无碳小车-培训.pdf

第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛 培训讲座培训讲座培训讲座培训讲座 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 第第第第3 3章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 相关机构及其设计相关机构及其设计相关机构及其设计相关机构及其设计 第第第第4 4章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 相关零部件设计和选用相关零部件设计和选用相关零部件设计和选用相关零部件设计和选用 第第第第5 5章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 的安装和调试的安装和调试的安装和调试的安装和调试 第第第第6 6章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”相关相关相关相关报告编写报告编写报告编写报告编写 第第第第7 7章章章章 历届参赛作品简介和演示历届参赛作品简介和演示历届参赛作品简介和演示历届参赛作品简介和演示 第第第第8 8章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”比赛的时间节点和主要要求比赛的时间节点和主要要求比赛的时间节点和主要要求比赛的时间节点和主要要求 目录目录 1.1 1.1 竞赛实施方案竞赛实施方案 1.2 1.2 竞赛命题及规则竞赛命题及规则 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 1.1 竞赛实施方案竞赛实施方案 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 一、一、一、一、竞赛宗旨竞赛宗旨竞赛宗旨竞赛宗旨 二、二、二、二、参赛对象与要求参赛对象与要求参赛对象与要求参赛对象与要求 三、三、三、三、竞赛目的与意义竞赛目的与意义竞赛目的与意义竞赛目的与意义 四、四、四、四、竟赛组织形式竟赛组织形式竟赛组织形式竟赛组织形式 五、五、五、五、竞赛时间与日程竞赛时间与日程竞赛时间与日程竞赛时间与日程 六、六、六、六、竞赛场地竞赛场地竞赛场地竞赛场地与与与与设施设施设施设施 七、七、七、七、竞赛竞赛竞赛竞赛奖项设置奖项设置奖项设置奖项设置 八、八、八、八、竞赛秘书处联系电话竞赛秘书处联系电话竞赛秘书处联系电话竞赛秘书处联系电话 全国大学生工程训练综合能力竞赛是公益性的大学生科技 创新竞技活动，是有较大影响力的国家级大学生科技创新竞 赛，是教育部、财政部资助的大学生竞赛项目，目的是加强学 生创新能力和实践能力培养，提高本科教育水平和人才培养质 量。为开办此项竞赛，经教育部高教司批准，专门成立了全国 大学生工程训练综合能力竞赛组织委员会和专家委员会。竞赛 组委会秘书处设在大连理工大学。 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛由教育部高教司 主办，大连理工大学承办。 全国大学生工程训练综合能力竞赛是公益性的大学生科技 创新竞技活动，是有较大影响力的国家级大学生科技创新竞 赛，是教育部、财政部资助的大学生竞赛项目，目的是加强学 生创新能力和实践能力培养，提高本科教育水平和人才培养质 量。为开办此项竞赛，经教育部高教司批准，专门成立了全国 大学生工程训练综合能力竞赛组织委员会和专家委员会。竞赛 组委会秘书处设在大连理工大学。 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛由教育部高教司 主办，大连理工大学承办。 一、竞赛宗旨一、竞赛宗旨一、竞赛宗旨一、竞赛宗旨 “竞赛为人才培养服务，竞赛为教育质量助力，竞赛为创 新教育引路” “竞赛为人才培养服务，竞赛为教育质量助力，竞赛为创 新教育引路” 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 三、竞赛目的与意义三、竞赛目的与意义三、竞赛目的与意义三、竞赛目的与意义 竞赛的目的在于激发大学生进行科学研究与探索的兴趣，加 强大学生工程实践能力、创新意识和合作精神的培养。 竞赛内容与高校工程训练教学相衔接，综合体现大学生机械 创新设计能力、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。 竞赛的目的在于激发大学生进行科学研究与探索的兴趣，加 强大学生工程实践能力、创新意识和合作精神的培养。 竞赛内容与高校工程训练教学相衔接，综合体现大学生机械 创新设计能力、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。 二、参赛对象与要求二、参赛对象与要求二、参赛对象与要求二、参赛对象与要求 全国高校在校全日制本科学生，无专业限制。 要求以组队的形式通过所在学校报名参赛；参赛队的领队和指 导教师总数不超过 全国高校在校全日制本科学生，无专业限制。 要求以组队的形式通过所在学校报名参赛；参赛队的领队和指 导教师总数不超过2人，参赛学生不超过人，参赛学生不超过3人。参赛作品的设计及 制作统一按照竞赛秘书处发布的命题及其规则进行。 人。参赛作品的设计及 制作统一按照竞赛秘书处发布的命题及其规则进行。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 四、竟赛组织形式四、竟赛组织形式四、竟赛组织形式四、竟赛组织形式 本竞赛实行校、省（或多省联合形成的区域）、 全国三级竞赛制度。 本届国赛设有2个竞赛项目，各省级或区域赛区， 根据省级或区域竞赛的成绩，按照择优原则，对应每 个竞赛项目可推荐不超过2支参赛队。每校参加同一个 竞赛项目的参赛队只能有1支。 本竞赛实行校、省（或多省联合形成的区域）、 全国三级竞赛制度。 本届国赛设有2个竞赛项目，各省级或区域赛区， 根据省级或区域竞赛的成绩，按照择优原则，对应每 个竞赛项目可推荐不超过2支参赛队。每校参加同一个 竞赛项目的参赛队只能有1支。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 五、竞赛时间与日程五、竞赛时间与日程五、竞赛时间与日程五、竞赛时间与日程 省级竞赛或区域竞赛要求在省级竞赛或区域竞赛要求在2013年年3月月20日日之前完成。 全国决赛初定在 之前完成。 全国决赛初定在2013年年6月份举行。具体日程：月份举行。具体日程： 2013年年6月月7日日（周五）： 全天报到；裁判工作会议；两委会工作会议；领队会议 （周五）： 全天报到；裁判工作会议；两委会工作会议；领队会议 2013年年6月月8日日（周六）： 开幕式；第一阶段竞赛（场上车赛）；报告评审 （周六）： 开幕式；第一阶段竞赛（场上车赛）；报告评审 2013年年6月月9日日（周日）： 第二阶段竞赛（加工制作、装调，场上赛车）；闭幕式。 （周日）： 第二阶段竞赛（加工制作、装调，场上赛车）；闭幕式。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 六、六、六、六、竞赛场地竞赛场地竞赛场地竞赛场地与与与与设施设施设施设施 主场地一：大连理工大学刘长春体育馆中心馆 主场地二：大连理工大学工程训练中心 主场地一为车赛场地，2300平米，地面为国际室 内球类竞赛用标准复合木地板： 主场地二为加工制作装调竞赛场地，配有普车、 普铣、数车、数铣和快速成型等比赛用机床，配有钳 工工作台和钻床等设施设备。加工竞赛需要的通用工 卡量具由参赛队自带。 主场地一：大连理工大学刘长春体育馆中心馆 主场地二：大连理工大学工程训练中心 主场地一为车赛场地，2300平米，地面为国际室 内球类竞赛用标准复合木地板： 主场地二为加工制作装调竞赛场地，配有普车、 普铣、数车、数铣和快速成型等比赛用机床，配有钳 工工作台和钻床等设施设备。加工竞赛需要的通用工 卡量具由参赛队自带。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 七、七、七、七、竞赛竞赛竞赛竞赛奖项设置奖项设置奖项设置奖项设置 全国竞赛设一、二、三等奖及优秀奖、优秀组织 奖、优秀指导教师等奖项。 一、二等奖比例分别为25和35，由竞赛组委 会向获奖的参赛队和参赛选手、指导教师颁发获奖证 书。省级竞赛的奖项设置由省级竞赛组委会参照全国 竞赛奖项设置方式自行决定。 全国竞赛设一、二、三等奖及优秀奖、优秀组织 奖、优秀指导教师等奖项。 一、二等奖比例分别为25和35，由竞赛组委 会向获奖的参赛队和参赛选手、指导教师颁发获奖证 书。省级竞赛的奖项设置由省级竞赛组委会参照全国 竞赛奖项设置方式自行决定。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 八、竞赛秘书处联系电话八、竞赛秘书处联系电话八、竞赛秘书处联系电话八、竞赛秘书处联系电话大连理工大学工程训练中心办公室电话大连理工大学工程训练中心办公室电话/传真传真8000（李喆）（李喆） E-mail: xlzx 网址：网址： 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 1.2 竞赛命题及规则竞赛命题及规则 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 一、一、一、一、本届竞赛主题本届竞赛主题本届竞赛主题本届竞赛主题 二、二、二、二、本届竞赛命题本届竞赛命题本届竞赛命题本届竞赛命题 三、三、三、三、本届竞赛项目本届竞赛项目本届竞赛项目本届竞赛项目 四、四、四、四、奖项分配奖项分配奖项分配奖项分配 一、本届竞赛主题一、本届竞赛主题一、本届竞赛主题一、本届竞赛主题 “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 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、 成本分析和工程管理4项报告。 “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 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、 成本分析和工程管理4项报告。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 “以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车以重力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 由给定重力势能转换而来。给定重力势能为 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 由给定重力势能转换而来。给定重力势能为4焦耳焦耳(取取g=10m/s2) ，竞 赛时统一用质量为 ，竞 赛时统一用质量为1Kg的重块（普通碳钢的重块（普通碳钢5065 mm）铅垂下降 来获得，落差 ）铅垂下降 来获得，落差4002mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一 起运动，不允许从小车上掉落。下图为小车示意图。 ，重块落下后，须被小车承载并同小车一 起运动，不允许从小车上掉落。下图为小车示意图。 另外，要求小车 为三轮结构，小车转 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。 另外，要求小车 为三轮结构，小车转 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。 二、本届竞赛命题二、本届竞赛命题二、本届竞赛命题二、本届竞赛命题 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 为什么叫做为什么叫做“无碳小车无碳小车” 呢呢?那是因为我们不 能依靠任何与碳相关的能源来驱动小车的前进， 例如电能、燃料等全都不行。唯一可以利用的就 是一个质量为 那是因为我们不 能依靠任何与碳相关的能源来驱动小车的前进， 例如电能、燃料等全都不行。唯一可以利用的就 是一个质量为1Kg、落差为、落差为400mm的普通碳钢 重块铅垂落下时所具有的重力势能。根据能量转 换原理将它转换为小车前进的动能，让小车动起 来。 的普通碳钢 重块铅垂落下时所具有的重力势能。根据能量转 换原理将它转换为小车前进的动能，让小车动起 来。 二、本届竞赛命题二、本届竞赛命题二、本届竞赛命题二、本届竞赛命题 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。 障碍物为直径 竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。 障碍物为直径20mm、高、高200mm的多个圆棒，沿直线等距离摆 放。以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。见下 图。 的多个圆棒，沿直线等距离摆 放。以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。见下 图。 竞赛项目竞赛项目I： 三、本届竞赛项目三、本届竞赛项目三、本届竞赛项目三、本届竞赛项目 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 1. 本校制作本校制作 参赛学生以小组为单位，按照竞赛命题的要求，在 各自所在的学校内，自主设计，独立制作出参赛小车。 参赛学生以小组为单位，按照竞赛命题的要求，在 各自所在的学校内，自主设计，独立制作出参赛小车。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 2.集中参赛集中参赛 参赛队携带在本校制作完成并调试好的参赛队携带在本校制作完成并调试好的小车作品小车作品和 关于作品的 和 关于作品的结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方 案及成本分析方案 结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方 案及成本分析方案等等4份报告（纸质版份报告（纸质版+电子版）参加竞 赛。报告按竞赛秘书处发布的统一格式编写。 电子版）参加竞 赛。报告按竞赛秘书处发布的统一格式编写。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 3. 报告评分报告评分 由竞赛评审组对每个参赛队提交的方案报告 进行评阅。此项成绩编号为 由竞赛评审组对每个参赛队提交的方案报告 进行评阅。此项成绩编号为IA，满分，满分30分。 其中结构设计方案 分。 其中结构设计方案7.5分； 工艺设计方案 分； 工艺设计方案7.5分； 成本分析方案 分； 成本分析方案7.5分； 工程管理设计方案 分； 工程管理设计方案7.5分。分。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 （1） 结构设计报告评分（7.5分）（1） 结构设计报告评分（7.5分） 完整性要求：小车装配图完整性要求：小车装配图1幅幅(A4纸纸1页页)，设计说明书，设计说明书1-2页页(A4)； 正确性要求：传动原理与机构设计正确，选材和工艺合理； 创新性要求：有独立见解及创新设计思想； 规范性要求：图纸表达完整，标注正确；文字描述准确、清晰。 ； 正确性要求：传动原理与机构设计正确，选材和工艺合理； 创新性要求：有独立见解及创新设计思想； 规范性要求：图纸表达完整，标注正确；文字描述准确、清晰。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 （2） 工艺设计报告评分（7.5分）（2） 工艺设计报告评分（7.5分） 按照中批量（按照中批量（500台台/年）的生产纲领，自选作品车上一个 较复杂的零件，设计并提交工艺设计方案报告（ 年）的生产纲领，自选作品车上一个 较复杂的零件，设计并提交工艺设计方案报告（A4，23 页）。要求采用统一的报告格式（网上下载）。页）。要求采用统一的报告格式（网上下载）。 （3） 成本分析报告评分（7.5分）（3） 成本分析报告评分（7.5分） 按照中批量（按照中批量（500台台/年）生产纲领对作品小车产品做成本分 析，内容应包含材料成本、加工制造成本两方面 年）生产纲领对作品小车产品做成本分 析，内容应包含材料成本、加工制造成本两方面(A4，23页页)。 要求采用统一的报告格式（网上下载）。 。 要求采用统一的报告格式（网上下载）。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 （4） 工程管理设计报告评分（7.5分）（4） 工程管理设计报告评分（7.5分） 按照中批量（按照中批量（500台台/年）对作品小车产品做生产工程管理方 案设计 年）对作品小车产品做生产工程管理方 案设计(A4， 23页页)。要求目标明确，文件完整，计划合理，表 达清楚。采用统一的报告格式（网上下载）。 总和每队的 。要求目标明确，文件完整，计划合理，表 达清楚。采用统一的报告格式（网上下载）。 总和每队的4个方案的得分，按从高到低排列名次，本项成绩编号 为 个方案的得分，按从高到低排列名次，本项成绩编号 为IA，按下列公式计算各队此项成绩：，按下列公式计算各队此项成绩： IA=30-15*(名次名次-1)/（项目（项目I参赛队数参赛队数-1） 4. 现场竞赛现场竞赛 （1）第一竞赛环节）第一竞赛环节 携带在本校制作完成的作品，在集中比赛现场，加载由竞赛 组委会统一提供的势能重块（ 携带在本校制作完成的作品，在集中比赛现场，加载由竞赛 组委会统一提供的势能重块（5065 mm普通碳钢，质量为普通碳钢，质量为 1Kg），在指定的赛道上（），在指定的赛道上（体育馆木质地板体育馆木质地板）进行比赛，赛道宽 度为 ）进行比赛，赛道宽 度为2米，赛道边界线是米，赛道边界线是40*60mm矩形钢管。出发端线距第一个 障碍及障碍与障碍之间的间距均为 矩形钢管。出发端线距第一个 障碍及障碍与障碍之间的间距均为1米。小车出发时不准超过出发 端线和赛道边界线，小车位置及角度自定，每队有 米。小车出发时不准超过出发 端线和赛道边界线，小车位置及角度自定，每队有2次机会，计算 时取 次机会，计算 时取2次成绩中的最好成绩。次成绩中的最好成绩。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 小车有效的绕障方法：小车有效的绕障方法： 小车从赛道一侧越过一个障碍后，整体穿过赛道中线且障碍 物不被撞倒（擦碰障碍，但没碰倒者，视为通过）；重复上述动 作，直至小车停止。 小车从赛道一侧越过一个障碍后，整体穿过赛道中线且障碍 物不被撞倒（擦碰障碍，但没碰倒者，视为通过）；重复上述动 作，直至小车停止。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 ?小车有效的运行距离：小车有效的运行距离： 停止时小车距出发线最远端与出发线之间的垂直距离。测量此距 离，每米得 停止时小车距出发线最远端与出发线之间的垂直距离。测量此距 离，每米得2分，测量读数精确到毫米； 每绕过一个障碍得 分，测量读数精确到毫米； 每绕过一个障碍得8分（以小车整体越过赛道中线为准），一次绕 过 分（以小车整体越过赛道中线为准），一次绕 过2个或个或2个以上障碍时只算个以上障碍时只算1个； 多次绕过同 个； 多次绕过同1个障碍时只算个障碍时只算1次，障碍物被撞倒不得分； 障碍物未倒，但被完全推出定位圆区域（ 次，障碍物被撞倒不得分； 障碍物未倒，但被完全推出定位圆区域（20 mm）也不得分。 此项成绩编号为 ）也不得分。 此项成绩编号为IB。 根据各队的得分，按从高到低排列名次，按下列公式计算各 队此项成绩： 。 根据各队的得分，按从高到低排列名次，按下列公式计算各 队此项成绩： IB=70-40*(名次名次-1)/（本组参赛队数（本组参赛队数-1） 按下面公式计算各队的阶段成绩按下面公式计算各队的阶段成绩, 编号为编号为IAB： IAB=IA+IB 根据各队的阶段成绩，按从高到低排列名次，将 项目 根据各队的阶段成绩，按从高到低排列名次，将 项目I全部参赛队分为全部参赛队分为I-A组和组和I-B两个组，两个组，I-A组队数约 占本组参赛队数 组队数约 占本组参赛队数50%，I-A组参赛队获得一等奖的竞争 权利； 组参赛队获得一等奖的竞争 权利；I-B组参赛队获得二等奖的竞争权利。组参赛队获得二等奖的竞争权利。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 （2）I-A组第二竞赛环节组第二竞赛环节 1、现场加工制作 经抽签确定一个徽标方案，本组每队派出一名队员，进行 该徽标方案的快速成型加工制作。 、现场加工制作 经抽签确定一个徽标方案，本组每队派出一名队员，进行 该徽标方案的快速成型加工制作。 ?规定加工时间规定加工时间60分钟，起评分分钟，起评分20分；分； ?超过超过60分钟后完成的，每延长分钟后完成的，每延长5分钟，扣分钟，扣1分；分； ?延时超过延时超过1小时还没有完成任务的，不得分。小时还没有完成任务的，不得分。 ?选手在加工竞赛过程中有违规现象，每一处扣罚选手在加工竞赛过程中有违规现象，每一处扣罚1分，情节严 重者加罚，直至停止其比赛； 分，情节严 重者加罚，直至停止其比赛； ?制作质量不符合要求者，每发现一处扣罚制作质量不符合要求者，每发现一处扣罚1分。 此项竞赛任务成绩编号为 分。 此项竞赛任务成绩编号为IA1，本组各参赛队按本项得分由 多到少排出名次，按下列公式计算各队此项成绩： ，本组各参赛队按本项得分由 多到少排出名次，按下列公式计算各队此项成绩： IA1=20-10*(名次名次-1)/（本组参赛队数（本组参赛队数-1） （2）I-A组第二竞赛环节组第二竞赛环节 2、按新的障碍物间距调整小车后，进行小车运行比赛、按新的障碍物间距调整小车后，进行小车运行比赛 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 ?经现场公开抽签，在经现场公开抽签，在1米米100mm范围内产生一个新的障 碍物间距。 范围内产生一个新的障 碍物间距。 ?本组各队根据新的障碍物间距对自己的小车进行调整装配或 修配。在现场提供普通车床、钳工台及调试场地。规定时间 内，应完成调整修配内容。无法完成者，不能进入后续比 赛。 本组各队根据新的障碍物间距对自己的小车进行调整装配或 修配。在现场提供普通车床、钳工台及调试场地。规定时间 内，应完成调整修配内容。无法完成者，不能进入后续比 赛。 ?本组各队携带调整修配后小车，在调整障碍物间距后的竞赛 场地上进行比赛。竞赛计分规则同第一竞赛环节。 此项竞赛任务成绩编号为 本组各队携带调整修配后小车，在调整障碍物间距后的竞赛 场地上进行比赛。竞赛计分规则同第一竞赛环节。 此项竞赛任务成绩编号为IA2，本组各参赛队按本项得分由 多到少排出名次，按下列公式计算各队此项成绩： ，本组各参赛队按本项得分由 多到少排出名次，按下列公式计算各队此项成绩： IA2=80-50*(名次名次-1)/（本组参赛队数（本组参赛队数-1） （3）I-A组第三竞赛环节组第三竞赛环节 现场答辩 根据 现场答辩 根据I-A组参赛队数量，经各队自愿申请或通过抽签产生参 加答辩环节的参赛队，各队需准备关于本队参赛作品的工艺成 本及管理对策等相关知识的答辩。 此项竞赛任务成绩编号为 组参赛队数量，经各队自愿申请或通过抽签产生参 加答辩环节的参赛队，各队需准备关于本队参赛作品的工艺成 本及管理对策等相关知识的答辩。 此项竞赛任务成绩编号为IA3，按答辩得分由多到少出名 次，按下列公式计算各队此项成绩： ，按答辩得分由多到少出名 次，按下列公式计算各队此项成绩： IA3=（参加答辩队数（参加答辩队数+1）/2-名次名次 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 （4）I-B组第二竞赛环节组第二竞赛环节 按新的障碍物间距调整小车后，进行小车运行比赛：按新的障碍物间距调整小车后，进行小车运行比赛： ?经现场公开抽签，在经现场公开抽签，在1米米100mm范围内产生新障碍物间距。范围内产生新障碍物间距。 ?本组各队根据新的障碍物间距对自己的小车进行调整装配或修 配。组委会在现场提供普通车床、钳工台及调试场地。在规定的 时间内，各队应完成调整修配内容。无法完成者，不能进入后续 比赛。 本组各队根据新的障碍物间距对自己的小车进行调整装配或修 配。组委会在现场提供普通车床、钳工台及调试场地。在规定的 时间内，各队应完成调整修配内容。无法完成者，不能进入后续 比赛。 ?本组各队携带调整修配后小车，在调整障碍间距后的竞赛场地 上，进行比赛。竞赛计分规则同第一竞赛环节。 本组各队携带调整修配后小车，在调整障碍间距后的竞赛场地 上，进行比赛。竞赛计分规则同第一竞赛环节。 ?此项竞赛任务成绩编号为此项竞赛任务成绩编号为IB1, IB1=80-50*(名次名次-1)/（本组参赛队 数 （本组参赛队 数-1） （5）总成绩评定）总成绩评定 I-A组各队最终成绩：组各队最终成绩： ZIA = IA1+IA2+IA3 I-B组各队最终成绩：组各队最终成绩： ZIB = IAB+IB1 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 竞赛项目：绕障自行小车（8字型） 四、四、四、四、奖项分配奖项分配奖项分配奖项分配 1. “竞赛项目竞赛项目I”奖项分配：奖项分配： 按按“竞赛项目竞赛项目I”参赛队数的参赛队数的30%获得一等奖，随后的获得一等奖，随后的40%获 得二等奖，其余获得三等奖或优秀奖，中途放弃比赛者无奖。 一等奖在 获 得二等奖，其余获得三等奖或优秀奖，中途放弃比赛者无奖。 一等奖在I-A组中产生，按总成绩组中产生，按总成绩ZIA由多到少排名，相同 者并列；按所需一等奖名额，按成绩由高到低颁发一等奖， 由多到少排名，相同 者并列；按所需一等奖名额，按成绩由高到低颁发一等奖，I-A 组剩余队伍颁发二等奖。其余二等奖名额在组剩余队伍颁发二等奖。其余二等奖名额在I-B组中产生，按总 成绩 组中产生，按总 成绩ZIB由多到少排名，相同者并列；按所余二等奖名额，按成 绩由高到低颁发二等奖， 由多到少排名，相同者并列；按所余二等奖名额，按成 绩由高到低颁发二等奖，I-B组剩余队伍视具体情况颁发三等 奖、优秀奖或无奖。 组剩余队伍视具体情况颁发三等 奖、优秀奖或无奖。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 2. “竞赛项目竞赛项目”奖项分配：奖项分配： 按按“竞赛项目竞赛项目II”参赛队数的参赛队数的30%获得一等奖，随后的获得一等奖，随后的50%获 得二等奖，其余获得三等奖或优秀奖，中途放弃比赛者无奖。 一等奖在 获 得二等奖，其余获得三等奖或优秀奖，中途放弃比赛者无奖。 一等奖在II-A组中产生，按总成绩组中产生，按总成绩ZIIA由多到少排名，相 同者并列；按所需一等奖名额，按成绩由高到低颁发一等奖， 由多到少排名，相 同者并列；按所需一等奖名额，按成绩由高到低颁发一等奖， II-A组剩余队伍颁发二等奖。其余二等奖名额在组剩余队伍颁发二等奖。其余二等奖名额在II-B组中产生， 按总成绩 组中产生， 按总成绩ZIIB由多到少排名，相同者并列；按所余二等奖名 额，按成绩由高到低颁发二等奖， 由多到少排名，相同者并列；按所余二等奖名 额，按成绩由高到低颁发二等奖，II-B组剩余队伍视具体情况颁 发三等奖、优秀奖或无奖。 组剩余队伍视具体情况颁 发三等奖、优秀奖或无奖。 第第第第1 1章章章章 第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛简介 2.1 2.1 “无碳小车”功能分析“无碳小车”功能分析 2.2 2.2 “无碳小车”方案设计“无碳小车”方案设计 2.3 2.3 “无碳小车”工作原理“无碳小车”工作原理 2.4 2.4 “无碳小车”结构组成“无碳小车”结构组成 2.5 2.5 “无碳小车”设计理念“无碳小车”设计理念 2.6 2.6 “无碳小车”设计方法“无碳小车”设计方法 2.7 2.7 “无碳小车”设计参数的确定“无碳小车”设计参数的确定 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 2.1 2.1 “无碳小车” 功能分析“无碳小车” 功能分析 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 在机械产品的设计中，我们首先要做的是对功能需 求进行仔细、认真、透彻地分析，并尽可能的将产品的 功能模块化，然后对每个模块用相应的机构来实现其功 能，最后再通过一些零部件将这些独立的机构连接成一 个整体，这样就完成了一个机械产品的设计。 在机械产品的设计中，我们首先要做的是对功能需 求进行仔细、认真、透彻地分析，并尽可能的将产品的 功能模块化，然后对每个模块用相应的机构来实现其功 能，最后再通过一些零部件将这些独立的机构连接成一 个整体，这样就完成了一个机械产品的设计。 2.1 2.1 “无碳小车” 功能分析“无碳小车” 功能分析 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 无碳自行小车无碳自行小车 驱动自身行走驱动自身行走自动避障自动避障 要设计一个驱动机构将重块的 重力势能高效率地转换为小车 前行的动能 要设计一个驱动机构将重块的 重力势能高效率地转换为小车 前行的动能 自动转向机构要让小车周 期性地转向，精确地实现 预定轨迹，以尽可能多的 避开障碍物 自动转向机构要让小车周 期性地转向，精确地实现 预定轨迹，以尽可能多的 避开障碍物 重力势能的转换重力势能的转换 2.2 2.2 “无碳小车” 方案设计“无碳小车” 方案设计 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 ?通过对小车的功能分析小车需要完成重力势能的转 换、驱动自身行走、自动避开障碍物三个功能。 通过对小车的功能分析小车需要完成重力势能的转 换、驱动自身行走、自动避开障碍物三个功能。 ?为了方便设计可根据小车所要完成的功能将小车划 分为五个部分进行模块化设计（车架 、原动机构 、 传动机构 、转向机构 、行走机构 、微调机构）。 为了方便设计可根据小车所要完成的功能将小车划 分为五个部分进行模块化设计（车架 、原动机构 、 传动机构 、转向机构 、行走机构 、微调机构）。 ?为了得到令人满意方案，采用扩展性思维设计每一 个模块，寻求多种可行的方案和构思。下面为我们 设计图框。 为了得到令人满意方案，采用扩展性思维设计每一 个模块，寻求多种可行的方案和构思。下面为我们 设计图框。 2.3 2.3 “无碳小车”工作原理“无碳小车”工作原理 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 2.4 2.4 “无碳小车”结构组成“无碳小车”结构组成 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 “无碳小车无碳小车”通常主要由车体、能量转换、传动和转 向等部分组成。其中传动和转向部分主要通过相关机构 来实现，其机构的选择设计和相关零部件的设计是整体 小车设计性能好坏的关键。 注意：因为能量有限，我们应尽可能简化小车的设计， 机构设计越复杂、越多，小车的效率就会越低，所以越 简单的设计越能将势能高效的利用。 通常主要由车体、能量转换、传动和转 向等部分组成。其中传动和转向部分主要通过相关机构 来实现，其机构的选择设计和相关零部件的设计是整体 小车设计性能好坏的关键。 注意：因为能量有限，我们应尽可能简化小车的设计， 机构设计越复杂、越多，小车的效率就会越低，所以越 简单的设计越能将势能高效的利用。 2.4 2.4 “无碳小车”结构组成“无碳小车”结构组成 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 一、一、一、一、“ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”的车体的车体的车体的车体 二、二、二、二、“ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”的能量转换部分的能量转换部分的能量转换部分的能量转换部分 四、四、四、四、“ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”的传动部分的传动部分的传动部分的传动部分 五、五、五、五、“ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”的转向部分的转向部分的转向部分的转向部分 三、三、三、三、“ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”的驱动部分的驱动部分的驱动部分的驱动部分 六、六、六、六、“ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”的微调部分的微调部分的微调部分的微调部分 一、一、一、一、“ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”的车体的车体的车体的车体 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 注意：注意： 1. 体积不要过大，重量要轻；体积不要过大，重量要轻； 2. 重心要低；重心要低； 3. 轮距适中，注意保持稳定性；轮距适中，注意保持稳定性； 4. 可不必使用差速器。可不必使用差速器。 “无碳小车无碳小车”车架结构主要有三角底板式和骨架 式，其可使用快速成型或焊制，可使用木材、铝板 等。车轮可采用木质板、塑料、有机玻璃等制作。 车架结构主要有三角底板式和骨架 式，其可使用快速成型或焊制，可使用木材、铝板 等。车轮可采用木质板、塑料、有机玻璃等制作。 一、一、一、一、“ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”的车体的车体的车体的车体 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 影响车体的平衡主要因素：影响车体的平衡主要因素： （1）底板作为最重要的支承件，是其他支承件连接的 基础，由于所承载的负荷比较小，选用厚度较薄、密度 较小的板料，为避免薄壁振动，减少能量损耗，薄壁面 积较小。 （ ）底板作为最重要的支承件，是其他支承件连接的 基础，由于所承载的负荷比较小，选用厚度较薄、密度 较小的板料，为避免薄壁振动，减少能量损耗，薄壁面 积较小。 （2）小车的重块在车上重物支撑杆上方开始下落，距 离车底板上面约 ）小车的重块在车上重物支撑杆上方开始下落，距 离车底板上面约400 mm多。而小车为了节省能量及避 障性好，车底板一般又不能选得面积太大，两后轮距不 能太大，限制底板的宽度不能大。 多。而小车为了节省能量及避 障性好，车底板一般又不能选得面积太大，两后轮距不 能太大，限制底板的宽度不能大。 一、一、一、一、“ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”的车体的车体的车体的车体 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 （3）整个小车就是一个立式的结构，小车运行起来按 避障要求左右转向，牵引绳带动重块在重力的作用下将 大幅摆动，导致小车倾覆不能行走。因此，要限制重块 在小车运行中的摆动，达到车体运行中良好的平衡。 （ ）整个小车就是一个立式的结构，小车运行起来按 避障要求左右转向，牵引绳带动重块在重力的作用下将 大幅摆动，导致小车倾覆不能行走。因此，要限制重块 在小车运行中的摆动，达到车体运行中良好的平衡。 （4）可通过降低小车底板距离地面的高度来降低整车 的重心，达到良好的动态平衡。 （ ）可通过降低小车底板距离地面的高度来降低整车 的重心，达到良好的动态平衡。 （5）整个车包括重块的重心最好应居于小车三个轮构 成的三角形的形心上，保证小车的平稳运行。 ）整个车包括重块的重心最好应居于小车三个轮构 成的三角形的形心上，保证小车的平稳运行。 二、二、二、二、“ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ”的能量转换部分的能量转换部分的能量转换部分的能量转换部分 第第第第2 2章章章章 “ “无碳小车无碳小车无碳小车无碳小车” ” 工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介工作原理及其组成简介 如何将重块的势能转换为可以驱动车辆持续行驶的 动能是小车设计中至关重要的一个环节。其转化方法很 多如（绳轮式、弹簧储能式、链轮式、齿轮齿条式，就 效率和简洁性来看绳轮最优）： 直接转化 如何将重块的势能转换为可以驱动车辆持续行驶的 动能是小车设计中至关重要的一个环节。其转化方法很 多如（绳轮式、弹簧储能式、链轮式、齿轮齿条式，就 效率和简洁性来看绳轮最优）： 直接转化重力势能带动轮轴转动； 间接转化 重力势能带动轮轴转动； 间接转化重力势能其它能量带动轮轴转动 蓄能 重力势能其它能量带动轮轴转动 蓄能重力势能各种蓄能装置带动轮轴转动 但是注意：为减少能量损失，转化步骤越少越好 重力势能各种蓄能装置带动轮轴转动 但是注意：为减少能量损失，转化步骤越少越好 输出驱动力可调的绳轮式机构输出驱动力可调的绳轮式机构 可以通过改变绳子绕在绳轮上不同位置来改变其输出的动力 驱动轴 带 轮 三角支架定滑轮 重物块 细绳 无碳小车对原动机构的要求：无碳小车对原动机构的要求： 1. 驱动力适中，不至于小车拐弯时速度过大倾翻，或 重块晃动厉害影响行走。 驱动力适中，不至于小车拐弯时速度过大倾翻，或 重块晃动厉害影响行走。 2. 到达终点前重块竖直方向的速度要尽可能小，避免 对小车过大的冲击。 到达终点前重块竖直方向的速度要尽可能小，避免 对小车过大的冲击。 3.重块的动能尽可能的转化到驱动小车前进上，如果重 块竖直方向的速度较 大，重块本身还有较多动能未释 放，能量利用率不 高。 重块的动能尽可能的转化到驱动小车前进上，如果重 块竖直方向的速度较 大