（2016年）全国工业机器人技术应用技能大赛竞赛技术方案
（2016年）全国工业机器人技术应用技能大赛竞赛技术方案发布时间：2016-09-27 文章来源：工业和信息化部教育与考试中心一、大赛名称
2016年中国技能大赛——全国工业机器人技术应用技能大赛
二、大赛目的为贯彻落实《中国制造2025》“人才为本”的基本方针，加快培养和选拔工业机器人领域高技能人才,工业和信息化部、人力资源和社会保障部与教育部决定举办2016年中国技能大赛——全国工业机器人技术应用技能大赛（以下简称大赛）。
通过技能竞赛的形式，测试我国工业自动化产业职工与相关专业在校学生调试、操控工业机器人的技能水平，为我国工业机器人技术领域选拔优秀技能人才；展现参赛选手的专业风采，提升人才自主创新、工作效率、质量、成本控制及安全意识等职业素养；宣传工业机器人产业发展，引导社会关注工业机器人技术应用的发展趋势及新技术的应用；为国产工业机器人系统提供展示平台，促进民族品牌行业影响力和竞争力的提升。
大赛的举办将促进我国工业机器人操作、编程、工作站安装调试、系统集成以及现场维护等岗位技术高技能人才培养工作，为工业机器人制造企业、系统集成商和应用企业培养急需人才；促进和引导职业院校与技工院校工业机器人相关专业的改革与发展，促进工学结合人才培养模式的改革与创新，提升院校相关专业的办学水平。从岗位人才和后备人才两方面为《中国制造2025》提供技能人才保障。
三、竞赛内容、形式和成绩计算（一）竞赛内容
本次竞赛内容包含理论知识和实际操作两部分。
（二）竞赛形式及名额
工业机器人技术应用技能大赛为单人赛，分为职工组和学生组，职工组与学生组竞赛内容、时间及要求等完全一致，大赛项目一场次全部完成。
大赛分选拔推荐和决赛两个阶段进行。选拔推荐由省（区、市）工业和信息化主管部门、人社厅（局）、教育厅（委、局）等相关单位联合组织实施。决赛在大赛组委会领导下，由大赛办公室具体组织实施。
举办选拔赛的省（区、市）选派6名选手（职工组、学生组各3名）参加决赛。不具备举办选拔赛条件的省（区、市）可择优推荐4名选手（职工组2名，学生组2名）参加决赛。每个省（区、市）职工组中最多可允许有1名来自职业院校的教师或相关工作人员参赛。
（三）参赛对象
1.职工组：在工业机器人应用企业或相关行业从事工业机器人应用与维护相关工作经历者。
2.学生组：技工院校与职业院校工业机器人应用与维护相关专业的全日制在籍学生。
（四）报名条件
1.思想品德优秀；
2.具备较高的工业机器人技术应用技能水平；
3.学习能力较强，身体素质好；
4.具备较好的心理素质和较强的应变能力。
（五）成绩计算
理论知识竞赛满分为100分，试题均为客观题，采用机考方式实现，理论知识竞赛成绩按20%的比例折算计入竞赛总成绩。
实际操作竞赛满分为100分，实际操作竞赛成绩按80%的比例折算计入竞赛总成绩。
折算后的理论知识竞赛成绩与实际操作竞赛成绩相加得出参赛选手竞赛总成绩，满分为100分。
四、命题原则按照计算机程序设计员国家职业技能标准（国家职业资格标准三级/高级工）要求，在基本技能考核的基础上重点突出企业所需专业技能及新技术应用，体现现代制造技术与生产实际相结合的原则，突出职业能力考核。
五、竞赛范围、比重、类型和其他（一）理论知识竞赛
1.以工业机器人技术应用知识为主，机电一体化、工业自动化、电气自动化相关知识为辅。
（1）工业机器人技术
工业机器人的发展概况、工业机器人的结构、工业机器人的运动学及动力学、直流伺服电动机驱动、步进电机和交流伺服电机驱动、工业机器人的控制、工业机器人的环境感觉技术、工业机器人的编程、语言工业机器人系统、机器人的视觉传感系统、机器人的接近、力觉和压觉传感器。
（2）电工基础
电学基本知识和基本技能、电气工程的基本理论。包括电工基础和电气测量两部分，重点为电工基础部分，包括直流电路、电磁学、交流电路、非正弦电路及过渡过程基本概念、常用电工仪表的基本结构原理及其使用方法。
（3）机械知识
极限与配合、带传动和链传动、渐开线齿轮传动、定轴轮系、常用机构、轴承、联接、液压与气动基础等内容。
（4）机械制图
投影几何的基本理论及制图的基本知识机械加工零件图和装配图的画法、工程制图的国家标准、尺寸公差、表面粗糙度的标注。标准件简化画法和实物测绘方法。
2.试题类型
试题分为三种类型：单项选择题、多项选择题和判断题。
3.竞赛时间
理论竞赛时间为1小时。
4.命题方式
专家命题。
5.考试方式
采用计算机考试。
（二）实际操作竞赛
实际操作竞赛以操作技能为主，仪器仪表使用及安全文明生产在实际操作竞赛过程中进行考查，不再单独命题。
1.竞赛范围与内容
为全面考查参赛选手的职业综合素质和技术技能水平，实际技能操作竞赛包括基于工业机器人的典型应用、仪器仪表使用和安全文明生产三大部分，具体内容见表1。
表1 竞赛范围与内容
序号
内容
说明
1
机械电气系统安装
1.机械组装
2.电气接线
3.气路搭建
2
故障排除
1.通讯故障排除；
2.短路故障排除；
3.断路故障排除；
4.线路连接错误故障排除。
3
基于工业机器人的典型应用
1.工业机器人夹具选择；
2.工业机器人坐标系选择及定位；
3.工业机器人示教编程；
4.视觉校准；
5.视觉处理；
6.总线通信；
7.PLC应用。
4
仪器仪表使用
1.万用表的使用；
2.绝缘测试仪的使用。
5
安全文明生产
1.正确使用工具；
2.正确使用防护用具；
3.符合工业机器人安全操作要求；
4.保持工作区域内场地、材料和设备的清洁；
5.良好的职业素养。
实际操作部分由参赛选手按工作任务书的要求完成以下工作任务：
（1）机械电气系统安装
根据任务书给定的任务要求和现场提供的部件，进行竞赛环境搭建。
（2）故障排除
在调试过程中进行故障的诊断与排除，并将结果记录到答题纸上。
（3）四轴机器人的校准、编程与调试
根据任务书给定的搬运任务，选手进行任务分析，编写搬运动作流程，对四轴机器人进行参数设定、程序编写、搬运任务操作调试等。
（4）六轴工业机器人的编程与调试
根据任务书给定的装配及搬运任务，选手进行任务分析，编写搬运动作流程，对六轴工业机器人进行参数设定、程序编写、装配及搬运任务操作调试等。
（5）视觉技术应用
根据任务书给定的视觉应用任务，选手进行任务分析，进行视觉检测、定位、识别等相关应用。
（6）工作效率与节能考核
根据任务书要求完成的任务进行工作效率的提升和消耗（电能）的降低。
（7）次品率考核
根据任务书要求完成的工作任务要减少次品的产生。
2.比赛时间
实操比赛总时间为8小时。
3.命题方式
专家命题。
六、选手自带设备明细、大赛场地与设施（一）选手自带设备明细
序号
名称
说明
1
工具
详见技术文件本条第（三）条
2
安全防护用具
详见技术文件本条第（三）条
3
计算机
配置要求见附件
（二）大赛场地
1.大赛工位：每个工位占地12～15m2，标明工位号，并配备大赛平台、工作准备台1张、计算机桌1张、座椅1把、绝缘橡胶垫1张（A3尺寸）。
2.赛场每工位提供独立控制并带有漏电保护装置的380V三相五线、220V单相三线两种电压的交流电源（三相、单相电源分别控制）和压力0.6～0.8Mpa的气源，供电和供气系统有必要的安全保护措施。
3.赛场设施明细
序号
名称
提供单位
1
大赛平台
技术支持单位
2
准备台
技术支持单位
3
计算机桌椅
技术支持单位
4
电源
技术支持单位
4.场地布局如图1、图2所示
（三）大赛设施
1.大赛平台（详见技术文件第十条）
大赛平台（由技术支持单位山东栋梁科技设备有限公司提供的DLDS-1508工业机器人技术应用实训系统），平台由实训台、原材料库、四轴机器人搬运单元、环形装配检测机构、六轴工业机器人装配分拣单元（六轴工业机器人采用由埃夫特智能装备股份有限公司生产的ER3A-C60）、视觉检测装置、成品库及控制系统组成。
2.耗材
根据大赛需要，赛场提供耗材见表2。
表2 赛场提供耗材
序号
名称
说 明
数量
单位
1
导线
单根多股/铜芯/塑料绝缘/0.75mm2
若干
米
2
异型管
用于导线连接端子编号/1.0mm2
若干
米
3
气管
Φ4、Φ6
若干
米
4
扎带
若干
根
5
线针
若干
个
6
线槽
已加工
若干
米
3.工具、仪器
比赛工具（禁止携带电动工具及气动工具）、仪器见表3。
表3 工具、仪器（选手自带，推荐但不限于）
序号
名 称
型号/规格
单位
数量
备注
1
工具箱
1
个
2
内六角扳手
9件套
1
套
3
活动扳手
小号
1
把
4
尖嘴钳
160mm
1
把
5
剥线钳
1
把
6
压线钳
1
把
7
斜口钳
160mm
1
把
8
十字螺丝刀
5×75mm
1
把
9
一字螺丝刀
5×75mm
1
把
10
十字螺丝刀
3×75mm
1
把
11
一字螺丝刀
3×75mm
1
把
12
钟表螺丝刀
1
套
13
电烙铁
35W
1
把
14
焊锡丝
2
米
15
钢板尺
1米
1
把
16
橡胶榔头
小号
1
个
17
电工胶布
1
卷
18
记号笔
1
只
19
剪刀
中号
1
把
20
绝缘电阻测试仪
1
台
21
万用表
数字
1
个
4.选手防护装备
参赛选手必须按照规定穿戴防护装备，见表4，违规者不得参赛；
表4选手必备的防护装备（选手自带，推荐但不限于）
.3
5.选手禁止携带易燃易爆物品，见表5所示，违规者不得参赛；
表5选手禁带的物品
七、大赛时间安排与流程（一）大赛流程
参赛选手报到——组织参赛选手赛前熟悉场地、介绍比赛规程——举办开幕式——正式比赛——比赛结束（参赛选手上交比赛成果）——专家评委进行评定——举办大赛点评、颁奖仪式、闭幕式——召开大赛组织委员会总结会议。
（二）时间安排
比赛预计时间安排为3天进行，正式比赛为1天。
八、大赛试题
专家组在九月组织技术交底会，并在大赛官方网站上发布实操比赛样题及评分标准(网址为www.miit-skillschina.cn)。
由专家组负责建立试题库（每套试题考核知识点与样题公布知识点相同，每套试题与样题存在约30%变动），比赛时从3份比赛试题中随机抽取1份作为正式比赛试题。
九、评分标准制定原则、评分方法、评分细则及技术规范（一）评分标准制定原则
依据参赛选手完成的情况实施综合评定。评定依据工业机器人技术相关行业企业规范，按照技能大赛技术裁判组制定的考核标准进行评分，全面评价参赛选手职业能力的要求，本着“科学严谨、公正公平、可操作性强”的原则制定评分标准。
（二）评分方法
1.基本评定方法
裁判组在坚持“公平、公正、公开、科学、规范”的原则下，各负其责，按照制订的评分细则进行评分。
裁判组在比赛过程中对参赛选手的安全文明生产以及系统安装调试情况进行观察和评价，在参赛选手现场结束比赛时完成评分，成绩按照选手工位号进行排列。
裁判组根据参赛选手提交的比赛结果进行评分，成绩按照选手工位号排列。然后经过加密裁判组进行解密工作，确定最终比赛成绩，经总裁判长审核、仲裁组长复核后签字确认。
2.相同成绩处理
比赛成绩相同时，比赛系统工作运行效率与节能环保得分高的名次在前；比赛成绩和运行效率及节能环保相同时，完成工作任务所用时间少的名次在前；比赛成绩、运行效率和完成工作任务用时均相同时，工业机器人动作控制程序与PLC主控程序设计得分高的名次在前；比赛成绩、运行效率、完成工作任务用时、工业机械手动作控制程序与PLC主控程序设计得分均相同时，职业素养与安全意识项成绩高的名次在前。
3．成绩管理基本流程如图3所示。参赛选手、裁判、工作人员进入比赛场地，严禁私自携带通讯、照相摄录设备。
图3成绩管理基本流程
（1）抽签阶段
①检录，由检录工作人员依照检录表进行点名核对，并检查确定无误后向裁判长递交检录单。
②抽签，检录完成后，由两名加密裁判组织实施抽签并管理加密结果。
第一名加密裁判,组织参赛选手进行第一次抽签，产生参赛编号，用其替换选手参赛证等个人身份信息，填写一次加密记录表，选手签字确认后，连同选手参赛证等个人身份信息证件当即装入一次加密结果密封袋中单独保管。
第二名加密裁判，组织参赛选手进行第二次抽签，确定参赛工位号，用其替换选手参赛编号，填写二次加密记录表，选手签字确认后，连同选手参赛编号装入二次加密结果密封袋中单独保管。
所有加密结果密封袋的封条均需相应加密裁判和监督人员签字。密封袋在监督人员监督下由加密裁判放置于保密室保存，加密裁判在保密室大门贴封条。
（2）比赛阶段
根据比赛考核目标、内容和要求对参赛选手评分，采取现场评分和结果评分相结合的方法。
①现场评分
现场评分是裁判根据参赛选手的操作规范、文明比赛情况评定参赛选手的职业素养分。
②任务评分
任务评分是评分裁判依据评分标准，根据选手的提交的任务完成情况进行分阶段评分。具体流程如下：
a.根据任务书实际考核内容，由裁判长确定阶段性评分节点，分为第一阶段和第二阶段；
b.将裁判组分成若干组，每组两人，选手完成第一阶段任务后举手示意裁判对其评分，裁判员停止该选手时间计时，对其第一阶段任务进行评判，评判及检测过程完成，选手签字确认后可进行第二阶段任务操作；
c.第二阶段任务完成后，裁判组对参赛选手的第二阶段任务进行评分。
d.两名记分员在监督人员的现场监督下，对参赛选手的评分结果进行分步汇总，所有步骤成绩的汇总值作为该参赛选手的最后任务得分；
e.裁判长当天提交工位号评分结果并复核无误。解密后，由裁判长、监督人员和仲裁人员签字确认后公布。
（3）信息解密及成绩公布
裁判长正式提交工位号评分结果并复核无误后，加密裁判在监督人员监督下对加密结果进行逐层解密。
解密结束，经与参赛选手的身份信息核对无误后，由第一名加密裁判将选手参赛证等个人身份信息证件归还给参赛选手。
（4）抽检复核
①为保障成绩评判的准确性，监督组对大赛总成绩排名前30%的所有参赛选手的成绩进行复核；对其余成绩进行抽检复核，抽检覆盖率不得低于15%。
②监督组需将复检中发现的错误以书面方式及时告知裁判长，由裁判长更正成绩并签字确认。
③复核、抽检错误率超过5%的，则认定为非小概率事件，裁判组需对所有成绩进行复核。
（三）评分细则(评分指标)
一级指标
比例
二级指标
比例
机械、电气及气动系统安装
22%
机械部件安装工艺标准
30%
电气接线工艺标准
60%
气路连接规范
10%
故障排除
7%
短路故障
20%
断路故障
40%
接线错误故障
40%
基于工业机器人系统应用（含视觉）的编程及调试
55%
四轴机器人的编程及工艺
30%
六轴机器人的编程及工艺
30%
工业视觉的编程及工艺
20%
PLC、触摸屏、伺服控制程序正确性
12%
PLC与相关附件的通讯程序
8%
生产运行效率、节能及次品率
10%
生产运行效率及稳定性
40%
次品率控制
40%
节能减排
20%
安全意识（在竞赛过程中考核）
6%
防护用具使用
30%
场地整洁
20%
机器人安全操作
50%
职业技能及素养（在竞赛过程中考核）
工具的正确选择与使用、职业道德、职业规范、职业行为和职业意识
(四）评分方式
1.完全采用客观化评分，评分项内无主观分值；
2.借助仿真盒对I/O接线及通讯设置进行测试；
3.按照客观的任务动作表现形式进行客观评分，无动作表现者均不得分。
（五）技术规范
机械部分
电气部分
十、大赛平台说明大赛平台（由山东栋梁科技设备有限公司提供的DLDS-1508工业机器人技术应用实训系统）由实训台、原材料库、四轴机械手搬运单元、环形装配检测机构、六轴工业机器人装配分拣单元（六轴工业机器人采用由埃夫特智能装备股份有限公司生产的ER3A-C60）、视觉检测装置、成品库组成。效果图如图4所示。
．四轴机械手
采用SCARA机械手臂，基本参数如下：
序号
项目
参数
1
负载
额定值
1.0kg
2
重复定位精度
J1+J2
±0.01mm
J3
±0.01mm
J4