第二屆競賽參賽命題-南京航空航天大學教務處

1、附件 1南京航空航天大學大學生工程訓練綜合能力競賽命題及規(guī)則2012-6-151. 本屆競賽主題： 本屆校級競賽由工程訓練中心 （以下簡稱中心） 承辦，主題為“無碳小車越障競賽”。2. 競賽要求及說明本次競賽共兩個競賽項目；學生以小組形式參賽，每組 3 人，只能選擇 1 個競賽 項目參賽。每個參賽作品需提交結構設計報告（電子檔和一份紙質文檔） ；通過設計 報告評審，確定入圍參賽小組，組織進行現(xiàn)場競爭性運行考核。本次競賽流程如下：1）參賽小組于 9月 5日前提交參賽作品結構設計報告；2）設計報告評審，取一定比例確定入圍參賽小組，進入制作及現(xiàn)場競賽階段；3）入圍小組自主組織、實施作品制作，學校給予

2、一定資助；4）現(xiàn)場競賽（具體時間另行通知） ；5）獎項評定。 結構設計報告要求如下：1）完整性要求：設計說明書（ A4）小車裝配工程圖（ A4 圖紙 1頁）；2 ） 正確性要求：傳動原理與機構設計正確，選材和工藝合理；3） 創(chuàng)新性要求：有獨立見解及創(chuàng)新設計思想；4） 規(guī)范性要求：圖紙表達完整，標注正確；文字描述準確、清晰。3. 競賽命題：以重力勢能驅動的具有方向控制功能的自行小車 設計一種小車，驅動其行走及轉向的能量是根據能量轉換原理，由給定重力勢 能轉換來的。給定重力勢能為 4 焦耳（取 g=10m/s 2 ），競賽時統(tǒng)一用質量為 1Kg 的 重塊（ 5065 mm ，普通碳鋼）鉛垂下降來獲

3、得，落差 400 2mm ，重塊落下后， 須被小車承載并同小車一起運動，不允許從小車上掉落。圖 1 為小車示意圖。圖 1 ：無碳小車示意圖要求小車行走過程中完成所有動作所需的能量均由此重力勢能轉換獲得，不可 使用任何其他的能量來源。要求小車具有轉向控制機構，且此轉向控制機構具有可調節(jié)功能，以適應放有 不同間距障礙物的競賽場地。要求小車為三輪結構， 具體設計、 材料選用及加工制作均由參賽學生自主完成4. 競賽項目 I：競賽小車在前行時能夠自動交錯繞過賽道上設置的障礙物。障礙物為直徑 20mm 、高 200mm 的多個圓棒，沿直線等距離擺放。以小車前行的距離和成功繞障 數(shù)量來綜合評定成績。見圖 2

4、 。圖 2： 無碳小車在重力勢能作用下自動行走示意圖4.1 現(xiàn)場競賽4.1.1 第一競賽環(huán)節(jié) 攜帶制作完成的作品，在集中比賽現(xiàn)場，加載由競賽組委會統(tǒng)一提供的勢能重 塊（ 50 65 mm 普通碳鋼，質量為 1Kg），在指定的賽道上（體育館木質地板）進 行比賽，賽道寬度為 2 米，賽道邊界線是 40*60mm 矩形鋼管。出發(fā)端線距第一個 障礙及障礙與障礙之間的間距均為 1 米。小車出發(fā)時不準超過出發(fā)端線和賽道邊界 線，小車位置及角度自定，每隊有 2 次機會，計算時取 2 次成績中的最好成績。小車有效的繞障方法為：小車從賽道一側越過一個障礙后，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

5、，視為通過） ；重復上述動作，直至小車停止。小車有效的運行距離為：停止時小車距出發(fā)線最遠端與出發(fā)線之間的垂直距離。測量此距離，每米得 2 分，測量讀數(shù)精確到毫米；每繞過一個障礙得 8 分（以 小車整體越過賽道中線為準） ，一次繞過 2 個或 2 個以上障礙時只算 1 個；多次繞 過同 1 個障礙時只算 1 次，障礙物被撞倒不得分；障礙物未倒，但被完全推出定位 圓區(qū)域（ 20 mm ）也不得分。4.1.2 第二競賽環(huán)節(jié)按新的障礙物間距調整小車后，進行小車運行比賽。1） 經現(xiàn)場公開抽簽，在 1 米100mm 范圍內產生一個新的障礙物間距。2）本組各隊根據新的障礙物間距對自己的小車進行調整裝配或修配

6、。組委會 在現(xiàn)場提供普通車床、鉗工臺及調試場地。在規(guī)定的時間內，各隊應完成 調整修配內容。參賽各隊攜帶調整修配后小車，在調整障礙物間距后的競賽場地上進行比賽。5. 競賽項目小車在半張標準乒乓球臺（長 1525mm 、寬 1370mm ）上，繞相距一定距離的 兩個障礙沿 8 字形軌跡繞行，繞行時不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺。障礙物 為直徑 20mm 、長 200mm 的 2 個圓棒，相距一定距離放置在半張標準乒乓球臺的 中線上，以小車完成 8 字繞行圈數(shù)的多少來綜合評定成績。見圖 3。圖 3 ： 競賽項目二所用乒乓球臺及障礙設置圖5.1 現(xiàn)場競賽5.1.1 第一競賽環(huán)節(jié)攜帶制作完成好的作品，

7、在集中比賽現(xiàn)場，使用競賽組委會統(tǒng)一提供的勢能重 塊，（ 50 65 mm 普通碳鋼，質量為 1Kg ），在半張標準乒乓球臺（長 1525mm 、 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2 個障礙物沿 8 字形軌跡繞行，出發(fā)點自定，繞行時不可以撞倒障礙物，不可以掉 下球臺，勢能重塊在整個繞行過程中不允許掉落。每隊有 3 次機會，計算時，采用3 次成績中最好成績。一個成功的 8 字繞障方式為：小車在沒撞倒障礙物、沒掉下球臺的情況下，行 走軌跡為繞過兩個障礙的封閉 8 字形，兩個障礙分別在 8 字的一個封閉環(huán)內。比賽 中，小車應重復上述動作，直至小車停

8、止，障礙被撞倒后，裁判會扶起。小車繞障 過程中每成功完成一個 8 字繞障得 12 分；完成 8 字繞行，只繞過 1 個障礙，得 6 分；完成 8字繞行，沒有繞過障礙，得 2分；繞障過程中，一次繞過 2 個障礙，按 只繞過 1 個障礙計分；沒有完成 8 字繞行，不論是否繞過障礙，均不得分。障礙物 被撞倒或被完全推出定位圓區(qū)域（ 20mm ），視為沒有繞過障礙；小車擦碰障礙， 障礙物未倒，也沒將障礙物推出定位圓區(qū)域，視為通過。勢能重塊脫離小車、小車 停止或小車掉下球臺比賽結束。5.1.2 第二競賽環(huán)節(jié)按新的障礙物間距調整小車后，進行小車運行比賽。1） 經現(xiàn)場公開抽簽，在 300-500mm 范圍內產生一個新的障礙物間距。2）參賽各隊根據調整后的障礙間距，對自己的小車進