工業(yè)機器人編程與創(chuàng)新實驗平臺需求方案

工業(yè)機器人編程與創(chuàng)新實驗平臺需求方案序號貨物名稱技術要求1工業(yè)機器人1.1由工業(yè)機器人本體、機器人底座、機器人控制柜和示教盒等組成。1.2機器人主要技術參數(shù)：1)自由度：62)最大負載：≥3kg3)重復定位精度：≤0.01mm4)最大臂展：≥580mm5)各軸運動范圍：J1軸≥±165°J2軸≥±110°J3軸≥+70°/-90°J4軸≥±160°J5軸≥±120°J6軸≥±400°6)最大單軸速度：J1軸≥250°/sJ2軸≥250°/sJ3軸≥250°/sJ4軸≥320°/sJ5軸≥320°/sJ6軸≥420°/s工作范圍：≥580mm1.3機器人其他參數(shù)：1)高度：≥700mm2)供電電源：200-600V，50/60Hz3)本體重量：≤25kg4）環(huán)境溫度（機器人本體）：5-45℃2鋁合金實訓臺2.1鋁型材搭建，前后可開關門，兩側和底部鈑金封板，為機器人、示教器、功能模塊的安裝提供標準的安裝接口，預留有標準氣源和電氣接口安裝位置，根據(jù)模塊的使用情況進行功能的擴展。同時為工業(yè)機器人、功能模塊、功能套件提供穩(wěn)定的電源，平臺上可牢固安裝多種功能模塊。2.2技術參數(shù)：1)實訓臺尺寸（長×寬×高）：≥1440mm×1280mm×880mm2)模塊固定板：≥8個3)最大電氣接口容量：≥3組3快換工具模塊3.1機器人末端工具包含兩個單元：固定單元和快換單元，固定單元是快換接頭的通用端，通過螺栓固定在機器人第6軸上；快換單元包含3個模塊分別是氣動二指夾爪、氣動吸嘴和畫筆，結構簡單，能夠確保機器人末端工具快速自動更換、可靠性高。3.2快換單元技術參數(shù)：單個快換模塊外形尺寸（長×寬×高）：≤200mm×60mm×180mm，容量：3個快換工具快換裝置材質：本體材質鋁合金，緊鎖機構合金鋼承重：≥3kg允許力矩：≥20N·m工作壓力：0.3-1MPa重量：≤0.5kg4立體倉庫模塊4.1立體倉庫模擬利用托盤存取貨物的高層貨架，每個倉位設置有傳感器，實時檢測倉位的空置情況并傳送至智能裝配生產線控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)立體倉庫的數(shù)字化管理，倉庫中托盤通過三維移動工作站進行存取。4.2技術參數(shù)：倉位數(shù)量：≥4×4倉庫整體尺寸：≥700mm×160mm×740mm材質：鋁合金承重：≥5kg5帶傳動輸送單元5.1傳動模塊包含兩種不同的輸送單元：鏈傳動輸送單元和帶傳動輸送單元，物料由三維移動工作站取出后由鏈傳動輸送單元傳輸，音箱裝配完成后的入庫過程由帶傳動輸送單元傳輸。5.2技術參數(shù)：最高速度：≥3.6m/min輸送單元尺寸：≥490mm×320mm×260mm驅動電機額定功率：≥30W額定轉速：≥1800r/min額定電壓：≥24VDC額定電流：≥1.8A減速比：25：16鏈傳動輸送單元6.1傳動模塊包含兩種不同的輸送單元：鏈傳動輸送單元和帶傳動輸送單元，物料由三維移動工作站取出后由鏈傳動輸送單元傳輸，音箱裝配完成后的入庫過程由帶傳動輸送單元傳輸。6.2技術參數(shù)：最高速度：≥4m/min輸送單元尺寸：≥660mm×380mm×230mm驅動電機額定功率：≥120W頻率轉速：≥50Hz—1350r/min，60Hz—1650r/min額定電壓：220V7視覺檢測模塊7.1視覺檢測模塊包含工業(yè)相機和識別算法。相機拍照后，通過深度學習算法對圖像辨識、分析，以獲取顏色、形狀、幾何中心、缺陷等信息，為工件分類及控制系統(tǒng)執(zhí)行決策提供依據(jù)。相機具備強大功能，采用模塊化設計，包括集成的高性能成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)由可在現(xiàn)場更換的鏡頭以及LED環(huán)形光源構成，此LED環(huán)形光源可在整個圖像上實現(xiàn)均勻的漫射照明。7.2功能特征：可輕松滿足自動化檢測需求。單色和彩色傳感器解決存在/缺失應用的需求，包括色彩驗證。成熟可靠的視覺軟件。緊湊、模塊化設計，采用現(xiàn)場可更換的集成光學元件和照明。1/3"CMOS成像儀,彩色接口：S接口/M12鏡頭，≥8mm成像模式：≥640×480光源：白色漫射LED環(huán)形燈通信和I/O：EtherNet/IP、PROFINET、SLMP、SLMP掃描儀、ModbusTCP、TCP/IP、RS-232防護等級：IP65防護級外殼工作電源：24VDC±10%，照明開啟時，最大功率：48W(2.0A)工作溫度：0°Cto40°C(32°Fto104°F)8裝配操作臺8.1該模塊包括工件擺放工位和裝配工位。機器人將檢測完成的工件放置在擺放工位上，按照工件的裝配順序，依次將工件放置在裝配工位上，完成工件的組裝步驟。8.2技術參數(shù)：整體尺寸:≥400mm×280mm×220mm裝配操作位:≥2配件存放位:≥69分揀模塊9.1分揀模塊是一個由伺服電機帶動的圓盤，圓盤上設置有3個待分揀音箱放置位。該模塊將要入庫的音箱轉動到取貨位置，機器人從固定位置將音箱搬運至入庫輸送單元上。9.2分揀模塊機械部分整體尺寸:≥240mm×400mm分揀緩存位:≥2標配檢測項目:裝配是否完整9.3分揀模塊驅動部分額定電壓：≥220V額定電流：≥2.8A額定功率：≥400W額定轉速：≥3000r/min額定扭矩：≥1.3Nm防護等級：≥IP6510三維移動模塊10.1三維移動模塊由三個相互垂直的軸組成，其中兩個軸采用絲桿傳動的線性模組，另一個軸采用滑臺模組。通過控制三個軸的運動，可以使得載物臺在三維空間自由移動。此三維移動模塊在設備中主要用于完成兩個工作：1)從立體倉儲單元取出音箱零部件放入鏈式輸送單元；2)將裝配完成的音箱產品從帶式輸送單元上取下存入立體存儲單元中。在該單元中，X軸和Z軸的直線模組均由伺服電機拖動，Y軸的滑臺模組也由伺服電機拖動。10.2直線模組主要技術參數(shù)：X軸：有效行程：≥500mm導程：≥10mm最高速度：≥6m/min重復定位精度：≥0.05mm螺桿外徑：≥25mm2）Y軸：長度：≥370mm最高速度：≥10m/min重復定位精度：≥0.5mm3）Z軸：尺寸：≥1200mm×120mm×86mm有效行程：≥850mm導程：≥10mm最高速度：≥6m/min重復定位精度：≥0.05mm螺桿外徑：≥25mm10.3X軸伺服電機額定功率：750w額定扭矩：≥2.39Nm額定電流：≥3.8A額定轉速：3000r/min最高轉速：6000r/min防護等級:IP6510.4Z軸伺服電機額定功率：400w額定扭矩：≥1.27Nm額定電流：≥2.4A額定轉速：3000r/min最高轉速：6000r/min防護等級:IP6510.5Y軸伺服電機額定功率：400w額定扭矩：≥1.27Nm額定電流：≥2.4A額定轉速：3000r/min最高轉速：6000r/min防護等級:

IP6511人機交互模塊11.1人機交互模塊包括彩色觸摸屏、啟動/停止按鍵以及保護盒。可以通過啟動/停止按鍵啟動或者停止設備運行，通過觸摸屏與PLC控制器進行任務交互。11.2基本技術參數(shù)顯示器類型：TFT顯示尺寸：≥154.1mm×85.9mm（7寸）背光：LED顯示顏色：≥65535真彩色分辨率：≥800×480觸摸屏：電阻式輸入電壓：≥24±20%VDC額定功率：≥5.5W處理器：ARM內存：≥10M組態(tài)軟件：WinCCBasic11.3外部接口以太網(wǎng)口：≥10/100M自適應USB 支持：≥16GB擴展功能按鍵數(shù)量：811.4環(huán)境條件存儲溫度：-20℃～60℃工作溫度：0℃～45℃工作濕度：5%～90%11.5產品規(guī)格機殼材料：塑料面板尺寸：≥214mm×158mm11.6認證1）防護等級：NEMA4級（前面板）2）電磁兼容：EN55011A級12電氣控制模塊12.1電氣控制模塊包括工作站配電、執(zhí)行機構驅動、核心控制器等部件。12.2基本參數(shù)CPU特征：用戶存儲器≥100K/4MB板載數(shù)字I/O：≥14點輸入/10點輸出板載模擬I/O：≥2點輸入/2點輸出位存儲器：≥8192個字節(jié)12.3性能 布爾運算執(zhí)行速度：≥0.08us/指令移動字執(zhí)行速度：≥1.7us/指令實數(shù)數(shù)學運算執(zhí)行速度：≥2.3us/指令通訊：≥端口數(shù)9 類型：以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸率：≥10/100Mb/s12.4模擬輸入 輸入點數(shù)：≥2范圍：≥0-10V12.5數(shù)字輸入輸入點數(shù)：≥1413工業(yè)機器人虛擬仿真軟件13.1軟件需具有豐富的工業(yè)機器人模型庫以及工業(yè)機器人應用仿真案例?？梢愿鶕?jù)項目需求，快速構建機器人應用工作站虛擬場景，進行工作站布局規(guī)劃、機器人及周邊設備選型、機器人應用仿真、節(jié)拍測算、工藝分析、方案驗證、方案優(yōu)化改進和方案展示等工作，且可以生成機器人離線程序，指導現(xiàn)場工程師進行機器人程序的編程及調試。13.2支持不同類型機器人仿真（模型至少含有多關節(jié)機器人、Delta并聯(lián)機器人、SCARA平面機器人3種）13.3支持多種格式的三維CAD模型（含有stl、stp、igs格式）；13.4可創(chuàng)建六軸和七軸機器人功能；13.5支持工件校準功能，并自動調整（通過改變工件的坐標，實現(xiàn)機器人自動發(fā)生軌跡變動）；13.6支持多種編程模式選擇（機器人手持工具和手持工件兩種編程模式）；13.7支持利用三維模型（平移、旋轉）操作；13.8利用CAD簡化軌跡生成過程；13.9具有軌跡調整優(yōu)化工具包（機器人碰撞檢測、機器人可達點檢測）13.10支持多機器人同步運動仿真；13.11支持外部軸運動；13.12支持離線編程功能，并生成驗證程序；13.13提供強大的PythonAPI功能支持，集成離線編程功能，開展機器人應用；13.14最少支持ABB、FANUC、安川等市面上常用機器人品牌的虛擬示教器示教功能，通過虛擬示教器能夠進行虛擬程序代碼的編輯和運行；14供氣模塊14.1供氣模塊通過氣泵進行氣體壓縮，壓縮氣體通過電磁閥控制給氣缸提供動力，真空發(fā)生器提供吸嘴的吸力。實訓工作站配置無油靜音氣泵，排量大，噪音低。14.2氣泵 額定功率:≥550W轉速:≥1380r/min重量: ≥21Kg尺寸:≥ 59.5×28.5×55.2（cm）排氣量:≥102L/min氣罐容量:≥24L 排氣壓力:≥0.7MPa14.3電磁閥 1） 工作電壓：≥24VDC2） 壓力范圍：≥1.5-7KPa3） 溫度范圍：≥5-60攝氏度4） 連接口徑：≥RC1/814.4真空閥 1）工作電壓：≥24VDC2）壓力范圍：≥0-1MPa3）接管口徑：≥G1/415備品備件與安調工具15.1實訓工作站配套完備的裝調工具及實訓耗材備件。工具箱：≥1個電磁閥：≥1個真空閥：≥1個內六角扳手：≥1套尼龍軋帶：≥1包活動扳手：≥6寸1把尖嘴鉗:≥6寸1把螺絲刀:≥一字+十字1套卷尺:≥5米1把16PCInterface模塊16.1功能：1)機器人控制器和網(wǎng)絡連接的通訊接口；2)使用RobotStudioOnline通過LAN口連接；3)WebWare應用程序；4)WebWare服務；5)PCSDK可用于開發(fā)應用程序；6)OPCserver；7)包含Socket數(shù)據(jù)實時通信和RAPID信息隊列。16.2主要應用：1)WebWare服務提供；2)自動備份和版本控制的機器人程序；3)使用標準的瀏覽器實現(xiàn)本地或遠程訪問所產生的報告和信息診斷；4)PCSDK；5)RAB(RobotApplicationBuilder)組成部分；6)通過軟件開發(fā)包，根據(jù)實際流程設計對應的交互界面；7)IRC5OPCServer；8)IRC5控制器的OPC接口(根據(jù)OPC標準)。17Multitasking模塊17.1功能：1)最多可同時執(zhí)行20個包含主程序的任務；2)通常用在當機器人正在運動時同時控制外圍設備或其他程序；3)執(zhí)行任務或上電時啟動/停止；4)使用標準的RAPID指令編寫任務程序；5)可設置任務優(yōu)先權(前臺程序,背景程序)；6)各任務可使用任何輸入輸出信號和文件系統(tǒng)；7)包含RAPID信息排隊系統(tǒng)。17.2主要應用：1)后臺監(jiān)控；2)當主程序停止運行后，可用一個任務來持續(xù)監(jiān)測某些信號的狀態(tài)(簡易的PLC功能)；3)操作員人機對話窗口；4)設置一個同時執(zhí)行的任務為人機對話窗口，操作員可為下一個工作輸入?yún)?shù)，不必停止機器人的運行；5)控制外部設備；6)機器人運行時可同時控制外部設備。18Worldzones模塊18.1特征：1)用來監(jiān)控機器人設定區(qū)域內的位置和手腕配置；2)當TCP或關節(jié)軸進入或退出區(qū)域時輸出信號；3)到達區(qū)域邊界時停止機器人并告警；4)立方體,圓柱體,球體和關節(jié)軸區(qū)域；5)機器人啟動或加載程序時自動啟動；6)自動和手動模式下都有效；7)在MultiMove系統(tǒng)中,每個機器人都有自己的安全區(qū)域,互不干涉。18.2主要應用:1)當機器人處在正確的位置時輸出一個信號；2)保護周邊設備；3)機器人在設定區(qū)域內互鎖。19可實現(xiàn)課程目標及配套資源19.1工業(yè)機器人智能工作站實訓教程（包含：①機器人基本組成、主要技術參數(shù)；②基于組信號的工業(yè)機器人多任務應用編程實訓；③基于socket的工業(yè)機器人多任務應用編程實訓；④基于視覺智能識別的機器人運動控制編程實訓；⑤基于視覺的工件智能裝配編程實訓；⑥音響組件出庫及組裝編程實訓；⑦音響套件檢測及入庫編程實訓；⑧倉儲整理智能工作站編程實訓等。）19.2工業(yè)機器人智能工作站實訓教程（包含：①博途軟件編程入門；②直流電動機驅動同步帶模塊編程實訓；③交流電動機驅動鏈傳動模塊編程實訓；④工業(yè)相機工件識別編程實訓；⑤PLC控制ABB機器人運行實訓；⑥工業(yè)機器人智能工作站綜合編程實訓等。）；19.3PLC應用技術實訓教程（包含：①plc編程基礎；②基于觸摸屏的直流驅動傳動帶正反轉編程實訓；③基于觸摸屏的直流驅動加減速編程實訓；④基于觸摸屏的變頻單元驅動傳送帶調速編程實訓；⑤基于觸摸屏的三軸機器人手動運動編程實訓；⑥基于伺服驅動的旋轉料盤角度控制編程實訓；⑦基于PLC和相機的工件顏色識別實訓；⑧基于PLC和相機的工件分揀及入庫綜合編程實訓等。）；19.4工業(yè)機器人裝調與使用基礎（包含：①工業(yè)機器人基礎概念、關鍵參數(shù)指標；②工業(yè)機器人的安裝與搬運；③工業(yè)機器人線纜連接；④機器人夾具安裝、工具坐標系設置和手動操作；⑤工業(yè)機器人示教器使用基礎；⑥工業(yè)機器人基礎編程實訓等。）；19.5工業(yè)機器人機械結構與維護指導（包含：①工業(yè)機器人結構基礎；②工業(yè)機器人的典型本體結構；③工業(yè)機器人傳動機構與維護；④工業(yè)機器人諧波減速器結構與維護；⑤工業(yè)機器人旋轉矢量減速器結構與維護；⑥工業(yè)機器人末端執(zhí)行器結構等。）；19.6機電傳動技術實訓教程（包含：①精密機械傳動平臺PLC編程基礎；②按鈕控制直流電機傳動模塊模擬量調速實訓；③觸摸屏控制直流電機傳動模塊模擬量調速實訓；④按鈕控制三相交流電機模塊變頻器模擬量調速實訓；⑤觸摸屏控制三相交流電機模塊變頻器調速實訓；⑥按鈕控制三相交流電機多段速控制實訓等。）；19.7物聯(lián)網(wǎng)機電一體化技術平臺實訓教程（包含：①機電一體化技術基礎知識；②Arduino控制器程序設計基礎；③傳感器的應用；④基于Arduino的步進電機運動控制；⑤便攜式物聯(lián)網(wǎng)機電一體化技術平臺的集成調試等。）；19.8工業(yè)機器人離線編程與工作站虛擬仿真應用（包含：①創(chuàng)建機器人工作站；②創(chuàng)建仿真工作站動態(tài)效果；③機器人漢字書寫工作站離線編程及真機驗證；④機器人裝配工作站仿真及VR驗證；⑤機器人打磨工作站仿真；等。）；19.9智能人機交互技術（包含：①人機交互設計理念基礎；②人機交互模型；③人機交互系統(tǒng)設計；④界面設計；⑤直接操縱與沉浸式環(huán)境；⑥導航設計概述；⑦提升用戶體驗；⑧非擬人化設計；等；19.10機器人操作系統(tǒng)（ROS）基礎與應用（包含：①ORS概述；②ROS系統(tǒng)架構；③ROS的集成開發(fā)環(huán)境與常用工具；④ROS編程基礎；⑤ROS的客戶端庫；⑥ROS的日志消息；⑦消息的錄制與回放；19.11機器人編程與實踐（包含：①智能機器人概述；②靈巧動作“悟”控制；③感知萬物“巧”編程；④聲情并茂“現(xiàn)”智能；⑤腦聰目明“識”繽紛；⑥多樣任務“趣”完成；⑦智能送餐"利”生活等；19.12機器人操作基礎：動作編程、機器人行走與移動控制、機器人動作編程實驗、使用Lua腳本調用自定義動作、樹莓派與機器人通訊控制實驗等；19.13OpenCV圖像處理：圖像翻轉實驗、圖像形態(tài)學處理、圖像顏色空間與轉換、圖像腐蝕、膨脹處理、圖像開、閉運算、圖像輪廓、形狀檢測、圖像濾波處理、圖像縮放與旋轉變換等；19.14綜合實驗：機器人迷宮實驗等；投標時提供涵蓋本內容的實訓項目教程書目錄和關鍵內容掃描件作為證明材料。20中級人形教育機器人模塊20.1產品尺寸：尺寸不大于：350mm*225mm*120mm，重量不大于：1.75KG。20.2材質：鋁合金與PC/ABS塑膠材質。20.3控制方式：支持2.4G群控，支持兩種步態(tài)算法，慢走≥5厘米/秒，快走≥15厘米/秒。20.4處理器：采用高性能STM32核心，搭載128M儲存卡，可儲存多個動作組，開關內置，充電接口內置，應帶有過載保護，支持MPU6050姿態(tài)檢測，支持UART接口。驅動器：可同時控制≥17個數(shù)字舵機，且機器人帶有≥17路過載保護。20.5開發(fā)平臺：采用高性能STM32核心，搭載128M儲存卡，可儲存多個動作組，開關內置，充電接口內置，應帶有過載保護，支持MPU6050姿態(tài)檢測，支持UART接口。驅動器：可同時控制≥17個數(shù)