比赛宗旨：通过大赛增强大学生的科技创新意识；提高大学生针对实际需求进行起重机设计和工艺制作的动手能力；拓宽大学生的科技创新视野；提升大学生对起重机在国民经济各领域的应用意识。

一、竞赛主题与内容

（一）竞赛主题

2021年“第六届全国大学生起重机创意大赛”主题为“智能堆码起重机器人”。

（二）内容简介

设计、制作一套装置（以下简称作品），基于机器视觉，对固定取物区具有特定颜色及形状标识的搬运物品进行识别，通过自主有序的控制方式将物品从取物区按通行规则搬运到堆码区。

（三）具体内容

搬运物品：搬运物品为可装12盒盒装特仑苏牛奶的箱体，箱体外形尺寸为280mm×160mm×150mm，箱体上表面有提带（比赛时将提带凸起，相对固定，方便摘挂取物装置），提带宽度为15mm，箱体横卧内置5盒盒装特仑苏牛奶，如图2所示，搬运物品总质量约为1.1kg。

图1 特仑苏牛奶箱（12盒装）外形

图2 箱内横卧内置的5盒盒装特仑苏牛奶

比赛内容：比赛整体场地布置如图3所示的矩形区域，整体面积为3000mm×5000mm，分取物区、通行区与堆码区。

每个待搬运的物品本体上及其物品前方地面均配有由不同颜色和形状结合而成的标识（如图4所示），标识采用红和蓝两种颜色，与三角形、圆形、方形三种形状组合而成，即三种形状各两种颜色共6种标识。

每组比赛开始前，由现场参赛选手随机连续抽取6个标识，从而给出6个待搬运物品摆放的排列组合顺序（在图3左侧按照由上至下摆放），同时将每个待搬运物品对应一致的标识牌摆放在物品正前方对应的标识摆放位置，供比赛作品识别。取物区地面识别标识牌厚度小于或等于1mm，需要满足稳定粘贴的要求。

比赛场地标识规格及位置规定如图4所示（包括随机标识组合示意、取物区标识颜色及形状规定、地面上的取物区物品标识位置轮廓线、搬运物品本体上标识区域、堆码区物品位置标识示意、障碍标识规定）。

在取物区和堆码区之间为通行区，设置有两个障碍物（A、B）及其之间形成的连线，比赛作品在搬运物品过程中，其搬运物品整体必须通过该段连线。障碍物为空心圆柱体，外径100mm，高度400mm，厚度3mm，材质为铝管。

图3 比赛场地情况平面图

图4 比赛场地标识规格说明

堆码区设置3个目标堆放区，分别标识为等边三角形、圆形、方形目标堆放区。对于所有作品的比赛，目标堆放区的标识均相同，即如图3所示的等边三角形、圆形、方形排列。比赛作品必须按搬运物品的形状标识，将其堆放在对应形状的目标堆放区内，每个目标堆码区面积均为360mm×240mm，所有被堆放的物品外形不能超出目标堆码区。同时，要求比赛作品在每个目标堆放区堆码物品时，蓝颜色标识的物品堆码在下层，红颜色标识的物品堆码在上层，且堆码区形状标识按照由上到下固定为三角形、圆形和方形，为黑色线条、10mm线宽的不具有内部填充颜色的标识。

（四）比赛规则

比赛用时：比赛总时间为4分钟。

出发起始点：出发起始点如图3所示，为取物装置的初始位置，取物装置最低点位于单层物品的上顶面齐平位置作为取物装置的初始高度。

控制规则：作品必须采用全自动控制模式，不能使用人为遥控操控作品，否则不得参赛。

通行规则：比赛作品搬运物品过程中，搬运运物品必须穿过A、B两个障碍物连线分割的两个区间，且不得触碰障碍物圆柱体，搬运物品的最底面不能超过障碍物的最高端面；作品返回取物区的路径不作规定。

堆码规则：按形状标识将物品堆码在对应形状标识的堆码区，蓝颜色标识物品堆码在下层、红颜色标识物品堆码在上层。

其他规则：比赛过程中不得用手接触比赛作品和搬运物品；触碰取物标识与堆码区标识不扣分。比赛全过程不允许在地面拖拽物品。比赛作品应具有起升装置与取物装置。比赛作品应为自由独立体，允许采用结构型轨道作为行走导向，但不得与地面粘接。作品本体与地面接触的部分不得超出比赛场地，空中部分允许超出。比赛作品应自带电池电源，不得采用外接的电源或其它动力源。参赛队伍可自行在比赛场地铺设用于自动循迹的反光带、磁条等辅助设施，但要求所有准备工作在3分钟内完成。

（五）计分规则

综合得分：综合得分=搬运物品数量分×40%+比赛作品重量分×20%+创新分×40%。其中：

搬运物品数量分：在比赛规定时间内，按比赛规则每成功搬运1个物品到堆码区且按堆码规则堆码叠放计25分，比赛结束时按成功搬运物品数量累加得分即为搬运物品数量分，每次违反比赛规则的搬运将认定为搬运不成功，不计分。成功搬运是指同时满足以下2个条件：搬运过程中按通行规则要求穿过A、B两个障碍形成的连线且不触碰障碍物圆柱体（由评委组目测判断是否触碰，并按少数服从多数的原则进行判定）；物品按堆码规则的颜色和形状要求进行堆码叠放且所有被堆放的物品外形不能超出目标堆码区（由评委组目测判断是否超出目标堆码区，并按少数服从多数的原则举行判定）。若比赛用时尚未结束已搬完全部6个物品，则剩余时间按已用时间搬运物品数量折算累加数量分，进行累加计分。例如，在4分钟以内完成，搬运物品数量分=25×n+25×n×（4–实际完成时间）/实际完成时间，n为实际有效搬运物品数量。

比赛作品重量分：对每个比赛作品进行称重（单位：千克），以15千克为极限重，比赛作品重量分=（15–比赛作品重量）×10。如果搬运物品数量为0，则比赛作品重量分计0分。

作品重量包括本体、电源、传感器等所有与作品完成相关的物体重量。

创新分：评委组对每个作品根据其构造的新颖性、搬运工作完成的效果等内容进行综合评分，评分范围为0-100分，去掉评委的最高分和最低分后的平均值即为创新分。

比赛作品按照综合得分从高到低排序，综合得分越高，优胜名次越好。

二、比赛方式

本次校内赛采用函评的方式进行比赛。参赛队伍需提交作品说明文档，内附作品建模截图或实物照片并根据比赛规则加以必要的说明。

根据全国新型冠状病毒疫情的控制情况，“第六届中国大学生起重机创意大赛”总决赛将选用线上或现场两种比赛形式之一，具体比赛方式将后续通知。

三、竞赛日程

预报名时间：即日起-4月10日

校内赛函评材料提交时间：4月10日-5月20日

国赛时间：8月25日-8月29日

四、参赛要求及参赛方式

（一）队伍组成

在校本科生及研究生均可参加。每个参赛队学生人数不得多于5人，指导教师不多于2人，且每位教师指导的参赛作品进入全国总决赛的数量不超过2项。

（二）报名与作品提交方式

每个参赛小组确定一名组长，组长负责本小组参赛过程中的组织，联络及答辩等工作。

请报名参赛队长填写《团队信息统计表》和《起重机创意大赛作品报名表》，连同作品说明文档和附件打包后发送至邮箱ustbsmeiecbm@163.com，注意信息填写准确、规范。申报表、打包文件及邮件主题命名格式为“队长姓名-学号-电话-起重机校内赛报名”。

申报表下载方式：公共邮箱文件中心：ustbsmeiec@163.com（密码：ustbsmeiec2019）。

五、奖项设置

学校将组织评审专家对提交的作品进行评审，根据参赛作品数量设立一等奖、二等奖、三等奖作品若干名，评审结果将在本科教学网公示，获奖作品由学校颁发证书。学校将从获奖作品中选拔至多五个优秀作品报送全国比赛。（国赛具体奖励见公邮通知文件）

六、联系人及联系方式

机械工程学院联系人：

王志鹏（010-62332945）

宋伟（微信号: Sw_18801361542）

教务处

机械工程学院

2021年3月24日