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深圳市第十四届职工技术创新运动会暨

2024年深圳技能大赛—工业机器人

系统操作员职业技能竞赛

技术文件

深圳市第十四届职工技术创新运动会暨

2024年深圳技能大赛—工业机器人

系统操作员职业技能竞赛执委会

2024年7月

一、技术描述

（一）项目概要

竞赛项目为工业机器人系统操作员，是指使用示教器、操作面板等人机交互设备及相关机械工具对工业机器人、工业机器人工作站或系统进行装配、编程、调试、工艺参数更改、工装夹具更换及其他辅助作业的人员。

（二）基本知识及能力要求

理论知识相关要求	权重比例(%)
—职业道德基本知识，职业守则

—安全生产及环境知识

—劳动保护基础知识

—安全用电

—健康和安全法规、义务和文件

—职业行为准则和行业规范

—劳动安全保护措施

—了解安全用电的原则和措施

—熟悉相关法规和标准，履行安全健康管理责任	10
—机器人基础理论知识

—电气控制系统的基础知识

—机器人机械设计和结构

—机器人仿真和三维建模软件的知识

—不同类型的工业机器人的基本工作原理

—机器人的电气控制系统知识

—机器人的机械结构和设计原理	25
—机器视觉系统部件功能与调试方法

—传感器技术和使用方法

—激光导航技术相关知识

—网络通信技术相关知识

—AGV和AMR相关知识

—工业机器人集成的关键技术知识

—机器视觉系统的组成部件功能及调试方法

—各类传感器的原理和应用知识

—激光导航系统的工作原理和应用场景

—工业网络通信协议和架构知识

—AGV和AMR的工作原理和应用场景

—工业机器人集成的关键技术知识	65
合计	100
实操能力相关要求	权重比例 (%)
—能识读机器人工作站或系统的总装配图和装配工艺文件

—能根据机器人工作站或系统的装配要求选用装配工具、工装夹具

—能按照总装配图及工艺文件，准备总装零部件

—能装配搬运、装配等机器人工作站或系统的周边配套设备

—能安装相机、镜头、光源等机器视觉装置功能部件

—能调整机器人末端执行器与周边配套设备之间位置，达到机器人与其他设备动作配合的要求

—能按照装配技术要求检查变位机旋转角度、移动平台移动行程等周边配套设备的功能

—能调整机器视觉系统部件的图像成像、聚焦、亮度等功能	15
—能检查传感器、相机等部件，按照电气装配技术文件要求安装在机器人工作站或系统的电气柜配电盘等指定安装位置

—能按照电气接线图要求连接机器人工作站或系统的外部急停回路、安全回路

—能连接机器人工作站或系统的控制线路	25
—能创建工具、工件坐标系，完成坐标系标定

—能设置负载参数

—能设定机器人外部辅助轴的控制参数

—能设定机器人系统外部启动/停止、输入/输出、急停等信号

—能设定机器人系统网络通信参数

—能测试重复定位精度

—能根据机器人输入/输出信号通断，调整机器人运行状态

—能根据机器人位置数据、运行状态及运动轨迹调整程序

—能利用示教器控制外部辅助轴调整移动平台、变位机等设备的功能

—能创建搬运、装配等机器人工作站或系统的运行程序，添加作业指令，进行系统工艺程序编制与调试

—能使用视觉图像软件进行机器视觉系统的编程

—能根据机器人工作站或系统的实际作业效果，调整周边配套设备，优化机器人的作业位姿、运动轨迹、工艺参数、运行程序等

—能利用示教器报警功能调整机器人工作站或系统的功能

—能设置机器人工作站或系统的安全防护机制，在手动和自动模式下触发机器人停止	60
合计	100
二、试题及评判标准

（一）试题

1.初赛采用半公开试题的命题方式进行。报名开始后执委会在网站http://www.szzx.org.cn/→“技能竞赛”→“技能竞赛总览”栏目对应项目下公布800道理论题库，供选手下载学习。竞赛当天由系统从题库中随机抽取试卷题量的70%和命题专家现场编制的30%组成正式赛题。

2.决赛采用半公开试题的命题方式进行。选手根据实操任务书要求，现场完成工业机器人机械系统安装与调试、工业机器人电气系统安装与调试、工业机器人系统编程与调试三个模块的实际操作。初赛结束后执委会在网站http://www.szzx.org.cn/→“技能竞赛”→“技能竞赛总览”栏目对应项目下公布决赛样题。赛前一天由专家对样题进行不超过30%的修改作为正式赛题。

（二）比赛时间及试题内容

1.比赛时间

赛程	方式	时间（分钟）
初赛	理论知识上机考核	60
决赛	实际操作现场实操	模块一

工业机器人机械系统安装与调试	120
模块二

工业机器人电气系统安装与调试
模块三

工业机器人系统编程与调试
2.初赛试题。题型为单选题、多选题、判断题，满分为100分。其中，单选题50题，每题1分；多选题15题，每题2分；判断题20题，每题1分。

3.决赛试题。选手按赛场提供的实操任务书现场完成三个模块的实际操作。

模块一：工业机器人机械系统安装与调试

选手根据提供的工业机器人系统装配图，完成工业机器人机械系统硬件安装与调试。机械系统安装与调试任务包含机器人末端手爪装置等的安装与调试。

模块二：工业机器人电气系统安装与调试

选手根据提供的工业机器人系统电气原理图，完成工业机器人电气系统硬件安装与调试。电气系统安装与调试任务包含工业机器人末端、视觉装置、可编程逻辑控制器、步进装置等部件的安装与调试。

模块三：工业机器人系统编程与调试

选手根据任务要求，完成AGV、PLC、触摸屏、视觉系统、六轴工业机器人、伺服驱动器等设备的参数设置、程序编写与调试工作，完成取料、装配、检测、入库等任务，优化节拍流程。操作流程如下：

（1）2个工作站点设定与路径规划。

（2）将物体抓取并放置于置物平台。

（3）完成A物料与B物料组装。

（4）视觉系统对装配成品进行组装效果检测。

（5）根据检测结果分拣良品与不良品，并放置至对应区域。

（6）机器人导航至第二个工作站点，将C物料放置至对应区域。

（三）评判标准

1.初赛由计算机系统自动评分。其中，单选题50题，每题1分；多选题15题，每题2分；判断题20题，每题1分；各题型错选、多选或少选均不得分。

2.决赛由裁判根据现场评分表评分，评分标准配分细则以现场评分表为准，评分标准如下：

模块一：工业机器人机械系统安装与调试（15分）

序号	内容	评分标准
1	转盘模组安装

（3分）	布局、装配结构与图纸一致
用手推动无晃动
2	夹紧定位平台安装

（3分）	布局、装配结构与图纸一致
用手推动无晃动
3	机器人手爪安装

（5分）	布局、装配结构与图纸一致
用手推动无晃动
4	视觉模组安装

（3分）	布局、装配结构与图纸一致
用手推动无晃动
5	其他（1分）	无螺丝、螺母、垫片、气管、工具等遗留在工作台
模块二：工业机器人电气系统安装与调试（25分）

序号	内容	评分标准
1	感应开关安装与调试

（3分）	流水线物料到位，PLC信号灯正常显示
转盘到位，PLC信号灯正常显示
定位平台到位，PLC信号灯正常显示
2	视觉模组安装与调试

（3分）	相机连接正确，可触发采集
光源连接正确，可触发亮灭
镜头调节正常，成像清晰
3	机器人安装与调试

（6分）	正确示教转盘模组取料点：p1
正确示教定位平台放料点：p2
正确示教定位平台取料点：p3
正确示教B料库取1号料点：p4
正确示教B料库取2号料点：p5
正确示教B料库取3号料点：p6
正确示教B料库取4号料点：p7
正确示教视觉标定拍照点：p8
正确示教视觉检测拍照点：p9
正确示教流水线放料点：p10
正确示教NG料放料点：p11
正确示教工作台面放料点：p12
4	AGV安装与调试

（7分）	连接AGV控制软件
按要求正确设置音量、直线速度、直线加速度、角速度、角加速度参数
建立并绘制地图，推送地图成功
按要求建立站点及路线
按设计路线导航至站点
5	其他运动机构（4分）	电缸定位正确
电爪取放料平稳
转盘启停正确
流水线启停正确
6	其他（2分）	机器人完成工作后回到安全位置
AGV完成工作后回到安全位置
模块三：工业机器人系统编程与调试（60分）

序号	内容	评分标准
1	机器人初始化

（2分）	将HOME点示教到安全位置
初始化动作过程中，机器人运动速度为最大速度的50%
机器人执行初始化动作前，需先松开夹爪
机器人可从任意位置回HOME点，动作过程中无干涉碰撞
2	装配OK料动作流程

（14分）	运动轨迹：HOME-p1上方点-p1-p1上方点-p2上方点-p2-p2上方点-p4上方点-p4-p4上方点-p2上方点-p2-p2上方点-HOME
B料库取料点可为1-4号料取料点，即p4-p7之一，但需要放置OK料
p1上方点距离p1大于安全高度50mm
p2上方点距离p2大于安全高度50mm
p4上方点距离p4大于安全高度50mm
p1上方点到p1点之间运动轨迹采用直线运动
p2上方点到p2点之间运动轨迹采用直线运动
p4上方点到p4点之间运动轨迹采用直线运动
机器人在转盘模组取料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全闭合
机器人在转盘模组取料动作过程中夹爪正常闭合
机器人在从转盘模组取料点p1正确夹取A料，且持料从转盘模组移动到定位平台过程中无掉料情况
机器人在从转盘模组取料动作完成后，转盘转动上料
机器人在定位平台放A料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全张开
机器人在定位平台放A料动作过程中夹爪正常张开
机器人在定位平台放A料动作平稳、位置准确，定位气缸可正确夹紧定位A料
机器人在B料库取料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全闭合
机器人在B料库取料动作过程中夹爪正常闭合
机器人在从B料库取1号料点p4正确夹取B料，且持料从B料库移动到定位平台过程中无掉料情况
机器人在定位平台放B料动作至少等待1秒使夹爪完全张开
机器人在定位平台放B料动作过程中夹爪正常张开
机器人在定位平台放B料动作平稳、位置准确，使B料正确装配到A料上
3	视觉检测OK料流程

（9.5分）	运动轨迹：HOME-p9-p3上方点-p3-p3上方点-p10上方点-p10-p10上方点-HOME
p3上方点距离p3大于安全高度50mm
p10上方点距离p10大于安全高50mm
p3上方点到p3点之间运动轨迹采用直线运动
p10上方点到p10点之间运动轨迹采用直线运动
视觉拍照识别结果正确无误，此动作流程应识别的是OK料
机器人在定位平台取料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全闭合
机器人在定位平台取料动作过程中夹爪正常闭合
机器人在定位平台夹持物料回上方点前，定位气缸已松开物料
机器人在从定位平台取料点p3正确夹取物料，且持料从定位平台移动到流水线过程中无掉料情况
机器人在流水线放料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全张开
机器人在流水线放料动作过程中夹爪正常张开
机器人在流水线放料动作平稳，物料无松散、倒塌情况
4	装配NG料动作流程

（12.5分）	运动轨迹：HOME-p1上方点-p1-p1上方点-p2上方点-p2-p2上方点-p5上方点-p5-p5上方点-p2上方点-p2-p2上方点-HOME
B料库取料点可为1-4号料取料点，即p4-p7之一，但需要放置NG料，且与取OK料流程采用不同料位
p5上方点距离p5大于安全高度50mm
p1上方点到p1点之间运动轨迹采用直线运动
p2上方点到p2点之间运动轨迹采用直线运动
p5上方点到p5点之间运动轨迹采用直线运动
机器人在转盘模组取料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全闭合
机器人在转盘模组取料动作过程中夹爪正常闭合
机器人在从转盘模组取料点p1正确夹取A料，且持料从转盘模组移动到定位平台过程中无掉料情况
机器人在从转盘模组取料动作完成后，转盘转动上料
机器人在定位平台放A料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全张开
机器人在定位平台放A料动作过程中夹爪正常张开
机器人在定位平台放A料动作平稳、位置准确，定位气缸可正确夹紧定位A料
机器人在B料库取料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全闭合
机器人在B料库取料动作过程中夹爪正常闭合
机器人在从B料库取2号料点p5正确夹取B料，且持料从B料库移动到定位平台过程中无掉料情况
机器人在定位平台放B料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全张开
机器人在定位平台放B料动作过程中夹爪正常张开
机器人在定位平台放B料动作平稳、位置准确，使B料正确装配到A料上
5	视觉检测NG料流程

（9分）	运动轨迹：HOME-p9-p3上方点-p3-p3上方点-p11上方点-p11-p11上方点-HOME
p11上方点距离p11大于安全高度50mm
p3上方点到p3点之间运动轨迹采用直线运动
p11上方点到p11点之间运动轨迹采用直线运动
视觉拍照识别结果正确无误，此动作流程应识别的是NG料
机器人在定位平台取料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全闭合
机器人在定位平台取料动作过程中夹爪正常闭合
机器人在定位平台夹持物料回上方点动作前，定位气缸已松开物料
机器人在从定位平台取料点p3正确夹取物料，且持料从定位平台移动到NG位过程中无掉料情况
机器人在NG位放料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全张开
机器人在NG位放料动作过程中夹爪正常张开
机器人在NG位放料动作平稳，物料无松散，倒塌情况
6	工作台面放料流程

（8分）	运动轨迹：HOME-p1上方点-p1-p1上方点-p12上方点-p12-p12上方点-HOME
p12上方点距离p12大于安全高度50mm
p1上方点到p1点之间运动轨迹采用直线运动
p12上方点到p12点之间运动轨迹采用直线运动
机器人在转盘模组取料动作至少等待1秒使夹爪完全闭合
机器人在转盘模组取料动作过程中夹爪正常闭合
机器人在从转盘模组取料点p1正确夹取A料，且持料从转盘模组移动到工作台过程中无掉料情况
机器人在从转盘模组取料动作完成后，转盘转动上料
机器人在工作台放料动作过程中至少等待1秒使夹爪完全张开
机器人在工作台放料动作过程中夹爪正常张开
机器人在工作台放料动作平稳，物料正确放置在规定范围内，物料无倾倒情况
7	其他

（5分）	整个过程无碰撞现象得满分，每次碰撞扣1分，扣完为止
3.评判方法

（1）初赛成绩由计算机系统自动判分，选手初赛成绩以得分高低排名，取成绩排名前60名选手进入决赛。

（2）决赛评分根据实操完成情况，现场裁判组对选手完成的成果进行检查，按任务设置分组，每组由3名裁判组成。每组裁判对每位选手依据各个模块的评分项目和考核点共同商议并达成一致给出确定的分数。

（3）裁判长对所有裁判员的打分过程的公平、公正性进行监督。裁判员执裁期间若有争议，由裁判长裁决。

4.综合排名。参赛选手最终名次依据初赛和决赛两部分成绩按比例累加的综合成绩进行排名，成绩均四舍五入保留两位小数点。其中初赛成绩占30%、决赛成绩占70%，即参赛选手赛后综合成绩=初赛成绩×30%+决赛成绩×70%。当综合成绩相同时，以决赛成绩高者名次在前，若仍相同时，则以决赛模块三、模块二、模块一的顺序比较模块分数高低决定排名。

三、竞赛细则

（一）竞赛守则

1.参赛证于竞赛报到时凭有效身份证领取。

2.各类人员须统一佩戴由执委会印制的证件，着装整齐。

3.理论竞赛选手须提前20分钟凭有效身份证件和参赛证进入赛场，对号入座并将有效身份证件和参赛证放在座位左上角明显位置，以备查验。开赛20分钟后方可离场，开赛迟到20分钟不得入场，按自动弃权处理。

4.理论竞赛选手的出场顺序和工位由竞赛系统随机生成。

5.实操竞赛选手须提前30分钟凭有效身份证件和参赛证进入赛场，对号（工位）入座并将有效身份证件和参赛证放在座位左上角明显位置，以备查验。开赛30分钟后方可离场，开赛迟到30分钟不得入场，按自动弃权处理。

6.实操竞赛选手的出场顺序和工位由抽签决定。

7.选手不能携带与竞赛相关的文件资料、通讯工具进入赛场。在赛场上应自觉遵守赛场秩序，保持安静，竞赛进行过程中不允许任何形式的交谈，更不得大声喧哗吵闹，交头接耳，否则将给予警告或取消竞赛资格。

8.各赛场除现场裁判、选手、赛场配备的工作人员以外，其他人员未经允许不得进入竞赛区。

9.竞赛期间，选手未经大赛执委会批准，不得接受其他单位和个人对竞赛相关内容的采访，不得私自公布竞赛相关资料和情况。

10.竞赛过程中，选手须主动配合裁判工作，服从裁判安排，如果对竞赛的裁决有异议，可按规定以书面形式向执委会申诉受理部提出申诉。

11.选手认为赛场提供的设备、工具不符合规定的应立即向现场裁判提出更换。

12.竞赛规定时间结束时，选手应立即停止操作，有秩序的离开赛场。

13.冒名顶替、弄虚作假、作弊者，取消竞赛资格及成绩。

14.竞赛现场配备实时监控系统，对现场赛事进行完整的实时监控和录像，并有专人对竞赛环节进行全程录像。

15.如竞赛出现不可预见的异常情况，由执委会与组委会商议后，做出处理决定。

（二）申诉与仲裁

现场申诉最迟应在竞赛结束后1小时内提出，超过时效将不予受理。申诉时，应以书面形式向申诉受理部提出，技术问题由裁判长与裁判员共同商议解决，非技术问题由组委会进行调查、核实、裁决。

四、竞赛场地、设施设备

（一）赛场规格

1.初赛。参照计算机类工种职业技能鉴定要求布置赛场，配备与参赛人数相适应的计算机及竞赛答题软件，保证单人单机并留有一定数量的备用机。

2.决赛。每个比赛场地尺寸为8米×5米，工位数不少于20个（实操区域）。赛场设有候赛区、赛务区、操作区、裁判工作区、检录区、储存区等区域。

（二）场地布局图

（三）基础设施清单

赛场提供的设备、材料、工具等选手一律不得带出赛场。除注明可自带的设备、材料、工具外选手不得携带任何设备、材料、工具进入赛场。

初赛设施、设备清单表

序号	名称	数量	技术规格
1	电脑	1套/选手	统一配置
决赛设施、设备、材料清单

序号	名称	数量	技术规格
1	笔记本电脑	22台	统一配置
2	复合机器人	22台

（含备用2台）	移动机器人类型：差速车；长宽：1000x700mm；最大速度：1.5m/s；电池容量：80AH；定位精度：±30mm；角度精度：±5°；最大负载：600KG

工业机器人负载：7KG；工作半径：900mm；重复定位精度：±0.03mm；本体重量：32KG；防护等级：IP54；

供电电压：AC220V；TCP最大速度：3m/s
五、安全、健康要求

1.赛场设医务室等，配备医疗人员，当选手或赛场其他人员发生身体不适时，进行相应的急救措施。

2.严格按照安全应急预案加强对竞赛全过程的动态管理，确保竞赛活动安全有序。

3.竞赛过程参赛选手能胜任全部竞赛操作的体能要求，并且遵守赛场安全操作规程；对竞赛设施设备应爱护、保管，防止丢失和损坏；服从现场裁判的指挥，接受裁判员、现场技术服务人员的监督和警示，保证操作过程中人身安全和设备安全。

六、本技术文件条款的最终解释权归深圳市人力资源和社会保障局所有。