中国大学生机械工程创新创意大赛创立于2010年，已举办14届。本届赛项由华中科技大学、武昌首义学院承办，其中机械产品数字化设计赛2025年度主题为“机械产品数智升级，赋能低空经济发展”。
为进一步推进高校学生创新意识和创造能力培养，激励广大学生踊跃参加课外科技创新实践，推动新工科人才培养，同时为推选参加2025年中国大学生机械工程创新创意大赛参赛队伍和学生，学校决定启动2025年中国大学生机械工程创新创意大赛校赛。现将有关事项通知如下：
一、竞赛组织机构
主办单位：教务处
承办单位：物理与机电工程学院
协办单位：机械科技创新工作室
二、大赛主题
机械产品数智升级，赋能低空经济发展
三、参赛对象
全日制本科、研究生在校生
四、竞赛内容及要求
（A）“设计类”
1. 赛项介绍
选题背景：在低空保障、低空服务实践中，目前存在地形适应性低以及人工勘察风险高等困境，严重影响作业效率并威胁人员安全。亟需有针对性地设计在低空场景下能独立工作的、带有一定技术挑战性的智能空中作业平台或机器人系统，辅助人类进行“人不能至、眼不能及”的盲区作业，提高低空作业安全性与作业效率。
内容说明：通过调研，提出适用于120 米以下低空保障与服务场景的机械或机器人设计需求。针对基础设施维护、安全应急救援等领域的工程特点，明确设计功能目标，完成发展低空经济情景下使用的机械或机器人设计。可设计用于光伏面板清洗、风电叶片维护、高层建筑灭火救援、空中清洁、电力设施检修、空中采摘等作业的平台或机器人。该系统的无人机部分不作为设计重点，设计中可提供选型。
2. 设计要求
设计方案应满足以下要求：
内容 |
要求 |
专用 属性 |
面向某种低空工程实际存在的机械装置与作业对象的对接不畅问题，设计针对其中完成某特定任务的机械或机器人。 |
功能 实现 |
（1）完成某特定任务的机械或机器人能够进入工作环境、接近工作对象、完成工作任务。 （2）“准确、可靠、无损害”原则——要求定位准确，完成预定任务可靠，且不对工作对象造成损害。 （3）功能齐全、动作准确、可靠，具有较高的工作效率。 |
机器 类型 |
（1）限于小型设备。 （2）可以是整体式设备，具有行走、机架固定、各轴移动（旋转）、各类任务功能。设备在工作场景内穿行时，须满足安全条件（含：人员安全、不损坏工作对象等）。 （3）可以是整台设备中的主体部件（机械或机器人）。 |
创新 要素 |
（1）与同类原理机械的比较，在运动原理、机构设计方面有创新； （2）与同类原理机械的比较，在材料选取、结构设计方面有创新； （3）与同类原理机械的比较，在优化方法、技术应用方面有创新，采用衍生式设计与智能拓扑优化技术对关键零部件或机构实施多目标优化，减轻零部件重量，减少零部件数量；采用数字孪生技术对产品进行优化。 |
3.作品提交要求
内容 |
要求 |
参赛 报名表 |
参赛作品报名表包括电子文档（Word 版本）1 份 |
设计说 明文档 |
设计说明书（不能出现学校名称或者与学校有关标识）要求提供 WORD 版本和PDF 版本电子文档（后者文件容量在1.5MB 以内） 各1 份，内容由各参赛队自行准备，无固定模板要求。Word 版本电子文档统一格式要求为：正文为5 号宋体，行距1.5 倍，A4 幅面，页边距上下2.54cm、左右3.17cm。 |
作品三 维模型 |
建议以规划设计的思维进行作品设计，在设计的前期用草图进行机构简图的模拟及分析，然后再进行详细设计；可使用作为机器人系统工业设计的软件。 作品三维模型（1 份）应包括动力部件（原动机）和运动规划仿真以及有限元仿真分析的结果和贴图，并在软件中打包，以免评审时打不开文件。参赛队若有使用完成的模型，请存储为含有建模历史的模型文件。 |
动画 |
作品运动仿真动画或工作原理动画（1 份），不能出现学校名称或者与学校有关标识）时间不超过3 分钟，文件格式为wmv、avi、mp4 等通用格式，分辨率为1920×1080，在常用的视频播放软件（如风雷影音、QQ 影音等）下可以流畅播放，文件容量在100MB 之内。 |
其它 要求 |
（1）提倡跨专业合作，建议参赛队伍根据实际设计需求进行跨专业组队。 （2）鼓励使用多种优化设计或轻量化设计方法对项目进行优化设计，设计软件不限。 （3）鼓励使用数字孪生技术对项目进行优化设计，设计软件不限。 |
（B）“数字孪生类”
1. 赛项介绍
选题背景: 在低空保障、低空服务实践中，空中作业平台或机器人系统，已经成主要发展方向。针对其中的核心零部件，进行制造工艺的优化设计，通过数字孪生技术，有利于提升产品设计的可制造性，制造系统设计的经济性和生产流程设计的合理性，从而为低空经济中的空中作业平台或机器人系统设计提供制造实现的可行性验证，为进一步优化设计提供制造技术支持。
内容说明：针对服务于低空经济的空中作业平台或机器人产品中的四类关键零部件的小批量混流生产制造，用图1所示智能制造数字孪生系统，通过需求分析，针对提供的智能制造工艺装备和系统组成，自行设计典型零件的制造工艺过程卡，并将过程卡中的数控加工部分编制工序卡方案，设计合理的工步内容和工艺参数，选择合适的刀具并编制刀具卡；通过CAM 软件编制数控加工程序，在数字孪生软件中完成数控加工仿真；进行资源调度和生产排产设计，获得优化的一个最短生产周期的排产计划，设计工艺流程图和生产流程控制逻辑框图；进行数字孪生机床加工仿真调试、机器人上下料示教编程调试、AGV 物料配送PLC 编程调试，物联网通讯设置和系统总体联调。实现多品种小批量产品的混流智能制造。（竞赛所需数字孪生调试软件由执委会统一免费提供）。
图1 数字孪生场景和调试平台
2.设计方案与调试要求
设计方案和操作调试应满足以下要求：
内容 |
要求 |
需求与 现场 |
应充分分析任务书中产品结构与精度要求、生产数量和交货期要求， 明确所要完成任务的技术难度、经济性和生产效率。结合所给生产现 场装备条件、制造系统组成，分析完成任务可能性和主要采取的生产 控制方法和措施。 |
工艺 实现 |
（1）实现零件结构成形和精度要求的工艺装备分析。包括原材料、毛坯、定位装夹、刀具是否满足要求； （2）实现加工编程和仿真的软件； （3）物料配送、上下料等装备和夹具是否完备。 |
系统 要求 |
（1）所有装备的物联网系统特点、通讯接口等为常用或已知； （2）总控系统组成和主要控制器的功能和编程方法已知； （3）已经能够熟练操作与使用数字孪生制造软件。 |
创新 与优 化 |
（1）通过各种创新算法或人工智能技术获得在生产效率最高条件下的排产方案； （2）能够进行工艺优化和排产方案优化。 （3）能够通过PLC 编制优化生产过程逻辑控制程序，设计HMI 界面，实现生产过程控制与管理。 |
工程 实践 |
（1）能够操作数控机床，实现工件和刀具安装、对刀和程序导入及开机加工； （2）能够操作工业机器人进行机床上下料示教编程； （3）能够操作AGV 配送物料； （4）能够使用PLC 进行物联网通信组态连接和逻辑控制编程； （5）能够用有关软件设计HMI 人机界面实现生产过程控制和数据可视化管理。 |
五、报名时间及方法
学生为在籍研究生、本科生，每支队伍不得多于3人，指导老师不得多于2人，鼓励跨院系组队，自愿组合。所有参赛选手请务必认真填写报名表格（附件1），于2025年4月25日24时之前将报名表以电子邮件发送到3237501580@qq.com，也请同学加入2025 年中国大学生机械工程创新创意大赛吉首大学选拔赛QQ群（466202423）进行交流。
六、竞赛具体安排及说明
1.校赛材料上交时间： 2025年4月27日24时之前必须将答辩相关材料发到邮箱2741228402@qq.com。
2.作品答辩评审时间：2025年4月28日。
3.获奖公示时间：2025年4月30日公布竞赛结果。
八、奖项说明
本次竞赛分别按照实际参赛队伍的10%、20%、30%设置一等奖、二等奖和三等奖，并以此作为依据，推荐获校赛一等奖、二等奖（部分）参赛队的作品参加2025 年中国大学生机械工程创新创意大赛。
更多参赛事宜及具体参赛要求详见2025 年中国大学生机械工程创新创意大赛：http://meicc.cmes.org/datacenter/news/detail?id=8998
九、联系方式
进群方式1：2025 年中国大学生机械工程创新创意大赛吉首大学选拔赛QQ群（466202423）。
进群方式2：使用QQ扫一扫“群聊二维码”入群（附后）。
进群时请实名申请入群，进群后填写报名信息表，并将备注名称改为：姓名+年级专业班级（如：23机械一班刘汉斌），后续校赛相关信息（如比赛安排、获奖名单等）将在此群公布。
赛事联系人：
刘汉斌 QQ：3237501580 电话：17374310625
张 航 QQ：1094885098 电话：18635548608
教务处
物理与机电工程学院
2025年4月20日
