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文檔簡介

山西省職業(yè)技能大賽機器人系統(tǒng)集成賽項技術(shù)文件

第三屆全省職業(yè)技能大賽

機器人系統(tǒng)集成項目技術(shù)文件

第三屆全省職業(yè)技能大賽組委會

2021年11月

1

山西省職業(yè)技能大賽機器人系統(tǒng)集成賽項技術(shù)文件

一、技術(shù)描述

(一)項目概要

機器人系統(tǒng)集成項目是指為了發(fā)揮機器人的作用,將其集成(組裝)為一

個系統(tǒng)的過程,從而發(fā)揮其有效性的競賽項目。根據(jù)機器人的典型應(yīng)用:如取

放、裝卸、碼垛、焊接等,機器人系統(tǒng)集成工程師必須為整個或部分自動化系

統(tǒng)提供技術(shù)解決方案。

本文件按照國家職業(yè)技能標準(三級)及以上要求,適當吸收世界技能大

賽及國賽相關(guān)技術(shù)要求編制。未盡事宜,將在補充通知及賽前項目技術(shù)交流時

予以說明。

(二)基本知識與能力要求

該賽項要求選手必須了解制造過程、控制系統(tǒng)、工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展以及

機器視覺等相關(guān)知識,賽項對選手技術(shù)和能力的要求主要包括:人際溝通和交

流、工業(yè)機器人/工業(yè)機器人系統(tǒng)布局和設(shè)計、工業(yè)機器人/工業(yè)機器人系統(tǒng)裝

配與調(diào)試、自動化編程以及工業(yè)機器人/工業(yè)機器人系統(tǒng)運行維護和故障排除

等。

二、試題與評判標準

(一)競賽試題內(nèi)容

序號競賽模塊競賽考核內(nèi)容競賽考核要求

模塊A:離線仿根據(jù)任務(wù)要求以及所提供的模塊列

1.真與軌跡自動硬件的布局表,按照標準、工藝及技術(shù)規(guī)范,

生成工作任務(wù)利用賽場所提供平臺,選擇六軸工

3

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業(yè)機器人、機器人末端夾具、原料

庫、裝配機構(gòu)等完成工作站機械安

裝。

根據(jù)任務(wù)動作流程要求及提供的控

電氣控制系統(tǒng)

2.制器件工作原理,設(shè)計機器人工作

設(shè)計及搭建

站電氣控制原理圖及接線

根據(jù)任務(wù)動作流程要求以及所提供

氣動控制回路

3.的氣動元件工作原理,設(shè)計機器人

設(shè)計及搭建

應(yīng)用系統(tǒng)氣動控制原理圖

根據(jù)給定的文件,利用機器人離線

4.離線仿真仿真軟件,對設(shè)備的運行流程進行

模擬。

根據(jù)任務(wù)要求以及所提供的模塊列

表,按照標準、工藝及技術(shù)規(guī)范,

5.硬件的布局利用賽場所提供平臺,選擇器人末

端夾具、原料庫、視覺檢測系統(tǒng)機

模塊B:搬運與構(gòu)完成工作站機械安裝。

分揀工作任務(wù)根據(jù)任務(wù)動作流程要求及提供的控

電氣控制系統(tǒng)

6.制器件工作原理,設(shè)計機器人工作

設(shè)計及搭建

站電氣控制原理圖及接線。

氣動控制回路根據(jù)任務(wù)動作流程要求以及所提供

7.

設(shè)計及搭建的氣動元件工作原理,設(shè)計機器人

4

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應(yīng)用系統(tǒng)氣動控制原理圖

設(shè)定視覺檢測系統(tǒng)通訊參數(shù),編寫

視覺檢測系統(tǒng)

8.視覺程序,調(diào)整光源,完成規(guī)定物

通訊及編程

料的識別。

六軸工業(yè)機器編寫機器人程序,示教機器人位置

9.

人的程序編寫點,完成規(guī)定物料的搬運工作任務(wù)。

根據(jù)任務(wù)要求以及所提供的模塊列

表,按照標準、工藝及技術(shù)規(guī)范,

利用賽場所提供平臺,選擇六軸工

10.硬件的布局

業(yè)機器人、機器人末端夾具、原料

庫、裝配機構(gòu)等完成工作站機械安

裝。

模塊C:裝配及根據(jù)任務(wù)動作流程要求及提供的控

電氣控制系統(tǒng)

11.入庫工作任務(wù)制器件工作原理,設(shè)計機器人工作

設(shè)計及搭建

站電氣控制原理圖及接線。

根據(jù)任務(wù)動作流程要求以及所提供

氣動控制回路

12.的氣動元件工作原理,設(shè)計機器人

設(shè)計及搭建

應(yīng)用系統(tǒng)氣動控制原理圖

伺服電機的設(shè)設(shè)定伺服電機的參數(shù),控制能夠準

13.

置及應(yīng)用確的控制伺服電機。

5

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裝配機構(gòu)的程編寫裝配機構(gòu)程序,完成規(guī)定物料

14.

序編寫的裝配工作任務(wù)。

編寫機器人程序,示教機器人

六軸工業(yè)機器

15.位置點,完成規(guī)定物料的搬運及裝

人的程序編寫

配工作任務(wù)。

根據(jù)任務(wù)書要求,編寫機器人程序,

模塊D:系統(tǒng)綜示教機器人位置點,完成指定任務(wù)

16.編寫程序

合測試流程,優(yōu)化程序,提升產(chǎn)品質(zhì)量,

提高工作效率。

(二)樣題及賽題變化

競賽包含4個模塊:

模塊A:離線仿真與軌跡自動生成工作任務(wù);

模塊B:搬運與分揀工作任務(wù);

模塊C:裝配及入庫工作任務(wù);

模塊D:系統(tǒng)綜合測試。

賽題按照樣題進行修改,改動幅度不超過百分之三十(有裁判長獨自確定,

并在賽前說明會上說明)。

(三)競賽評判標準

(1)競賽試題配分

賽項采用100分制。分數(shù)精確到小數(shù)點后兩位,小數(shù)點后三位數(shù)字采用四

舍五入。

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(2)評判方法

比賽是結(jié)果評分,全部為客觀性評價計分。

(3)成績并列

賽項采用100分制。分數(shù)精確到小數(shù)點后兩位,小數(shù)點后三位數(shù)字采用四

舍五入。按比賽總成績從高到低排列名次。比賽總成績相同,按完成競賽任務(wù)

所用時間少、主要技能模塊和次要技能模塊的名次在前。

三、競賽細則

(一)競賽時間安排

比賽預計時間為3天,每場競賽時間4個小時,具體以競賽指南日程為準。

(二)裁判員分組和職責

本次競賽設(shè)立裁判組,由1名裁判長,若干裁判員組成。

(1)裁判長

裁判長按照本項目技術(shù)文件,對裁判員進行培訓和工作分工,帶領(lǐng)裁判員

對本項目比賽設(shè)備設(shè)施和現(xiàn)場布置情況進行檢驗;組織選手進行安全培訓并熟

悉賽場及設(shè)備,保障所有選手在比賽前掌握必備的安全知識和安全操作規(guī)范;

比賽期間組織裁判員執(zhí)裁,并按照相關(guān)要求和程序,處理項目內(nèi)出現(xiàn)的問題;

組織統(tǒng)計、匯總并及時錄入大賽成績等工作;賽后組織開展技術(shù)點評。裁判長

應(yīng)公平公正組織執(zhí)裁工作,不參與評分。

(2)裁判員

裁判員應(yīng)服從本項目裁判長的工作安排,誠實、客觀和公正執(zhí)裁。

根據(jù)裁判員的相關(guān)工作經(jīng)驗以及賽前培訓的情況,裁判員分成多個小組:

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加密組:主要負責選手的檢錄、核實證件身份并對選手所提交的作品進行

加密和解密工作。

監(jiān)考組:主要負責競賽現(xiàn)場監(jiān)考工作和安全巡查,做好維護賽場紀律;記

錄賽場情況,做好監(jiān)考記錄;糾正選手違規(guī)行為,并對情節(jié)嚴重者及時向裁判

長報告作好記錄并給出處罰結(jié)果;核查實際操作競賽使用材料、設(shè)備;記錄每

位選手的實際工作時間。

評判組:負責競賽結(jié)果的評判、成績復核和匯總工作。

時間記錄組:負責記錄每位選手的實際工作時間。

檢測評分小組:由執(zhí)尺記錄、監(jiān)督員組成,每小組分配相似分數(shù)的評分項

目。每項檢測評分結(jié)果小組成員均需簽字確認,然后報裁判長復核后,由錄分

員錄入系統(tǒng)。

(三)競賽實施細則

(1)賽前準備

①參賽選手報到時需領(lǐng)取參賽證卡、參賽資料、參賽物料,報到完畢后提

前前往賽場,熟悉場地。

②選手的出場順序抽簽決定,同一參賽隊選送的多名選手,在同一場完成

比賽,確因設(shè)備等特殊原因不能同場時,必須安排相鄰場次,不得隔場。

③賽前30分鐘,到指定檢錄口進行檢錄,由檢錄人員核實編號,開賽后

遲到15分鐘的選手視為自動放棄參賽。

④檢錄完畢,每位選手按照選手抽簽工工位號到指定位置??蓴y帶競賽規(guī)

定必備的工具、用具(如筆、草稿紙等)等。所有通訊、照相、攝像、磁盤等

工具一律不得帶入比賽現(xiàn)場。

8

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(2)競賽實施

①在競賽過程中,選手應(yīng)遵守安全操作規(guī)程,接受裁判員的監(jiān)督和警示,

確保參賽選手人身安全及設(shè)備安全。

②競賽過程中嚴禁交頭接耳,也不能相互借用工具、儀器儀表。各參賽選

手間不能走動、交談。

③由裁判長統(tǒng)一告知選手比賽規(guī)則、時間和流程后,裁判長宣布比賽正式

開始并計時。比賽過程中,選手若需休息、飲水或去洗手間,一律計算在操作

時間內(nèi)。

④選手進入賽場后,不得擅自離開賽場,因病或其他原因離開賽場或終止

比賽,應(yīng)向裁判示意,須經(jīng)賽場裁判長同意,并在賽場記錄表上簽字確認后,

方可離開賽場并在賽場工作人員指引下到達指定地點。

⑤因參賽選手個人誤操作造成人身安全事故或設(shè)備故障時,裁判長有權(quán)中

止選手競賽。如非參賽選手個人因素出現(xiàn)的設(shè)備或工具故障而無法繼續(xù)競賽時,

參賽選手可提出更換設(shè)備或工具的要求,裁判長同意并更換后,參賽選手可繼

續(xù)參加競賽,并給參賽選手補足所耽誤的競賽時間。選手自帶設(shè)備和工具,賽

場不負責更換。

⑥參賽選手如提前結(jié)束競賽,應(yīng)舉手向裁判員報告,競賽結(jié)束時間由裁判

員進行記錄。參賽選手結(jié)束競賽后不得再進行任何操作,離場后也不得再進入

賽場。

⑦裁判長在競賽結(jié)束前30分鐘、10分鐘進行競賽剩余時間提醒。裁判

長發(fā)布競賽結(jié)束指令后,未完成任務(wù)的參賽選手應(yīng)立即停止操作,不得以任何

理由拖延競賽時間,并按要求清理賽位。

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⑧選手須按照程序提交比賽結(jié)果(任務(wù)書、報告),配合裁判做好賽場情

況記錄,并簽字確認,裁判提出簽名要求時,不得無故拒絕。

(3)技術(shù)違規(guī)處理

①不得攜帶其他未經(jīng)組委會認可的設(shè)備、工具、機具、材料等參賽,不聽

勸告的取消比賽資格。

②競賽過程中,選手不得接受場外送進的材料、加工過的半成品等。

③選手不得損壞、拆卸、改裝賽場提供的設(shè)備、工具和工作臺等設(shè)施。

④選手不得在任何競賽區(qū)域、位置、賽件上作任何涉嫌作弊的標記。如比

賽開始前發(fā)現(xiàn)有明顯痕跡,可上報裁判員進行處理,嚴重者可按作弊處理。

⑤在完成競賽任務(wù)的過程中,因操作不當導致事故,扣10~20分,情況

嚴重者取消比賽資格。

⑥因違規(guī)操作損壞賽場提供的設(shè)備、污染賽場環(huán)境等不符合職業(yè)規(guī)范的行

為,視情節(jié)扣5~10分。

⑦擾亂賽場秩序,干擾裁判員工作,視情節(jié)扣5~10分,情況嚴重者取

消比賽資格。

(4)問題或爭議處理

參賽選手、裁判員發(fā)現(xiàn)競賽過程中存在問題或爭議,應(yīng)向裁判長反映。裁

判長依據(jù)相關(guān)規(guī)定處理或組織比賽現(xiàn)場裁判員研究解決。處理意見需比賽現(xiàn)場

全體裁判員表決的,須獲全體裁判員半數(shù)以上通過。最終處理意見應(yīng)及時告知

意見反映人,并填寫《問題或爭議處理記錄表》。

四、競賽場地、設(shè)施設(shè)備等安排

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(一)賽場規(guī)格要求

(2)競賽工位:每個工位占地不小于16m2,標明工位號,并配備大賽平臺、

計算機桌1張、計算機1臺、座椅1把。

(2)賽場每個工位提供獨立控制并帶有漏電保護裝置的電氣控制箱1個,

配220V單相交流電源最小10A輸出(兩個3P插座)。提供氣源壓力為0.6~

1.0Mpa的6mm快插接口一個。

(3)現(xiàn)場討論區(qū):在比賽場地內(nèi)設(shè)有現(xiàn)場討論區(qū),為裁判和選手提供休息

及開放式討論與交流。討論區(qū)內(nèi)設(shè)有投影儀及桌椅。以4個參賽隊為例競賽工

位及現(xiàn)場討論區(qū)如下圖所示(僅作參考)。

(4)為保證大賽順利進行,賽場須具有雙電源保障。

(二)場地參考布局

賽場布局示意圖(參考)

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(三)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備清單

1、大賽平臺

大賽平臺(由大賽技術(shù)支持單位山東棟梁科技設(shè)備有限公司提供的

DLDS-1182工業(yè)機器人系統(tǒng)集成),平臺由實訓臺、工業(yè)機器人模塊、視覺檢

測系統(tǒng)模塊、基礎(chǔ)考核模塊、焊接模塊、打磨模塊、鍵盤裝配模塊、鋰電池裝

配模塊、夾具模塊、電磁閥模塊及控制系統(tǒng)等組成。

工業(yè)機器人系統(tǒng)集成應(yīng)用平臺

(一)工業(yè)機器人模塊

采用六軸工業(yè)機器人(含夾具),六軸工業(yè)機器人基本參數(shù)如下:

機器人參數(shù)如下

序號項目參數(shù)

1型號LRMate200iD

2軸數(shù)6

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3最大抓取重量7kg

4動作半徑717mm

5重復定位精度±0.01mm

1軸:≥340°(450°/s)

2軸:≥245°(380°/s)

3軸:≥420°(520°/s)

6動作范圍(最高速度)

4軸:≥380°(550°/s)

5軸:≥250°(545°/s)

6軸:≥720°(1000°/s)

(二)基礎(chǔ)考核模塊

基礎(chǔ)考核模塊包含描圖軌跡模塊、曲面軌跡模塊、繪圖拼圖模塊、平面原

料庫模塊、零件碼垛模塊。

(1)焊接模塊

由焊接原料區(qū)、焊接變位機、模擬焊槍等組成,用于完成物料的焊接任務(wù)。

(2)視覺檢測系統(tǒng)模塊

由視覺相機、鏡頭、控制器、光源組成,配合工業(yè)機器人完成工件的識別。

(3)數(shù)字鍵盤裝配模塊

由鍵盤原料、成品放置模塊、按鍵裝配模塊及工裝夾具組成,用于完成數(shù)

字鍵盤的分揀、裝配及入庫任務(wù)。

(4)禮品包裝模塊

由禮品原料模塊、包裝盒供料模塊、裝配平臺及成品倉庫組成,主要完成

檢測、分揀、包裝及成品入庫等工作任務(wù)。

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(5)夾具模塊

由真空吸盤、鍵盤夾具、快換夾具等部件組成,配合工業(yè)機器人及其他模

塊,完成各模塊考核內(nèi)容。

2、耗材

根據(jù)大賽需要,賽場提供耗材見表2。

表2賽場提供的耗材清單

序號名稱說明數(shù)量單位

1氣管Φ6、Φ4若干米

2扎帶2.5-100若干根

3線夾子用于管線固定若干個

4導線單根多股/銅芯/塑料絕緣/0.75mm2若干個

3.工具、儀器

現(xiàn)場設(shè)施(由大賽組委會現(xiàn)場提供)清單見表3。

表3賽場設(shè)施清單

序號名稱規(guī)格數(shù)量備注

1投影機流明度3500以上1套

2麥克風1套與音響配套

3音響及擴音器能涵蓋整個賽場1套

4賽場時鐘具有時、分、秒、毫秒1套

5計時秒表能同時記錄2個以上若干

6常用急救藥盒1套常用藥品

7彩色打印機1臺快速打印

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8打印紙1箱非再生紙

9水筆若干

10訂書機及釘1套裝訂試卷

11評分夾若干

12文件柜1套用于存放檔案

13隔離欄若干包圍賽場

14安全標志若干

15滅火器1個

16口哨1個

17飲水機1個

18桶裝水若干

19討論區(qū)工作臺L:1500,W:700,H:750若干

20討論區(qū)座椅若干

4.任何市售工具均可使用(電動工具除外)。競賽工具、儀器由各參賽

隊自行準備,參考工具見表4。

表4-選手自帶工具清單

序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量備注

1工具箱20寸1個

2內(nèi)六角扳手9件套1套

3斜口鉗160mm1把

4一字螺絲刀5×75mm1把

15

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5一字螺絲刀3×75mm1把

6鐘表螺絲刀1套

7鋼板尺30cm1把

8氣管剪1把

9橡膠榔頭小號1個

10電工膠布1卷

11記號筆1只

12剪刀中號1把

13萬用表數(shù)字1個

14剝線鉗1把

15活動扳手小號1把

5.選手防護裝備

參賽選手嚴格按照設(shè)備操作規(guī)程進行操作;

參賽選手必須按照規(guī)定穿戴防護裝備,且只允許選手現(xiàn)場使用表中所

示防護用具,見表5,違規(guī)者不得參賽;

表5選手必備的防護裝備

防護項目圖示說明

1.防濺入;

2.在安裝或運行環(huán)境中,有飛

護目鏡濺物等可能會對眼睛產(chǎn)生傷害

的情況下佩戴;

3.由組委會統(tǒng)一提供。

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防護項目圖示說明

絕緣鞋絕緣、防滑、防砸、防穿刺

工作服

安全帽

6.選手禁止攜帶易燃易爆、U盤、智能電子設(shè)備等與大賽無關(guān)的物品,

違規(guī)者取消比賽資格。

五、健康、安全和環(huán)保要求

(一)選手安全要求

為確保大賽賽事的安全,采取切實有效的措施保證大賽期間參賽選手、工

作人員及觀眾的人身安全。根據(jù)提出的安全要點,制定相應(yīng)制度文件,落實相

關(guān)責任。

(1)賽場建立與公安、消防、司法行政、交通、衛(wèi)生、食品、質(zhì)檢等相關(guān)

部門的協(xié)調(diào)機制,保證比賽安全,制定應(yīng)急預案,及時處置突發(fā)事件。

(2)大賽辦公室在賽前組織專人對比賽現(xiàn)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(nèi)的器材、設(shè)備,應(yīng)符合

國家有關(guān)安全規(guī)定。

(3)賽場周圍設(shè)立警戒線,防止無關(guān)人員進入,發(fā)生意外事件。在具有危

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險性的操作環(huán)節(jié),裁判員要嚴防選手出現(xiàn)錯誤操作。

(4)大賽期間組織的參觀和觀摩活動的交通安全由大賽辦公室負責。大賽

辦公室和比賽場地方須保證比賽期間選手、工作人員的交通安全。

(5)各省、自治區(qū)、直轄市和計劃單列市在組織參賽選手時,須安排為參

賽選手購買大賽期間的人身意外傷害保險。

(6)比賽期間發(fā)生意外事故時,發(fā)現(xiàn)者應(yīng)第一時間報告大賽辦公室,同時

采取措施,避免事態(tài)擴大。大賽辦公室應(yīng)立即啟動預案予以解決并向大賽組委

會報告。出現(xiàn)重大安全問題,比賽可以停賽,是否停賽由大賽組委會決定。

(7)賽場由裁判員監(jiān)督完成比賽設(shè)備通電前的檢查全過程,對出現(xiàn)的操作

隱患及時提醒和制止。比賽過程中,參賽選手應(yīng)嚴格遵守安全操作規(guī)程,遇有

緊急情況,應(yīng)立即切斷電源,在工作人員安排下有序退場。

(8)選手在進行計算機編程時要及時存盤,避免突然停電造成數(shù)據(jù)丟失。

(9)賽場提供應(yīng)急醫(yī)療措施和消防措施。

(二)賽事安全要求

安全防范措施

(1)根據(jù)大賽具體特點做好安全事故應(yīng)急預案。

(2)賽前應(yīng)組織安保人員進行培訓,提前進行安全教育和演習,使安保

人員熟悉大賽的安全預案,明確各自的分工和職責。督促各部門檢查消防設(shè)施,

做好安全保衛(wèi)工作,防止火災(zāi)、盜竊現(xiàn)象發(fā)生,要按時關(guān)窗鎖門,確保大賽期

間賽場財產(chǎn)的安全。

(3)比賽過程中如若發(fā)生安全事故,應(yīng)立即報告現(xiàn)場總指揮,同時啟動

事故處理應(yīng)急預案,各類人員按照分工各盡其責,立即展開現(xiàn)場搶救和組織人

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山西省職業(yè)技能大賽機器人系統(tǒng)集成賽項技術(shù)文件

員疏散,最大限度地減少人員傷害及財產(chǎn)損失。

(4)比賽結(jié)束時,要及時進行安全檢查,重點做好防火、防盜以及電氣、

設(shè)備的安全檢查,防止因疏忽而發(fā)生事故。

(三)賽場要求

(1)建立完善的大賽保障組織管理機制,做到各比賽單元均有專人負責

指揮和協(xié)調(diào),確保大賽有序進行。

(2)設(shè)置生活保障組,為大賽選手與裁判提供相應(yīng)的生活服務(wù)和后勤保

障。

(3)設(shè)置技術(shù)保障組,為大賽設(shè)備、軟件與大賽設(shè)施提供保養(yǎng)、維修等

服務(wù),保障設(shè)備的完好性和正常使用,保障設(shè)備配件與操作工具的及時供應(yīng)。

(4)設(shè)置醫(yī)療保障服務(wù)站,提供可能發(fā)生的急救、傷口處理等應(yīng)急服務(wù)。

(5)設(shè)置外圍安保組,對賽場核心區(qū)域的外圍進行警戒與引導服務(wù)。

(四)綠色環(huán)保要求

(1)競賽相關(guān)人員,要注意保持環(huán)境整潔衛(wèi)生,垃圾集中存放。

(2)每場競賽結(jié)束后,選手要做到工完場清,賽場保潔人員要保障賽場

整體的環(huán)境衛(wèi)生,體現(xiàn)安全、整潔、有序。

(五)疫情防控

執(zhí)行國家及本次大賽疫情防控的相關(guān)規(guī)定。

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目錄

一、技術(shù)描述.....................................................................................................................................................3

(一)項目概要.........................................................................................................................................3

(二)基本知識與能力要求......................................................................................................................3

二、試題與評判標準..........................................................................................................................................3

(一)競賽試題內(nèi)容..................................................................................................................................3

(二)樣題及賽題變化..............................................................................................................................6

(三)競賽評判標準..................................................................................................................................6

三、競賽細則.....................................................................................................................................................7

(一)競賽時間安排..................................................................................................................................7

(二)裁判員分組和職責..........................................................................................................................7

(三)競賽實施細則..........................................................................................................................8

四、競賽場地、設(shè)施設(shè)備等安排....................................................................................................................10

(一)賽場規(guī)格要求................................................................................................................................11

(二)場地參考布局................................................................................................................................11

(三)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備清單........................................................................................................................12

五、健康、安全和環(huán)保要求............................................................................................................................17

(一)選手安全要求................................................................................................................................17

(二)賽事安全要求................................................................................................................................18

(三)賽場要求.......................................................................................................................................19

(四)綠色環(huán)保要求................................................................................................................................19

(五)疫情防控.......................................................................................................................................19

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一、技術(shù)描述

(一)項目概要

機器人系統(tǒng)集

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