机电技能竞赛题目

1、1 汽车工程系机电一体化专业技能大赛题目及要求参赛须知1、竞赛采用开放方式，可使用各种图书资料和网络资源。2、竞赛要求学生自主设计、独立完成。3、竞赛共有十道赛题，各参赛队任选一道题目。4、每队严格限制5 人，开赛后不得中途更换队员。5、各参赛队必须按时上交作品。2 2b c a d 3 4 5 f g e h j 1m 图 1 电梯控制模型题目一：电梯控制模型一、任务设计并制作一个电梯控制模型。示意图如图1 所示。二、要求：1、基本要求：（1）当某层有呼叫并有呼叫信号显示时，桥厢模型作相应的运动，并准确平层，平层的位置误差10mm。要求平均每层运行时间不超过5 秒，平层结束时给出提示信号。（

2、2）当有多层呼叫时，桥厢模型将按说明中的电梯模型运行规则作相应的运动，并依次在呼叫的楼层停留5 秒。（3）能自动记录、显示桥厢模型当前到达的楼层编号。（4）要求桥厢模型在加载400 克的条件下，从 1 层到 5 层和从 5 层到 1 层的往返时间相等，单程时间不超过12 秒，往、返时间之差不大于1 秒，并自动记录、显示运行时间。2、发挥部分：（1）要求桥厢模型能够加载0500 克的重物， 显示并存储该物体的重量， 显示分辨率为 1 克，误差： 3%。（2）桥厢模型的额定负荷可以预置，当加载的物体超过预置值时，将发出超重报警信号。（3）增设模拟桥厢内表示乘客欲到达层数的按钮，桥厢模型将按照电梯模

3、型运行规则作相应的运动。（4）其它。三、说明1、控制电机类型不限，其安装位置及安装方式自定。j 图 1 中： 电梯间竖井模型部分可由有机玻璃粘成无上盖板的六面体 abcdefgh， 高度 ae为 1.2m； 电梯桥厢模型 j 通过滑轮悬挂并由电动机m 牵引，可在电梯间竖井模型的空间内上下运动。该电梯间竖井模型每隔20cm 自下向上分成5 层，其楼层编号如图 1 所示。3 2、电梯竖井间部分也可简化，由一垂直平面代替，如图2 所示。3、平层的要求是以桥厢模型j的底平面（或自定标志）与表示楼层的标志线平齐。4、要求平层过程中桥厢模型j移动方向保持不变。5、关于电梯模型运行规则的说明：（1）电梯有两

4、种类型的按钮：第一种为各楼层上的“向上”、 “向下”按钮；第二种为电梯桥厢内表示要到达楼层编号的数字按钮。实际制作时， 按钮的安装位置不作任何限制。（2）各按钮呼叫时应有指示灯显示，电梯响应该按钮的呼叫后，其指示灯应自动熄灭。（3）电梯运行时响应按钮的优先顺序如下：a、方向优先：电梯按某方向运行时，优先响应该运行方向的按钮；b、距离优先：同一方向有多个按钮呼叫时，优先响应最近的楼层。四、评分标准项目满分设计报告系统方案4 理论分析与计算3 电路设计4 测试方案与测试结果5 设计报告结构及规范性4 总分20 基本要求实际制作完成情况50 发挥部分完成第（ 1）项20 完成第（ 2）项5 完成第（

5、 3）项15 完成第（ 4）项10 总分50 a j 23 4 5 b 1m j 图 2 简化电梯控制模型4 题目二：自动控制升降旗系统一、任务设计一个自动控制升降旗系统，该系统能够自动控制升旗和降旗，升旗时，在旗杆的最高端自动停止；降旗时，在最低端自动停止。自动控制升降旗系统的机械模型如下图所示。旗帜的升降由电动机驱动， 该系统有两个控制按键，一个是上升键，一个是下降键。滑轮最高点18 米电动机起始点二、要求1、基本要求（1）按下上升按键后，国旗匀速上升，同时流畅地演奏国歌；上升到最高端时自动停止上升，国歌停奏；按下下降按键后，国旗匀速下降，降旗的时间不放国歌，下降到最低端时自动停止。（2）

6、能在指定的位置上自动停止。（3）为避免误动作，国旗在最高端时，按上升键不起作用；国旗在最低端时，按下降键不起作用。（4）升降旗的时间均为43秒钟，与国歌的演奏时间相等，同时，旗从旗杆的最下端上升到顶端。降旗不演奏国歌，同时，旗从旗杆的最上端下降到底端。（5）数字即时显示旗帜所在的高度，以厘米为单位，误差不大于2 厘米。5 2、发挥部分增设一个开关，由开关控制是否是半旗状态，该状态由一发光二极管显示。（1）半旗状态（根据国旗法 ） 。升旗时，按上升键，奏国歌，国旗从最低端上升到最高端之后，国歌停奏，然后自动下降到总高度的2/3 高度处停止；降旗时，按下降键，国旗先从2/3 高度处上升到最高端，再

7、自动从最高端下降到底之后自动停止，国歌停奏。（2）不论旗帜是在顶端还是在底端，关断电源之后重新合上电源，旗帜所在的高度数据显示不变。（3）要求升降旗的速度可调整，旗杆高度不变的情况下，升降旗时间的调整范围是30120 秒钟，步进 1 秒。此时国歌停奏。（4）具有无线遥控升、降旗及停止功能。三、说明：旗帜用大于 100 克的重物代替。四、评分标准项目满分设计报告系统方案4 理论分析与计算3 电路设计4 测试方案与测试结果5 设计报告结构及规范性4 总分20 基本要求实际制作完成情况50 发挥部分完成第（ 1）项20 完成第（ 2）项5 完成第（ 3）项15 完成第（ 4）项10 总分50 6 题

8、目三：智能小车一、任务设计一台智能电动小车，行进路线如图：0.2停 止 线0.40.20.30.20.40.70.31.62.00.30.2a起跑 线0.50.40.85区 区轨迹尺 寸:2 2间断 2r0.5r0.50.20.31.01.0白 炽灯ebcd0.3区1.50.50.6注：图中标示数值单位：米；实线为挡板。二、要求1基本要求（1）从起跑线 a 出发，经 b、c，沿轨迹至 d，最后到达停止线e，总时间要求在90 秒内完成，并能实时显示时间。（2）赛场分、三个区。到区入口处d 点，应停留 5 秒，并能发出断续声光报警。（3）到停止线 e，小车车身中心点应对准停止线，误差控制在 2cm

9、，并能发出断续声光报警。2发挥部分（1）能实时记录并显示行驶路程。（2）尽量缩短行驶总时间。（3）行驶过程中不碰壁。7 （4）其它。三、说明1、赛场全部地面为白色制图纸。2、区四周均为粘贴白纸的高30cm 的挡板，挡板为细木工或密度板制成，尺寸如图。虚线包围的为区，无挡板。3、白炽灯位于边线中点，为200 瓦白炽灯泡，顶部高度不超过20cm，且灯顶部加档光板，使灯光照不到、区为准，即小车在、区行驶照射不到灯光。4、起跑线 a，轨迹 cd，停止线 e 为 2cm 宽的黑线，用黑色胶带做成。5、电动小车允许用玩具车改装，但不能用人工遥控，不能有外接连线，不能用履带式小车，限定为四轮及四轮以下小车。

10、接收光探测器高度不得超过20cm。四、评分标准项目满分设计报告系统方案4 理论分析与计算3 电路设计4 测试方案与测试结果5 设计报告结构及规范性4 总分20 基本要求实际制作完成情况50 发挥部分完成第（ 1）项15 完成第（ 2）项10 完成第（ 3）项20 其它5 总分50 8 题目四：简易智能电动车一、任务设计并制作一个简易智能电动车，其赛道主要参数如下( 不包括拐弯点数目、位置以及整体布局 )：（1）赛道路面专用白色基板制作跑道所占面积不大于5000mm7000mm，跑道宽度不小于 600mm; （2）跑道表面为白色，中心有连续黑线作为引导线, 黑线宽 25mm; （3）跑道最小曲率

11、半径不小于500mm；（4）跑道可以交叉 , 交叉角为 90 度; （5）赛道具有限速带 , 车模在限速带行驶 , 它的平均最高速度不得超过1m/s。限速带起始、结束标识方式如图：2cm2cm2cm（6）赛道有一个长为1000mm 的出发区，如下图所示，计时起始点两边分别有一个长度 100mm 黑色计时起始线, 赛车前端通过起始线作为比赛计时开始或者与结束时刻。3cm3cm10cm10cm出发区出发区车模前进方向起始线结束线二、要求1基本要求（1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），连续跑 2 圈，不得冲出跑9 道（冲出一次总成绩时间加8 秒） ，单圈时间应力求最短 （从汽车经过起

12、始线开始计时，取最快单圈成绩） 。（2）车辆到达终点线后能自动停车（跑完 2 圈） ，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。（3）在限速区内，平均最高速度不得超过1m/s，不允许在限速区内停车。2发挥部分（1）自动记录、显示每圈时间（记录显示装置要求安装在车上）。（2）自动记录、显示每圈行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。（3）其它特色与创新。三、说明（1）不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。（2）车辆（含在车体上附加的任何装置） 外围尺寸的限制： 长度 40 cm，宽度 25cm。（3）必须在车身顶部明显标出车辆中心

13、点位置，即横向与纵向两条中心线的交点。四、评分标准项目满分设计报告系统方案4 理论分析与计算3 电路设计4 测试方案与测试结果5 设计报告结构及规范性4 总分20 基本要求实际制作完成情况50 发挥部分完成第（ 1）项20 完成第（ 2）项20 完成第（ 3）项10 总分50 10 题目五：智能救援车一、任务设计制作一个智能小车， 该小车能按照要求自动运行， 通过一个建筑物中曲折的道路，并完成规定的动作。设矩形建筑物有两个门a、b，门宽 24 厘米，建筑物的墙壁是 10 厘米高（或与小车高度相同） 、2 厘米厚的矮墙，建筑物内无引导轨迹（见图示） 。二、要求1基本要求（1）要求智能小车从 a

14、门进入并开始自动计时，从b 门出来，在行进过程中，能自动选择适当的路径，避开墙壁，找到通路，三分钟之内到达b 门；（2）到达 b 门，停 5 秒，小车自动计时并数字显示ab 段所用的时间，并声光报警；（3）自 b 门外，循弧形引导轨迹bc 前进（引导轨迹为2 厘米宽） ；2发挥部分（1）循弧形引导轨迹bc 前进途中，检测到铁片d（铁片 d 放置在轨迹 bc 前二分之一段上的任意位置）时停车3 秒，并声光报警；11 （2）要求小车拾起铁片d，继续沿引导轨迹前进，到达c 点；（3）在 c 点处，放下铁片 d 并停止前进。声光显示救援结束，并停止计时，分别显示 bd、dc 段所用的时间。铁片为直径2

15、 厘米的圆形薄片。三、评分标准项目满分设计报告系统方案4 理论分析与计算3 电路设计4 测试方案与测试结果5 设计报告结构及规范性4 总分20 基本要求实际制作完成情况50 发挥部分完成第（ 1）项15 完成第（ 2）项15 完成第（ 3）项20 总分50 12 题目六：消防智能电动车一、任务设计制作一个消防智能小车模型，能到指定区域进行抢险灭火工作。以蜡烛模拟火源，随机分布在场地中，场地如图所示：二、要求1、基本要求（1）智能小车从安全区域启动，自动寻找到火源并显示。（2）除安全区外，场地随机出现2 个火源，要求智能小车能够发现其中一个火焰并将其完全扑灭。（3）能够发现并扑灭第二个火焰。（4

16、）扑灭二个火焰的总时间不超过5 分钟。（5）能够自动计算和显示扑灭的火源数。2、发挥部分（1）抢险完毕后智能小车能够返回到安全区域（原位）。（2）能够自动计算和显示路程。（3）能够用不同声音对不同的状态进行报警。（4）其他三、说明1、小车尺寸小于30cm 30cm ，所用电源电压小于等于24v。2、控制电机类型不限，其安装位置及安装方式自定。3、灭火方式不限，但不允许碰倒蜡烛。4、小车不能完全离开场地。5、允许一次重启动机会。6、蜡烛高度： 1520 厘米。蜡烛置于方框的中间位置。180cm 180cm 30cm 30cm 安全区障碍物13 7、障碍物尺寸 15cm 15cm 15cm ，且位

17、置固定。8、试验场地可采用黑胶皮， 网格线可采用宽度为2.5 3.0cm 的白色单面胶纸， 测试时可自带。四、评分标准项目满分设计报告系统方案4 理论分析与计算3 电路设计4 测试方案与测试结果5 设计报告结构及规范性4 总分20 基本要求实际制作完成情况50 发挥部分完成第（ 1）项20 完成第（ 2）项10 完成第（ 3）项10 其它10 总分50 14 题目七：电动车跷跷板一、任务设计并制作一个电动车跷跷板，要求跷跷板起始端一侧装有可移动的配重物体。配重物体位置可调范围不小于400mm 。电动车从起始端出发，按要求自动在跷跷板上行驶。电动车跷跷板起始状态和平衡状态示意图分别如图1 和图

18、2 所示。二、要求1、基本要求（1）先将跷跷板固定为水平状态，电动车从起始端a位置出发，行驶跷跷板的全程（全程的含义：电动车从起始端a 出发至车头到达跷跷板顶端b位置） 。停止 5秒后，电动车再从跷跷板的b端倒退回至跷跷板的起始端a，电动车能分别显示前进和倒退所用的时间。前进行驶在1 分钟内，倒退行驶在1.5 分钟内完成。（2） 跷跷板处在图 1 所示的状态下（配重物体位置不限制） ， 电动车从起始端 a出发，行驶跷跷板的全程。 停止 5 秒后，电动车再从跷跷板的b端倒退回至跷跷板的起始端 a，电动车能分别显示前进和倒退所用的时间。前进行驶在1.5 分钟内，倒退行驶在 2 分钟内完成。2、发挥

19、部分（1）由参赛队员将配重物体设定在可移动范围中的某位置，电动车从起始端 a出发，当跷跷板达到平衡时， 保持时间不小于 5 秒，同时发出声光提示， 电动车显示所用的时间。全过程要求在2 分钟内完成。（2）在可移动范围内任意设定配重物体的位置（由测试人员指定），电动车从起始端a出发，当跷跷板达到平衡时，保持时间不小于5 秒，同时发出声光提示，电动车显示所用的时间。全过程要求在2 分钟内完成。（3）其他。15 三、说明（1）跷跷板长 1600mm 、宽 300mm ，为便于携带也可将跷跷板制成折叠形式。（2）跷跷板中心固定在直径不大于40mm 的半圆轴上， 轴两端支撑在支架上， 并保证与支架圆滑接

20、触。 跷跷板在图 2 所示的平衡状态下， 跷跷板底距地面或桌面的距离为 70mm 。（3）允许在跷跷板上画有寻迹线。（4）电动车 ( 含加在车体上的其它装置 ) 外形尺寸规定为：长 300mm ，宽200mm 。测试过程中电动车外形尺寸不允许变动。（5）电动车不允许采用有线或无线遥控，电动车自身应具备转弯功能。（6）电动车行驶距离的测量以车尾为基准。（7）平衡状态的含义是：当跷跷板出现上下摆动，且b端底部与水平状态的偏移量60mm 范围内时，可视为进入平衡状态。四、评分标准项目满分设计报告系统方案3 理论分析与计算4 电路设计6 测试方案与测试结果4 设计报告结构及规范性3 总分20 基本要求

21、实际制作完成情况50 发挥部分完成第（ 1）项24 完成第（ 2）项18 其它8 总分50 16 题目八：基于自动寻迹的智能公交车系统一、任务设计并制作一套用电池供电的智能公交车系统，包括一台能沿着黑色引导线自主行驶的公交车和两个电子公交站，公交车行驶线路如下图所示。公交道路宽为60cm ，公交道路用光滑平整的白纸制作，黑色小车引导线和状态标识线（可用电工胶带）宽度为 1.80.1cm，站台停靠标识线长为20cm 。起点与终点之间公交车道总长约 25m ，公交站点 b、c、d的位置在示意图位置附近任意放置。二、要求1基本要求（1）电子公交站具有数据输入和显示功能，能在电子公交站上输入站台号以及

22、本站与起始站间的距离。（2）公交车从起始站点a出发，沿着黑色引导线，经站点前下车提示、停靠动作后，自动驶到终点站c，行驶过程中不允许驶出公交车道，要求在1 分钟内完成全程行驶；（3）公交车行驶到离站点100cm 10cm 处时（以公交站台标识线为基准） ，应提前发出下车提示声 5s；（4）公交车驶入站台停靠时，其车身中心标识线与站台停靠标识线间误差应不超过10cm ，站台停靠时间为5s；2发挥部分17 （1）把 5s 下车提示声改为下车语音提示（如：“b站到了，旅客请下车”，播报的站名必须是 b站或 c站） ；（2）撤消 c站（将站台移动到 d点） ，要求公交车能在 2 分钟内从起始点a出发自

23、动驶到 d点（需要经过环行车道， 不允许直接在十字路口右转弯） ，经过 b站点时仍应有下车语音提示及停靠动作（公交车下车语音提示的距离及站台停靠的位置要求仍同基本部分的相关要求） ；（3）通过无线传输，公交站台上能实时显示驶向本站公交车的当前车速（单位米/秒） 、到站时间（单位秒）及两者的距离（单位米），误差要求不超过5% ；（4）其它。三、说明1站台可设置在公交线路上的任意位置；2公交车可用各类小车改装，其尺寸不限，但公交车必须标出中心标识线。四、评分标准项目满分设计报告系统方案4 理论分析与计算3 电路设计4 测试方案与测试结果5 设计报告结构及规范性4 总分20 基本要求实际制作完成情况

24、50 发挥部分完成第（ 1）项15 完成第（ 2）项15 完成第（ 3）项15 其它5 总分50 18 题目九：具有实时语音播报的车辆测距测速仪一、任务设计并制作一台具有实时语音播报的车辆测距测速仪，被测物为一块面积不大于30cm*20cm的实物（可以和小车装在一起） 。测距测速仪用 4 节干电池供电。二、要求1基本要求（1）具有超声波测距功能，测量距离0.2m3.0m，测距精度 1cm ；（2）自动语音实时播报测量距离数值，格式：几点几几米；实时播报时间间隔 10s；实时播报声音清晰明亮、无明显失真，在1 米距离处人耳能准确分辨。（3）实时显示测量的距离，显示要与语音播报同步，显示格式为：*

25、.* m 。2发挥部分（1）测量距离： 0.2m20.0m，测距精度： 0.3cm，并实时播报与显示。（2）汉字提醒显示：距离在0.2m2.0m，显示“危险距离”并用红色led灯指示；距离在 2.0m3.0m，显示“保持距离”并用黄色led灯指示；距离在 3.0m 以上, 显示“安全距离”并用绿色led灯指示。（3）具有测速功能，实时播报与显示被测物运动速度，测量精度：5% 。（4）其他特色与创新。三、说明在测试过程中， 10 分钟内不准更换电池。四、评分标准项目满分设计报告系统方案4 理论分析与计算3 电路设计4 测试方案与测试结果5 设计报告结构及规范性4 总分20 基本要求实际制作完成情

26、况50 发挥部分完成第（ 1）项15 完成第（ 2）项15 完成第（ 3）项15 其它5 总分50 19 题目十：智能型鱼缸的设计一、任务设计并制作一个鱼缸水位自动控制装置。二、要求1、基本要求：（1）鱼缸中的水位高度及上下限可以通过按键在1040cm高度范围内任意设置；（2）在各种状态下装置能够自动控制鱼缸中水位的高度不变，误差0.3cm。（3）实时显示鱼缸中水位的实际高度，分辨率在0.3cm以下。（4）水位超过设定的水位上限（或下限）时，声光报警，并控制水泵动作，使水位回落到正常范围内。2、发挥部分：（1）分时显示鱼缸的当前水位、鱼缸允许水位上限及下限值。（2）由无线远程控制器实现基本要求，无线通讯距离不小于10 米。远程控制器上能够同步实现超限报警显示。（3）其他创新。三、说明1. 鱼缸材质建议采用透明材料制作。2. 现场控制器和远程控制器需