1.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。

2.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”。

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(ϕ50×65 mm，碳钢制作)来获得，砝码的可下降高度为400±2mm。标准砝码始终由小车承载，不允许从小车上掉落。图1为小车示意图。

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，禁止使用任何其他来源的能量。

要求小车具有可调节的转向控制机构，以适应设置不同间距障碍物的竞赛场地。

要求小车为三轮结构。具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。

3.竞赛安排

每个参赛队由3名在校本科大学生、1名指导教师及1名领队组成。

3.1作品制作

参赛队按竞赛命题的要求，在各自所属的学校内，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。

3.2参赛要求

1)携带在本校制作完成的小车作品参赛。

2)报到时提交参赛作品的设计说明书一份，内容应包含：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4个文件。

3)提交1份3分钟的视频(格式要求： MPEG文件，DVD-PAL 4:3，24位，720 x576，25 fps，音频数据速率 448 kbps杜比数码音频 48KHz)，视频的内容是关于本队参赛作品赛前设计及制作过程的汇报及说明。

4)提交PPT文件 1份，内容为小车的设计、制作方案等的说明及体会。

3.3方案文件要求

1）结构设计方案文件

完整性要求：小车装配图1幅(A3纸1页)，要求标注所有小车的零件；

装配爆炸图1幅(A3纸1页)，所用三维软件自行选用；

传动机构展开图1幅(A3纸1页)；

设计说明书1-2页(A4)。

正确性要求：传动原理与机构设计计算正确，选材和工艺合理。

创新性要求：有独立见解及创新点。

规范性要求：图纸表达完整，标注规范；文字描述准确、清晰。

2）工艺设计方案文件

按照中批量(500台/年)的生产纲领，自选参赛小车上1到2个较复杂的零件，完成并提交工艺设计方案报告。

3）成本分析方案文件

分别按照单台小批量和中批量(500台/年)生产纲领对参赛小车产品做成本分析。

4）工程管理方案文件

按照中批量(500台/年)对参赛小车产品做生产工程管理方案设计(A4， 2－3页)。要求目标明确，文件完整，计划合理，表达清楚。

4.竞赛项目

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

竞赛开始前，由现场公开抽签，在700～1300mm范围内产生一个“S”型赛道障碍物间距值，在300～500mm范围内产生一个“8”字型赛道障碍物间距值。

常规赛赛程包括：小车拆装、指定零件制作、场地竞赛等。

4.1“S”型赛道场地常规赛

竞赛小车在前行时能够自动绕过赛道上设置的障碍物(见图2所示)。障碍物为沿赛道中线等距离摆放的直径20mm、高200mm圆棒。竞赛成绩以小车前行的距离和成功绕障数量来评定。

参加“S”型赛道竞赛的参赛队，用在现场调整装配后的小车，加载由竞赛组委会统一提供的标准砝码，在指定的赛道上进行比赛。小车不得超过出发端线和赛道边界线。每队小车运行2次，取2次成绩中的较好成绩。

图2 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图

小车有效绕障的判定规则为：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。如此连续运行，直至小车停止。小车有效的运行距离为：停止时小车最远端与出发线之间的垂直距离。

4.2“8”字型赛道场地常规赛

小车在半张标准乒乓球台(长1525mm、宽1370mm)上，绕两个障碍物按“8”字型轨迹运行。障碍物为相距一定距离放置在半张标准乒乓球台中线上的2个直径20mm、长200mm圆棒，见图3。

参加“8”字型赛道竞赛的参赛队，使用在现场调整装配后的小车及组委会统一提供的标准砝码参赛。每队小车运行2次，取2次成绩中的较好成绩。

一个成功的“8”字绕障轨迹判定规则为：两个包含障碍物的封闭图形轨迹和轨迹的两次变向交替出现，变向指的是：轨迹的曲率中心从轨迹的一侧变化到另一侧。

比赛中，小车需连续运行，直至停止。小车没有绕过障碍、碰倒障碍、将障碍物推出定位圆区域、砝码脱离小车、小车停止或小车掉下球台均视为本次比赛结束。

图3 “8”字型赛道竞赛所用乒乓球台及障碍设置图

4.3场地挑战赛

本项比赛为最小障碍物间距挑战赛，分为“S”型赛道和“8”字型赛道两项进行。“S”型赛道，要求完成连续10个障碍物成功绕行；“8”字型赛道，要求完成连续10个完整“8”字绕行。

完成10个障碍或10个完整“8”字绕行的参赛队，按障碍物最小间距的数值计算成绩。障碍物最小间距的数值相同时，按完成时间的长短，计算成绩。间距越小，时间越短，成绩越高。

4.4现场答辩

答辩安排见后续竞赛规则。

5.奖项分配

常规赛“S”型赛道组和“8”字型赛道组各设一、二、三等奖，一等奖30%，二等奖30%，其余为三等奖、优秀奖和无奖。

挑战赛“S”型赛道组和“8”字型赛道组各设第一、第二、第三名奖，其余挑战成功的队获颁挑战赛成功奖。

本次校级比赛将做为市级比赛参赛依据。

6.竞赛时间与承办单位

本次竞赛安排在2014年10月中旬进行，具体报名和竞赛时间另行通知。

本次赛事由教务处主办，工程实训中心承办。

7.报名方式

具体报名方式另行通知，请各学院（部门）先行组织学生进行设计制作。

工程实训中心大学生工程训练综合能力竞赛筹备组

2014年6月9日