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第七届上海大学大学生工程训练综合能力竞赛暨第七届上海市大学生工程训练综合能力竞赛选拔赛命题及规则1.竞赛主题本届竞赛以3D打印技术为主题，以无碳小车为竞赛作品，在规定赛道上完成越障竞赛，即“3D打印的无碳小车竞赛”。要求经过一定的前期准备后，按照3D打印工艺，在比赛现场完成一台符合本命题要求的可运行的无碳小车，并进行现场各个环节的竞争性考核。2.竞赛命题本届竞赛命题为“以势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”。设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力的势能转换而得到的。该给定势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码（￠50×65 mm，碳钢制作）来获得，要求砝码的可下降高度为300±2mm。标准砝码始终由小车承载，不允许从小车上掉落。如图1所示为小车示意图。图1 重力势能小车示意图要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源的能量。要求小车为三轮结构。其中一轮为转向轮，另外二轮为行进轮，允许二行进轮中的一个轮为从动轮。小车结构设计及3D打印加工制作均由参赛学生自主完成。其中除轴承、螺钉、键、销、垫圈等类型的标准件，以及1Kg标准砝码（不含吊钩）、吊砝码的支撑杆和线外，小车其他全部零件必须采用规定的3D打印工艺完成。3.竞赛内容及成绩竞赛使用现场3D打印加工及装配的无碳小车竞赛。由无碳小车的3D打印加工、小车调试装配、小车行走和技术方案评定等项目组成，具体决赛评分内容如表1所示。表1 竞赛各环节分数比例序号环节评分项目主要内容分数1第一环节无碳小车加工全部零件3D打印及处理202第二环节无碳小车装配无碳小车装配与调试203第三环节无碳小车行走无碳小车赛道避障行走504第四环节答辩设计、加工、装配综合答辩10总 分1004.参赛队数及人数规定每个参赛队由不多于3名在校本科大学生和不多于2名指导教师组成，其中可以指定其中1名老师为本单位所有参赛队的联系人。每个学校一个项目最多可以派出2个队，两个项目最多可以派4个队。5.竞赛安排在竞赛现场使用指定的设备制作完成自己的小车作品打印、装配、调试参赛。6.竞赛项目及间距本次竞赛为“S”型和“8字”型两个项目。经现场公开抽签，在700～1300mm范围内产生“S”型赛道障碍物间距值，在300～500mm范围内产生“8字”型赛道障碍物间距值。6.1第一环节竞赛：无碳小车加工及处理首先抽签产生“S”型赛道和“8字”型赛道障碍物间距，然后根据障碍物间距可以修改设计，参赛队在规定时间内完成除上述规定零件外的无碳小车所有零件的3D打印制作，以及部分零件处理。电脑、软件、工具及其他耗材自备，3D打印材料只能使用组委会提供的。1）规定时间内完成：本环节应在规定时间内完成本项所有零件加工，满分为20分，起评分为10分，以最短时间完成为满分，其无碳小车加工竞赛成绩为：2）规定时间未完成：在规定延时内完成本项所有零件加工，满分为10分, 其无碳小车加工竞赛成绩为：说明：1）超过规定延时时间还没有完成任务的为0分；2）违规减分：按照上述公式先计算后扣除10分，然后违规2分/次，直至0分。6.２第二环节竞赛：无碳小车装配和调试各参赛队对本队参赛小车根据公开抽签产生的障碍物间距进行小车调整和装配等。拆装工具和量具，以及及其他耗材等自带，现场提供钳工台。对违反规定的行为按减分法处理。1）规定时间内完成：本环节应在规定时间内完成本项规定内容，满分为20分，起评分为10分，以最短时间完成为满分，其无碳小车调试竞赛成绩为：2）规定时间未完成：在规定延时内完成本项规定内容，满分为10分, 其无碳小车调试竞赛成绩为：说明：1）超过规定延时时间还没有完成任务的为0分；2）违规减分：按照上述公式先计算后扣除10分，然后违规2分/次，直至0分。6.3第三环节竞赛：无碳小车行走１）“S”型赛道小车行走竞赛 竞赛小车在前行时能够自动绕过赛道上设置的障碍物，赛道宽度为2米，障碍物为直径20mm、高200mm的圆棒，沿赛道中线摆放障碍物，出发线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均相同，障碍物间距由现场公开抽签产生。如图2所示。图2 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图参加“S”型赛道竞赛的参赛队，用在现场打印、装配、调试后的小车，加载由竞赛组委会统一提供的标准砝码，在参赛队所抽的赛道上进行比赛。小车出发位置自定，但不得超过出发线和赛道边界线。以小车前行的距离和成功绕障数量来评定成绩。每队小车运行2次，取2次成绩中的最好成绩。小车有效的绕障方法：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：停止时小车最远端与出发线之间的垂直距离。凡小车走到终点时，记录砝码剩余高度，按照砝码剩余高度同比例