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第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛(合肥赛)命题说明及实施方案

发布时间:2016-06-21

 

第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛

(合肥赛)命题说明及实施方案

 

1.竞赛命题

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

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砝码(钢制¢50×65mm)。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。

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)

转向驱动控制模块

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

赛道边缘设有高度为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3°±1°,下坡道的坡度1.5°±0.5°;坡顶高度40±2mm,坡顶长度为250±2mm。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

3.1 本校制作

3.2 集中参赛

   2)   设计方案和零件加工工艺方案;中册包括:电路设计方案;下册包括:创业企划书(每册分别提交纸质版文件一式2份、电子版文件1份)。文件按竞赛秘书处发布的统一格式编写。

   4)   3.3 完整性要求:小车装配图1幅、要求标注所有小车零件(A31页);

装配爆炸图1幅(所用三维软件自行选用, A31页);

传动机构展开图1幅(A31页);

设计说明书1-2页(A4)。

正确性要求:传动原理与机构设计计算正确,选材和工艺合理。

创新性要求:有独立见解及创新点。

规范性要求:图纸表达完整,标注规范;文字描述准确、清晰。

按照中批量(5000/年)的生产纲领,自选作品小车上一个较复杂的零件,完成并提交工艺设计方案报告(A423页)。要求采用统一的方案文件格式(网上下载)。

完整性要求:程序流程图1幅(A41页);

电路图1幅,要求标注所有电子元器件(A41页);

PCB板图1幅(A41页);

电路设计说明书1-2页(A4)。

正确性要求:控制原理与电路设计正确,器件选则合理。

创新性要求:有独立见解及创新点。

规范性要求:图纸表达完整,标注规范;文字描述准确、清晰。

按照中批量(5000/年)对作品小车产品做创业企划书(A434页),内容包括工艺成本核算、生产成本分析以及综合成本分析,还包括市场预测分析、人力资源和工程管理可行性综合分析等。要求创业企划设计目标明确,文件完整,测算合理,表达清楚。采用统一的方案文件格式(网上下载)。

4.竞赛项目

4.1 第一轮小车避障行驶竞赛

相邻障碍墙之间最小间距为1米的规则,抽签确定障碍墙的摆放位置,摆放后划线以确定各障碍的具体位置;由抽签决定出发线的位置。

4.2主控电路板焊接及调试

4.3小车行进轮的设计及激光切割

4.4参赛小车机械拆卸

4.5小车机电联合调试

各队3名队员一起,将2个新加工的行进轮和主控电路板安装到小车上,并完成调试。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,如果新制作的行进轮有问题,可申请使用原来的行进轮,每个扣3分,同时后续行驶竞赛得分扣除20%;如果主控电路板有问题,可申请使用原来的主控电路板,扣5分,同时后续行驶竞赛得分扣除20%;联调无法完成者不能进入后续比赛。

4.6第二轮小车避障行驶竞赛

4.7 现场问辩

4.8 方案评审

5.成绩及奖项分配