第八屆全國(guó)信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽比賽說(shuō)明

1、第八屆全國(guó)信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽比賽說(shuō)明（比賽科目： “杯”七軸機(jī)械臂應(yīng)用與程序設(shè)計(jì)大賽）一，指導(dǎo)原則本項(xiàng)比賽目的在于通過(guò)對(duì)軸智能化機(jī)械手臂的程序設(shè)計(jì)與實(shí)際應(yīng)用的開(kāi)發(fā)實(shí)踐，鍛煉學(xué)生對(duì)新知識(shí)新技術(shù)的自我學(xué)習(xí)掌握的能力，積累應(yīng)用新知識(shí)新技術(shù)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，培養(yǎng)其綜合工程實(shí)踐素養(yǎng)，從而方便用人單位發(fā)現(xiàn)和選聘優(yōu)秀信息技術(shù)人才。二，參賽說(shuō)明大賽面向全國(guó)全日制在校大學(xué)生（高職、本科、研究生）本項(xiàng)比賽以學(xué)校為單位報(bào)名，不接受個(gè)人報(bào)名，不接受跨學(xué)校聯(lián)合組隊(duì)報(bào)名；本項(xiàng)比賽為團(tuán)體賽，參賽者以團(tuán)隊(duì)形式參賽，參賽人數(shù)每個(gè)團(tuán)隊(duì)最多不超過(guò)名隊(duì)員和位指導(dǎo)教師，所有人員一經(jīng)報(bào)

2、名，不得更改；報(bào)名方式：第一步：學(xué)校報(bào)名，各報(bào)名單位發(fā)送學(xué)校參賽回執(zhí)傳真或掃描件至全國(guó)組委會(huì)，獲得大賽管理系統(tǒng)帳號(hào)；第二步：學(xué)校負(fù)責(zé)老師登錄大賽管理系統(tǒng)，錄入?yún)①愱?duì)伍報(bào)名信息，報(bào)名成功。（注意：報(bào)名信息一經(jīng)錄入，不得更改）參賽隊(duì)員基本知識(shí)要求1) 語(yǔ)言編程技能2) 電路原理、接線與安裝基本知識(shí)3) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制應(yīng)用的基本知識(shí)4) 視頻技術(shù)的基本原理及應(yīng)用知識(shí)5) 信息網(wǎng)絡(luò)的基本概念及應(yīng)用6) 現(xiàn)代機(jī)器人及手臂控制的基本概念三，比賽流程本項(xiàng)比賽采用初賽、決賽兩級(jí)賽制。初賽時(shí)，各參賽隊(duì)將作品申報(bào)表（帶章掃描件）、設(shè)計(jì)說(shuō)明、設(shè)計(jì)程序提交全國(guó)組委會(huì)，全國(guó)組委會(huì)組織專家進(jìn)行評(píng)審，并據(jù)此評(píng)出入圍全國(guó)總決

3、賽及全國(guó)三等獎(jiǎng)作品名單。（有條件的省份將通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審形式進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審有關(guān)安排另行通知）全國(guó)總決賽集中進(jìn)行，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)演示答辯和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操兩個(gè)環(huán)節(jié)評(píng)出全國(guó)特、一、二等獎(jiǎng)各獎(jiǎng)項(xiàng)；詳細(xì)比賽流程如下圖：學(xué)校報(bào)名學(xué)生報(bào)名授權(quán)申請(qǐng)作品申報(bào)初賽全國(guó)決賽學(xué)校確定大賽負(fù)責(zé)人、聯(lián)系人；發(fā)送學(xué)校參賽回執(zhí)至全國(guó)組委會(huì)；名隊(duì)員、名指導(dǎo)老師；負(fù)責(zé)老師通過(guò)大賽管理系統(tǒng)帳號(hào)直接線上報(bào)名；（一經(jīng)報(bào)名，不得更改）通過(guò)大賽組委會(huì)獲得機(jī)器人手臂資料和軟件授權(quán)通過(guò)技術(shù)支持單位獲得遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室使用授權(quán)（或進(jìn)行軟硬件平臺(tái)租購(gòu)）作品申報(bào)表（帶章掃描件）；設(shè)計(jì)報(bào)告、設(shè)計(jì)程序（可執(zhí)行版）；作品功能演示解說(shuō)視頻（分鐘）初審評(píng)出入圍總決賽名單及全國(guó)三等

4、獎(jiǎng)；部分有條件的省份進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)審（現(xiàn)場(chǎng)安排另行通知）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)演示答辯、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操兩環(huán)節(jié)完成；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操每隊(duì)不超過(guò)三名選手參加全國(guó)三等獎(jiǎng)等部分獲獎(jiǎng)證書(shū)郵寄形式發(fā)放；頒獎(jiǎng)全國(guó)二等獎(jiǎng)以上獎(jiǎng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)放賽程安排學(xué)校報(bào)名：年月日年月日學(xué)生報(bào)名：年月日年月日作品提交：年月日前初賽評(píng)審：年月日 年月日2/10決賽入圍名單發(fā)布：年月日前全國(guó)總決賽：年月日頒獎(jiǎng)典禮：年月日四，比賽平臺(tái)與環(huán)境說(shuō)明比賽硬件平臺(tái)本次比賽所選用的硬件平臺(tái)是美國(guó)公司開(kāi)發(fā)的一款軸智能化機(jī)械臂，如下圖所示。圖軸智能化機(jī)械手臂實(shí)物及軸的定義該款軸智能機(jī)械臂是機(jī)器人研發(fā)的最新成果，具有極高的智能性、靈活性、精確性、多聯(lián)動(dòng)控制的特點(diǎn)。它是一種創(chuàng)新的軸機(jī)器手

5、臂結(jié)構(gòu)，利用多軸結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的優(yōu)越性，使手臂能夠在三維立體空間內(nèi)做出各種類似人類手臂的彎曲、伸展、抓取等動(dòng)作，甚至可完成多種人類手臂難以實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作任務(wù)。該機(jī)器人手臂的各個(gè)關(guān)節(jié)可獨(dú)立控制以確保手臂動(dòng)作的流暢性、快速性、精確性及可重復(fù)性。用戶可通過(guò) 圖形軟件包和包的編程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)手臂各關(guān)節(jié)的配置和控制，從而完成手臂的精確操作。該機(jī)械手臂由一個(gè)軸手臂和一個(gè)末端控制器件組成，包括手爪，攝像頭等部件。所有關(guān)節(jié)軸完全獨(dú)立，可單獨(dú)或聯(lián)動(dòng)控制，手爪可進(jìn)行抓、放及旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。圖是可配合使用的末端控制器件，各參賽隊(duì)可根據(jù)自己的參賽內(nèi)容選取適當(dāng)?shù)哪┒丝刂破骷?。挾抓?lián)動(dòng)手套攝像頭圖可供使用的機(jī)械臂末端控制器件3/10該機(jī)械

6、臂驅(qū)動(dòng)及執(zhí)行結(jié)構(gòu)是采用多個(gè)高品質(zhì)伺服齒輪減速馬達(dá)組成，其高性能，高智能執(zhí)行器能夠反饋位置、速度、電壓和溫度等重要信息。機(jī)器人手臂內(nèi)置有一個(gè)多通道伺服電機(jī)主控系統(tǒng)，除了用于控制個(gè)自由度電機(jī)外還可以控制更多種類的末端設(shè)備。主控制器可通過(guò)接口、有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等通訊接口和或嵌入式設(shè)備進(jìn)行通訊以完成系統(tǒng)仿真及配置操作。系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)：軸的定義及范圍：肩 基礎(chǔ)關(guān)節(jié)度肩俯仰度肩偏航度肘俯仰度腕滾動(dòng)度腕偏航度腕俯仰度動(dòng)作性能指標(biāo)：額定負(fù)荷克最大有效負(fù)荷克額定速度米秒關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)分高厘米伸展厘米重復(fù)精度厘米比賽軟件環(huán)境軸智能化機(jī)械手臂系統(tǒng)軟件包括一個(gè)（維立體視覺(jué)）（圖形用戶接口）軟件包，列表軟件包及用戶次開(kāi)發(fā)軟件包。下圖是軟件包的一個(gè)拷屏圖例。圖軟件圖例軟件包可提供給用戶一個(gè)軸智能化機(jī)械手臂系統(tǒng)的維立體圖形仿真環(huán)境。利用這一軟件系統(tǒng)，用戶可進(jìn)行以下系統(tǒng)功能：（ 1） 用戶學(xué)習(xí)如何操作使用機(jī)械手臂系統(tǒng)。利用這一軟件包，用戶可在系統(tǒng)完全脫機(jī)的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)仿真設(shè)計(jì)，在軟件界面上看到和實(shí)際機(jī)械手臂完全一樣的虛擬影像，可以用一個(gè)鼠標(biāo)器的配合下實(shí)現(xiàn)指定動(dòng)作控制。（ 2） 用戶可用這一軟件包設(shè)計(jì)虛擬機(jī)械手臂的具體操作動(dòng)作。用戶利用一個(gè)鼠標(biāo)器在一個(gè)空間內(nèi)完成某一個(gè)特定任務(wù)的實(shí)際操作。軟件系統(tǒng)將記錄這一操作過(guò)程并將其轉(zhuǎn)化為一系列動(dòng)作數(shù)據(jù)，然后通過(guò)接口或網(wǎng)