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工业机器人应用教学平台
1、机器人本体:
(1)动作类型:多关节型;控制轴数≥6轴;
(2)最大活动半径:≥1650mm;
(3)手部最大负载(第6轴):≥20KG
(4)驱动方式:交流伺服驱动;
(5)重复定位精度:不低于±0.05mm;
(6)轴运动:轴动作范围
J1回转轴≥+160°~-160°
J2立臂轴≥+150°~-80°
J3横臂轴≥+70°~-100°
J4腕轴≥+ 180°~-180°
J5腕摆轴≥+ 120°~-120°
J6腕转轴≥+ 360°~-360°
(7)轴运动速度:
J1回转轴≥160°/s
J2立臂轴≥160°/s
J3横臂轴≥170°/s
J4腕轴≥330°/s
J5腕摆轴≥330°/s
J6腕转轴≥450°/s
(8)最大扭矩:
J4腕轴≥40Nm
J5腕摆轴≥40Nm
J6腕转轴≥20Nm
(9)控制轴数量:6
(10)手动操作速度≥4段可调
(11)工业机器人控制系统、驱动、电机、机器人本体要求为同一品牌,以便于日后维修、维护及升级等;
2、工业机器人控制器
(1)具备内部软PLC功能,使整线方案应用集成的逻辑控制变得更灵活;
(2)嵌入式机器人控制器:具有高速运动控制现场总线、以太网、CAN以及 DeviceNet 任一接口的功能;
3、工业机器人示教器
(1)示教盒显示屏:尺寸≥6.0寸彩色液晶
(2) 示教盒按键数量不少于50个,包含小键盘数字键0-9,X/Y/Z等常用编程指令按键,方便操作。
4、离线编程软件(本项目仅需供一套)
(1)多品牌机器人支持与扩展性
1)支持不少于6种主流品牌机器人的离线编程和仿真,具备扩展其他品牌机器人的功能,也可以根据用户需求定制化开发其他品牌机器人。
2)兼容变位机和水平导轨,支持至少三个外部联动轴的控制。
(2)全中文界面与用户友好性
1)提供全中文界面,菜单、工具栏、对话框等均以中文显示,完美兼容软件界面,符合用户的操作习惯。
2)界面布局简洁直观,主菜单、资源列表区和工作区设计合理,用户可以完成整体工程的新建、编辑、保存等操作。
(3) 动态交互与虚拟控制
1)提供动态交互界面,用户可以通过拖动关节角度条、虚拟示教器或三维框架来控制机器人运动。
2)支持关节运动、直角坐标系运动以及复合运动,具备虚拟运动控制功能,关节运动和笛卡尔直角坐标系运动,用户可以通过虚拟示教器实现点动和连续运动,并具备超限报警功能。
3)支持不少于6种机器人真实示教器的显示方式,便于虚拟操作和新手学习。
(4)三维曲线与曲面编辑
1)具备完善的曲线和曲面编辑功能,支持复杂的三维曲线和曲面轨迹生成与编辑。
2)支持一键生成轨迹,自动设置法向量和插补距离,并可对轨迹进行局部或整体平滑过渡。
3)兼容主流CAD/CAM软件,支持常用的二维和三维数据格式,能迅速优质建机器人轨迹,消除了耗时的手动示教过程。
(5)工件标定与位姿修改
1)提供多种工件标定方式,包括单点标定、两点标定和三点标定,确保实际工件与虚拟工作站中的模型完美对应。
2)支持三点新建工作坐标系的标定方式,兼容多种品牌软件和机器人厂家。
3)具备位姿修改功能,用户可以对轨迹中的任意点进行旋转和偏移操作,实时预览修改后的机器人姿态和工具方向。
(6)外部轴控制与多工艺支持
1)支持水平导轨和外部旋转轴的控制,最多可同时支持一个导轨和两个变位机的外部三轴联动控制。
2)支持三维曲线切割、三维工件表面处理、雕刻、喷涂等多种工艺,满足不同工业应用领域的需求。
(7)物联网与信息化通讯
1)具备信息化通讯模块,支持工业机器人物联网功能,能够实时获取机器人的运动参数(如位置、速度、加速度等)。
(8)二次开发与个性化定制
1)提供二次开发接口,支持用户根据需求进行个性化定制,自定义软件运行界面信息包括软件界面、功能模块、机器人相关内容等,满足不同用户的个性化需求。
(9)图像处理与自动编程
1)具备图像处理自动编程功能,支持特定硬件设备(如工业相机,额外购买)拍照导入图像,软件自动处理生成轨迹。
2)用户可以通过设置参数(如切割路径、喷涂区域等),软件自动生成相应的机器人运动轨迹,减少手动示教的时间。
5、机器人示教编程仿真教师教学软件(本项目仅需供一套)
该软件用于机器人编程与仿真教学,支持多品牌机器人示教器操作,提供丰富的实验案例和辅助功能。
系统特点:
多品牌支持:兼容国内外主流机器人品牌,满足多样化教学需求。
丰富的实验案例:涵盖搬运、涂胶、描轨、上下料、装配、码垛等多种应用场景。
逼真的仿真环境:基于真实设备建模,提供高度仿真的操作体验。
高效的辅助功能:提供一键预设、局部图、截图保存等功能,提升教学效率。
(1) 丰富的机器人品牌
内置至少三种品牌机器人示教器(国外品牌≥1种,国内品牌至少需提供与本项的实体机器人品牌一致)。
示教器操作与真实设备完全一致,支持单轴运动、线性运动、坐标设定等功能。
(2)多种典型实验案例
每个品牌机器人至少包含以下典型实验案例:
搬运案例:模拟物料搬运过程等。
涂胶案例:模拟喷涂作业等。
描轨案例:模拟轨迹绘制等。
上下料案例:模拟机床上下料操作等。
装配案例:模拟零件装配等。
码垛案例:模拟物料堆垛等。
(3)项目信息
每个实训案例包含以下信息:项目任务:说明任务目的及实验功能。机器人简介:介绍工业机器人及其组成系统。指令说明:说明指令的作用及原理。实验指导:指导学生如何完成实验。特点与应用:介绍工业机器人的特点与应用场景。
(4)三维操作及模型
支持三维场景的旋转、平移、缩放操作,提供直观立体的交互体验。
模型基于真实六轴工业机器人设备制作,场景逼真。
(5)视图切换
支持快速切换前视图、顶视图、右视图,提高操作效率。
(6)全屏展示
支持一键全屏显示,方便观察机器人运行过程、操作和场景模型。
(7) 隐藏/显示示教器
支持示教器的隐藏和显示切换,方便学生观察机器人操作。
(8)辅助功能
提供以下辅助功能:
机器人重置:快速将机器人恢复到原点。
改变图纸:在描轨案例中更换图纸,练习不同编程方式。
开始、停止描轨:控制画笔的描轨操作。
开始、停止涂胶:控制喷枪的喷涂操作。
打开、关闭局部图:显示俯视图和正视图,观察运动轨迹和工具状态。
保存截图:保存轨迹图,便于回查。
打开、关闭铣床门、车床门:在上下料案例中模拟机床门的开关。
传送带动画:展示传送带送料过程。
显示、隐藏底层排列:在码垛案例中显示或隐藏底层排列方式。
一键预设:快速预设机器人目标姿态点,节省调试时间。
隐藏、显示围栏:根据需要显示或隐藏围栏。
(9)示教器功能
支持以下示教器操作:
获取示教点:记录机器人当前位置。
坐标设定:设置机器人目标坐标。
单轴运动:控制机器人单个轴的运动。
线性运动:控制机器人沿X、Y、Z轴线性运动。
使能按钮:接通示教器电源。
急停按钮:立即停止机器人运行。
轴运动限制:每个轴的运动角度与实际机器人一致。
关节模式、直交模式、外部轴模式:支持模式切换,学习不同运动方式。
(10)编程与指令解析
支持机器人程序指令的解析和运行。
支持编程修改,更新程序数据后实时反映在机器人运行中。
6、虚拟现实三维互动教学教师教学软件平台(
1)功能指标要求:
1) 智能搜索引擎
支持通过关键字搜索平台内的内容。搜索结果可分为不同类型内容(如显示课件、图片、视频、音频、动画、文档、PPT、三维模型等)。搜索结果可显示贡献者和发布时间。支持预览功能,用户可快速查看资源内容。
2)课程管理模块
a)课程信息管理:至少包含课程目录、介绍、评价、讨论、讲师介绍等内容。管理员可修改课程信息,学生可收藏和分享课程。
b)课程内容编辑:支持对课程目录、章节、试卷和资料进行添加、编辑、排序和删除等操作。
c)教师管理:支持设置一位或多位教师共同负责课程,教师拥有课程管理权限。教师和管理员可查看学生学习进度,发送私信,做备注。管理员的权限为可添加、移除学生名单,导出学生资料,延长学生学习课程的有效期等。
3)题库、作业、考核模块
a)题库管理:支持填空、单选、多选、判断、问答、实验实训等多种题型。支持单独录入题目和批量导入、导出题目。支持题目分类管理和分类筛选、搜索等功能。
b)智能组卷:支持自定义题目难易程度、数量和分值。根据课程内容及范围,从题库中智能抽选题目组成新的试卷。
c)在线考试:支持设定考试时间、考试时长和参加考试的学员。可从试卷库中抽选试卷进行考试。
d)智能评阅:支持自动评阅作业和试卷,判断对错并进行智能评分。提供标准答案反馈。
e)学生查阅:学生可查看批阅后的作业和试卷,包括答题情况、分数、点评、解析。支持根据教师设定重做习题或重新考试。
4)个人中心模块
a)我的收藏:保存用户收藏的课程和教学资料等。
b)学习记录:记录用户学习进度,可快速进入课程继续学习。
c)资料修改:支持修改个人信息、头像、密码等。
d)好友管理:具有好友列表、添加好友、群邀请和加群申请。
e)数据同步:支持平台数据导出和导入功能。
5)教学辅助模块
a)课程讨论:支持查看帖子、发帖、回复,促进师生互动。
b)课程资料管理:支持用户管理、使用和分享课程文件。
c)任务情况:支持查阅学员学习时间、任务完成情况和资料下载情况。
6)用户管理模块
a)用户管理:支持添加、查询、查看、编辑用户信息。支持设置用户组和用户权限。
b)批量操作:支持批量导入用户,支持系统默认字段数据和自定义字段数据。
c)账户管理:支持封禁用户账户禁止登录、发送密码重置邮件。
d)登录日志:支持记录和查询用户登录日志。
e)实名认证:支持用户信息实名认证。
7)智能导学:提供实时智能指导,帮助用户解决学习困难。支持文字和图片形式的引导,实时指导用户下一步操作,进而完成该课程的学习,支持串行和并行流程式引导,可实时跟踪和记录客户当前的操作。支持后台编辑和持续更新智能导学内容。
8)可视化编辑器:支持用户自行开发课件内容。支持自己创建或利用平台现有模型创建和编辑三维模型及动画。支持UG、PRO/E、3DMAX等多种文件格式的转换与应用。
(2)性能指标要求
1)平台架构:采用C/S模式(客户端/服务器模式),基于校园网/英特网实现。支持在用户浏览器中嵌入虚拟现实三维互动引擎,完成三维场景渲染与实验互动操作。支持OpenGL、DirectX及软件渲染,采用多线程实现动态3D数据传送。
2)权限与安全管理:支持完善的权限管理,按角色(教师、学生、管理员)分配操作权限。支持用户组设置和权限控制。
3)虚拟现实三维互动技术:支持智能互动拆装及虚拟仿真实验操作。支持实时智能判断用户操作并做出反应。支持用户编辑三维元器件模型、物理属性参数、电路等。
4)数据安全:所有3D动画、模型及平台数据采用≥128位随机加密技术。确保数据传输和存储的安全性。
5)性能优化:三维模型数据量小,如至少含有500个以上零部件的逼真设备或三维虚拟实训场景的三维模型数据量单个小于1MB。能够满足大量虚拟仿真三维模型的快速通过互联网传送到学生终端计算机的效果,支持快速传输和实时互动操作,运行速度快,确保运行流畅。
6)二次开发支持:支持教师对教学资源进行个性化修改或二次开发。
(3)课程内容要求:
含六种或以上机器人种类的相关课程内容;
程序编辑器:能够自如、灵活的编辑让机器人加工的各种指令,并可生成机器人程序,使用户能够在Windows环境中离线开发或维护机器人程序,可显著缩短编程时间;
机器人仿真系统可实现学员对≥5种机器人进行运动指令编程、参数修改、故障分析和排除、指令的保存及读取等虚拟仿真训练;
机器人仿真系统可对机器人本体、PLC单元、机器人抓取装置等设备模拟运行控制;
在虚拟仿真平台对设备的参数和程序进行编写和虚拟下载调试,通过仿真运行效果,反馈并验证参数的正确性;
机器人仿真系统能与数字制造工厂3D仿真系统数据互动交流,可在≥两个系统间自由切换,并保证各仿真系统之间的数据信息同步交互;
机器人种类:
a)需含六种或以上机器人种类。
技术参数及指标如下:
模拟机器人的整体外观(包括机器人本体“机器人”、机器人控制柜、“示教编程器”和“供电电缆” 等)及其3D互动基本操作功能。
实现示教编程器上编程所需的基本操作键和按钮3D互动演示及基本操作;
实现系统常用基本指令编程支持:移动命令;控制指令;
模拟机器人的整体外观(包括机器人本体“机器人”、机器人控制柜、“示教编程器”和“供电电缆” 等)及其3D互动基本操作功能;
示教编程器上编程所需的基本操作键和按钮3D互动演示及基本操作;
系统常用基本指令编程支持:移动指令;寄存器运算指令;流程控制指令;
实现系统常用基本指令编程支持:移动命令;输入输出命令;流程控制命令;
系统常用基本指令编程支持:移动命令;平移指令;演算指令;I/O指令;控制指令;
配合机器人实现机器人的仿真教学实验:
7、配套的工业机器人3D装调修仿真软件
本仿真软件:
(1)为匹配实训教学,需提供与本项目中要求的机器人同品牌、同规格、同尺寸的维修装调培训软件。
软件中的工业机器人本体尺寸满足机械技术参数:
1)最大活动半径:≥1650mm;2)轴运动:轴动作范围:J1回转轴≥+160°~-160°;J2立臂轴≥+150°~-80°;J3横臂轴≥+70°~-100°;J4腕轴≥+ 180°~-180°;J5腕摆轴≥+ 120°~-120°;J6腕转轴≥+ 360°~-360°。
(2)利用三维建模技术构建机器人的三维场景,用户可自行更换调整相应选择,软件界面窗口中机器人模型为三维模型,可通过使用鼠标实现缩放、平移、旋转等功能;
(3)软件包含以下功能模块:
1)工业机器人拆装模块
拆装:至少分为自动拆除及装配、手动拆除及装配四个模块。
自动拆除及装配模式下,通过动画演示,可以整体了解工业机器人拆除和装配的全过程,另外通过旋转多方位可看清工业机器人零件拆装的先后顺序。
手动拆除及装配模式下,通过不同工具的选择,还原拆装过程,通过拆装信息的提示,进一步正确的完成工业机器人拆装。自主研发平台,不依附于任何其他技术平台。
2)工业机器人调试模块:
调试模块至少分为:电机调试、小臂调试、箱体调试。在每一个调试模块中,都具有智能导学(调试信息的提示)帮助用户完成调试工作。
3)工业机器人测量模块:
测量工具可自行选择,通过模拟测量来验证装配和调试是否达到工业机器人的工艺要求。
4)工业机器人装配图纸:需提供可展示与配套的工业机器人装配图纸和零件图纸,通过各图纸的名称选择,可显示装配工艺信息和零件的工艺信息,便于后期的拆装学习。
5)工业机器人装配视频:要求视频中需体现出现实场景的工作人员演示的真正工业机器人的装配指导示范,让用户具有身临其境的学习体验,使用户后期可以自主正确完成工业机器人拆装的操作全过程,提升整体的学习效率及深度。
8、方便日后维修,投标人所投的实体工业机器人控制系统、驱动、电机、机器人本体要求为同一品牌。
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