第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛

第一篇：第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛

第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛

命

题

[ 讨论稿 ]

2010-6-20

根据《全国大学生工程训练综合能力竞赛命题原则》，命题与高校工程训练教学内容相衔接，体现综合性工程能力。命题内容体现“创新设计能力、制造工艺能力、实际操作能力和工程管理能力”四个方面的要求，在分析和总结首届竞赛全国大学生工程训练综合能力竞赛命题经验的基础上，提出“第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题”（讨论稿）。

本届竞赛分为“分省区预赛”和“全国决赛”二个阶段。竞赛命题也对应两个阶段分为两部分。预赛阶段只发布预赛命题，各参赛队在预赛阶段完成命题要求的设计任务和规定的加工制作，参与各省区预赛。经预赛选拔并按组委会公布的比例确定参加决赛的队伍。全国决赛时，各队需要携带预赛中的加工制作并提交设计报告。设计报告包括命题要求的机械设计、工艺方案设计、经济成本分析和工程管理方案设计。全国决赛的内容包括对指定零部件的现场加工制作、作品的装配调试、竞赛及现场答辩等

命题中的工程管理能力项要求综合考虑材料、加工、制造成本等各方面因素，提出合理的工程规划。设计能力项要求参赛学生对参赛作品的设计具有创新性和规范性。命题中的制造工艺能力项以考核综合运用加工制造工艺知识的能力为主。

第二届全国大学生工程训练综合技能竞赛的命题

（讨论稿）

本届比赛命题主题：

本届竞赛命题主题为“无碳小车”。

要求经过一定的前期准备后，在集中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项成绩考核作业。

命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车

1、功能设计要求

给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩。

给定重力势能为5焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差500±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。

要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。

小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。要求满足：①小车上面要装载一件外形尺寸为￠60×20 mm的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于750克；在小车行走过程中，载荷不允许掉落。②转向轮最大外径应不小于￠30mm。

参赛者需要提交关于作品的设计说明书和工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案报告。

要求参赛者在自制的载荷质量块上自主设计并加工出反映本届竞赛主题的徽标。参赛队参赛时同时提交徽标设计说明（篇幅限制为A4纸一张，文字部分的字数不超过300字，内容包括创意、材料、制作说明），作为评分点之一。

2、本校制作：以参赛小组为单位，每组不多于3人。按照预赛阶段的要求，在各自 2 所在的学校内，自主设计并制作出全部零件。参赛时需提供在本校进行的加工制造及组装过程的视频录像，时间控制在约10分钟。

3、预赛内容：加载符合本命题规定的比赛载荷质量块，在硬质水平地面（例如光滑的水泥地面、水磨石地面或室内标准球赛地板等）的指定赛道上进行比赛，小车需按规定绕过各个障碍。行走绕过的障碍越多，得分越高。每个参赛队只能出一辆小车参加比赛，每车有二次机会，取二次成绩中最高分作为最终得分。

4、预赛成绩：以小车的结构设计特色、徽标设计、自动行走比赛时的前行距离、提交的报告以及现场问辨情况，根据加权公式计算得出最终比赛得分。

5、集中参赛：（预计选拔出60-80个决赛参赛队。）

1）第一竞赛环节：携带在本校制作完成并调试好的作品，在集中比赛现场，使用符合命题要求的重力势能，加载大赛组委会提供的重块，在硬质水平地面（光滑的水泥地面、水磨石地面或自流平树脂地面）的指定赛道上进行比赛，赛道宽度为2米，小车应在此宽度内行进。按成绩由高到低，取参赛队总数的50%（30-40个队）进入下一竞赛环节。2）第二竞赛环节：

a)进入此环节的参赛队，需取下小车原有的转向轮，重新制作小车的转向轮。转向轮的制作采用根据原设计图纸和竞赛组委会的指定要求，经计算机三维造型后，使用快速成型机制作、车床加工及钳工方法完成，最终完成小车转向轮的组装和调试，总加工时间为4小时左右。

b)使用符合命题要求的重力势能，加载大赛组委会提供的重块，在硬质水平地面的指定赛道上进行比赛。每个参赛队只能出一辆小车参加比赛，自动行走比赛时，每队有三次机会，取三次成绩中最高分作为此项最终得分。c)参赛队进入答辩环节，需准备关于本队参赛作品的工艺成本和管理对策相关知识的答辩。

6、总成绩评定：综合工程管理方案、设计方案、加工工艺方案、成本分析方案、小车徽标设计、转向轮加工成本及质量（1、是否符合图纸要求，2、现场加工质量）、小车前行距离及答辩成绩等得分，根据加权公式，计算最终得分。

图1： 无碳小车示意图

图2： 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图

第二篇：第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛

第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛

校内选拔赛命题

根据《全国大学生工程训练综合能力竞赛命题原则》，命题与高校工程训练教学内容相衔接，体现综合性工程能力。命题内容体现“创新设计能力、制造工艺能力、实际操作能力和工程管理能力”四个方面的要求。

本届校内选拔赛命题提出设计任务的要求和规定的加工制作，各队需要携带本队在学校加工制作的作品并提交设计报告。设计报告包括命题要求的机械设计、工艺方案设计、经济成本分析和工程管理方案设计。现场比赛的内容包括对指定零部件的现场加工制作、作品的装配调试、竞赛及答辩等。

命题中的工程管理能力项要求综合考虑材料、加工、制造成本等各方面因素，提出合理的工程规划。设计能力项要求参赛学生对参赛作品的设计具有创新性和规范性。命题中的制造工艺能力项以考核综合运用加工制造工艺知识的能力为主。

本届比赛命题主题：无碳小车。

命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车

1、功能设计要求

给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩。

给定重力势能为5焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差500±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。

要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。

小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。要求满足：①小车上面要装载一件外形尺寸为￠60×20 mm的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于400克；在小车行走过程中，载荷不允许掉落。②转向轮最大外径应不小于￠30mm。

参赛者需要提交关于作品的设计说明书和工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案报告。

要求参赛者在自制的载荷质量块上自主设计并加工出反映本届竞赛主题的徽标。参赛队参赛时同时提交徽标设计说明（篇幅限制为A4纸一张，文字部分的字数不超过300字，内容包括创意、材料、制作说明），作为评分点之一。

2、作品制作：

以参赛小组为单位，每组不多于3人。按照竞赛命题要求，自主设计并制作出全部零件。

3、竞赛内容：

第一竞赛环节：携带制作完成并调试好的作品，在集中比赛现场，使用符合命题要求的重力势能，加载预赛组委会提供的重块，在光滑的水磨石地面的指定赛道上进行比赛，赛道宽度为2米，小车应在此宽度内行进。每个参赛队只能出一辆小车参加比赛，自动行走比赛时，每队有两次机会，以小车前行距离和越过障碍作为评分依据评定成绩，取两次成绩中最高分作为此项最终得分。按成绩由高到低进行排序。（运动过程中，凡将障碍圆棒碰倒者，属违规，成绩不算，重

新回到起跑线进行比赛。三次违规取消比赛资格。）

第二竞赛环节：参赛队在集中比赛现场，需取下小车原有的转向轮，重新制作小车的转向轮。转向轮的制作采用根据原设计图纸和竞赛组委会的指定要求，使用车床加工及钳工方法完成，最终完成小车转向轮的组装和调试，总加工时间为2小时左右。以加工出的转向轮是否符合图纸要求、现场加工质量、调试后的小车能否运动作为该环节的评分依据，由专家评定成绩。

第三竞赛环节：答辩。选手就设计及工程管理方案等问题进行现场答辩，由评委进行现场答辩。

4、总成绩评定：

总成绩共120分。评定以方案文件（含工程管理方案、设计方案、加工工艺方案、成本分析方案、小车徽标设计5个文件）、小车外观及徽标、赛道比赛、加工装配、答辩等五个环节为准，各环节所占分数为：方案文件20分、小车外观及徽标20分、赛道比赛50分、加工装配20分、答辩10分。根据具体评分细则进行评分，计算最终得分。

图1： 无碳小车示意图

图2： 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图

第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛

校内选拔赛组委会

2010-11-1

第三篇：安徽省第二届大学生工程训练综合能力竞赛补充说明

安徽省第二届大学生工程训练综合能力竞赛补充说明

1.安徽省第二届大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则修改项目Ⅱ4.4.1第一竞赛环节中，小车行走中，障碍被撞倒后，由裁判取走障碍物。

2.安徽省第二届大学生工程训练综合能力竞赛项目Ⅰ、项目Ⅱ未进入复赛队伍不再继续进行竞赛，未进入复赛队伍按预赛成绩排名获奖。

3.安徽省第二届大学生工程训练综合能力竞赛项目Ⅰ获一、二、三等奖数为6，8，5；项目Ⅱ获一、二、三等奖数为3，3，2。

4.安徽省第二届大学生工程训练综合能力竞赛项目Ⅰ、项目Ⅱ参赛队如出现总分并列，以现场竞赛成绩排名为优，如现场竞赛成绩并列以现场竞赛第二高成绩为优。

5.细则解释权由专家组负责。

安徽省大学生工程训练综合能力竞赛专家委员会2013-3-2

第四篇：第二届全国大学生工程训练综合技能竞赛的命题

附件：

第二届全国大学生工程训练综合技能竞赛的命题

（讨论稿）

本届比赛命题主题：

本届竞赛命题主题为“无碳小车”。

要求经过一定的前期准备后，在集中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项成绩考核作业。

命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车

1、功能设计要求

给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩。

给定重力势能为5焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差500±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。

要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。

小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。要求满足：①小车上面要装载一件外形尺寸为￠60×20 mm的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于750克；在小车行走过程中，载荷不允许掉落。②转向轮最大外径应不小于￠30mm。

参赛者需要提交关于作品的设计说明书和工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案报告。

要求参赛者在自制的载荷质量块上自主设计并加工出反映本届竞赛主题的徽标。参赛队参赛时同时提交徽标设计说明（篇幅限制为A4纸一张，文字部分的字数不超过300字，内容包括创意、材料、制作说明），作为评分点之一。

2、本校制作：以参赛小组为单位，每组不多于3人。按照预赛阶段的要求，在各自所在的学校内，自主设计并制作出全部零件。参赛时需提供在本校进行的加工制造及组装过程的视频录像，时间控制在约10分钟。

3、预赛内容：加载符合本命题规定的比赛载荷质量块，在硬质水平地面（例如光滑的水泥地面、水磨石地面或室内标准球赛地板等）的指定赛道上进行比赛，小车需按规定绕过各个障碍。行走绕过的障碍越多，得分越高。每个参赛队只能出一辆小车参加比赛，每车有二次机会，取二次成绩中最高分作为最终得分。

4、预赛成绩：以小车的结构设计特色、徽标设计、自动行走比赛时的前行距离、提交的报告以及现场问辨情况，根据加权公式计算得出最终比赛得分。

5、集中参赛：（预计选拔出60-80个决赛参赛队。）

1）第一竞赛环节：携带在本校制作完成并调试好的作品，在集中比赛现场，使用符合命题要求的重力势能，加载大赛组委会提供的重块，在硬质水平地面（光滑的水泥地面、水磨石地面或自流平树脂地面）的指定赛道上进行比赛，赛道宽度为2米，小车应在此宽度内行进。按成绩由高到低，取参赛队总数的50%（30-40个队）进入下一竞赛环节。2）第二竞赛环节：

a)进入此环节的参赛队，需取下小车原有的转向轮，重新制作小车的转向轮。转向轮的制作采用根据原设计图纸和竞赛组委会的指定要求，经计算机三维造型后，使用快速成型机制作、车床加工及钳工方法完成，最终完成小车转向轮的组装和调试，总加工时间为4小时左右。b)使用符合命题要求的重力势能，加载大赛组委会提供的重块，在硬质水平地面的指定赛道上进行比赛。每个参赛队只能出一辆小车参加比赛，自动行走比赛时，每队有三次机会，取三次成绩中最高分作为此项最终得分。

c)参赛队进入答辩环节，需准备关于本队参赛作品的工艺成本和管理对策相关知识的答辩。

6、总成绩评定：综合工程管理方案、设计方案、加工工艺方案、成本分析方案、小车徽标设计、转向轮加工成本及质量（1、是否符合图纸要求，2、现场加工质量）、小车前行距离及答辩成绩等得分，根据加权公式，计算最终得分。

图1： 无碳小车示意图

图2： 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图

第五篇：第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则

第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则

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本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，由给定重力势能转换而得到的。该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码（￠50×65 mm，碳钢制作）来获得，要求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，不可以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。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名在校本科大学生和1名指导教师及1名领队组成，参加校、省及全国竞赛。

3.1 本校制作

参赛队按本竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出一台参赛小车。允许为参赛小车命名，并在参赛小车上制作标识。

3.2 集中参赛

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共4个文件（分别提交纸质版文件一式2份、电子版文件1份），文件按本竞赛秘书处发布的统一格式编写。

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，内容是阐述小车的设计、制作方案说明及体会。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、要求标注所有小车零件（A3纸1页）； 装配爆炸图1幅（所用三维软件自行选用，A3纸1页）； 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，自选作品小车上一个较复杂的零件，完成并提交工艺设计方案报告（A4，2－3页）。要求采用统一的方案文件格式（网上下载）。

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（A4，2－3页）。要求采用统一的方案文件格式（网上下载）。

4）工程管理方案文件

按照中批量（500台/年）对作品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。采用统一的方案文件格式（网上下载）。

4.竞赛项目

经现场公开抽签，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。

4.1 参赛小车拆装调试

各队选派2名队员，对本队参赛小车上的所有零件进行拆卸，然后，根据公开抽签产生的障碍物间距调整并装配小车。裁判人员根据爆炸图进行检查。拆装工具自带，现场将提供钳工台。如需使用机床加工，可提出申请，经裁判批准，可到车间进行普车、普铣、钻孔等常规加工作业，所需刀具和量具自备。对违反规定的行为按减分法 处理。

本项竞赛内容应在规定时间内完成，逾时不能进入后续比赛。4.2 3D打印设计及制作

在比赛现场以公开抽签的方式从题库（不提前发布）中抽取一个题目，各队的第三名队员根据此题目独立进行3D设计及打印制作。本项内容应在规定时间内完成，违规减分，逾时不能进入后续比赛。

4.3 “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，如图2。障碍物为直径20mm、高200mm的圆棒，沿赛道中线等距离摆放。以小车前行的距离和成功绕障数量来评定成绩。

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。赛道宽度为2米，出发端线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均相同，具体数值由4.竞赛项目开始时的抽签产生。小车出发位置自定，但不得超过出发端线和赛道边界线。每队小车运行2次，取2次成绩中的最好成绩。

图2 无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图

小车有效的绕障方法为：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；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。

4.4 “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。障碍物为直径20mm、长200mm的2个圆棒，相距一定距离放置在半张标准乒乓球台的中线上，该距离由4.竞赛项目开始时的抽签产生，以小车完成8字绕行圈数的多少来评定成绩，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。出发点自定，每队小车运行2次，取2次成绩中最好成绩。

一个成功的“8”字绕障轨迹为：两个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。

图3 “8”字型赛道竞赛所用乒乓球台及障碍设置图

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。

4.5 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。

每个参赛队可以报名参加一项挑战赛，挑战赛需提前报名，并提交挑战的最小障碍物间距和按报名最小障碍物间距成功运行的视频记录资料。根据报名成绩排序，按 5 “S”赛项和“8”赛项分别选出10个队进入挑战赛。

挑战赛可以使用与常规赛不同的小车，但所用小车应符合本命题要求。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，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。

4.6 现场问辩

根据参赛队数量，经各队自愿申请或通过抽签产生参加答辩环节的参赛队。答辩问题涉及本队参赛作品的设计、制造工艺、成本及管理等相关知识。参与答辩的参赛队按答辩得分由高到低排序，得分高于答辩平均分的队将获得总分加分，得分低于答辩平均分的队将得到总分减分。

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。

全国大学生工程训练综合能力竞赛秘书处