(jì)算：iia=30-15*(本隊(duì)名次-1)/參賽隊(duì)數(shù)5.4 現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)賽5.4.1 第一競(jìng)賽環(huán)節(jié)攜帶在本校制作完成好的作品，在集中比賽現(xiàn)場(chǎng)，使用符合命題要求的重力勢(shì)能，加載大賽組委會(huì)提供的重塊，在半張標(biāo)準(zhǔn)乒乓球臺(tái)（長(zhǎng)1545mm、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4個(gè)障礙物沿8字形軌跡繞行，繞行時(shí)不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺(tái)，重塊在整個(gè)繞行過程中不允許掉落。每隊(duì)有3次機(jī)會(huì)，計(jì)算時(shí)，采用3次成績(jī)中最好成績(jī)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的8字繞障方式為：小車的行走軌跡為繞過兩個(gè)障礙的8字形，兩個(gè)障礙分別在8字的一個(gè)封閉環(huán)內(nèi)，且不碰撞障礙物，小車不掉下球臺(tái)。比賽中，小車應(yīng)重復(fù)上述動(dòng)作，直至小車停止。小車?yán)@障過程中每完成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的8字繞行得14分；完成8字繞行，只繞過1個(gè)障礙，得6分；完成8字繞行，沒有繞過障礙，得4分；障礙物被撞倒或被推出定點(diǎn)區(qū)域，視為沒有繞過障礙；擦碰障礙，障礙物未倒，也沒將障礙物推出定點(diǎn)區(qū)域，視為通過，但要扣1分。重塊脫離小車、小車停止或小車掉下球臺(tái)比賽結(jié)束。此項(xiàng)成績(jī)編號(hào)為iib。根據(jù)各隊(duì)的得分，按從高到低排列名次，起評(píng)分30分，第一名得70分，按下列公式計(jì)算此環(huán)節(jié)各隊(duì)成績(jī)：iib=70-40*(本隊(duì)名次-1)/參賽隊(duì)數(shù)按下面公式計(jì)算各隊(duì)的階段成績(jī), 編號(hào)為iiab：iiab=iia+iib根據(jù)各隊(duì)的階段成績(jī)，按從高到低排列名次，將參賽隊(duì)分為ii-a和ii-b兩個(gè)組，ii-a組隊(duì)數(shù)：ii-b組隊(duì)數(shù)=1：4，ii-a組參賽隊(duì)獲得一等獎(jiǎng)的競(jìng)爭(zhēng)權(quán)利；ii-b組參賽隊(duì)獲得二等獎(jiǎng)的競(jìng)爭(zhēng)權(quán)利。5.4.4 -a組第二競(jìng)賽環(huán)節(jié)1、現(xiàn)場(chǎng)加工制作經(jīng)抽簽確定一個(gè)徽標(biāo)方案，a組每隊(duì)派出一名隊(duì)員，進(jìn)行該徽標(biāo)方案的快速成型加工制作，規(guī)定加工時(shí)間60分鐘；超過60分鐘后完成的，每延長(zhǎng)5分鐘，扣1分；延時(shí)超過1小時(shí)還沒有完成任務(wù)的，不得分。選手在加工競(jìng)賽過程中有違規(guī)現(xiàn)象，每發(fā)現(xiàn)一處扣罰1分，情節(jié)嚴(yán)重者加罰，直至停止其比賽；制作質(zhì)量不符合要求者，每發(fā)現(xiàn)一處扣罰1分。此項(xiàng)競(jìng)賽任務(wù)成績(jī)編號(hào)為iia1，本組各參賽隊(duì)按本項(xiàng)得分由多到少排出名次，起評(píng)分10分，第一名得40分，代入下列公式計(jì)算應(yīng)得成績(jī)：iia1=40-10*(本隊(duì)名次-1)/本組參賽隊(duì)數(shù)4、按新的障礙物間距調(diào)整小車后，進(jìn)行小車運(yùn)行比賽。a) 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)公開抽簽，在300-500mm范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)新的障礙物間距。b) 本組各隊(duì)根據(jù)調(diào)整后的障礙間距，對(duì)自己的小車進(jìn)行調(diào)整裝配或修配。組委會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)提供普通車床、鉗工臺(tái)及調(diào)試場(chǎng)地。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，各隊(duì)?wèi)?yīng)完成調(diào)整修配內(nèi)容。無法完成者，不能進(jìn)入后續(xù)比賽。c) 本組各隊(duì)攜帶調(diào)整修配后小車，在調(diào)整障礙間距后的競(jìng)賽場(chǎng)地上進(jìn)行比賽。競(jìng)賽計(jì)分規(guī)則同第一競(jìng)賽環(huán)節(jié)。此項(xiàng)競(jìng)賽任務(wù)成績(jī)編號(hào)為iia4，本組各參賽隊(duì)按本項(xiàng)得分由多到少排出名次，起評(píng)分30分，第一名得80分，代入下列公式計(jì)算應(yīng)得成績(jī)：iia4=80-50*(本隊(duì)名次-1)/本組參賽隊(duì)數(shù)5.4.3 -a組第三競(jìng)賽環(huán)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)答辯ii-a組各隊(duì)經(jīng)抽簽產(chǎn)生參加答辯環(huán)節(jié)的參賽隊(duì)，需準(zhǔn)備關(guān)于本隊(duì)參賽作品的工藝成本和管理對(duì)策相關(guān)知識(shí)的答辯。此項(xiàng)競(jìng)賽任務(wù)成績(jī)編號(hào)為iia3，按答辯得分由多到少排名，成績(jī)按下列公式計(jì)算：iia3=參加答辯隊(duì)數(shù)/4-本隊(duì)名次5.4.4 -b組第二競(jìng)賽環(huán)節(jié)按新的障礙物間距調(diào)整小車后，進(jìn)行小車運(yùn)行比賽。a) 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)公開抽簽，在300-500mm范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)新的障礙物間距。b) 本組各隊(duì)根據(jù)調(diào)整后的障礙間距，對(duì)自己的小車進(jìn)行調(diào)整裝配或修配。組委會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)提供普通車床、鉗工臺(tái)及調(diào)試場(chǎng)地。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，各隊(duì)?wèi)?yīng)完成調(diào)整修配內(nèi)容。無法完成者，不能進(jìn)入后續(xù)比賽。c) 本組各隊(duì)攜帶調(diào)整修配后小車，在調(diào)整障礙間距后的競(jìng)賽場(chǎng)地上進(jìn)行比賽。競(jìng)賽計(jì)分規(guī)則同第一競(jìng)賽環(huán)節(jié)。此項(xiàng)競(jìng)賽任務(wù)成績(jī)編號(hào)為iib1，本組各參賽隊(duì)按本項(xiàng)得