基于2019年全国职业院校技能大赛高职组“工业机器人技术应用赛项”的比赛策略探讨

（荆州职业技术学院机电工程学院，湖北荆州434020）

全国职业院校技能大赛是教育部发起并牵头，联合国务院有关部门以及有关行业、人民团体、学术团体和地方共同举办的一项公益性、全国性职业院校学生综合技能竞赛活动，该赛项每年举办一次[1]。2019 年国家先后颁布了《国家职业教育改革实施方案》《关于在院校实施“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点方案》等一系列政策文件，为今后中国迈向职业教育强国的目标进一步指明了方向，在这一时代背景下高职院校技能大赛的发展也将迎来新的发展机遇。

1 全国职业院校技能大赛“工业机器人技术应用赛项”的发展现状

“高职组工业机器人技术及应用赛项”于2015年正式进入全国职业院校技能大赛装备制造大类的赛项目录，截止到2019 年已经成功举办了5 届。比赛主要内容从2015 年的自动化立体仓库分拣装箱的任务，变化到2019年的自动化立体仓库机器人关节的混流生产，设备的主要平台变化不大。赛项的比赛时间为两天，每场比赛时间4h，2019年共有4个国家的86 支代表队，共258 名参赛选手参与比赛[2]。

2 工业机器人赛项试题分析及策略探讨

2.1 工业机器人赛项试题任务要求

该赛项在“工业机器人技术应用实训平台”上进行，设备由工业机器人、AGV 机器人、托盘流水线、装配流水线、视觉系统和码垛机立体仓库等六大系统组成，如图1所示。

图1 竞赛平台结构

系统的主要工作目标是实现机器人关节的混流生产，流程为：码垛机从立体仓库中取出工件放置于AGV 机器人上部输送线，通过AGV 机器人输送至托盘流水线上，视觉系统对工件进行识别，然后由工业机器人进行混流生产，生产完成后，再反向入库。机器人关节由4 个工（部）件组成，分别是关节底座、电机、谐波减速器和输出法兰。关节底座、电机、谐波减速器和输出法兰各有2 种类型，谐波减速器和输出法兰存在次品。以2019 年第一套卷为例次品类型如图2所示。

图2 输出法兰缺陷工件图示

表1 2019年高职组工业机器人技术应用赛项任务和分值分配

图3 Ⅰ型和Ⅱ型成品套件图示

要求生产2 种类型的成品套件，分别为I 型和II型，如图3所示

2.2 参赛选手的任务和时间分配策略探讨

高职组“工业机器人技术应用赛项”是一项团队赛，每队由3 名队员组成，指导教师不超过2 名。2019 年的赛题较前几年相比难度整体上有较大提升，主要体现在两个方面，一是在比赛时间不变的前提下任务量增加，二是系统综合程序设计难度加大；所以合理分配队员之的任务和时间是完成比赛的关键。

按照赛项代码编程的任务量，第一名同学负责主控PLC程序代码编写和主控触摸屏界面设计，第二名同学负责机器人装配、程序编写以及点位示教，剩下的一名同学完成流水线、安全围栏、相机、气管和AGV小车安装，并完成相机和码垛机程序编写以及触摸屏界面设计，当然可以结合参赛选手的能力强弱将上述任务分配稍作调整。此外在赛场中要严格遵循比赛规则和要求及时举手打分，如果遇到突发情况要灵活的使用规则争取比赛补时。总体上在比赛过程中要遵循任务难度“先难后易”和任务分数“先高后低”的准则，

首先仔细阅读赛项任务书，并结合表1 的分值分布情况。将任务分为四个层次，即第一层：任务简单分数高，第二层：任务简单分数一般，第三层：任务难分数高和第四层：任务难分数低，按照一至四的先后顺序完成相关的任务以确保整体得分最大化。

2.3 系统综合编程设计原则探讨

系统综合编程任务是整个赛项中最难的一部分，此部分裁判的评分准则也是结果导向，加之时间有限所以整体上程序设计要遵循以下的几个原则：

（1）通用性：无论是PLC 程序还是机器人程序由于赛项中有很多子任务，比如任务二、任务三以及任务四都占有不少的分值，所以程序从设计上要能够做到较好的通用效果，在修改少数代码的情况下可以确保程序适用于不同的任务，最大限度的减少编写代码的时间损耗。

（2）简洁性：由于比赛时间有限，选手在编写完代码之后还要进行调试和裁判打分，这些都算在比赛之间以内，所以要求选手的代码设计一定要简单有效，确保设备功能实现的前提下尽可能的优化代码，减少编写代码的数量和时间。

（3）功能性：代码设计要能够标准化，模块化，一些需要反复使用到的代码需要封装好，便于使用和调式，特别是在程序出现问题的时候，可以通过功能的实现效果迅速的找出出现问题的地方，缩减调试的时间。

3 总结

“全国职业院校技能大赛工业机器人技术应用赛项”可以很好的带动工业机器人技术专业在高职院校中的发展，对于提高学生的职业能力和职业素养具有较好的推动作用。影响比赛取得好成绩的因素有很多，包括学生的综合素质、心理素质、应变能力、团队配合和指导老师的策略安排，这些因素一环扣一环，平时在训练中要把基础知识打牢，将各种复杂多变的情况都考虑进去，才可以在比赛中拥有稳定的发挥，真正做到以赛促学、以赛促技的效果[3]。