第五屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽

1、第五屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽（沈陽(yáng)賽）命題說(shuō)明及實(shí)施方案1. 競(jìng)賽主題本屆競(jìng)賽主題為“無(wú)碳小車越障競(jìng)賽” 。要求經(jīng)過(guò)一定的前期準(zhǔn)備后， 在比賽現(xiàn)場(chǎng)完成一臺(tái)符合本命題要求的可運(yùn)行 的機(jī)械裝置，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性運(yùn)行考核。每個(gè)參賽作品需要提交相關(guān)的設(shè)計(jì)、 工藝及創(chuàng)業(yè)企劃書 3 個(gè)文件及長(zhǎng)度為 3 分鐘的關(guān)于參賽作品設(shè)計(jì)及制作過(guò)程的匯 報(bào)視頻。2. 競(jìng)賽命題本屆競(jìng)賽命題為“ 以重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)的具有方向控制功能的自行小車 ”。 設(shè)計(jì)一種小車，驅(qū)動(dòng)其行走及轉(zhuǎn)向的能量是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，由給定重力 勢(shì)能轉(zhuǎn)換而得到的。該給定重力勢(shì)能由競(jìng)賽時(shí)統(tǒng)一使用質(zhì)量為 1Kg 的標(biāo)準(zhǔn)砝碼 （ 50 65 mm ，碳鋼

2、制作）來(lái)獲得，要求砝碼的可下降高度為 400 2mm 。標(biāo) 準(zhǔn)砝碼始終由小車承載，不允許從小車上掉落。圖 1 為小車示意圖。圖 1 無(wú)碳小車示意圖要求小車在行走過(guò)程中完成所有動(dòng)作所需的能量均由此給定重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換 而得，不可以使用任何其他來(lái)源的能量。要求小車具有轉(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)。其中一輪為轉(zhuǎn)向輪，另外二輪為行進(jìn)輪 ，允許二行進(jìn) 輪中的一個(gè)輪為從動(dòng)輪。 具體設(shè)計(jì)、 材料選用及加工制作均由參賽學(xué)生自主完成。3. 競(jìng)賽安排每個(gè)參賽隊(duì)由 3 名在校本科大學(xué)生和 1 名指導(dǎo)教師及 1 名領(lǐng)隊(duì)組成，參加校、 省及全國(guó)競(jìng)賽。

3、3.1 本校制作 參賽隊(duì)按本競(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 一臺(tái)參賽小車。3.2 集中參賽1）攜帶在本校制作完成的小車作品參賽。2）報(bào)到時(shí)提交參賽作品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案、 加工工藝方案及創(chuàng)業(yè)企劃書共 3 個(gè)文件（分別提交紙質(zhì)版文件一式 2 份、電子版文件 1 份），文件按本 競(jìng)賽秘書處發(fā)布的統(tǒng)一格式編寫。3）提交 1 份 3 分鐘的視頻， （格式要求： MPEG 文件， DVD-PAL 4:3 ， 24 位，720 x576 ，25 fps ，音頻數(shù)據(jù)速率 448 kbps 杜比數(shù)碼音頻 48KHz） ，視頻的內(nèi)容是關(guān)于本隊(duì)參賽作品賽前設(shè)計(jì)及制作過(guò)程的匯報(bào) 及說(shuō)明4）提交

4、 PPT文件 1 份，內(nèi)容是闡述小車的設(shè)計(jì)、制作方案說(shuō)明及體會(huì)。3.3 方案文件要求1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案文件完整性要求：小車裝配圖 1 幅、要求標(biāo)注所有小車零件（ A3 紙 1 頁(yè)）；裝配爆炸圖 1幅（所用三維軟件自行選用， A3 紙1 頁(yè)）；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)展開圖 1 幅（ A3 紙 1 頁(yè)）；設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1-2 頁(yè)（A4 ）。正確性要求：傳動(dòng)原理與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算正確，選材和工藝合理。創(chuàng)新性要求：有獨(dú)立見解及創(chuàng)新點(diǎn)。規(guī)范性要求：圖紙表達(dá)完整，標(biāo)注規(guī)范；文字描述準(zhǔn)確、清晰。2）工藝設(shè)計(jì)方案文件按照中批量（ 5000 臺(tái)/ 年）的生產(chǎn)綱領(lǐng)，自選作品小車上一個(gè)較復(fù) 雜的零件，完成并提交工藝設(shè)計(jì)方案報(bào)告（ A4，

5、23 頁(yè)）。要求采用統(tǒng) 一的方案文件格式（網(wǎng)上下載） 。3）創(chuàng)業(yè)企劃書按照中批量（ 5000 臺(tái)/ 年）對(duì)作品小車產(chǎn)品做創(chuàng)業(yè)企劃書（ A4，3 4 頁(yè)），內(nèi)容包括工藝成本核算、生產(chǎn)成本分析以及綜合成本分析，還 包括市場(chǎng)預(yù)測(cè)分析、人力資源和工程管理可行性綜合分析等。要求創(chuàng)業(yè) 企劃設(shè)計(jì)目標(biāo)明確，文件完整，測(cè)算合理，表達(dá)清楚。采用統(tǒng)一的方案文件格式（網(wǎng)上下載）4. 競(jìng)賽項(xiàng)目4.1 第一輪“ S”型賽道避障行駛競(jìng)賽經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)公開抽簽，在 200 300mm 范圍內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)“ S”型賽道第一輪 障礙物間距變化值和變化方向。競(jìng)賽小車在前行時(shí)能夠自動(dòng)繞過(guò)賽道上設(shè)置的障礙物，如圖 2 。賽道寬度 為 2 米，障礙

6、物為直徑 20mm 、高 200mm 的圓棒， 沿賽道中線從距出發(fā)線 1 米處開始按間距 1 米擺放，擺放完成后， 將偶數(shù)位置的障礙物按抽簽得到的礙 物間距變化值和變化方向進(jìn)行移動(dòng)（正值遠(yuǎn)離，負(fù)值移近） ，形成的即為競(jìng)賽 時(shí)的賽道。以小車前行的距離和成功繞障數(shù)量來(lái)評(píng)定成績(jī)， 。參賽前，各隊(duì)加載由競(jìng)賽組委會(huì)統(tǒng)一提供的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，在指定的賽道上進(jìn) 行比賽。小車出發(fā)位置自定，但不得超過(guò)出發(fā)端線和賽道邊界線。每隊(duì)小車運(yùn) 行 2 次，取 2 次成績(jī)中的最好成績(jī)。圖 2 無(wú)碳小車在重力勢(shì)能作用下自動(dòng)行走示意圖小車有效的繞障方法為：小車從賽道一側(cè)越過(guò)一個(gè)障礙后，整體越過(guò)賽道 中線且障礙物不被撞倒或推出障礙物定

7、位圓；連續(xù)運(yùn)行，直至小車停止。小車 有效的運(yùn)行距離為：停止時(shí)小車最遠(yuǎn)端與出發(fā)線之間的垂直距離。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每米得 2 分，測(cè)量讀數(shù)精確到毫米；每成功繞過(guò) 1 個(gè)障礙得 8 分，以車體投影全部越過(guò)賽道中線為判據(jù)。 1 次繞過(guò)多個(gè)障礙時(shí)只算 1 個(gè)；多 次繞過(guò)同 1 個(gè)障礙只算 1 個(gè)；障礙被撞倒或推開均不得分。4.3 參賽徽標(biāo)的設(shè)計(jì)及 3D 打印制作由 1 名參賽隊(duì)員參與競(jìng)賽；經(jīng)抽簽，按照大賽統(tǒng)一規(guī)定要求，在計(jì)算機(jī)上 設(shè)計(jì) 3D 打印圖樣，繪制出圖樣的零件圖，零件圖上需標(biāo)示出配合尺寸公差， 并用 3D 打印制作出來(lái)。本項(xiàng)內(nèi)容應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，違規(guī)減分，逾時(shí)不能 進(jìn)入后續(xù)比賽。本項(xiàng)內(nèi)容在規(guī)定時(shí)間內(nèi)

8、完成得滿分，違規(guī)或延時(shí)完成者減分， 不能完成者不得分。4.4 參賽小車機(jī)械拆卸及重裝再次重復(fù)進(jìn)行前面所述的抽簽，確定新的“ S”所需間距。由 2 名參賽隊(duì)員參與競(jìng)賽； 對(duì)本隊(duì)參賽小車上的所有零件進(jìn)行拆卸，裁判 人員根據(jù)爆炸圖進(jìn)行檢查，完成后，按照新的抽簽結(jié)果，重新裝配小車。拆裝 工具自帶，對(duì)違反規(guī)定的行為按減分法處理?，F(xiàn)場(chǎng)將提供鉗工臺(tái)。如需使用機(jī) 床加工，可提出申請(qǐng)，經(jīng)裁判批準(zhǔn)，可到車間進(jìn)行普車、普銑、鉆孔等常規(guī)加 工作業(yè)，所需刀具和量具自備。本項(xiàng)內(nèi)容在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成得滿分，違規(guī)或延 時(shí)完成者減分，不能完成者不得分。4.5 第二輪小車避障行駛競(jìng)賽 用裝配調(diào)試完成的小車，再次進(jìn)行避障行駛競(jìng)賽，規(guī)

9、則同 4.1 ， 4.2 。4.6 現(xiàn)場(chǎng)問辯根據(jù)參賽隊(duì)數(shù)量，經(jīng)各隊(duì)自愿申請(qǐng)或通過(guò)抽簽產(chǎn)生參加答辯環(huán)節(jié)的參賽 隊(duì)。答辯問題涉及本隊(duì)參賽作品的設(shè)計(jì)、制造工藝、成本及管理等相關(guān)知識(shí)。參與答辯的參賽隊(duì)按答辯得分由高到低排序， 得分高于答辯平均分的隊(duì)將獲得 總分加分，得分低于答辯平均分的隊(duì)將得到總分減分。4.7 方案評(píng)審由方案評(píng)審組對(duì)每個(gè)參賽隊(duì)提交的方案文件進(jìn)行評(píng)閱， 此環(huán)節(jié)滿分 50 分， 其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 15 分、加工工藝方案 15 分、創(chuàng)業(yè)企劃書 20 分。5. 獎(jiǎng)項(xiàng)分配 按不同參賽項(xiàng)目計(jì)算各隊(duì)總成績(jī)，按各項(xiàng)成績(jī)之和由高到低，設(shè)一、二、 三等獎(jiǎng)，一等獎(jiǎng) 30% ，二等獎(jiǎng) 30% ，其余為三等獎(jiǎng)、優(yōu)秀獎(jiǎng)和無(wú)獎(jiǎng)。6 場(chǎng)地挑戰(zhàn)賽本項(xiàng)比賽為最小障礙物間距挑戰(zhàn)賽，為“ S”型賽道。“S” 型賽道，要求 完成連續(xù) 10 個(gè)障礙物成功繞行。每個(gè)參賽隊(duì)可以報(bào)名參加一項(xiàng)挑戰(zhàn)賽，挑戰(zhàn) 賽需提前報(bào)名， 并提交挑戰(zhàn)的最小障礙物間距和按報(bào)名最小障礙物間距成功運(yùn) 行的視頻記錄資料。根據(jù)報(bào)名成績(jī)排序，進(jìn)入挑戰(zhàn)賽。挑戰(zhàn)賽可以使用與常規(guī)賽不同的小車，但所用小車