2021年全國職業院校技能大賽高職組省級選拔賽

“工業機器人技術應用”賽項規程

一、賽項名稱

賽項名稱：工業機器人技術應用

英文名稱：IndustrialRobotTechnologiesApplication

賽項組別：高職組

賽項歸屬：裝備制造大類

二、競賽目的

通過競賽，檢驗、展示高職院校本專業教學改革成果以及學生崗

位通用技術與職業能力，引領和促進高職院校該專業教學改革，激發

和調動行業、企業關注和參與專業教學改革的主動性和積極性，推動

提升高職院校應用專業人才培養水平。

賽項以“中國制造2025”規劃為背景，針對裝備制造業轉型升

級對崗位技能提升的要求，面向全國高等職業院校工業機器人技術、

機電一體化技術和電氣自動化技術等專業，通過技能競賽促進高等職

業院校工業機器人技術應用相關專業的發展、課程的建設、人才的培

養質量，積累和開發適合院校的生產性教學載體（項目），引入企業

評價標準，解決工業機器人產業迅猛增長與專業人才嚴重短缺的矛

盾，提升工業機器人系統技術應用人才水平和數量，實現人才的到崗

即用。

賽項引導高等職業院校關注“工業機器人技術應用”方面的發展

趨勢及新技術的應用，促進和引導工業機器人相關專業建設；促進工

學結合人才培養模式和課程教學的改革與創新，展示學生工業機器人

及系統應用的綜合能力；提升高等職業院校教師的工業機器人技術應

用水平，以賽促教，為工業機器人及系統在企業中的應用提供人才保

障。

賽項設計依據工業機器人制造、系統集成和應用等企業崗位的迫

切需求，結合高等職業教育人才培養定位，著重考核學生的工業機器

人操作、編程、工作站安裝調試、系統集成以及現場維護等能力，考

察參賽隊組織管理、團隊協作、工作效率、質量與成本控制及安全意

識等職業素養。

三、競賽方式與內容

（一）競賽方式

1、競賽采取團隊比賽方式，每個參賽隊由3名選手組成，3名

選手須為同校2021年春季在籍學生（1996年5月1日之后出生），

不限制性別、年級，其中隊長1名,每支參賽隊不超過兩名指導教師。

每校不超過1支參賽隊。

2、競賽項目采用具體的工作任務要求、同樣的工作條件。比賽

分批次進行，參賽隊比賽的先后順序由賽前抽簽確定。

3、參賽隊在規定時間內，以現場操作的方式，根據競賽技術文

件的具體要求，按照正確的操作步驟，利用賽場提供的設備、工具和

技術資料，在規定的時間內完成規定的工作任務，并正確填寫比賽記

錄表。

（二）競賽內容

本賽項以江蘇匯博機器人技術股份有限公司工業機器人技術應

用綜合實訓系統（型號：HB-RCPS-C10）作為競賽平臺，多名參賽選

手協作完成工業機器人應用工作站系統中的配套設備機械電氣系統

的裝調、工業機器人標定及示教器示教編程、通訊設置及操作編程、

視覺系統編程調試、AGV機器人及碼垛機器人的編程調試等基本工作

2

任務，并通過對系統的人機界面開發及控制程序設計等完成工業機器

人智能工作站系統的聯機運行和特定制造流程等綜合任務。

參賽選手在規定時間（連續不斷的3.5小時）內，以現場操作的

方式，根據賽場提供的有關資料和賽項任務書，完成基本賽項任務及

綜合賽項任務，具體的競賽內容如下：

（一）按任務要求完成對比賽系統的機器人相關設備進行機械和

電氣改造，使其能夠組成工業機器人智能工作站系統。

（二）按任務要求完成智能視覺系統的流程編輯，實現工件流水

線上的各種工件形狀種類、位置、角度及缺陷的識別。

（三）按任務要求完成工業機器人參數設定、標定及編程調試。

（四）按任務要求完成機器人相關基本模塊單元的測試用的人機

界面、通訊以及底層控制程序的編制，包括機器人、流水線、碼垛機

立體倉庫等單元。

（五）對競賽設備進行整體操作、編程和調試，達到任務書規定

混流生產綜合任務（包括工件檢驗、分揀、裝配、轉運、入庫等）的

工作要求和技術要求。

（六）職業素養與安全意識。競賽現場考察參賽隊組織管理、團

隊協作、工作效率、質量與成本控制及安全意識等職業素養。

四、競賽規則

1、競賽需采取多場次進行，由賽項組委會按照競賽日程表組織

各領隊參加公開抽簽，確定各隊參賽場次，參賽隊按照抽簽確定的參

賽時段進入比賽場地參賽，不得自行調整。

2、參賽隊按競賽規定時間到達指定地點，選手憑參賽證、學生

證和身份證（三證必須齊全）比賽前30分鐘到賽項指定地點接受檢

錄，進場前15分鐘抽簽決定賽位號，抽簽結束后，參賽選手同一時

3

間按照抽取的賽位號進入各自賽位，遲到15分鐘者取消比賽資格。

賽位號由參賽選手抽取，抽取賽位號的步聚：

（1）抽簽由賽場工作人員主持；

（2）參賽選手隨機抽取賽位號，并在賽位記錄單上簽名確認；

（3）賽位號不對外公布，抽簽結果由賽項組委會密封后統一保

管，在評分結束后開封統計成績。

3、參賽選手同一時間進入賽位，在裁判長未宣布比賽開始前，

參賽選手檢查比賽現場條件及參賽工具等，并簽字確認；裁判長宣布

比賽開始后方可開始操作。

4、工業機器人技術綜合實訓裝置和競賽所需的工具由競賽組委

會統一提供，參賽選手在競賽項目指定的比賽設備上完成比賽任務，

各參賽隊不得攜帶自備工具、資料、U盤及其它材料進入賽場。

5、比賽時間共3.5小時，連續進行；比賽過程中，選手休息、

飲水或如廁時間均計算在比賽時間內。

6、參賽選手須在比賽工位的計算機規定文件夾內將比賽過程中

產生的所有電子文件存貯在任務書中指定的存儲位置，不得自存位

置，否則成績無效；競賽所用的計算機由競賽組委會統一提供。

7、參賽選手在比賽過程中可提出設備器件更換要求。更換的器

件經裁判組檢測后，如為非人為損壞，視現場耽誤時間予以補時；如

人為損壞或器件正常，每次扣3分。

8、若參賽隊提前結束競賽，應由隊長舉手向裁判員示意，裁判

將停止計時，比賽結束時間由裁判員記錄，參賽隊結束比賽后不得再

進行任何操作。

9、參賽隊須按照比賽任務提交比賽結果，裁判員在比賽結果的

4

規定位置做標記并簽字。

10、參賽選手須按電工職業資格安全標準的要求規范操作，且參

賽選手須穿電工絕緣鞋進場比賽。

11、比賽過程中，須嚴格遵守相關操作規程，確保設備及人身安

全，并接受裁判員的監督和警示；若因選手個人因素造成設備故障或

產生重大安全隱患，裁判長有權決定終止比賽。若因設備因素造成競

賽無法繼續進行，由裁判長視具體情況做出裁決（暫停比賽計時或調

整至最后一批次重新比賽）。

12、比賽結束前10分鐘，裁判長提醒比賽即將結束；在裁判長

宣布本場比賽結束前應清理好現場（如將所用工具放在適當的位置、

切斷電源等），否則扣5分職業素養分；當裁判長宣布本場比賽結束

后，全體比賽選手立即停止不得再進行任何操作，由裁判員記錄比賽

結束時間和操作結果及收繳比賽記錄表，選手簽字確認；比賽時間到

而未停止操作者將被酌情扣5～10分；參賽隊經裁判員同意后方可離

開賽場。

五、競賽場地與設施

（一）競賽時間和地點

1.競賽時間：2021年4月16日報到，4月17日比賽

2.競賽地點：安徽機電職業技術學院

（二）競賽設施

參賽隊統一使用江蘇匯博機器人技術有限公司工業機器人技術

應用綜合實訓系統（型號：HB-RCPS-C10）為競賽平臺。競賽平臺采

用相同指標的設備平臺，工具、耗材統一提供。技術平臺組成如圖所

示：

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碼垛機器人碼垛機器

主控柜機器人控制柜工業機器人防護欄

人控制柜

立體倉庫磁條AGV小車托盤流水線智能相機托盤快換夾具架裝配流水線

圖1競賽技術平臺組成

圖2設備場地布局圖

競賽平臺主要完成機器人關節的混流生產，機器人關節由4個工

6

（部）件組成，分別是關節底座、電機、諧波減速器和輸出法蘭，如

圖3所示。每種工（部）件有兩種類型，可以根據生產要求進行混裝，

實現產品個性化定制要求。諧波減速器和輸出法蘭會存在殘次品，如

圖4所示。

關節底座電機諧波減速器輸出法蘭

關節裝配成品

圖3工件模型及裝配成品示例（實際作業對象以現場為準）

圖4次品工件示例（實際作業對象以現場為準）

（一）競賽平臺的功能和組成

該實訓平臺主要由6關節型關節機器人單元、AGV移動機器人、

智能視覺統檢測識別單元、碼垛機器人智能倉儲單元、工件流水線單

元、裝配流水線單元以及主控系統單元組成。

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1.六軸關節型工業機器人單元

工業機器人技術參數如表2所示。6軸關節型機器人額定負荷大

于16KG，臂展大于1.7m。機器人第六軸安裝有氣動真空吸盤和氣動

三爪卡盤。主控系統通過以太網通信方式控制機器人從空托盤庫抓取

空托盤放置于裝配流水線裝配工位，并根據裝配任務要求，從智能視

覺檢測分揀工位抓取工件按要求放置裝配流水線裝配工位托盤中。圖

5所示為6軸關節型機器人本體與末端執行工具。

圖5末端執行器安裝方式

表1工業機器人參數

結構形式6-DOF串聯關節

負載能力≥16KG

驅動方式全伺服電機驅動

重復定位精度±0.08mm

關節1±180°

關節265°～-145°

每軸最大運關節3175°～-65°

動范圍關節4±180°

關節5±135°

關節6±360°

關節1170°/S

每軸最大運

關節2165°/S

動速度

關節3170°/S

8

關節4360°/S

關節5360°/S

關節6600°/S

最大展開半徑≥1700mm

通信方式MODBUSTCP/IP

操作方式示教再現/編程

供電電源三相380V、50Hz、5KW

HR20-1700-C10工業機器人示教器采用方形示教器，如圖6所示

菜單按鍵

正面反面

加減速按鍵

方形示教器

圖6工業機器人示教器

工業機器人末端夾具由氣動三爪卡盤和雙吸盤組成，氣動三爪卡

盤用于抓取工件1、5，雙吸盤用于吸取工件2、3、4、6、7、8和空

托盤。

工業機器人系統配有用于標定雙吸盤工具坐標系的標定尖針，分

為活動端標定尖針與固定端標定尖針。如圖8所示，活動端的標定尖

針安裝在機器人雙吸盤的連接桿上，固定端的尖針則安裝在裝配流水

線的備料庫中間的M8螺紋孔中。

9

活動端標定尖針固定端標定尖針

圖7末端工具和標定工具

驅動真空吸和三爪卡盤的電磁閥為兩位五通閥。如圖8所示。

圖8兩位五通閥連接效果圖

2.碼垛機器人智能倉儲單元

碼垛機器人智能倉儲單元主要實現對各種物料、工件的智能存

取。根據生產需要，選取相關的工件，傳輸到AGV，或者將AGV搬運

過來的成品件、次品、套件等進行分類入庫。

10

立體倉庫包含28個倉位，每一倉位具有空位檢測開關。

碼垛機X軸方向的運動采用蝸輪減速裝置，具有一定的自鎖性，

X軸、Z軸的驅動電機還帶有剎車裝置，保證機器斷電后立即停車。X

軸和Y軸運動都帶有防撞裝置，X、Y、Z軸均采用變頻控制。

圖9碼垛機立體倉庫單元

基礎底板由型材和鋼板組成，碼垛機和貨架都直接安裝在底板

上，碼垛機、立體庫和底板組成了一個相對獨立的整體。底板用8個

避震腳支撐在地面上。

3.AGV運料系統

AGV移動機器人主要實現成品工件、套件、殘次品等在工件流水

線和智能倉儲單元之間的轉運。

AGV移動機器人系統由下部車架和上部輸送裝置組成。下部車架

由電機、驅動輪、輔助輪、電池和框架等零件組成。2個電機帶動驅

動輪控制小車沿磁導運動，4個輔助輪控制小車的平衡。上部輸送裝

置采用皮帶傳動，輸送帶前端有電磁鐵控制的阻擋機構，機身上裝有

HMI。AGV移動機器人實物如圖10所示。

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圖10AGV移動機器人

AGV主要參數規格如下：

1）直線運行速度：18m/min

2）彎道運行速度：10～15m/min

3）縱向地標定位精度：±3mm

4）橫向地標定位精度：±3mm

5）最小轉彎半徑：650mm

6）額定載重：30Kg

7）最大載重：50Kg

8）自動導引傳感器：專用磁導循跡傳感器

9）電源：電池組DC12V36AH兩組、DC24V30AH

10）充電方式：外置充電器

11）最大噪音：≤70db

4.工件作業流水線

工件作業流水線的上料由AGV移動機器人或者參賽者手工放置

完成工件流水線負責把工件托盤輸送到視覺檢測分揀工位，經視覺系

統定位識別輸送到抓取工位，主控系統根據任務要求的裝配順序，控

制工業機器人利用末端執行器將工件放至裝配流水線的合適位置，并

將空托盤放入托盤回收倉。

工件作業流水線由三相異步電動機驅動，采用變頻器調節其轉

12

速，主要實現工件作業和流轉。

圖11工件流水線

5.裝配作業流水線單元

賽項平臺的裝配作業流水線單元流水線共有三個工位。如圖12

所示，分別為裝配工位、備件工位及成品工位。備件工位和成品工位

分別位于裝配工位的兩側。當出現多個同一類型的工件時，備件工位

可用于緩存待裝配的工件，待裝配工位完成了一個完整的裝配任務

后，機器人將成品放入成品工位。然后進行下一個機器人關節的裝配

任務。

機器人側

圖12裝配作業流水線

裝配工位中設置有二次定位工位。其實物圖如圖13所示。

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圖13裝配工位效果圖

裝配工位控制氣缸伸縮的電磁閥用匯流板連接，并安裝于裝配流

水線的側邊的型材上。如圖14所示。

圖14裝配工位裝置氣路匯流板效果

裝配工位裝置中使用了四個伸縮氣缸，對應的有四個二位五通電

磁閥。使用一根電纜進行接線，在與機器人連接中在機器人電柜航插

板中采用航插中轉。如圖15所示。

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圖15機器人電控柜連接效果

6.主控系統單元

主控單元配備西門子1200系列的可編程控制器，實現通過以太

網對智能視覺系統，工業機器人、AGV移動機器人、碼垛機器人智能

倉儲系統等進行數據交互與通訊，以及工件流水線和裝配作業流水線

的電機、氣缸等執行機構動作控制，處理各單元檢測信號，管理工作

流程、數據傳輸等任務。

7.以太網交換機

以太網交換機將主控單元、機器人單元、智能視覺單元以及碼垛

機立庫單元組成一個以太網局域網，進行數據的相互傳輸。

（三）安全保障

1.參賽選手除應遵守本安全規程外，還應遵守電工、裝配鉗工的

安全規程。

2.為保證比賽安全，參賽選手須按職業規范統一著裝。女選手嚴

禁穿高跟鞋進入比賽場地，并須戴工作帽并盤發于工作帽里。

3.正確使用各種安裝工具、量具，防止使用不當造成工具損壞和

防止碰摔事故的發生。

4.在機器人通電前，必須確保電路接線的正確，防止出現電源接

反或者短路情況。

5.機器人在工作中發生異常故障現象時應立即停機。

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6.所有參賽選手在比賽期間必須由各參賽院校為參賽選手購買

意外傷害保險，報到時查驗原件或復印件，如未買禁止參賽。

六、競賽成績評定與獎項設置

（一）評分標準的制定原則

1.機器人競賽平臺符合：

教學儀器設備國家標準：GB21746-2008、GB21748-2008標準；

GB/T16977-2005工業機器人坐標系和運動命名原則；

GB/T19399-2003工業機器人編程和操作圖形用戶接口；

GB/T20867-2007工業機器人安全實施規范；

2.職業素養評分標準

（1）敬業愛崗，忠于職守，嚴于律已；

（2）刻苦學習，鉆研業務，善于觀察，勤于思考；

（3）認真負責，吃苦耐勞；

（4）遵守操作規程，安全、文明生產；

（5）著裝規范整潔，愛護設備，保持工作環境清潔有序。

（二）評分方法

（一）評分標準

競賽項目滿分為100分。其中機械電氣系統安裝10分、視覺系

統安裝編程調試10分、工業機器人系統編程調試30分、通信及測試

程序編寫20分、系統整體運行20分、職業素養與安全意識10分。

具體評分細則如表2所示。

表2評分細則

比賽內容分值評分方法審核方法公布方法

參賽選手、現

機械電氣系大賽執委會

10現場根據評分表評分場評分裁判、

統安裝公布

監督簽字

參賽選手、現

視覺系統安大賽執委會

10現場根據評分表評分場評分裁判、

裝編程調試公布

監督簽字

工業機器人參賽選手、現大賽執委會

30現場根據評分表評分

系統編程調場評分裁判、公布

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試監督簽字

參賽選手、現

通信及測試大賽執委會

20現場根據評分表評分場評分裁判、

程序編寫公布

監督簽字

參賽選手、現

機器人系統大賽執委會

20現場根據評分表評分場評分裁判、

整體運行公布

監督簽字

參賽選手、現

職業素養與大賽執委會

10現場根據評分表評分場評分裁判、

安全意識公布

監督簽字

職業院校技能大賽工業機器人技術應用賽項違規扣分按表3執行。

表3賽項違規扣分表

考核內容扣分標準

工業機器人碰撞相機15分

操作不當工業機器人氣爪碰損10分

破壞賽場

空托盤損壞3分/次

提供的設

備發生激光筆碰損5分

工件損壞1分/次

調試過程中出現電路短路故障扣30分

對于號碼管使用標注錯誤，布線不合理1/個

傳感器安裝后發生接線錯誤導致設備損壞視情節扣5-10分

在裁判長發出開始比賽指令前，提前操作扣3分

選手簽名時，使用了真實姓名或者具體參賽隊扣5分

不服從裁判指令扣3分/次

違反賽場

紀律，擾在裁判長發出結束比賽指令后，繼續操作扣3分

亂賽場秩擅自離開本參賽隊賽位取消比賽資格

序

與其他賽位的選手交流取消比賽資格

在賽場大聲喧嘩、無理取鬧取消比賽資格

攜帶紙張、U盤、手機等不允許攜帶的物品進場取消比賽資格

（四）名次排定

參賽隊的成績為職業素養得分和完成任務得分之和，比賽成績按

照總得分從高到低排列，若總得分相同，則按照完成比賽總任務的時

間排名，完成時間少的隊伍排名在前；若完成任務的時間相同，則按

照任務五得分排名，得分高的隊伍排名在前；若任務五得分相同，則

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由裁判組綜合評定。

（五）獎項設置

獎項設置依據安徽省教育廳關于《2021年全國職業院校技能大

賽高職組省級選拔賽的通知》的有關規定執行。

七、申訴與仲裁

（一）申訴

1、參賽隊對不符合競賽規定的設備和備件，有失公正的檢測、

評判、獎勵，以及對工作和裁判人員的違規行為等，可提出申訴。

2、申訴時，應遞交由參賽隊領隊親筆簽字的書面報告。報告應

對申訴事件的現象、發生的時間、涉及的人員、申訴依據與理由等進

行充分、實事求是的敘述。事實依據不充分、僅憑主觀臆斷的申訴不

予受理。

3、申訴時效：申訴必須于本場競賽結束后2小時內提出，超過

時效將不予受理。

4、申訴處理：賽場專設仲裁工作組受理申訴，收到申訴報告之

后，根據申訴事由進行審查，3小時內書面通知申訴方，告知申訴處

理結果。申訴人不得無故拒不接受處理結果，不允許采取過激行為刁

難、攻擊工作人員，否則視為放棄申訴。

（二）仲裁

1、組委會下設仲裁委員會，負責受理大賽中出現的所有申訴并

進行仲裁，以保證競賽的順利進行和競賽結果公平、公正。

2、仲裁委員會的裁決為最終裁決，參賽隊不得因申訴或對處理

意見不服而滋事，否則按棄權處理。

2021年安徽省職業院校技能大賽高職組賽事籌備組制

2021年3月29日

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2021年安徽省職業院校技能大賽高職組“工業機器人

技術應用”項目技術規范

一、競賽要求

各參賽隊在競賽過程中，都應遵守賽場紀律，按競賽須知、規定

使用競賽設備、工具。講文明，自覺維護賽場秩序，理性申訴。

二、賽場環境

1.競賽場地平整、明亮、通風良好，場地面積滿足比賽要求。

2.每個競賽工位提供AC380V、AC220V交流電源供電負荷不小于

5kw，提供獨立的電源保護裝置和安全保護措施。

3.每個競賽工位提供面積不小于10m2。

4.配套兩臺計算機(裝有S7-1200編程軟件、WINDOWS操作平臺)、

西門子TP700觸摸屏、網線。

三、競賽技術平臺

技術平臺組成如下：

比賽設備采用江蘇匯博機器人技術股份有限公司工業機器人技

術應用綜合實訓系統（型號：HB-RCPS-C10）。

主機選用S7-1200西門子可編程序控制器，配套西門子TP700觸

摸屏。

配套工具：包括一字螺絲刀、十字螺絲刀、萬用表、量具、內六

角扳手及書寫工具等。

2021年安徽省職業院校技能大賽高職組賽事籌備組制

2021年3月29日

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2021年安徽省職業院校技能大賽高職組“工業機

器人技術應用”項目競賽須知

為貫徹“公平、公正、公開”的比賽原則，保證安徽省職業院校

技能大賽高職學生組“工業機器人技術應用”競賽項目順利進行，特

制定本須知。

一、參賽隊須知

1.參賽隊統一使用院校名為參賽隊名稱，設領隊1名，負責本

隊的參賽組織和一切聯絡事宜。

2.每個參賽隊由3名選手組成，3名選手須為同校2021年春季

在籍學生（含本科院校高職學生,1997年5月1日之后出生），不限

制性別、年級，其中隊長1名。

3.各參賽隊的參賽選手在報名獲得確認后，原則上不允許更換。

如在籌備過程中，選手因故不能參賽，參賽院校需以書面形式于開賽

前一周向組委會申請，并按相關參賽選手資格要求替換人員并接受審

核；競賽開始后，參賽隊不得更換參賽選手，允許隊員缺席比賽。

4.各參賽隊的3名參賽選手必須著裝統一，符合安全生產及競賽

要求。

5.參賽隊按照競賽