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上海工程技术大学

第五届（2016年）大学生工程训练综合能力竞赛

命题及竞赛规则

2016-10-9

竞赛主题

本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。

要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一台符合命题要求的可运行的机械装置，并进行现场竞争性运行考核。每个参赛作品需要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4个文件及长度为3分钟的关于参赛作品设计及制作过程的汇报视频。

竞赛命题

本届竞赛命题为“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”。

图1无碳小车示意图设计一种小车，小车为三轮结构，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定的重力势能转换而得到的。该给定重力势能由竞赛时统一提供的质量为1kg的标准砝码(?50×65mm，碳钢制作)来获得，砝码的可下降高度为400±2mm

图1无碳小车示意图

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，小车上所有部件禁止使用任何其他来源的能量。

要求小车具有转向控制机构，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。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。具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。

赛事安排

竞赛项目

本届竞赛设常规赛和挑战赛。常规赛设“S”型与“8”字型两种赛道，以及挑战赛，分别进行竞赛。

参赛作品

每个参赛队按竞赛命题要求，自主设计，独立制作出一台参赛小车作品。允许为参赛小车命名并在参赛小车上制作标识。如参加挑战赛的参赛队允许使用与常规赛不同的参赛小车作品，所用小车必须符合参赛要求即可。每个参赛队在拆装前需在小车显眼处（如：底板）用记号笔标注本队号码，以便在比赛过程中识别各队小车。

常规赛内容及成绩分布

竞赛由未拆装“S”型和“8”字型小车行走、作品的设计及3D打印、小车拆装、拆装后的小车行走和技术方案评定等环节组成，具体决赛评分内容如表1所示。

表1常规赛各环节分数比例

序号

环节

评分项目

主要内容

分数

1

第一环节

作品的设计及3D打印

作品的设计及3D打印

20

2

第二环节

小车拆装

小车拆装调试

20

3

第三环节

拆装后的“S”型和“8”字型小车行走

拆装后的小车行走

60

总分

100

竞赛规则与评分标准

常规赛

竞赛开始前，由现场公开抽签，决定各参赛队现场运行的出场顺序。

“S”型赛道常规赛(赛项I)

第一竞赛环节

由1名参赛队员参与竞赛；设计并制造一个连接件，此零件代替1Kg重竞赛用砝码上的挂钩，用于连接1Kg重竞赛用砝码和小车上的均质绳扣（砝码上端面中心有M10的螺纹孔）。

要求：

连接件一端有一个M10×1.5长12±1mm的螺柱，用于连接砝码。

连接件的另一端需设计成开口吊钩结构，用于连接小车均质绳扣，整个开口吊钩结构要求限制在直径φ20mm高度22mm的圆柱空间内，具体形状自定。

要求在连接件的两端之间，设计一个直径不大于45mm的盘状结构，厚度不大于4mm的盘状结构，M10×1.5螺柱和开口吊钩分别位于盘状结构两侧的中心位置。

盘状结构上应具有至少2段曲率半径为R30mm，连续弧长不少于26mm的外轮廓线，要有镂空的本队队号（两位数字，不足2位的用0代替，如01）。数字应按阅读习惯并排设计，便于读出，所有字体笔画宽度不小于2mm，字高不小于6mm，数字4、6、8、9、0的字芯不可省略，但允许有连接筋；字体自定，但要求清晰可见。

该连接件将用于后续的小车行走竞赛，要求能够承受1Kg的拉力而不致破坏。

设计完成后生成STL格式文件，文件名为队号（例如：01.stl），存入指定U盘中。

设计完成后使用快速成型机制作出来。

由参赛队员在计算机上设计3D打印零件，并用3D打印制作出来，用在小车上参加下一环节比赛。本项内容应在规定时间内完成，违规或延时完成者减分，不能完成者及完成的零件不能正常使用（如不能承受1Kg重量断裂）均不得分，且后续比赛中使用统一提供的挂钩运行，运行成绩扣20%；电脑及软件自备。

竞赛规则

各队在比赛现场独立进行3D设计并打印制作竞赛题目零件一个。规定设计、加工时间为60分钟。选手向裁判示意完成并确认签字后，不得对零件进行任何操作及调试。现场操作必须符合快速成型安全操作规范，对违反规定的行为按减分法处理。

评分标准

作品的设计及3D打印制作竞赛成绩IA，按照在规定时间内完成本项所有内容，其成绩为：

IA=20-10×(名次-1)/（参赛队数-1）

违规减分：按照上述公式先计算后，每违规1次，扣除基础分5分，直至0分；

延时减分：按照上述公式先计算后，每延迟5分钟，扣除基础分5分，直至0分；

第二竞赛环节

各队另外2名队员，拆装小车。

竞赛规则

各队在比赛现场将小车全