关于举办“东南大学第六届本科生工程训练综合能力竞赛”

的通知

各院（系）、学生会、学生科协：

为了提高我校本科生的工程创新意识、实践能力和团队合作精神，促进创新人才培养，激发大学生进行科学研究与探索的兴趣，同时为了响应由教育部高教司主办的“第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛”，学校决定举办“东南大学第六届本科生工程训练综合能力竞赛”。本次竞赛内容上与本科生工程训练教学相衔接，综合体现大学生机械创新设计能力、自动控制系统设计能力、制造工艺能力、实际动手能力、工程管理能力和团队合作能力。校内竞赛结束后会择优选择获奖小组进行集中培训后参加全国第六届大学生工程训练综合能力竞赛江苏省赛区的竞赛。本次比赛鼓励大家跨院系、跨专业组队。

报名时间：即日起------2018年6月29日

竞赛时间：2018年12月22-23日

竞赛报名网址：http://srtp.seu.edu.cn--学生学科竞赛管理系统。

竞赛QQ群：623035946（参赛队队长请及时加入该群，申请加入时请报学号和姓名）

附件：东南大学第六届本科生工程训练综合能力竞赛章程

                                                                                                                  东南大学教务处

                                                                                            东南大学工程训练综合能力竞赛组委会

                                                                                                                   二〇一八年六月五日

东南大学第六届本科生工程训练综合能力竞赛章程

一、竞赛目的

全国大学生工程训练综合能力竞赛是教育部财政部开展的“本科教学质量与教学改革工程”资助竞赛之一，是基于国内各普通高等学校综合性工程训练教学平台，面向全国在校本科生开展的，涵盖了机械、电子、控制、材料、管理等多个学科的科技创新工程实践活动。

工程训练综合能力竞赛以“重在实践，鼓励创新”为指导思想，旨在加强大学生工程实践能力、创新意识和合作精神的培养，激发大学生进行科学研究与探索的兴趣，挖掘大学生的创新潜能与智慧，为优秀人才脱颖而出创造良好的条件。同时通过竞赛活动在全校范围内选拔优秀学生组队参加全国大赛。

二、参赛对象

东南大学在校本科大学生可以自愿结合组队报名参赛，每个参赛队的学生人数不超过3人，指导教师不超过2人，参赛队队数不限。鼓励跨专业、跨院系、跨年级组队。

三、竞赛主题

本届竞赛分为两个主题。

主题1为“无碳小车越障竞赛”，其中该主题分为竞赛项目I和竞赛项目Ⅱ；

主题2为“智能物流小车竞赛”，其中该主题为竞赛项目Ⅲ。

要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一套符合本命题要求的可运行装置，并进行现场竞争性运行考核。每个参赛作品要提交相关的设计、工艺、成本分析、工程管理4项报告和有关阐述小车的设计、制作方案说明及体会等内容的答辩PPT。

四、任务要求：

主题1：

给定一定重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并以此驱动小车行走的装置。要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量来源。给定重力势能为4焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差400±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。

参赛小车要求具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。要求小车为三轮结构，具体设计、材料选用以及加工制作均由参赛学生自主完成。小车示意如图1.

图1  主题1无碳小车示意图

主题2：

关于小车：自主设计制作智能物流小车，该小车应具有赛道自主行走、障碍识别、轨迹判断、自动转向和制动等功能。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，在指定场地完成规避障碍物并抓取目标物体放置到指定地点。行走车体、抓取执行机构件等小车零部件可由3D打印、数控及雕刻等机加工方式自行设计制作，也可使用建议套件组；电控器件、主控板、检测元器件、电机和电池可使用建议套件组，或采用标准件，其中整车电池最大供电电压不超过9V。

建议套件组：“探索者”机械电子创新平台

关于场地：比赛场地表面布置有黑色引导线（也可采用其他方法实现循迹）、挡板等，构成完整的赛道。同时，赛道设置了小车起点线、物料装载区、挡板、物料放置区和小车终点线（赛道规划详见下文）。比赛场地由组委会统一布置，最终赛道方案以组委会赛前统一公布为准。

关于任务：智能物流小车在规定的时间内抓取物料为ø50×70-ø30×10 的EVA圆柱体（EVA 材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡材料）（详见附件1 图4），实现从起点、装载区、挡板、放置区和终点的搬运。装载区有一定高度，需抓取执行机构有伸展功能，以实现对目标物的抓取和翻转动作。放置区也有一定高度，需抓取执行机构有伸展功能以及定位功能，以实现对抓取物的分区摆放和码垛动作。

五、竞赛参与方式

本届竞赛设竞赛项目I、竞赛项目Ⅱ和竞赛项目Ⅲ。一个参赛队只可参与一个项目比赛，同一竞赛项目参赛队数无限制。

六、方案文件要求

1）结构设计方案文件（适用于所有竞赛项目）

完整性要求：小车装配图1幅、要求标注所有小车零件（A3纸1页）；

装配爆炸图1幅（所用三维软件自行选用， A3纸1页）；

传动机构展开图1幅（A3纸1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。

2）工艺设计方案文件（仅适用于项目I和项目II）

按照中批量（5000台/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（A4，2－3页）。要求采用统一的方案文件格式（网上下载）。

3）电路设计方案（仅适用于项目III）

完整性要求：程序流程图1幅（A4纸1页）；

电路图1幅，要求标注所有电子元器件（A4纸1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。

4）创业企划书（适用于所有竞赛项目）

按照中批量（5000台/年）对作品小车产品做创业企划书（A4，3－4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）。

六、竞赛项目I

竞赛小车在前行时能够自动避开2米宽赛道上设置的等距障碍物。障碍物为直径20mm、高200mm的多个圆棒， “S”型赛道障碍物间距值为1000mm。以小车前行的距离和成功避障的多少来综合评定成绩。

参赛学生以小组为单位，按照竞赛命题的要求，自主设计、独立制作出参赛小车。参赛队携带制作完成并调试好的小车作品和关于作品的结构设计方案、加工工艺方案及创业企划书等4份报告以及答辩PPT（纸质版+电子版）参加竞赛。小车出发位置自定，但不得超过出发端线和赛道边界线。每队小车运行3次，取3次成绩中的最好成绩。

图2  竞赛项目I赛道示意图

    小车有效的绕障方法为：小车从赛道一侧越过一个障碍后，整体越过赛道中线且障碍物不被撞倒或推出障碍物定位圆；连续运行，直至小车停止。小车有效的运行距离为：停止时小车最远端与出发线之间的垂直距离。

七、竞赛项目Ⅱ

竞赛场地在半张标准乒乓球台（长1525mm、宽1370mm）上，有3个障碍成“L”形放置， “L”形的长边在球台的中线上，（放置球台时“L”形的长边平行主看台方向，短边垂直且远离主看台）， “L”形的长边值为450mm， “L”形的短边值为300mm。

小车需绕中线上的两个障碍物按“8”字型轨迹运行，障碍物为直径20mm、长200mm的3个圆棒，圆棒中心分别放置在“L”形的3个端点上，以小车完成8字绕行圈数的多少来评定成绩，见图3。

图3   竞赛项目Ⅱ所用乒乓球台及障碍设置图

参赛时，要求小车以“8”字形轨迹交替绕过中线上2个障碍，保证每个障碍在“8”字形的一个封闭环内，同时不碰倒第3个障碍

参赛学生以小组为单位，按照竞赛命题的要求，自主设计、独立制作出参赛小车。参赛队携带制作完成并调试好的小车作品和关于作品的结构设计方案、电路设计方案、加工工艺方案及创业企划书等4份报告以及答辩PPT（纸质版+电子版）参加竞赛。出发点自定，每队小车运行3次，取3次成绩中最好成绩。

一个成功的“8”字绕障轨迹为：两个封闭图形轨迹和轨迹的两次变向交替出现，变向指的是：轨迹的曲率中心从轨迹的一侧变化到另一侧。比赛中，小车需连续运行，直至停止。小车没有绕过障碍、碰倒障碍、将障碍物推出定位圆区域、砝码脱离小车、小车停止或小车掉下球台均视为本次比赛结束。

八、竞赛项目Ⅲ

比赛分为预赛和决赛两个阶段，预赛是设计方案评审，选手根据竞赛要求自行设计小车的结构和控制电路，提交设计文档，根据设计文档择优选择5-6支队伍进入校赛的决赛。决赛阶段选手根据自己的设计利用给定套件组组装或自行制作零件的方式制作智能物流小车，并将自行制作完成的小车进行现场竞技。

智能物流小车在规定的时间内抓取物料为ø50×70-ø30×10 的EVA圆柱体（EVA 材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡材料）（详见附件1 图4），实现从起点、装载区、挡板、放置区和终点的搬运。装载区有一定高度，需抓取执行机构有伸展功能，以实现对目标物的抓取和翻转动作。放置区也有一定高度，需抓取执行机构有伸展功能以及定位功能，以实现对抓取物的分区摆放和码垛动作。

搬运过程中小车要完成物料的识别、抓取、翻转、搬运、码垛等动作，以完成规定任务的时间进行排序评分，超时或者未完成者不得分。

该项目场地说明：

（1）场地地面为3000mm×3000mm 的白色宝丽布550 型，印刷有黑色引导线，引导黑线宽度为38mm。场地地面设有600mm×600mm 的“基地区”，基地区设有起点线和终止线，行走方向为逆时针。比赛场地三维示意图和尺寸图如图4、5所示。

图4  比赛场地三维示意图

图5  比赛场地尺寸图

（2）装载区为一个每阶高差50mm，深100mm，宽400mm 的两级台阶，EVA 材质，附有红、绿、蓝三色纯色贴纸，形成6 个色块，其形状尺寸如图6 所示。物料位于每个色块中央位置，其颜色与该色块颜色相同，物料形状尺寸如图4 所示。决赛第一阶段共3 个物料，小端朝下全部放置于下层台阶的3 个沉孔中；决赛第二阶段共6 个物料，小端朝下分别放置于上下两层台阶的6 个沉孔中。

图6   装载区形状尺寸示意图

图7  物料形状示意图

（3）挡板为一个高180mm，宽300mm 的白色木板，挡板前黑线中断。小车行驶至挡板后，需向右移动500mm，才能重新找到黑线。

（4）放置区有一个梯形斜坡，该梯形高97mm，上表面长400mm，下表面长950mm，坡度20 度的梯形斜坡，EVA 材质，如图8所示。上面铺有白色木板，白色木板厚度3mm。与斜坡边缘距离100mm 设有放置区，放置区距坡顶高度差为50mm，为两层，每层高差50mm，深100mm，宽400mm，EVA 材质，附有红、绿、蓝三色贴纸，形成6 个错乱的色块，每个色块中心区域有Φ25 的黑点，其形状尺寸示意图如图9 所示。小车需要驶上斜坡，将不同颜色的物料大端朝下放置于对应颜色的色块上。决赛第一阶段色块颜色如图4 所示，第二阶段比赛将在调试前公布储物台色块排列情况。

图8   梯形斜坡形状尺寸图

图9   放置区形状尺寸示意图

九、奖励办法

本次竞赛每个参赛项目设一等奖3%、二等奖6%、三等奖9%和优秀奖12%，总的获奖比例在33%左右。获奖者将按学校的有关规定获得相应的课外研学学分（见东南大学本科生课外研学学分认定办法）、获奖证书。校内竞赛结束后，将从获奖小组中择优选择几组学生参加全国第六届大学生工程训练综合能力竞赛江苏省赛区的比赛。

十、评审原则

由东南大学本科生工程训练综合能力竞赛组委会聘请专家组成本届竞赛评审委员会。评审委员会本着“公平、公正、公开、科学、规范”的原则，通过方案审阅、现场竞赛、答辩、实物展示等程序，按全国大学生工程训练综合能力竞赛评审标准对参赛队进行评审，确定优秀作品奖的归属。

十一、时间安排

1．竞赛报名： 即日起至6月29日，竞赛报名在网上进行，网址是：http://srtp.seu.edu.cn.——学生学科竞赛管理系统。

2、竞赛培训：具体时间、地点另行通知。

3．作品提交：

（1）项目I和项目II的参赛同学请于2018年11月5日前提交设计图纸；于2018年12月15日前完成小车实物的制作提交以便进行决赛。

（2）项目III的参赛同学请于2018年10月15日前完成结构设计图纸和控制电路设计文档的提交，以便进行预赛评审；通过预赛的同学请于2018年12月15日前完成小车实物的制作提交以便进行决赛。

4．竞赛时间：本届竞赛于2018年12月22、23日在东南大学工业发展与培训中心中心工培楼举行。

5.竞赛其他相关资料可以登录机电综合工程训练中心网站（mtc.seu.edu.cn)--创新平台--学科竞赛栏目获取。

十二、竞赛组织委员会

主  任：  张远明

副主任：  沈孝兵

成  员：  殷国栋  王明春  况迎辉  王立辉  钱瑞明  徐春宏  

秘  书：  杨延清 

十三、联系方式

　　地    址：东南大学机械工程学院工培中心工培楼419室

　　联 系 人：杨延清老师

　　电    话：52090538   15950506156

    邮    箱：yyq0325@163.com

    竞赛QQ群：623035946（参赛队队长请及时加入该群）

东南大学工程训练综合能力竞赛组委会

                                           二〇一八年六月五日