山东省"技能兴鲁"职业技能大赛

——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛无线电调试工职工组(含教师)/学生组实操竞赛样题山东省选拔赛组委会2019年9月山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛2一、竞赛任务书某无人机制造公司经过市场调研与论证,决定成立项目组,立项开发开发一款应用于物流的智能飞行器.
要求使用测试平台选出合适的电池、电机、螺旋桨,结合公司PDM系统中的智能飞行器产品库,选配合适的零配件,设计智能飞行器;设计智能飞行器的电机座进行编程、数控加工;设计抓取机构,使用3D打印机完成抓取机构零件的打印;对选配出来的零配件和加工出来的电机座、抓取机构进行智能飞行器装配调试,使用调试软件对飞控模块进行检测、设置与调参;最后选手利用装配调试好的智能飞行器,完成货物的定点搬运.
具体工作任务如下:第一阶段:智能飞行器数字化设计任务1:电池、电机的选型设计在PDM系统中接受工作任务,利用大赛提供的电池、电机综合测试平台,完成对电池电芯正负极的测试并选定相同的电池芯进行组装,同时进行动力电池组的测试;完成对大赛提供的不同KV值电机进行参数测试,选定相同KV值的电机,最终完成对智能飞行器动力系统的选定.
需提交动力电池的内阻测试、电机的高转速、工作电压、工作电流、KV值的测试报告(测试报告模板详见1、2),并上传到PDM系统指定路径下.
任务2:电机座的三维建模与输出智能飞行器的铝合金电机座(见图1)共6个,现缺失一个无法正常飞行,要求按图纸(详见4)重新加工一个,装配到飞机上.
要求应用三维CAD软件完成该零件的三维模型,生成渲染图片,并将三维山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛3模型、渲染图上传到PDM系统指定路径下.
图1电机座任务3:抓取机构的数字化设计本智能飞行器要求抓取物流箱(木箱,长150MM,宽150MM,高150MM,重量为1.
5KG)进行搬运物体.
要求根据已有舵机及相应配件及配件(详见7),无人机云台底板及脚架图(详见8)以及抓取物体要求,自主设计抓取机构.
应用CAD软件完成零件三维设计,部件装配设计,零件模型另存为STL格式,装配模型另存为STP格式文件,生成装配工程图、装配渲染图、安装板工程图,上传PDM系统指定路径下.
山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛4图2抓取机构示意图完成以上任务后,应用PDM系统中的智能飞行器产品库,选配其他合适的零配件,在PDM中形成最终的产品BOM表,把BOM表输出到EXCEL格式文档,并把EXCEL格式BOM表上传到PDM系统指定路径下.
第二阶段:智能飞行器数字化制造任务4:电机座的数控加工对任务2完成的电机座,在PDM系统中填写填写数控加工工艺过程卡.
按工装图(详见5)在赛前制作相应工装带到赛场,结合工装进行电机座数控编程与加工(赛场提供刀具,清单详见6).
使用合适的量具(选手自带),对完成加工的电机座进行尺寸检测,生成检测报告,上传到PDM系统指定路径下.
任务5:抓取机构的3D打印在PDM中提取任务3中设计的抓取机构STL模型数据,合理选择打印机完成抓手臂、抓手、安装板的3D打印,去除支撑和后处理.
任务6:飞行器的数字化装配在PDM系统中接受装配工作任务,明确装配任务、流程、注意事项;利用大赛提供的螺旋桨测试平台及两套螺旋桨,进行测试生成测山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛5试报告(测试报告模板详见3),选择更高效率的螺旋桨;同时利用数控加工的电机座、3D打印的抓取机构结合智能飞行器整机测控平台内的无人机配件进行智能飞行器的装配.
2名选手合作完成全部机械零件和电子元器件的装配、连线,并把最终装配结果拍照上传PDM系统指定路径下.
第三阶段:智能飞行器数字化应用任务7:飞行器调试应用大赛提供的调试软件对飞控模块进行检测,按要求完成工业智能飞行器设备地面参数调试;按要求完成飞行器结构组装检测、重心计算测试;最后进行无桨调试飞.
任务8:飞行器的飞行验证利用调试好的智能飞行器,完成飞行器的手动基本飞行;在手动控制模式状态下起飞,要求从起飞点垂直直线起飞(目测不能偏移出划定区域),在离地高度3米~3.
5米范围内悬停20~30秒,悬停期间要求完成一个倒三角飞行动作;然后水平飞行8字一个来回(飞行时机头方向指向前进方向,不能触碰立杆);最后降落在起飞点(起降点的中心圆区域),降落时飞机机身部位除桨叶外其他均不能压上黄色区域.
按照任务书要求在物流应用场景下进行自主飞行运输任务的航线规划,包括定点起飞、起降抓取,自主飞行、精准避障、实现货物精准投递,完成飞行验证.
起飞前选手先规划自主飞行航线,地面站操控飞机从起飞点起飞,前往抓取物流箱然后按规划路径进行货物的搬运,飞行过程中需要避开障碍到达指定投放点进行精准投放,投放完毕后自主飞行到起飞点降落.
裁判记录每架飞机总飞行时间、成功越障个数、飞行航线和飞行过程中的稳定性、投放位置进行评分.
山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛6图3飞行场地二、提交的成果与资料所有文档资料要求上传到PDM系统指定路径下.
要求打印输出电机座渲染图;抓取机构装配工程图、装配渲染图;安装板工程图.
要求在提交的图纸上签上两位选手的名字,没有2人签名的图纸无效.
整个竞赛时长为5小时,包括数字化设计、数字化制造、数字化应用三个环节,需要提交的成里如下:序号需提交的文件或作品提交时间1电池测试报告(doc)、电机测试报告(doc)比赛开始后1.
5小时内提交2电机座三维模型(stp)、渲染图(jpg)比赛开始后1.
5小时内提交3抓取机构零件模型(stl)、装配模型(stp)、装配工程图(pdf)、装配渲染图(jpg)、安装板零件工程图(pdf)比赛开始后1.
5小时内提交4产品BOM表(xls)比赛开始后1.
5小时内提交山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛75加工零件:电机座、抓取机构打印件比赛开始后3.
5小时内提交6电机座尺寸检测报告(doc)比赛开始后3.
5小时内提交7螺旋桨测试报告(doc)比赛开始后4.
5小时内提交8完整飞行器:完成全部装配调试的智能飞行器(含抓取机构)比赛开始后4.
5小时内提交三、附录文件1电池检测报告序号编号初始电压(V)初始内阻(Ω)循环次数(pcs)电池容量(Amh)备注2电机检测报告序号编号工作电压(V)工作电流(A)磁极数转速KV值备注山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛83螺旋桨测报告序号编号拉力(Kg)起始温度(°C)负载温度(°C)负载转速(转/min)备注山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛94电机座图纸山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛10说明:毛坯尺寸120mmX60mmX30mm,材料AL7075.
山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛115电机座工装图山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛12说明:工装自带,但必须与图纸要求一致.
6赛场提供刀具清单品牌:北广序号名称规格1平底铣刀Φ10x30x752平底铣刀Φ8x25x753平底铣刀Φ6x20x504平底铣刀Φ4x12x505平底铣刀Φ2x8xD4x506平底铣刀Φ2x20xD4x507球头铣刀R2x8x50845度倒角铣刀Φ6x10x509钻头Φ2.
55x5010丝锥(铰杆自带)M3山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛137舵机及相应配件说明舵机:可转角度300度,具体参数如下:山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛14提供配件如下:山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛15说明:设计所需要用到的螺钉、销钉、螺柱、垫片可以自带,但必须是标准件,否则不允许带进赛场.
赛场提供橡胶垫(厚4mm)、3M胶,选手可把橡胶垫粘在抓手上增加摩擦力.
8无人机云台底板及机架图山东省"技能兴鲁"职业技能大赛——第三届全国智能制造应用技术技能大赛山东省选拔赛16无人机云台底板示意图