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 智慧無人工廠培訓│◕··，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 關節自由度機器人程式設計·◕✘◕·、機器視覺程式設計·◕✘◕·、數控加工程式設計·◕✘◕·、感測器·◕✘◕·、PLC·◕✘◕·、微控制器·◕✘◕·、通訊於一體│◕··，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後│◕··，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│◕··，機器人則取出儲存到合格品暫存區│◕··，否則│◕··，將儲存到不合格品暫存區☁✘▩↟╃。學生在熟練掌握該系統的操作與程式設計以後│◕··，也可以對系統加工的產品進行調整或對加工後的合格產品│◕··，透過程式設計由機器人完成自動裝配等工序☁✘▩↟╃。

　　三·◕✘◕·、基本實訓專案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·◕✘◕·、感測器技術及應用

　　8·◕✘◕·、PLC 程式設計技術

　　9·◕✘◕·、機器視覺檢測技術

　　四·◕✘◕·、系統主要配置清單

　　4.1 數控車床技術引數✘╃：

　　4.2 數控銑床技術引數✘╃：

　　4.3 VR 虛實一體模擬實訓軟體✘╃：

　　虛擬現實技術是模擬技術的一個重要方向│◕··，是模擬技術與計算機圖形學人機介面技術多媒體技術感測技術網路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·◕✘◕·、自然技能和感測裝置等方面☁✘▩↟╃。模擬環境是由計算機生成的·◕✘◕·、實時動態的三維立體逼真影象☁✘▩↟╃。VR 程式設計虛實一體化實訓平臺是基於真實裝置 1✘╃：1 建模開發並且可以代替真實機構的一套供學生學習程式設計及接線的綜合性軟硬體一體化系統☁✘▩↟╃。裝置上所有的感測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☁✘▩↟╃。軟體系統中的三維機構及感測器│◕··，透過資料採集輸出板卡往外引出介面☁✘▩↟╃。學生可以像控制真實機構那樣對其接線和程式設計☁✘▩↟╃。介面輸入輸出定義完全開放│◕··，由學生完全自主定義☁✘▩↟╃。虛擬模擬教學系統既能採用純虛擬環境的操作面板(人機介面)·◕✘◕·、 控制器·◕✘◕·、硬體裝置·◕✘◕·、感測器等│◕··，所有操作都在模擬系統中透過滑鼠·◕✘◕·、鍵盤進行操作│◕··，又能採用真實的操作面板(人機介面)·◕✘◕·、 真實的控制器的操作來控制虛擬模擬的硬體裝置·◕✘◕·、感測器等☁✘▩↟╃。 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│◕··，透過建設佈局相對合理的國家級·◕✘◕·、省級和校級實驗教學示範中心體系│◕··，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☁✘▩↟╃。可以虛擬工業機器人·◕✘◕·、自動化加工柔性生產線等│◕··，透過對以上各工位的自動化機構建模·◕✘◕·、虛實一體程式設計│◕··，實現整個自動化過程的虛擬模擬控制☁✘▩↟╃。透過軟體系統的虛擬模擬除錯│◕··，先對整個系統或某一工位進行熟悉和掌握│◕··，熟練掌握後再上真實的機構上進行實驗│◕··，有效提高實驗效率·◕✘◕·、使真實裝置得到充分利用│◕··，提高裝置經濟投入價效比│◕··，解決了裝置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·◕✘◕·、視覺化處理·◕✘◕·、慢動作處理等│◕··，相比實物機構更加形象直觀☁✘▩↟╃。

　　2·◕✘◕·、安全可靠✘╃：透過三維模擬執行│◕··，在完成與真實機構相同實驗的同時│◕··，避免瞭如人身觸電安全事故·◕✘◕·、機械執行時碰撞夾手

　　等安全事故;沒有裝置長時間執行造成的磨損·◕✘◕·、故障等;沒有學生誤操作造成的裝置損壞等;是一臺永無故障·◕✘◕·、永無安全事故的實驗機構☁✘▩↟╃。

　　3·◕✘◕·、擴充套件性強✘╃：只需透過軟體定義│◕··，不需作硬體升級│◕··，可根據學校的需要擴充套件其他實驗專案│◕··，不需增加硬體成本│◕··，不佔用實 驗室空間;並支援學校進行個性化功能定製☁✘▩↟╃。

　　4·◕✘◕·、★虛實完美結合✘╃：模擬軟體系統可硬體連線│◕··，可實現用實物示教器示教程式設計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☁✘▩↟╃。透過軟體模擬易於損壞的機構│◕··，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☁✘▩↟╃。解決了在純軟體實驗做完實驗後無法進行真實的除錯│◕··，從沒接觸過任硬體裝置的虛幻感;同時又避免了純硬體模擬實驗現像的不直觀問題; 避免了純硬體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│◕··，觀看裝置執行☁✘▩↟╃。可以對裝置操作│◕··，可以在場景中進行自由的行走觀看│◕··，從各個角度觀看裝置全方位的認識和了解裝置的機構和運作的原理☁✘▩↟╃。

　　6·◕✘◕·、★模擬軟體配置資料採集輸入輸出卡│◕··，模擬真實機器人控制器的 IO 輸入輸出器│◕··，可與外部真實硬體 PLC·◕✘◕·、微控制器等實物相連│◕··，動手進行實際的連線·◕✘◕·、程式設計·◕✘◕·、除錯│◕··，保證實驗的真實性和體現感│◕··，鍛鍊了學生的動手能力☁✘▩↟╃。

　　硬體引數✘╃：

　　1·◕✘◕·、採用微處理器 AMR 晶片設計│◕··，完成資料訊號輸出·◕✘◕·、電平輸入·◕✘◕·、模擬量輸出·◕✘◕·、模擬量輸入·◕✘◕·、脈衝輸出·◕✘◕·、脈衝輸入等訊號☁✘▩↟╃。訊號經光電隔離│◕··，有效防止干擾│◕··，可靠性好;

　　2·◕✘◕·、★輸出介面掛箱✘╃：鋁合金加塑膠掛箱殼體│◕··，美觀大方;鋁合金氧化面板工藝│◕··，透過安全插座將輸入輸出介面線引出到面 板上│◕··，面板上標記相應的埠號│◕··，方便學生自定義靈活接線·◕✘◕·、靈活實驗│◕··，同時設定了排線模式介面│◕··，可透過排線介面一次性將所有連線與 CPU 快速連線│◕··，縮短實驗時間;

　　3·◕✘◕·、★訊號輸出✘╃：30 路│◕··，輸出電流>2A│◕··，光電隔離輸出;

　　4·◕✘◕·、★電平輸入訊號採集✘╃：30 路│◕··，檢測直流 24V 輸入訊號;

　　5·◕✘◕·、★模擬量輸入✘╃：6 路模擬量輸入採集│◕··，4-20ma/0-5V 輸入採集;

　　6·◕✘◕·、★模擬量輸出✘╃：2 路模擬量輸出│◕··，4-20ma/0-5V 輸出;

　　7·◕✘◕·、★脈衝輸入✘╃：2 路脈衝訊號檢測│◕··，檢測範圍 0-100KHZ,用於控制步進電機·◕✘◕·、伺服電機等;

　　8·◕✘◕·、★脈衝輸出✘╃：3 路脈衝訊號輸出│◕··，輸出頻率範圍 0-50KHZ,用於旋轉編碼器等裝置的訊號輸出;

　　9·◕✘◕·、通訊方式✘╃：USB 通訊;

　　10·◕✘◕·、帶軟體加密狗加密;

　　11·◕✘◕·、VR 眼鏡引數(教師機配一臺│◕··，學生機以後可選配)

　　.1 顯示屏✘╃：2 個 3.5 英寸 3K AMOLED 顯示屏

　　.2 解析度✘╃：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(適配佩戴眼鏡使用者)·◕✘◕·、可調整瞳距·◕✘◕·、可調式耳機·◕✘◕·、可調式頭帶·◕✘◕·、重新整理率 90Hz

　　.4 相容系統✘╃：支援使用 SteamVR 2.0 定位系統│◕··，將能同時使用最高 4 個 Base Station│◕··，活動空間翻倍擴充套件至 10 平方米☁✘▩↟╃。

　　.5 功能特點✘╃：感測器 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 藍芽功能✘╃：支援藍芽│◕··，音訊輸入✘╃：內建麥克風│◕··，Hi-Res Audio 認證頭戴式裝置│◕··，Hi-Res Audio 認證耳機(可拆卸式)│◕··，支援高阻抗耳機糾錯│◕··，介面 USB3.0│◕··，Displayport1.2☁✘▩↟╃。

　　軟體引數✘╃：

　　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☁✘▩↟╃。☁✘▩↟╃。可實現各個方位各個角度的不同姿態的運動☁✘▩↟╃。

　　2·◕✘◕·、支援虛擬控制器模擬執行│◕··，也支援真實控制器線上監視執行☁✘▩↟╃。

　　3·◕✘◕·、支援遠端操作機器人☁✘▩↟╃。單個關節移動│◕··，線性移動多種模式移動☁✘▩↟╃。

　　4·◕✘◕·、支援單點定位移動☁✘▩↟╃。左側原點│◕··，右側原點│◕··，正面原點定位移動☁✘▩↟╃。

　　5·◕✘◕·、支援機器人 IO 讀寫操作│◕··，可讀取機器人輸入輸出狀態☁✘▩↟╃。可寫入☁✘▩↟╃。

　　6·◕✘◕·、支援遠端狀態監控·◕✘◕·、關節資料監控│◕··，可讀取機器人每個關節的角度資料☁✘▩↟╃。也可讀取機器人當前的操作模式和電機狀態☁✘▩↟╃。

　　7·◕✘◕·、支援多種任務選擇│◕··，可自動切換加工工件☁✘▩↟╃。可自動切換機器人抓手工具☁✘▩↟╃。

　　8·◕✘◕·、支援 VR 頭盔視野和操作者電腦介面視野同時顯示☁✘▩↟╃。兩者獨立互補影響☁✘▩↟╃。

　　9·◕✘◕·、支援 VR 頭盔場景的手柄互動│◕··，和電腦介面的滑鼠互動☁✘▩↟╃。兩者獨立互補影響☁✘▩↟╃。

　　10·◕✘◕·、支援真實示教器程式設計│◕··，也可虛擬示教器程式設計☁✘▩↟╃。同樣實現虛擬三維本體執行☁✘▩↟╃。

　　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·◕✘◕·、支援手動操作│◕··，自動操作兩種模式☁✘▩↟╃。可調節運動速度☁✘▩↟╃。

　　13·◕✘◕·、支援場景自由旋轉·◕✘◕·、放大·◕✘◕·、縮小·◕✘◕·、移動☁✘▩↟╃。支援正交·◕✘◕·、透視模式☁✘▩↟╃。支援復位示教☁✘▩↟╃。

　　14·◕✘◕·、支援機器人碰撞檢測✘╃：關節碰撞檢測·◕✘◕·、工具碰撞檢測☁✘▩↟╃。當發生碰撞後│◕··，高亮紅色顯示碰撞物體│◕··，並立即切斷機器人電機起到保護作用☁✘▩↟╃。

　　15·◕✘◕·、支援虛擬邊界保護│◕··，當運動範圍超出預設的範圍邊界時☁✘▩↟╃。預設的邊界會高亮紅色顯示☁✘▩↟╃。並立即切斷機器人電機起到保護作用☁✘▩↟╃。

　　16·◕✘◕·、支援連續碰撞保護│◕··，或者連續超出邊界保護☁✘▩↟╃。支援復位操作☁✘▩↟╃。

　　17·◕✘◕·、支援運動軌跡描繪│◕··，可以將機器人運動的軌跡實時記錄並生成三維軌跡線條☁✘▩↟╃。讓學生更直觀的分析檢視機器人運動的軌跡☁✘▩↟╃。支援復位軌跡☁✘▩↟╃。

　　18·◕✘◕·、支援三維示教點位│◕··，可以用虛擬示教器示教│◕··，也可用真實示教器示教☁✘▩↟╃。

　　19·◕✘◕·、支援實訓任務的擴充套件☁✘▩↟╃。增加實訓加工的工件和工具☁✘▩↟╃。

　　20·◕✘◕·、支援外部真實環境保護系統☁✘▩↟╃。可外接安全門│◕··，安全光柵☁✘▩↟╃。

　　21·◕✘◕·、支援機器人所有的相關指令│◕··，直線│◕··，圓弧│◕··，關節運動等☁✘▩↟╃。

　　22·◕✘◕·、支援 TCP 示教│◕··，工件座標系建立等☁✘▩↟╃。

　　23·◕✘◕·、真實控制器連線採用標準乙太網方式連線☁✘▩↟╃。

　　24·◕✘◕·、支援新增外部感測器☁✘▩↟╃。