Progettazione di Sistemi Meccanici — Atlantia STEM Olimpiade

Scopo della categoria

Meccanismi Innovativi e Smistamento Automatizzato

I concorrenti devono progettare una macchina automatica funzionale che operi in modo autonomo, utilizzando principi ingegneristici fondamentali come catene cinematiche, rapporti di trasmissione, sistemi a manovella e meccanismi di collegamento.

Questa categoria testa come le conoscenze teoriche di fisica e statica/dinamica possano essere trasformate in sistemi meccanici in movimento che risolvono un problema industriale.

Specifiche tecniche

Sistema Meccanico Specifiche e Limiti

400 x 400 x 400 mm Limite di dimensione

Max. 3 kg Limite di peso

12V DC Voltaggio max.

4 bar Pressione pneumatica

Materiali consentiti

Sono consentiti alluminio, plexiglass, legno, fibra di carbonio, filamenti per stampanti 3D (PLA/PETG/ABS) e tutti gli elementi di fissaggio meccanici standard (cuscinetti, ingranaggi, cinghie, pulegge).

Elementi vietati

È vietato l'uso diretto di bracci robotici industriali prefabbricati, telai giocattolo o kit di assemblaggio chiusi non modificati. Il design originale del meccanismo deve appartenere al team.

Attuatori e alimentazione

Possono essere utilizzati servomotori, motori passo-passo o motoriduttori a corrente continua. La tensione massima di esercizio è limitata a 12V DC. Se viene utilizzato un sistema pneumatico, il compressore deve essere esterno e la pressione del sistema non deve superare 4 bar.

Flusso della missione

Sfida di smistamento e logistica autonoma

Il sistema meccanico deve rilevare, trasportare e smistare 10 oggetti con diverse proprietà fisiche dalla tramoggia di alimentazione nei contenitori di destinazione corretti entro 3 minuti.

FASE 1

Misurazione e approvazione dell'arbitro

Vengono ispezionate le dimensioni, il peso e gli standard di sicurezza del sistema (nessun cavo pericoloso esposto, metallo affilato, ecc.).

FASE 2

Difesa tecnica (3 minuti)

Il portavoce del team presenta alla giuria VIP i calcoli di coppia/velocità, gradi di libertà (DoF), scelte di ingranaggi e meccanismi di collegamento utilizzati nel meccanismo in una presentazione tecnica.

FASE 3

Test di prestazione dal vivo

Il sistema viene attivato e il timer di 3 minuti inizia. La macchina preleva autonomamente gli oggetti (sfera di ferro, cubo di legno, cilindro di plastica) dalla zona di alimentazione e li posiziona nei contenitori di smistamento corrispondenti.

Punteggio

Sistema di punteggio

La valutazione si basa su un totale di 100 punti.

Max. 50 punti

Smistamento e successo del compito

+5 punti vengono assegnati per ogni oggetto posizionato nel contenitore corretto. Gli oggetti devono essere trasportati meccanicamente senza danni.

Max. 30 punti

Qualità del design cinematico e meccanico

La giuria valuta la fluidità del movimento, la minimizzazione dell'attrito, la riduzione del gioco e la qualità ingegneristica nei punti di connessione.

Max. 20 punti

Soluzione innovativa e ottimizzazione

I punti per l'innovazione vengono assegnati ai progetti che producono soluzioni meccaniche ingegnose con un numero minimo di motori (ad esempio, generando movimenti multipli da un singolo motore tramite un albero a camme).

Penalità

Penalità e violazioni critiche

Intervento manuale

Viene applicata una penalità di -10 punti per ogni intervento fisico effettuato per salvare o reindirizzare una parte bloccata durante il funzionamento del sistema.

-10 punti

Caduta dell'oggetto / Fuori dai limiti

Se la macchina fa cadere un oggetto a terra o lo lancia fuori dall'area di competizione durante il trasporto, non possono essere ottenuti punti per quell'oggetto.

0 punti (quell'oggetto)

Cedimento strutturale e violazione della sicurezza

Se il meccanismo si rompe a causa di uno sforzo eccessivo durante il test o crea un rischio per la sicurezza lanciando parti, il round viene fermato per decisione dell'arbitro.

Round fermato

Regolamento