遼寧省“中銀杯”第二十屆職業(yè)院校技能大賽（高職組）GK20019人工智能機器人系統(tǒng)集成及應用

遼寧省“中銀杯”第二十屆職業(yè)院校

技能大賽“人工智能機器人系統(tǒng)集成及應用”

賽項規(guī)程

一、賽項名稱

賽項編號：GK20019

賽項名稱：人工智能機器人系統(tǒng)集成及應用

賽項組別：高職

賽項所屬產業(yè)類別：學生崗課賽證融通比賽

二、競賽目的

機器人的研發(fā)、制造、應用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造

業(yè)水平的重要標志。近年來，全球機器人領域相關創(chuàng)新機構與科技企

業(yè)圍繞人工智能、人機協作、多技術融合等領域不斷探索，在倉儲運

輸、智能工廠、醫(yī)療康復等領域的應用不斷深入，推動機器人成為構

建后疫情時代生產力的核心力量。持續(xù)高漲的應用市場需求，有力拉

動機器人產業(yè)技術創(chuàng)新、產品研發(fā)、系統(tǒng)集成、人才培育及公共服務

體系建設，為機器人產業(yè)發(fā)展營造良好的生態(tài)環(huán)境。

人工智能作為新時代的科技產物，近些年來，在科學技術的飛速

發(fā)展下，得到了成熟穩(wěn)定的發(fā)展，在各個領域被廣泛應用。與此同時，

在新時代社會發(fā)展的時代背景下，我國先進的科學技術引領我國各個

行業(yè)步入了自動化、智能化、數字化時代，各個生產行業(yè)為了追求高

質量、高產出，利用人工智能技術，實現產品精準化、一致化、量產

化，進而積極推進各個行業(yè)的實現智能化發(fā)展。將人工智能技術與機

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器人技術集成在各個領用的應用已經是技術新技術發(fā)展的趨勢。

首先，人工智能機器人系統(tǒng)集成應用不僅可以有效的降低人工誤

差，與此同時還可以搜集整理操作流程中的數據信息；其次，通過人

工智能技術，優(yōu)化控制系統(tǒng)，借助計算機智能系統(tǒng)，利用大數據分析，

為產品的質量以及工作效率的提升提供更有效的保障，為企業(yè)提升市

場競爭力。

因此，本賽項通過模擬真實工業(yè)/商業(yè)情景環(huán)境，以深度學習框

架在智能視覺、語音識別、自然語言處理等領域的應用，培養(yǎng)參賽選

手對人工智能集成平臺部署、數據標注、模型構建、人臉識別、語音

識別、智能機器人系統(tǒng)裝調、路徑規(guī)劃等綜合應用能力，結合成熟的

人工智能技術模塊，培育學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，通過接近

真實情況的生產安全競賽場景，加速職業(yè)轉化進程。為“中高職貫通”

模式下的高技能高技術人才培養(yǎng)創(chuàng)建實踐成長路徑，為行業(yè)、企業(yè)培

養(yǎng)具有一定創(chuàng)新能力以及“人工智能技術+自動化、電子信息相關”

背景的技術技能型復合人才。

本賽項通過競賽，推動制造大類自動化技術類、電子信息大類電

子信息類相關專業(yè)方向課程的探索與實踐；培養(yǎng)出一批在人工智能技

術應用領域具備專業(yè)水平的師資隊伍，使其成為院校智能制造相關專

業(yè)建設的骨干力量；引領院校專業(yè)建設與課程改革，提高院校相關專

業(yè)的建設水平。

三、競賽內容

（一）競賽內容

本賽項以人工智能機器人系統(tǒng)集成及應用實訓平臺作為競賽平

臺，根據給定的任務書圍繞人工智能與智能機器人集成系統(tǒng)技術在工

業(yè)、生活、消費等多個領域的應用進行競賽。競賽內容涵蓋人工智能

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應用技術、機器視覺技術、智能機器人技術、PLC控制技術、交互系

統(tǒng)編程等內容，綜合考查參賽選手人工智能機器人系統(tǒng)集成及應用平

臺的技術應用與項目任務的實施作業(yè)能力。

（二）競賽模塊及時長

1.競賽時長

現場競賽總時長為3小時。

2.競賽模塊

(1)人工智能應用技術（25%）：

完成數據集的收集和篩選，后進行數據標注。選擇合適的人工智

能模型完成模型訓練、導入模型、云端部署等考核任務。同時部署開

通云推理及人臉識別等服務功能，配合硬件系統(tǒng)完成人工智能的場景

應用，以上為考核重點；

(2)機器視覺技術（15%）：

運用視覺系統(tǒng)標定、定位、識別等功能，設計配合機器人和視覺

通訊，輸出視覺方案流程圖，輔助機器人完成坐標轉換、空間定位，

完成工件的檢測、識別、抓取、碼放等動作，以上為考核重點；

(3)智能機器人技術（15%）：

規(guī)劃編寫機器人合理且高效的動作流程，避免運行風險，通過示

教編程、腳本編程，同時輔以視覺系統(tǒng)標定和通訊、PLC系統(tǒng)通訊控

制，完成機器人在系統(tǒng)集成中的任務動作為考核重點；

(4)PLC控制技術（20%）：

參考給定的PLC初始程序、相應的I/O地址表、機器人分揀動

作流程以及上位機的通信要求，編寫PLC功能程序，完成對傳感器、

電機、氣缸、供氣系統(tǒng)的智能控制，輔助系統(tǒng)聯調為考核重點；

(5)交互系統(tǒng)編程（15%）：

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完成交互系統(tǒng)的界面設計，可以實現在計算機系統(tǒng)上通過界面實

訓賬戶管理、指令下發(fā)、信息記錄、數據實時同步等功能為考核重點；

(6)職業(yè)素養(yǎng)與安全意識（10%）：

弘揚工匠精神，推動智能裝備的高質量發(fā)展。競賽現場考察參賽

隊組織管理、團隊協作、工作效率、操作規(guī)范、收納整理及安全意識

等職業(yè)素養(yǎng)。

四、競賽方式

（一）根據人工智能機器人系統(tǒng)集成及應用大賽特點（任務量重，

技能廣泛等），采取團體比賽形式，大賽需要采取組隊的形式進行，

每個參賽隊由2名選手和1-2名指導教師組成。

（二）2名選手在競賽現場按照競賽任務要求，相互配合完成比

賽任務，協作進行裝調、部署、編程等工作。

五、競賽流程

（一）競賽日程安排表

具體的競賽日期，由大賽執(zhí)委會統(tǒng)一規(guī)定，本賽項競賽3天，

第一天上午選手報到，下午召開賽前說明會和安排選手熟悉賽場；第

二、三天進行正式比賽；第三天舉行賽后閉賽式、頒發(fā)獲獎證書。

競賽日程表如表1所示，因參賽隊伍規(guī)模變化，最終日程安排以賽

前說明會公布版本為準。

表1競賽日程表

日期時間內容

08:00-14:00報到、酒店入住、賽事相關資料領取

1.賽前說明會（指導教師必須參加）

15:00-16:00

賽前第一天2.參賽隊伍分組及比賽場次抽簽

16:00-17:00參賽隊伍前往比賽場地熟悉環(huán)境

16:00-17:00裁判會議

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08:00-08:15賽前準備（第一組參賽隊伍檢錄）

08:15-08:30參賽隊伍檢查比賽設備

08:30-11:30上午比賽時間；專家、裁判組評分

11:30-14:00午餐、休息時間

比賽第一天

14:00-14:15賽前準備（第二組參賽隊伍檢錄）

14:15-14:30參賽隊伍檢查比賽設備

14:30-17:30下午比賽時間；專家、裁判組評分

17:30-18:00返回住宿地點

08:00-08:15賽前準備（第三組參賽隊伍檢錄）

08:15-08:30參賽隊伍檢查比賽設備

08:30-11:30上午比賽時間；專家、裁判組評分

參賽隊伍1小時內向裁判長提交申訴和仲

比賽第二天11:30-13:00

裁，仲裁組需在1小時內復議最終結果

12:00-14:00午餐、休息時間

14:00-15:00頒獎典禮、閉賽式

15:00-17:00返程

（二）競賽流程圖

各參賽隊按照競賽流程圖完成競賽，競賽流程如下圖1所示。

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圖1競賽流程圖

六、競賽賽卷

本賽項建立賽卷庫，賽卷數量原則上不少于3套，各套賽卷的

重復率不得超過70%。

正式賽卷于比賽前三天內，把賽卷隨機排序后，在監(jiān)督仲裁組的

監(jiān)督下，由裁判長指定相關人員抽取正式賽卷與備用賽卷。

樣卷在題型、所覆蓋的知識點和技能點、知識點和技能點的配分

比例、自由創(chuàng)意型內容占比、卷面排版等方面應與賽卷保持一致，并

與賽項規(guī)程同時公布。

賽項的樣卷見附件一。

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七、競賽規(guī)則

（一）選手參賽資格要求

參賽選手需為本科層次職業(yè)學校學生、高職（包括技工院校）全

日制在籍學生；五年制高職四至五年級（含五年級）學生可報名參賽。

（二）報名要求

同一學校相同項目參賽隊不超過2支；每支參賽隊伍由2名比賽

選手組成，每隊限報1至2名指導教師，指導教師需為本校專兼職教

師。

人員變更：參賽選手和指導教師報名獲得確認后不得隨意更換。

如備賽過程中參賽選手和指導教師因故無法參賽，須在開賽前10個

工作日前出具書面說明，經大賽組委會辦公室核實后予以更換；報到

后選手因特殊原因不能參加競賽時，由大賽組委會根據賽項特點決定

是否可進行缺員競賽。

（三）賽前準備

1．熟悉場地

（1）選手報到后由主辦方組織各參賽隊熟悉場地。熟悉場地時，

參賽隊限定在觀摩區(qū)活動，不得進入競賽區(qū)。同時召開領隊會議，宣

布競賽紀律和有關規(guī)定。

（2）熟悉場地時應嚴格遵守相關規(guī)定，嚴禁喧嘩、擁擠、打鬧，

避免發(fā)生意外事故。

2.抽簽形式

領隊會議上確定分批抽簽，比賽前20分鐘內參賽隊賽位抽簽，

通過抽簽確定各參賽隊的賽次工位。

（四）正式比賽

1.競賽所用的設備、儀器、工具等由大賽組委會統(tǒng)一提供，各

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參賽隊可以根據需要選擇使用。

2.參賽選手在競賽開始前30分鐘到指定地點檢錄，接受工作人

員對選手身份、資格和有關證件的檢查。競賽計時開始，選手未到的，

視為自動放棄。

3.各參賽隊伍進入工位，檢查設備和材料清單，由裁判長宣布

比賽開始，各參賽隊伍開始競賽。

4.競賽用儀器設備、賽位由抽簽確定，不得擅自變更、調整。

選手在競賽過程中不得擅自離開賽場。如有特殊情況，須經裁判人員

同意。選手休息、飲水、上洗手間等不安排專門用時，統(tǒng)一計在競賽

時間內。競賽計時以賽場設置的時鐘為準。

5.競賽期間，選手不得將手機等通信工具帶入賽場。非同組選

手之間不得以任何方式傳遞信息，如傳遞紙條、用手勢表達信息、用

暗語交換信息等。

6.所有人員在賽場內不得喧嘩，不得有影響其他選手完成比賽

任務的行為。

7.愛護賽場提供的器材，不得移動賽場內臺桌、設備和其它物

品的位置，不得故意損壞設備和儀器。競賽中參賽選手須嚴格遵守相

關操作規(guī)程，確保人身及設備安全，并接受裁判員的監(jiān)督和警示。

8.完成競賽任務期間，不得與其他隊伍選手討論，不得旁窺其

他選手的操作。

9.競賽過程中，有問題應先舉手示意，并與裁判人員協商，按

裁判人員的意見辦理。

10.競賽過程中，選手須嚴格遵守安全操作規(guī)程以確保人身及設

備安全。選手因個人誤操作造成人身安全事故和設備故障時，裁判長

有權中止該隊競賽；如非選手個人原因出現設備故障而無法競賽，由

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裁判長視具體情況做出裁決(調換到備份用賽位或調整至最后場次參

加競賽)。裁判長確定設備故障時可派技術支持人員排除故障后繼續(xù)

競賽，并補足所耽誤的競賽時間。

11.參賽隊如需提前結束競賽，應舉手向裁判員示意，由裁判員

記錄競賽結束時間。參賽隊結束競賽后不得再進行任何操作。

12.選手須按照程序提交競賽結果，配合裁判做好賽場情況記錄

并與裁判一起簽字確認，不得拒簽。

13.不亂擺放工具，不亂丟雜物。完成競賽任務后清潔賽位，工

具、線頭、廢棄物品不得遺留在賽位上。

14.競賽結束后參賽選手應到指定地點等候，待裁判員允許后方

可離開。

15.文明用語，尊重裁判和其他選手，不得辱罵裁判和賽場工作

人員，不得打架斗毆。

16.任何人不得以任何方式暗示、指導、幫助參賽選手，對造成

后果的，視情節(jié)輕重酌情扣除參賽選手成績。

17.競賽過程中，除參加當場次競賽的選手、執(zhí)行裁判員、現場

工作人員和經批準的人員外，其他人員一律不得進入競賽現場；競賽

結束后，參賽人員應根據指令及時退出競賽現場，對不聽勸阻、無理

取鬧者追究責任，并通報批評。

18.裁判長在競賽結束前15分鐘提醒選手，裁判長發(fā)布競賽結

束指令后所有參賽隊立即停止操作，按要求清理賽位，不得以任何理

由拖延競賽時間。

19.參賽選手不得將競賽任務書、圖紙、草稿紙和工具等與競賽

有關的物品帶離賽場，選手必須經現場裁判員檢查許可后方能離開賽

場。

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20.參賽隊需按照競賽要求提交競賽結果，裁判員與參賽選手一

起簽字確認。

（五）成績評定及公布

1．組織分工

在賽項組委會的領導下成立由檢錄組、裁判組和仲裁組組成的成

績管理組織機構。具體要求與分工如下：

（1）檢錄工作人員負責對參賽隊伍（選手）進行點名登記、身

份核對等工作。

（2）裁判組實行“裁判長負責制”。設裁判長1名，全面負責賽

項的裁判管理工作并處理競賽中出現的爭議問題。

（3）裁判員分為現場裁判和評分裁判?，F場裁判按規(guī)定做賽場

記錄，維護賽場紀律，評定參賽隊的現場職業(yè)素養(yǎng)得分；評分裁判負

責對參賽隊伍（選手）的競賽任務完成、競賽表現進行評分。

（4）仲裁組負責接受由參賽隊領隊提出的對裁判結果的申訴，

組織復議并及時反饋復議結果。

2．成績評分

（1）現場評分

現場裁判依據現場評分標準，對參賽隊的操作規(guī)范、現場表現等

進行評分。評分結果由參賽選手、裁判員、裁判長簽字確認。

（2）過程評分

根據參賽選手在分步操作過程中的規(guī)范性、合理性以及完成質量

等，評分裁判依據評分標準按步給分。

（3）抽檢復核

為保障成績統(tǒng)計的準確性，組委會對賽項總成績進行抽檢復核。

錯誤率超過5%的，則認定為非小概率事件，裁判組須對所有成績進

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行復核。

（4）成績公布

由承辦單位信息員將裁判長提交賽項總成績的最終結果錄入賽

務管理系統(tǒng)。承辦單位信息員對成績數據審核后，將賽務系統(tǒng)中錄入

的成績導出打印，經賽項裁判長、仲裁組、監(jiān)督組和賽項組委會審核

無誤后簽字，同時將裁判長、仲裁組及監(jiān)督組簽字的紙質打印成績單

報送賽項組委會和大賽組委會辦公室，由賽項組委會在閉幕式公布競

賽成績。

八、競賽環(huán)境

1.競賽區(qū)域凈空高度不低于3.5m，采光（高頻無閃燈）、照明

和通風良好，環(huán)境溫度、濕度符合設備使用規(guī)定，同時滿足選手的正

常競賽要求。

2.賽場主通道寬3m以上，符合緊急疏散要求。

3.賽場提供穩(wěn)定的水、電、氣源和供電應急設備，并有保安、

公安、消防、設備維修和電力搶險人員待命，以防突發(fā)事件。

4.根據賽項特點，用警示膠帶隔離成競賽區(qū)域構成競賽單元。

每個競賽單元間距不小于1.5m，面積應不小于5㎡，工位桌長不低

于1.2m，寬不低于0.6m。每隊配備電腦桌、電腦等設備。

5.各單元均提供單相交流220V電源供電設備，其供電負荷不小

于2000w，且含安全的接地保護；

6.每個競賽工位應提供性能完好的競賽平臺、相關工具和電腦

1套，安裝競賽所需的相關軟件。

7.賽場設維修服務、醫(yī)療、生活補給站等公共服務區(qū)，為選手

和賽場人員提供服務；設有安全通道，大賽觀摩、采訪人員須在安全

通道內活動，保證大賽安全有序進行。賽事單元相對獨立，確保選手

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獨立開展競賽，不受外界影響；賽區(qū)內的廁所、醫(yī)療點、維修服務站、

生活補給站、垃圾分類收集點等都在警戒線范圍內，確保大賽在相對

安全環(huán)境內進行。

九、技術規(guī)范

賽項參考制造大類自動化技術類、電子信息大類電子信息類相關

專業(yè)的教學標準和專業(yè)課程標準，對接教學實施內容。

（一）相關知識與技能

1．機械結構與電氣調試

2．軟件工程技術

3．人工智能技術應用

（二）技術標準

1.GB/T5271.34-2006人工智能神經網絡

2.GB/T5271.31-2006人工智能機器學習

十、技術平臺

（一）競賽技術平臺標準

賽項組委會提供競賽平臺、計算機及相關工具軟件。主辦方負責

組建局域網，賽場采用網絡安全控制，嚴禁場內外信息交互。

（二）建議使用的比賽器材和技術平臺

為了保證比賽公開、公平、公正，在選擇比賽器材、軟件、技術

平臺均經過嚴格的篩選，所有指標均符合新職業(yè)技能大賽賽項設備與

設施管理辦法的相關標準，確保賽事順利進行。

大賽所有軟件均為正版軟件，建議使用的技術平臺的成熟性、可

靠性、通用性、兼容性均良好。主要涉及的軟件有：機器人編程軟件、

Python編程軟件、PLC編程軟件、視覺編程軟件。

表2賽項使用的軟件

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軟件類型軟件名稱軟件版本軟件選擇

操作系統(tǒng)Windows64位Windows10必選

DobotVisionStudioV1.4.2必選

TIAportalTIAportalV15.1必選

相關軟件NetAssistV4.3.26選用

PythonIDEPython-3.7.5-amd64必選

DobotSCStudioV2.2.1必選

1.操作系統(tǒng)：本賽項采用的操作系統(tǒng)是Windows64位中文專業(yè)版，

該系統(tǒng)是美國微軟公司專門在中國區(qū)發(fā)行的操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)穩(wěn)定性

好，安全性高，支持跨平臺應用，目前在中國市場上，絕大部分品牌

機出廠標配該系統(tǒng)，而且本大賽中所有用到的軟件都能在該平臺上穩(wěn)

定的運行，為大賽提供一個安全、穩(wěn)定的系統(tǒng)平臺環(huán)境。

2.DobotVisionStudio：是一款視覺平臺軟件，該平臺需結合加

密狗使用，能夠滿足視覺定位、測量、檢測和識別等豐富的視覺應用

需求。系統(tǒng)自帶千余種圖像處理算子，算法性能優(yōu)秀，具備強大的視

覺分析工具庫，可快速構建機器視覺應用系統(tǒng)，滿足不同的實驗項目

和應用需求。幫助用戶更清晰直觀地了解機器人視覺套件基本組成和

工作原理。

3.TIAportal：它既是一套面向編程人員的編程工具，又是一套

面向用戶的可視化軟件，集成了傳統(tǒng)的西門子STEP7和WINCC的功能，

可以更加直觀、高效、快速的進行自動化項目的開發(fā)。

4.PythonIDE：是python集成開發(fā)環(huán)境，是用于提供python程

序開發(fā)環(huán)境的應用程序，一般包括代碼編輯器、編譯器、調試器和圖

形用戶界面等工具。Python是目前最受歡迎的程序設計語言之一。

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擁有強大的功能，易于學習和使用。在實際應用中，Python廣泛用

于人工智能、云計算、Web開發(fā)、網絡爬蟲、圖形GUI、金融量化投

資等眾多領域。

5.DobotSCStudio：是一款工業(yè)機器人編程平臺，界面友好，創(chuàng)

新交互式編程，支持用戶二次開發(fā)。并提供多種機械結構的運動學算

法，內置虛擬仿真環(huán)境，實現快速部署現場各種工藝的應用。

6.硬件設備信息介紹：

本次賽項使用的主體競賽平臺是人工智能機器人系統(tǒng)集成及應

用平臺。平臺以四軸機器人M1Pro為核心，同時集成了PLC控制單

元、HMI單元、視覺單元、物料存儲單元、滑槽存儲單元、顏色材質

檢測單元、上料單元和傳送單元，另外還有模塊化接線單元、供氣系

統(tǒng)和電源單元。結合云平臺語音識別、本地數據集訓練，能夠實現基

于人臉識別、語音識別、機器視覺、深度學習、機器人控制等多種技

術融合的未來智能應用場景，可作為日常生活、商業(yè)、工業(yè)等各領域

的人工智能解決方案。

實訓任務可以主要分為六大類：系統(tǒng)軟、硬件安裝及調試、人工

智能架構搭建和部署、PLC控制系統(tǒng)編程、智能機器人/視覺系統(tǒng)編

程、交互系統(tǒng)編程、人工智能系統(tǒng)應用聯調?；A工藝流程如下：人

工智能系統(tǒng)驗證→語音或觸摸屏下單平臺啟動→工件上料→傳送帶

將工件運輸至視覺檢測位→視覺檢測、定位→機器人抓取→機器人分

揀入庫等功能。

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（1）智能機器人單元

DOBOTM1Pro是一款為輕工業(yè)而生的、極具性價比的智能協作

機器人。M1Pro具有無傳感防碰撞檢測功能、拖動示教功能，同時

具備精度高、工作范圍大、功能齊全的特點，并且支持二次開發(fā)，為

用戶提供更大的使用空間。M1Pro能夠完美勝任諸如點焊、視覺識

別分揀、PCB插件等流水線作業(yè)，為智能化工業(yè)系統(tǒng)的建設添磚加瓦。

DobotM1Pro本體實物圖DobotM1Pro工作空間示意圖

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M1Pro技術規(guī)格表：

（2）總控單元

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電器總控模塊配備了西門子S7-1200PLC以及拓展I/0模塊和HMI

觸摸屏三者之間通過交換機進行數據傳送。

其中核心部件PLC（ProgrammableLogicController，PLC，可

編程邏輯控制器）為一種具有微處理器的用于自動化控制的數字運算

控制器，可以將控制指令隨時載入內存進行儲存與執(zhí)行?？删幊炭刂?/p>

器由CPU、指令及數據內存、輸入/輸出接口、電源、數字模擬轉換

等功能單元組成。

組件模型數量規(guī)格參數

一、PLC可編程邏輯控制器

1.100KB工作存儲器/4MB裝載存儲器

2.6個高速計數器（3個高達100kHz；3個高達30kHz）

3.14個DI/10個DQ和2個AI（集成）

4.通過以下方式進行擴展：1個信號板(SB)；8個信號模

塊(SM)；3個通信模塊(CM)

總控制單元1套

二、HMI控制觸控界面

1.顯示區(qū)大?。翰恍∮?.0寸

2.分辨率：不小于800×480

3.供電電源：直流10V~38V

4.背光燈：LED

5.功耗：5W

（3）智能視覺檢測系統(tǒng)

提供基于視覺開發(fā)的基本軟硬件平臺，具有功能豐富、性能穩(wěn)定、

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操作簡便的優(yōu)勢，能夠滿足視覺定位、測量、檢測和識別等豐富的視

覺應用需求。系統(tǒng)自帶千余種圖像處理算子，算法性能優(yōu)秀，具備強

大的視覺分析工具庫，可快速構建機器視覺應用系統(tǒng)，滿足不同的實

驗項目和應用需求。產品配套提供顏色識別、條碼識別、字符識別、

測量、標定、對位、圖像處理等豐富的教學Demo，幫助用戶更清晰

直觀地了解機器人視覺套件基本組成和工作原理。適用于機器視覺技

術、數字圖像處理、機器人與視覺系統(tǒng)等課程。

部分參數表：

傳感器尺寸1/2.5"CMOS

有效像素500萬

色彩彩色

像元尺寸2.2×2.2um

幀率/分辨率44.7fps@2592*1944

數據接口USB3.0

鏡頭接口C-Mount

白色環(huán)形光

光源白色條光

藍色條光

焦距12mm/35mm

（4）競賽計算機配置要求

硬件設備名稱參數數量

1.CPU≧I58300

2.內存≧8GB

電腦2臺/組

3.硬盤≧256GB

4.顯示器：≧21.5英寸LED

十一、成績評定

依據參賽選手完成的情況實施綜合評定，采取裁判組與參賽選手

在競賽結束后面對面的公開評分方式。評定依據結合國家及行業(yè)的相

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關標準和規(guī)范，全面評價參賽選手職業(yè)能力的要求，本著“科學嚴謹、

公正公平、可操作性強”的原則制定評分標準。

（一）評分方法

采取分步得分、累計總分的計分方式，分別計算各子項得分。按

規(guī)定比例計入總分。各競賽項目和競賽總分均按照百分制計分。當出

現參賽隊總分一樣的情況，以完成總時間短參賽隊為優(yōu)勝隊。

在比賽時段，參賽選手如出現擾亂賽場秩序、干擾裁判和監(jiān)考正

常工作等不文明行為的，由裁判長扣減該專項相應分數，情節(jié)嚴重的

取消比賽資格，該專項任務競賽成績?yōu)?分。參賽選手有作弊行為的，

取消比賽資格，競賽成績?yōu)?分。

參賽選手不得在比賽結果上標注含有本參賽隊信息的記號，如有

發(fā)現，取消獎項評比資格。

（二）評分標準

根據賽題的競賽內容設置評分標準，主要考察選手的基本知識，

職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)等。競賽評分將采用以客觀評分為主，定性與定

量結合的方法，客觀公正地評出各賽項任務的分數，總分為100分，

根據評分標準精確打分，具體評分細則表如下；詳細的評分以最終的

賽題評分標準為準。

競賽內容技能點、功能點分值評分方式

機器人安裝定位/機器人接線。

視覺系統(tǒng)安裝定位/視覺系統(tǒng)相機接線。

系統(tǒng)軟、硬件安物料存儲單元安裝定位。過程評分/

15

裝及調試機器視覺相機參數設置，調試相機參數，輸結構評分

出清晰、明亮的圖像。

正確使用標定板完成機器視覺手眼標定。

人工智能架構人臉模型訓練，通過Python編程生成人臉識25過程評分/

19

搭建和部署別模型。結構評分

深度學習模型訓練，利用視覺套件和圖像物

料制作數據集和數據標簽；生成深度學習模

型。

語音技術應用，添加語音識別應用密鑰。

根據任務書完成下達語音控制指令編程，完

成語音系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、機器人系統(tǒng)通訊調

過程評分/

控制系統(tǒng)編程試。20

結構評分

根據任務書要求完成語音指令和PLC程序控

制，實現氣缸、傳送帶等組件功能調試。

完成視覺方案流程圖，對圖像進行識別及深

度學習模型推理，對訂單物料進行分析。

智能機器人/視過程評分/

完成機器人運動控制及通訊調試，按照任務15

覺系統(tǒng)編程結構評分

指導書要求完成工件/產品的定位/抓取/分

揀/碼放。

完成觸摸屏界面設置并可以進行觸發(fā)、下單

等功能。

過程評分/

交互系統(tǒng)編程完成人臉識別認證。15

結構評分

根據任務書完成語音識別、語義理解，并完

界面顯示和下單。

現場操作安全保護符合安全操作規(guī)程。

工具比賽過程中和賽后未擺放整齊，保持賽

職業(yè)素養(yǎng)與安

位的整潔。10過程評分

全意識

愛惜賽場的設備和器材，團隊有分工有合作，

遵守競賽紀律，尊重裁判員、工作人員等。

十二、獎項設定

按照遼寧省教育廳《關于舉辦遼寧省“中銀杯”第二十屆職業(yè)院

校技能大賽的通知》（遼教通【2023】31號）文件執(zhí)行。根據比賽

20

成績，按不超過實際參賽隊數量的10%設置一等獎、20%設置二等獎、

30%設置三等獎。

十三、賽場預案

1.競賽過程中出現設備掉電、故障等意外時，現場裁判需及時

確認情況，聯系現場技術支持人員進行處理，現場裁判登記詳細情況，

填寫補時登記表，報裁判長批準后，方可安排延長補足相應選手的比

賽時間。

2.比賽現場預留2套完整的備用設備，當出現非選手個人原因

造成設備嚴重故障或損壞，導致設備無法正常使用，經現場裁判認可，

裁判長確認，在賽場技術支持人員的支持和裁判的監(jiān)督下，參賽選手

將相關資料轉移至備用設備，繼續(xù)完成競賽任務。

3.本賽項競賽時為各參賽隊獨立作業(yè)，如競賽時某賽位參賽隊

出現意外境況不會影響其它賽位正常比賽，不會由此對成績產生影響。

4.賽場雙路供電和備用電源，設有應急醫(yī)療點，120急救車和

供電車場館外等候。

5.比賽期間發(fā)生大規(guī)模意外事故和安全問題，發(fā)現者應第一時

間報告賽項執(zhí)委會，賽項執(zhí)委會應采取中止比賽、快速疏散人群等措

施避免事態(tài)擴大。賽項出現重大安全問題可以停賽，是否停賽由賽項

執(zhí)委會決定。事后，賽項執(zhí)委會應向大賽執(zhí)委會報告詳細情況。

6.競賽期間進行動態(tài)全程監(jiān)管，設置隔離區(qū)，建立突發(fā)事件綠

色通道。確保如遇受傷、體溫異常等突發(fā)事件，可立即與醫(yī)院形成無

縫對接。

十四、賽項安全

（一）成立相應的安全管理機構負責本賽項籌備和比賽期間的各

21

項安全工作，賽項執(zhí)委會主任為第一責任人。

（二）制定安全管理的相應規(guī)范、流程和突發(fā)事件應急預案，保

證比賽籌備和實施工作全過程的安全。

（三）比賽內容涉及的器材、設備應符合國家有關安全規(guī)定。

（四）賽項執(zhí)委會在賽前對本賽項全體裁判員、工作人員進行安

全培訓。

（五）賽項執(zhí)委會制定專門方案保證比賽命題、賽題加密、賽題

發(fā)布和系統(tǒng)評判過程的安全。

（六）賽項執(zhí)委會在賽前組織專人對比賽現場、住宿場所和交通

保障進行考察，并對安全工作提出明確要求。賽場的布置，賽場內的

器材、設備，應符合國家有關安全規(guī)定。

（七）賽場所有人員（賽場管理與組織人員、裁判員、參賽員以

及觀摩人員）不得在競賽現場內外吸煙，不聽勸阻者給予通報批評或

清退競賽現場，造成嚴重后果的將依法處理。

（八）未經允許不得使用和移動競賽場內的設施設備（包括消防

器材等），工具使用后放回原處。

（九）選手在競賽中必須遵守賽場的各項規(guī)章制度和操作規(guī)程，

安全、合理的使用各種設施設備和工具，出現嚴重違章操作設備的，

裁判視情節(jié)輕重進行批評或終止競賽。

（十）選手參加實際操作競賽前，應由參賽校進行安全教育。競

賽中如發(fā)現問題應及時解決，無法解決的問題應及時向裁判員報告，

裁判員視情況予以判定，并協調處理。

（十一）參賽選手不得觸動非競賽用儀器設備，對競賽儀器設備

造成損壞，視情節(jié)而定由當事人單位承擔賠償責任，并通報批評；參

賽選手若出現惡意破壞儀器設備等情節(jié)嚴重者將依法處理。

22

（十二）參賽選手入場應身穿工作服、勞保鞋，頭戴安全帽。工

作服、勞保鞋、安全帽不允許出現院校名稱，以及其他與院校有關標

識，具體由裁判決定是否符合競賽使用，如違反規(guī)定視為違規(guī)處理（工

作服、勞保鞋、安全帽由參賽選手自備）。

（十三）賽場周圍設立警戒線，防止無關人員進入，發(fā)生意外事

件。比賽現場內參照相關職業(yè)崗位的要求為選手提供必要的勞動保護

和醫(yī)務服務。

（十四）承辦院校應提供保障應急預案實施的條件，明確制度和

預案，并配備急救人員與設施。

（十五）賽項執(zhí)委會會同承辦院校制定開放賽場和體驗區(qū)的人員

疏導方案。賽場環(huán)境中存在人員密集、車流人流交錯的區(qū)域，除了設

置齊全的指示標志外，增加引導人員，并開辟備用通道。

（十六）大賽期間，賽項承辦方在賽場管理的關鍵崗位，增加人

力并建立安全管理日志。

（十七）比賽期間安排的住宿地應具有經營許可資質，來保證住

宿地的衛(wèi)生、飲食安全等。

（十八）比賽期間發(fā)生意外事故時，應及時采取措施，避免事態(tài)

嚴重。

（十九）各院校在組織參賽隊時，須為參賽選手購買大賽期間的

人身意外傷害保險。

十五、競賽須知

（一）參賽隊須知

1．各參賽隊總人數不超過4人，其中含2名選手、2名指導教

師，均須經報名和通過資格審查后確定。

2．各參賽隊報到時，請出示為參賽選手購買的大賽期間人身意

23

外傷害保險。如未購買，將暫時不予辦理報到手續(xù)。

3．競賽進行過程中的不同賽段，參賽隊不可以更換參賽選手。

4．不允許增補新隊員參賽，允許隊員缺席競賽。任何情況下，

不允許更換新的指導教師，允許指導教師缺席。

5．參賽隊選手和指導教師要有良好的職業(yè)道德，嚴格遵守競賽

規(guī)則和競賽紀律，服從裁判安排，尊重裁判和賽場工作人員，自覺維

護賽場秩序。

（二）指導教師須知

1．各參賽代表隊要發(fā)揚良好道德風尚，聽從指揮，服從裁判安

排，不弄虛作假。如發(fā)現弄虛作假者，取消參賽資格，名次無效。

2．各代表隊團隊支持要堅決遵守競賽的各項規(guī)定，加強對參賽

人員的管理，做好賽前準備工作，督促選手帶好證件等競賽相關材料。

3．競賽過程中，除參加當場次競賽的選手、執(zhí)行裁判員、現場

工作人員和經批準的人員外，團隊支持、指導教師及其他人員一律不

得進入競賽現場。

4．參賽代表隊若對競賽過程有異議，在規(guī)定的時間內由團隊支

持向賽項仲裁工作組提出書面報告。

5．對申訴的仲裁結果，團隊支持要帶頭服從和執(zhí)行，并做好選

手工作。參賽選手不得因申訴或對處理意見不服而停止競賽，否則以

棄權處理。

6．指導教師應及時查看大賽官方渠道有關賽項的通知和內容，

認真研究和掌握本賽項競賽的規(guī)程、技術規(guī)范和賽場要求，指導選手

做好賽前的技術準備和競賽準備。

7．團隊支持和指導教師應在賽后做好賽事總結和工作總結。

（三）參賽選手須知

24

1．參賽選手應按有關要求如實填報個人信息，否則取消競賽資

格。

2．參賽選手需按照組委會要求統(tǒng)一著裝，憑統(tǒng)一印制的參賽證

和有效身份證件參加競賽，按賽項規(guī)定的時間、順序、地點參賽。

3．參賽選手應認真學習領會本次競賽相關文件，自覺遵守大賽

紀律，服從指揮，聽從安排，文明參賽。

4．競賽須嚴格遵守安全操作規(guī)程和文明生產規(guī)則，愛護競賽場

地的設備、儀器等，不得人為損壞儀器設備。一旦出現較嚴重的安全

事故，經裁判長批準后將立即取消其參賽資格。

5．參賽選手請勿攜帶一切電子設備、通訊設備及其他資料進入

賽場。

6．競賽時，在收到開賽信號前不得啟動操作，各參賽隊自行決

定分工、工作程序和時間安排，在指定工位上完成競賽項目，嚴禁作

弊行為。

7．競賽完畢，選手應全體起立，結束操作。將資料和工具整齊

擺放在操作平臺上，經工作人員清點后方可離開賽場，離開賽場時不

得帶走任何資料。

8．在競賽期間，未經組委會的批準，參賽選手不得接受其他單

位和個人進行的與競賽內容相關的采訪。參賽選手不得擅自公布競賽

的相關信息。

9．各競賽隊按照大賽要求和賽題要求提交競賽成果，禁止在競

賽成果上做任何與競賽無關的記號。

10．按照程序提交競賽結果，并與裁判一起簽字確認。

（四）工作人員須知

1．服從賽項組委會的領導的安排,遵守職業(yè)道德、堅持原則、按

25

章辦事,切實做到嚴格認真,公正準確,文明執(zhí)裁。

2．以高度負責的精神、嚴肅認真的態(tài)度和嚴謹細致的作風做好

工作。熟悉競賽規(guī)則，認真執(zhí)行競賽規(guī)則，嚴格按照工作程序和有關

規(guī)定辦事。

3．佩戴裁判員胸卡，著裁判員服裝，儀表整潔，語言舉止文明

禮貌，接受仲裁工作組成員和參賽人員的監(jiān)督。

4．須參加賽項組委會的賽前執(zhí)裁培訓。

5．競賽期間，做好保密工作，不得向各參賽隊團隊支持、指導

教師及選手泄露大賽信息。

6．嚴格遵守競賽時間,不得擅自提前或延長。

7．嚴格執(zhí)行競賽紀律，不得向參賽選手暗示解答與競賽有關的

問題，更不得向選手進行指導或提供方便。

8．實行回避制度，不得與參賽選手及相關人員接觸或聯系。

9．堅守崗位，不遲到，不早退。

10．監(jiān)督選手遵守競賽規(guī)則和安全操作規(guī)程的情況，不得無故干

擾選手競賽，正確處理競賽中出現的問題。

11．遵循公平、公正原則,維護賽場紀律,如實填寫賽場記錄。

十六、申訴與仲裁

（一）申訴

（1）參賽隊對不符合競賽規(guī)定的設備、工具、軟件，有失公正

的評判、獎勵，以及對工作人員的違規(guī)行為等均可提出申訴。

（2）申訴應在競賽結束后2小時內提出，超過時效將不予受理。

申訴時，應按照規(guī)定的程序由參賽隊向相應賽項仲裁工作組遞交書面

申訴報告。報告應對申訴事件的現象、發(fā)生的時間、涉及到的人員、

申訴依據與理由等如實敘述。事實依據不充分、僅憑主觀臆斷的申訴

26

不予受理，但須說明原因。

（3）賽項仲裁工作組收到申訴報告后，應根據申訴事由進行審

查，6小時內書面告知申訴處理結果。獲得受理申訴的事件，須通知

申訴方舉辦聽證會的時間和地點。

（4）申訴人不得無故拒收處理結果，不允許采取過激行為，否

則視為放棄申訴。

（二）仲裁

賽項仲裁工作組接受由代表隊提出的對裁判結果的申訴。賽項仲

裁工作組在接到申訴后的2小時內組織復議，并及時反饋復議結果。

賽項仲裁工作組的裁定為最終裁定。

十七、競賽觀摩

競賽觀摩要求以賽場規(guī)定為準。

十八、競賽直播

（一）本賽項將指定工作人員進行直播、攝錄和后期視頻處理工

作，直播、攝錄內容包括賽項開閉幕式、競賽全過程、獲獎作品和指

導教師的點評，并適時對參賽人員、裁判員、獲獎參賽隊、優(yōu)秀指導

教師、行業(yè)和企業(yè)專業(yè)人員進行采訪，采訪內容包括選手參賽情況、

裁判和工作人員工作情況、獲獎參賽隊獲獎感言和賽項與行業(yè)發(fā)展等。

（二）攝錄視頻將按內容不同分別在大賽官方、主流視頻網站（如

優(yōu)酷）、教學資源轉化的多媒體光盤和網站上發(fā)布和收錄，供大賽宣

傳、教師查閱、教學和學生學習使用。

十九、資源轉化

為了更好地展現人工智能應用技術在各個行業(yè)的應用，推動人工

智能應用技術的蓬勃發(fā)展，本賽項將助力院校的專業(yè)建設、人才培養(yǎng)、

27

課程體系建設、師資隊伍建設、校企合作等方面，聯合賽項組織單位、

專家組、承辦院校和合作企業(yè)，實施大賽成果轉化方案：

1．遵循教學為本的原則，通過賽項支撐平臺的教學化轉換，將

賽項題庫、實訓教程、企業(yè)案例等轉換為資源庫基礎素材，并以此為

基礎建設人工智能應用教學資源體系，為全國高職學校提供共享資源

庫和平臺，分享教學優(yōu)質資源，包括：競賽樣題、試題庫、成果案例

庫、競賽技能考核評分案例、考核環(huán)境描述、競賽過程音視頻記錄、

專家點評、優(yōu)秀選手、指導教師訪談等。

2．召開人工智能應用技術應用技能大賽成果現場專題研討會，

建立網上交流論壇。由獲得獎項的指導教師或學生介紹大賽成果，并

作為示范推廣，包括本賽項資料文本、音視頻、圖片成果等，圍繞著

大賽成果交流學習的體會，分組展開研討，提出進一步深入研究的做

法、建議。建立大賽成果交流的網上論壇和網上展示平臺，使大賽精

神深入人心，在學校得以有效推廣應用。

3．借助人工智能應用大賽成果，開展基于案例的師資培訓。由

學校與企業(yè)共育人工智能應用技術師資，借助人工智能應用技術師資

培訓的契機，推廣大賽的成果，促進人工智能相關課程的人才培養(yǎng)模

式創(chuàng)新。

4．加強校企合作，讓大賽成果走進行業(yè)。注重大賽成果向行業(yè)

轉化，把大賽成果與行業(yè)應用緊密對接，應用于與人工智能應用技術

高度融合的行業(yè)項目，創(chuàng)造有益的經濟效應和社會效應。

5．讓大賽成果走出國門，推薦優(yōu)秀的大賽成果參與國際性的比

賽和展示，提升我國人工智能應用領域的國際化和國際競爭力。

6．大賽成果代表了高等院校在人工智能應用技術技術領域的最

高水平，大賽成果將來可以在圖書館、科技館、博物館和人工智能應

28

用體驗中心進行展示，也可以通過云平臺共享或向社會開放。

29

附件一

遼寧省“中銀杯”第二十屆職業(yè)院校技能大賽

人工智能機器人系統(tǒng)集成及應用賽項樣題任務書

選手須知：

1.任務書共26頁，如出現任務書缺頁、字跡不清等問題，請及時向裁判示

意，并進行任務書的更換。

2.參賽隊應在3小時內完成任務書規(guī)定內容。

3.競賽任務完成過程配有2臺計算機，已預裝競賽過程中必需的開發(fā)軟件

和環(huán)境。參考資料（機器人用戶手冊、機器視覺系統(tǒng)用戶手冊、PLC控制器用戶

手冊、參考代碼等）放置在“D:\參考資料”文件夾中。選手在競賽過程中利用

計算機創(chuàng)建的軟件程序文件必須存儲到“D:\場次號_工位號”文件夾中，未存儲

到指定位置的運行記錄或程序文件不作為競賽成果予以評分。計算機編輯文件實

時存盤，建議10-15分鐘存盤一次，客觀原因斷電情況下，酌情補時不超過十

五分鐘。

4.任務書中只得填寫競賽相關信息，不得出現學校、姓名等與身份有關的信

息或與競賽過程無關的內容，否則成績無效。

5.競賽過程中嚴禁更改競賽平臺各單元內部電路、氣路接線。由于參賽選手

人為原因導致競賽設備損壞，以致無法正常繼續(xù)比賽，將取消參賽隊競賽資格。

競賽場次：第場賽位號：第號

30

一、競賽設備說明

大賽的競賽平臺為“人工智能機器人系統(tǒng)集成及應用平臺”（以下簡稱“競

賽平臺”），如圖1所示。競賽平臺以四軸機器人單元M1PRO為核心，集成了PLC

控制單元、觸摸屏單元、視覺單元、供料單元、滑槽存儲單元、顏色材質檢測單

元、輸送皮帶單元，另外還有模塊化接線單元、供氣系統(tǒng)和電源組件。結合百度

云平臺語音識別、本地數據集訓練，能夠實現基于人臉識別、語音識別、機器視

覺、深度學習、機器人控制等多種技術融合的未來智能應用場景，可作為日常生

活、商業(yè)、工業(yè)等各領域的人工智能解決方案。為完成本次工作任務，所有涉及

到硬件設備都在競賽平臺內選擇。

圖1：人工智能機器人系統(tǒng)集成及應用平臺

31

1.競賽平臺臺面

競賽平臺臺面由鋁型材拼接而成，方便選手安裝競賽所需的各個設備模塊，

如圖2所示。

圖2：競賽平臺布局示意圖

2.控制單元

競賽平臺的PLC控制單元采用西門子S7-1200系列PLC主機（1214C

DC/DC/DC），使用220VAC供電，在工作站下層正面的供電線路中，提供了兩路

空開，如圖3所示，其中QF1為工作站總線路開關，QF2為24VDC適配器、48V

DC適配器等元件供電開關，控制PLC控制單元、觸摸屏單元、機器人單元、上

料單元、傳送單元、顏色/材質檢測單元等設備的電源開關。注意：初始狀態(tài)所

有空開為關閉狀態(tài)，上電前需要請示裁判,經同意后方可開啟。

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圖3：供電線路設備示意圖

3.HMI單元

競賽平臺采用的觸摸屏型號為：西門子KTP700BasicPN，像素為800X400，

觸摸屏上有1個撥動開關、1個啟動按鈕、1個停止按鈕和1個急停按鈕。

4.機器人單元

M1PRO機器人單元采用四軸協作型機器人，可以完成X、Y、Z空間方向的運

動及末端旋轉，最大負載為1.5kg，臂長為400mm，末端的工作范圍為±360°，

重復定位精度±0.02mm。M1PRO機器人末端配備吸盤和標定針工具，可以自行更

換完成相應的工作。

5.視覺單元

（1）視覺單元

視覺單元包含了1個彩色相機，規(guī)格為500萬像素；鏡頭焦距為12mm焦距1個；

光源為1個白色環(huán)形光源；1套輔助配件等。

33

（2）標定板

本任務提供一個5點標定板，如圖4所示，精度±0.01mm，選手依據檢測需

求選擇標定方式。

圖4：標定板

6.供料單元

供料單元由6個圓形物料區(qū)、6個矩形物料區(qū)和一個NG區(qū)組成，

如圖所示。

供料單元

NG區(qū)檢測單元

圖5：供料單元示意圖

34

7.滑槽單元

滑槽存儲單元由滑槽1、滑槽2、滑槽3、滑槽4組成，如圖6

所示?；劬鶠樾迸_設計。

圖6：滑槽單元示意圖

8.競賽物料

（1）圖像物料

圖像物料的大小規(guī)格為Φ30mm×10mm的圓柱體，如圖所示，上表面為物料

圖像，圖像分為口罩、面罩、礦泉水、手套、防護服、面包、方便面、香腸八大

種類。比賽過程中需要將工作任務中指定圖像物料系列，按照不同的標簽從輸送

單元自動分揀到指定的滑槽存儲單元。

35

圖7：圖像物料示意圖

（2）顏色物料

顏色物料的大小規(guī)格為Φ30mm×10mm的圓柱體，但上下表面沒有圖像，如

圖所示。需要通過識別物料的顏色進行對應的分揀。

金屬綠色

藍色紅色

圖8：顏色物料示意圖

（3）二維碼物料

二維碼物料為長方體，如圖所示，上表面為二維碼圖像，比賽過程中需要識

別二維碼內容，根據二維碼信息區(qū)分風控區(qū)域，分揀到指定的滑槽存儲單元。

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綠色藍色紅色

圖9：二維碼物料示意圖

（4）數字物料

數字物料的大小規(guī)格為Φ30mm×10mm的圓柱體，上表面為數字圖像（1-5），

如圖10所示。比賽過程中需要識別數字，按照要求放置到對應區(qū)域。

圖10：數字物料示意圖

二、競賽軟件說明

1.Python編程軟件

Python是一種廣泛使用的解釋型、高級編程、通用型編程語言。本任務書提

供PythonIDE官方編程軟件，IDE開發(fā)環(huán)境是用于提供程序開發(fā)環(huán)境的應用程序，

一般包括代碼編輯器、編譯器、調試器和圖形用戶界面等工具。集成了代碼編寫

功能、分析功能、編譯功能、調試功能等一體化的開發(fā)軟件服務套。

注：考慮到選手不同的編程習慣，比賽另提供第三方編程軟件PyCharm和VsCode

離線安裝包，比賽期間參賽選手可自行安裝配置。

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2.視覺編程軟件

本任務書采用的視覺編程軟件為DobotVisionStudio，在視覺編程軟件中，

參賽選手可采用圖形化編程方式，根據檢測要求完成視覺檢測方案的創(chuàng)建和圖像

處理流程的設計。

在圖形化編程過程中，選手需要根據圖像處理的流程方法選擇合適的圖像處

理工具。軟件中已對算法進行模塊化封裝，方便用戶使用。模塊工具包含定位、

測量、識別、標定、對位、圖像處理、顏色處理、缺陷檢測、邏輯工具和通信十

大工具組。

3.機器人編程軟件

本任務書采用的機器人編程軟件為DobotSCStudio，該軟件支持機器人示教

再現、圖形化編程、腳本編程、IO控制以及報警處理等功能。

4.PLC和HMI編程軟件

本任務書采用的PLC編程軟件為博途TIAPortalV15.1，全集成自動化軟件，

是西門子推出的全新的工業(yè)自動化軟件，它是一套面向編程人員的編程工具，可

以更加直觀、高效、快速的進行自動化項目的開發(fā)，同時也支持HMI的界面設計。

三.競賽任務概述

1.任務概述

競賽任務模擬以當前疫情下的防控工作為背景，通過人工智能機器人系統(tǒng)對

疫情防控下的醫(yī)療物資和應急食品物資進行判斷、識別、分揀。參賽選手需在任

務書中已給定的前提下，選擇合理的人機功能軟硬件模塊、合理的識別與分類邏

輯，調試人臉識別系統(tǒng)，訓練部署深度學習模型，完成PLC自動化系統(tǒng)、機器視

覺系統(tǒng)、智能機器人系統(tǒng)共同集成的人工智能機器人應用系統(tǒng)。

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2.系統(tǒng)運行流程設計

（1）流程一：人臉驗證。

系統(tǒng)上電啟動運行后，進入任務動作前需要進行人臉識別核對身份方可進入

系統(tǒng)。通過攝像頭拍攝人臉，確認是否具有系統(tǒng)操作權限。

（2）流程二：語音控制。

搭建百度云平臺語義分析模塊，進入語音指令輸入界面，系統(tǒng)可以接收智能

物料分揀系統(tǒng)的語音指令，語音指令分為兩種指令：語音控制指令、語音任務指

令。

（3）流程三：區(qū)域分類模式。

依據流程二語音下達“區(qū)域分類”指令后：①控制機器人將供料單元二維碼

物料抓取后，放置到傳送帶上的視覺識別區(qū)域內進行拍照識別，然后PLC根據二

維碼信息結果，發(fā)信號給機器人將二維碼物料放置到對應區(qū)域。②控制機器人將

供料單元上的數字物料抓取后，放置到傳送帶上的視覺識別區(qū)域內進行拍照識別，

視覺單元將字符信息發(fā)送給PLC判斷奇偶，判斷完成后機器人將物料放置到指定

區(qū)域。③控制機器人將供料單元上的顏色或金屬物料抓取后，放置到檢測單元上

進行顏色和材質檢測，將檢測結果記錄下來，在觸摸上進行顯示，然后機器人將

物料放置到指定區(qū)域。

（4）流程四：物資發(fā)放模式。

依據流程二語音下達“物資發(fā)放”指令后：傳送皮帶單元上供料模塊，將圖

像物料從料倉內推送至傳送皮帶上，物料跟隨皮帶運動至視覺識別區(qū)拍照，視覺

系統(tǒng)將拍照結果保存到指定路徑，由Python程序對此圖像完成圖像推理并將結果

發(fā)送給PLC，最后由機器人根據推理結果將競賽圖像物料進行分揀，放置到對應

區(qū)域。

*系統(tǒng)框架運行信息流見附件1

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四、競賽任務

請按要求在3個小時內完成以下六個工作任務，任務一：平臺系統(tǒng)硬件裝調；

任務二：機器視覺系統(tǒng)軟件裝調；任務三：人工智能系統(tǒng)部署應用；任務四：HMI

觸摸屏控件屬性綁定；任務五：整體聯調；任務六：職業(yè)素養(yǎng)。

*系統(tǒng)框架運行信息流見附件1

任務一：平臺系統(tǒng)硬件裝調

1.視覺系統(tǒng)硬件裝調

（1）相機支架初始位置不變，正確安裝相機、鏡頭和光源；鏡頭對焦環(huán)、

光圈環(huán)頂絲緊固不松動，沒有錯裝、漏裝現象。

（2）視覺系統(tǒng)電源線、通訊線走線規(guī)范、整潔、固定牢固，接口連接正確。

2.機器人裝調

（1）安裝定位

在競賽平臺上正確安裝、固定好機器人，保證機器人的運動空間覆蓋作業(yè)區(qū)

域，不出現螺絲少裝、底座松動、碰撞、限位等異常情況。

（2）機器人接線

根據圖11正確連接機器人的電源線、急停開關線、控制信號線，不可出現接

線松動等異?，F象。注意：上電前需要請示裁判。

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圖11：機器人底座接口示意圖

任務二：機器視覺系統(tǒng)軟件裝調

1.調試鏡頭參數和相機參數，保證輸出彩色、清晰、明亮的圖像。

2.根據競賽提供的標定板，選擇合適的標定工具，編寫相對應的程序，進行手

眼標定，以實現把圖像坐標轉成機器人坐標系統(tǒng)。并輸出標定轉換文件，文

件命名自定義，存儲位置“D:\場次號_工位號”。

任務三：人工智能系統(tǒng)部署應用

根據給定的Python初始程序，按任務要求編寫完善功能。Python所有工程存

放路徑都為“D:\場次號_工位號\Python0304”,文件夾Python0304為Python+場

次+工位號（如第三場的04工位，文件夾名稱即為Python0304）。選手請按照要

求，完成以下3項任務:

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1.人臉模型訓練

（1）人臉收集。優(yōu)化人臉收集代碼，運行該程序分別收集兩位參賽選手的人臉

數據集，name為選手場次號+參賽時的賽位號，如第一場次的04賽位為

“0104”,id分別為“0”和“1”。

（2）人臉訓練。優(yōu)化人臉訓練代碼，運行該程序訓練人臉數據集，得到人臉模

型，命名自定義，存儲位置在語音人臉Python工程中。

（3）人臉驗證。優(yōu)化人臉驗證代碼，添加場次號+賽位號信息，加載人臉模型，

實現人臉識別功能。

（4）補全語音人臉Python工程缺失的主程序，添加人臉識別代碼。

①人臉檢測框、場次號+賽位號信息和匹配指數都需要顯示在窗口上；

②匹配指數需要≥90才能通過人臉驗證。

③整體聯調時，如果最終結果正確，將向PLC發(fā)送相應的數據，并將結果顯

示在HMI觸摸屏上。

2.深度學習模型訓練

（1）制作數據集。選手使用視覺套件和圖像物料制作數據集和數據標簽。（可

參照給定的參考數據集）

①通過”圖像采集程序”文件夾里的內容進行圖像采集。

②通過圖像旋轉等方式增加圖像數量，圖像格式只限.jpg。

③圖像準備好后，需要對數據集做標簽并按照標準格式放置圖像識別Python

工程的data/train文件夾里面。

（2）模型訓練。運用Pytorch框架自行調整訓練參數，修改并優(yōu)化模型訓練代碼

運行該程序，生成并保存深度學習模型，命名自定義，存儲路徑在圖像識

別Python工程中。

（3）模型推理。修改并運行模型推理測試代碼，對訓練完成的模型進行推理和

評估測試。

（4）優(yōu)化并完善圖像識別Python工程的主程序。（不可刪減程序的內容）

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（5）如果“物資發(fā)放”任務未能完成，也可以通過HMI觸摸上的“評委評分界面”

的“圖像結果查詢窗口”的“啟動檢測”按鈕，給圖像識別程序發(fā)送驗證

指令，如果數據集的結果是正確的話，HMI觸摸屏的“通過”指示燈變成綠

色。

3.語音識別應用

（1）添加百度云語音識別應用api的密鑰。將AppID、APIKey、SecretKey添加到

對應的Python程序中。（比賽提供可用密鑰，選手可以直接使用）

（2）補全語音人臉Python工程缺失的主程序，添加語音識別代碼。

①語義分析可選用xpinyin庫進行解析,也可自行安裝其他第三方庫實現語

義分析功能;

②語義分析之后,要求根據任務書把相應的任務模式指令及語音控制指令

發(fā)送給視覺系統(tǒng)，以完成語音下單功能。

（3）語音指令。語音指令分為兩種指令：語音任務指令、語音控制指令如下表：

語音控制指令系統(tǒng)啟動

語音任務指令區(qū)域分類、物資發(fā)放

表1

任務四HMI觸摸屏控件屬性綁定

1.主界面

(1)界面已經提供，可以通過按鈕點擊實現進入“主界面”、“評委評分界面”、

“物資監(jiān)控界面”和“系統(tǒng)調試界面”，并能夠實現在各頁面之間的相互返

回與切換。

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圖12主界面

2.評委評分界面

（1）在“評委評分界面”，對HMI觸摸屏上的控件進行屬性綁定，包括添加函

數屬性和畫面屬