產品名稱：工業機器人機床上下料實訓平臺

 　　一、產品概述：

　　可作為大專院校、中高職學生自動化專業、機電一體化專業、機器人專業、企業工程師進行機器人、數控加工、機器視覺檢測、材料出入倉庫進一體化組建工業 4.0 智能無人工廠培訓，提高階段綜合性學習與訓練。

　　二、產品功能：

　　該套系統綜合性強：集工業 6 關節自由度機器人編程、機器視覺編程、數控加工編程、傳感器、PLC、單片機、通訊于一體，將執行機構、控制系統、驅動系統、檢測系統及各專業學科有機結合;機器人負責數控機床的上下料工作;當其中一臺數控車床零件加工完畢后，自動取出，由機器人送置數控銑床上加工下一道工序，由機器人抓取已加工完畢的零件到視覺檢驗區，對加工完整性進行視覺檢測，如果符合加工要求的零件，機器人則取出保存到合格品暫存區，否則，將保存到不合格品暫存區。學生在熟練掌握該系統的操作與編程以后，也可以對系統加工的產品進行調整或對加工后的合格產品，通過編程由機器人完成自動裝配等工序。

　　三、基本實訓項目1、工業機器人實訓

　　2、數控技術實訓

　　3、機器人與機床通訊技術

　　4、機械結構訓練技術

　　5、氣動控制技能培訓

　　6、故障檢測技術技能培訓

　　7、傳感器技術及應用

　　8、PLC 編程技術

　　9、機器視覺檢測技術

　　四、系統主要配置清單

　　4.1 數控車床技術參數：

　　4.2 數控銑床技術參數：

　　4.3 VR 虛實一體仿真實訓軟件：

　　虛擬現實技術是仿真技術的一個重要方向，是仿真技術與計算機圖形學人機接口技術多媒體技術傳感技術網絡技術等多種技術的集合，是一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域。虛擬現實技術(VR)主要包括模擬環境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環境是由計算機生成的、實時動態的三維立體逼真圖像。VR 編程虛實一體化實訓平臺是基于真實設備 1：1 建模開發并且可以代替真實機構的一套供學生學習編程及接線的綜合性軟硬件一體化系統。設備上所有的傳感器和執行機構都能在該系統上真實的以三維立體方式反映出來，與實物一模一樣。還包含了帶真實物理屬性的物料和機構。軟件系統中的三維機構及傳感器，通過數據采集輸出板卡往外引出接口。學生可以像控制真實機構那樣對其接線和編程。接口輸入輸出定義完全開放，由學生完全自主定義。虛擬仿真教學系統既能采用純虛擬環境的操作面板(人機界面)、 控制器、硬件設備、傳感器等，所有操作都在仿真系統中通過鼠標、鍵盤進行操作，又能采用真實的操作面板(人機界面)、 真實的控制器的操作來控制虛擬仿真的硬件設備、傳感器等。 以促進學生的全面發展和適應社會需要為宗旨，以培養創新精神和實踐能力為核心，通過建設布局相對合理的國家級、省級和校級實驗教學示范中心體系，推動高等學校實驗教學改革和實驗教學中心的建設與發展，實現高等教育人才培養水平的整體提升?？梢蕴摂M工業機器人、自動化加工柔性生產線等，通過對以上各工位的自動化機構建模、虛實一體編程，實現整個自動化過程的虛擬仿真控制。通過軟件系統的虛擬仿真調試，先對整個系統或某一工位進行熟悉和掌握，熟練掌握后再上真實的機構上進行實驗，有效提高實驗效率、使真實設備得到充分利用，提高設備經濟投入性價比，解決了設備少學員多難以開展實驗實訓的難題。

　　系統特點：

　　1、形象直觀：三維立體模型設計，與真實機構一模一樣，可進行縮放、拖動、旋轉、恢復視角等操作。特殊部件進行了透 明處理、放大處理、可視化處理、慢動作處理等，相比實物機構更加形象直觀。

　　2、安全可靠：通過三維仿真運行，在完成與真實機構相同實驗的同時，避免了如人身觸電安全事故、機械運行時碰撞夾手

　　等安全事故;沒有設備長時間運行造成的磨損、故障等;沒有學生誤操作造成的設備損壞等;是一臺永無故障、永無安全事故的實驗機構。

　　3、擴展性強：只需通過軟件定義，不需作硬件升級，可根據學校的需要擴展其他實驗項目，不需增加硬件成本，不占用實 驗室空間;并支持學校進行個性化功能定制。

　　4、★虛實完美結合：仿真軟件系統可硬件連接，可實現用實物示教器示教編程控制虛擬的機械手及控制對像;也可以使用虛擬的示教器控制虛擬的機械手及控制對像;也可以使用虛擬的示教器控制真實的機械手及控制對像，做到虛擬與現實的無縫對接。通過軟件模擬易于損壞的機構，模擬肉眼不方便觀察的現像，模擬具有安全事故風險的機構。解決了在純軟件實驗做完實驗后無法進行真實的調試，從沒接觸過任硬件設備的虛幻感;同時又避免了純硬件模擬實驗現像的不直觀問題; 避免了純硬件真實模型實驗機構成本高、易損壞、不直觀、存在安全事故等問題。做到了虛擬與現實的完美結合。

　　5、★身臨其境，沉浸式體驗。佩戴上 VR 頭盔則可以進入到三維虛擬場景中，觀看設備運行?？梢詫υO備操作，可以在場景中進行自由的行走觀看，從各個角度觀看設備全方位的認識和了解設備的機構和運作的原理。

　　6、★仿真軟件配置數據采集輸入輸出卡，模擬真實機器人控制器的 IO 輸入輸出器，可與外部真實硬件 PLC、單片機等實物相連，動手進行實際的連線、編程、調試，保證實驗的真實性和體現感，鍛煉了學生的動手能力。

　　硬件參數：

　　1、采用微處理器 AMR 芯片設計，完成數據信號輸出、電平輸入、模擬量輸出、模擬量輸入、脈沖輸出、脈沖輸入等信號。信號經光電隔離，有效防止干擾，可靠性好;

　　2、★輸出接口掛箱：鋁合金加塑料掛箱殼體，美觀大方;鋁合金氧化面板工藝，通過安全插座將輸入輸出接口線引出到面 板上，面板上標記相應的端口號，方便學生自定義靈活接線、靈活實驗，同時設置了排線模式接口，可通過排線接口一次性將所有連線與 CPU 快速連接，縮短實驗時間;

　　3、★信號輸出：30 路，輸出電流>2A，光電隔離輸出;

　　4、★電平輸入信號采集：30 路，檢測直流 24V 輸入信號;

　　5、★模擬量輸入：6 路模擬量輸入采集，4-20ma/0-5V 輸入采集;

　　6、★模擬量輸出：2 路模擬量輸出，4-20ma/0-5V 輸出;

　　7、★脈沖輸入：2 路脈沖信號檢測，檢測范圍 0-100KHZ,用于控制步進電機、伺服電機等;

　　8、★脈沖輸出：3 路脈沖信號輸出，輸出頻率范圍 0-50KHZ,用于旋轉編碼器等設備的信號輸出;

　　9、通訊方式：USB 通訊;

　　10、帶軟件加密狗加密;

　　11、VR 眼鏡參數(教師機配一臺，學生機以后可選配)

　　.1 顯示屏：2 個 3.5 英寸 3K AMOLED 顯示屏

　　.2 分辨率：雙眼：2880*1600 單眼：1440*1600 視場角 110 度

　　.3 調節功能：可調整鏡頭距離(適配佩戴眼鏡用戶)、可調整瞳距、可調式耳機、可調式頭帶、刷新率 90Hz

　　.4 兼容系統：支持使用 SteamVR 2.0 定位系統，將能同時使用最高 4 個 Base Station，活動空間翻倍擴展至 10 平方米。

　　.5 功能特點：傳感器 SteamVR 追蹤技術，G-sensor 校正，gyroscope 陀螺儀，proximity 距離感測器，瞳距感測器

　　.6 藍牙功能：支持藍牙，音頻輸入：內置麥克風，Hi-Res Audio 認證頭戴式設備，Hi-Res Audio 認證耳機(可拆卸式)，支持高阻抗耳機糾錯，接口 USB3.0，Displayport1.2。

　　軟件參數：

　　1、虛擬自動化機構、機器人本體等真實本體外形外觀一致，按照 1:1 的比例設計。?？蓪崿F各個方位各個角度的不同姿態的運動。

　　2、支持虛擬控制器仿真運行，也支持真實控制器在線監視運行。

　　3、支持遠程操作機器人。單個關節移動，線性移動多種模式移動。

　　4、支持單點定位移動。左側原點，右側原點，正面原點定位移動。

　　5、支持機器人 IO 讀寫操作，可讀取機器人輸入輸出狀態?？蓪懭?。

　　6、支持遠程狀態監控、關節數據監控，可讀取機器人每個關節的角度數據。也可讀取機器人當前的操作模式和電機狀態。

　　7、支持多種任務選擇，可自動切換加工工件?？勺詣忧袚Q機器人抓手工具。

　　8、支持 VR 頭盔視野和操作者電腦界面視野同時顯示。兩者獨立互補影響。

　　9、支持 VR 頭盔場景的手柄交互，和電腦界面的鼠標交互。兩者獨立互補影響。

　　10、支持真實示教器編程，也可虛擬示教器編程。同樣實現虛擬三維本體運行。

　　11、可實現物體的抓取、釋放、搬運。且物體具有物理屬性，重力、彈力、摩擦力等。

　　12、支持手動操作，自動操作兩種模式?？烧{節運動速度。

　　13、支持場景自由旋轉、放大、縮小、移動。支持正交、透視模式。支持復位示教。

　　14、支持機器人碰撞檢測：關節碰撞檢測、工具碰撞檢測。當發生碰撞后，高亮紅色顯示碰撞物體，并立即切斷機器人電機起到保護作用。

　　15、支持虛擬邊界保護，當運動范圍超出預設的范圍邊界時。預設的邊界會高亮紅色顯示。并立即切斷機器人電機起到保護作用。

　　16、支持連續碰撞保護，或者連續超出邊界保護。支持復位操作。

　　17、支持運動軌跡描繪，可以將機器人運動的軌跡實時記錄并生成三維軌跡線條。讓學生更直觀的分析查看機器人運動的軌跡。支持復位軌跡。

　　18、支持三維示教點位，可以用虛擬示教器示教，也可用真實示教器示教。

　　19、支持實訓任務的擴展。增加實訓加工的工件和工具。

　　20、支持外部真實環境保護系統?？赏饨影踩T，安全光柵。

　　21、支持機器人所有的相關指令，直線，圓弧，關節運動等。

　　22、支持 TCP 示教，工件坐標系建立等。

　　23、真實控制器連接采用標準以太網方式連接。

　　24、支持添加外部傳感器。