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工業機器人應用教學平臺
1、機器人本體:
(1)動作類型:多關節型;控制軸數≥6軸;
(2)最大活動半徑:≥1650mm;
(3)手部最大負載(第6軸):≥20KG
(4)驅動方式:交流伺服驅動;
(5)重復定位精度:不低于±0.05mm;
(6)軸運動:軸動作范圍
J1回轉軸≥+160°~-160°
J2立臂軸≥+150°~-80°
J3橫臂軸≥+70°~-100°
J4腕軸≥+ 180°~-180°
J5腕擺軸≥+ 120°~-120°
J6腕轉軸≥+ 360°~-360°
(7)軸運動速度:
J1回轉軸≥160°/s
J2立臂軸≥160°/s
J3橫臂軸≥170°/s
J4腕軸≥330°/s
J5腕擺軸≥330°/s
J6腕轉軸≥450°/s
(8)最大扭矩:
J4腕軸≥40Nm
J5腕擺軸≥40Nm
J6腕轉軸≥20Nm
(9)控制軸數量:6
(10)手動操作速度≥4段可調
(11)工業機器人控制系統、驅動、電機、機器人本體要求為同一品牌,以便于日后維修、維護及升級等;
2、工業機器人控制器
(1)具備內部軟PLC功能,使整線方案應用集成的邏輯控制變得更靈活;
(2)嵌入式機器人控制器:具有高速運動控制現場總線、以太網、CAN以及 DeviceNet 任一接口的功能;
3、工業機器人示教器
(1)示教盒顯示屏:尺寸≥6.0寸彩色液晶
(2) 示教盒按鍵數量不少于50個,包含小鍵盤數字鍵0-9,X/Y/Z等常用編程指令按鍵,方便操作。
4、離線編程軟件(本項目僅需供一套)
(1)多品牌機器人支持與擴展性
1)支持不少于6種主流品牌機器人的離線編程和仿真,具備擴展其他品牌機器人的功能,也可以根據用戶需求定制化開發其他品牌機器人。
2)兼容變位機和水平導軌,支持至少三個外部聯動軸的控制。
(2)全中文界面與用戶友好性
1)提供全中文界面,菜單、工具欄、對話框等均以中文顯示,完美兼容軟件界面,符合用戶的操作習慣。
2)界面布局簡潔直觀,主菜單、資源列表區和工作區設計合理,用戶可以完成整體工程的新建、編輯、保存等操作。
(3) 動態交互與虛擬控制
1)提供動態交互界面,用戶可以通過拖動關節角度條、虛擬示教器或三維框架來控制機器人運動。
2)支持關節運動、直角坐標系運動以及復合運動,具備虛擬運動控制功能,關節運動和笛卡爾直角坐標系運動,用戶可以通過虛擬示教器實現點動和連續運動,并具備超限報警功能。
3)支持不少于6種機器人真實示教器的顯示方式,便于虛擬操作和新手學習。
(4)三維曲線與曲面編輯
1)具備完善的曲線和曲面編輯功能,支持復雜的三維曲線和曲面軌跡生成與編輯。
2)支持一鍵生成軌跡,自動設置法向量和插補距離,并可對軌跡進行局部或整體平滑過渡。
3)兼容主流CAD/CAM軟件,支持常用的二維和三維數據格式,能迅速優質建機器人軌跡,消除了耗時的手動示教過程。
(5)工件標定與位姿修改
1)提供多種工件標定方式,包括單點標定、兩點標定和三點標定,確保實際工件與虛擬工作站中的模型完美對應。
2)支持三點新建工作坐標系的標定方式,兼容多種品牌軟件和機器人廠家。
3)具備位姿修改功能,用戶可以對軌跡中的任意點進行旋轉和偏移操作,實時預覽修改后的機器人姿態和工具方向。
(6)外部軸控制與多工藝支持
1)支持水平導軌和外部旋轉軸的控制,最多可同時支持一個導軌和兩個變位機的外部三軸聯動控制。
2)支持三維曲線切割、三維工件表面處理、雕刻、噴涂等多種工藝,滿足不同工業應用領域的需求。
(7)物聯網與信息化通訊
1)具備信息化通訊模塊,支持工業機器人物聯網功能,能夠實時獲取機器人的運動參數(如位置、速度、加速度等)。
(8)二次開發與個性化定制
1)提供二次開發接口,支持用戶根據需求進行個性化定制,自定義軟件運行界面信息包括軟件界面、功能模塊、機器人相關內容等,滿足不同用戶的個性化需求。
(9)圖像處理與自動編程
1)具備圖像處理自動編程功能,支持特定硬件設備(如工業相機,額外購買)拍照導入圖像,軟件自動處理生成軌跡。
2)用戶可以通過設置參數(如切割路徑、噴涂區域等),軟件自動生成相應的機器人運動軌跡,減少手動示教的時間。
5、機器人示教編程仿真教師教學軟件(本項目僅需供一套)
該軟件用于機器人編程與仿真教學,支持多品牌機器人示教器操作,提供豐富的實驗案例和輔助功能。
系統特點:
多品牌支持:兼容國內外主流機器人品牌,滿足多樣化教學需求。
豐富的實驗案例:涵蓋搬運、涂膠、描軌、上下料、裝配、碼垛等多種應用場景。
逼真的仿真環境:基于真實設備建模,提供高度仿真的操作體驗。
高效的輔助功能:提供一鍵預設、局部圖、截圖保存等功能,提升教學效率。
(1) 豐富的機器人品牌
內置至少三種品牌機器人示教器(國外品牌≥1種,國內品牌至少需提供與本項的實體機器人品牌一致)。
示教器操作與真實設備完全一致,支持單軸運動、線性運動、坐標設定等功能。
(2)多種典型實驗案例
每個品牌機器人至少包含以下典型實驗案例:
搬運案例:模擬物料搬運過程等。
涂膠案例:模擬噴涂作業等。
描軌案例:模擬軌跡繪制等。
上下料案例:模擬機床上下料操作等。
裝配案例:模擬零件裝配等。
碼垛案例:模擬物料堆垛等。
(3)項目信息
每個實訓案例包含以下信息:項目任務:說明任務目的及實驗功能。機器人簡介:介紹工業機器人及其組成系統。指令說明:說明指令的作用及原理。實驗指導:指導學生如何完成實驗。特點與應用:介紹工業機器人的特點與應用場景。
(4)三維操作及模型
支持三維場景的旋轉、平移、縮放操作,提供直觀立體的交互體驗。
模型基于真實六軸工業機器人設備制作,場景逼真。
(5)視圖切換
支持快速切換前視圖、頂視圖、右視圖,提高操作效率。
(6)全屏展示
支持一鍵全屏顯示,方便觀察機器人運行過程、操作和場景模型。
(7) 隱藏/顯示示教器
支持示教器的隱藏和顯示切換,方便學生觀察機器人操作。
(8)輔助功能
提供以下輔助功能:
機器人重置:快速將機器人恢復到原點。
改變圖紙:在描軌案例中更換圖紙,練習不同編程方式。
開始、停止描軌:控制畫筆的描軌操作。
開始、停止涂膠:控制噴槍的噴涂操作。
打開、關閉局部圖:顯示俯視圖和正視圖,觀察運動軌跡和工具狀態。
保存截圖:保存軌跡圖,便于回查。
打開、關閉銑床門、車床門:在上下料案例中模擬機床門的開關。
傳送帶動畫:展示傳送帶送料過程。
顯示、隱藏底層排列:在碼垛案例中顯示或隱藏底層排列方式。
一鍵預設:快速預設機器人目標姿態點,節省調試時間。
隱藏、顯示圍欄:根據需要顯示或隱藏圍欄。
(9)示教器功能
支持以下示教器操作:
獲取示教點:記錄機器人當前位置。
坐標設定:設置機器人目標坐標。
單軸運動:控制機器人單個軸的運動。
線性運動:控制機器人沿X、Y、Z軸線性運動。
使能按鈕:接通示教器電源。
急停按鈕:立即停止機器人運行。
軸運動限制:每個軸的運動角度與實際機器人一致。
關節模式、直交模式、外部軸模式:支持模式切換,學習不同運動方式。
(10)編程與指令解析
支持機器人程序指令的解析和運行。
支持編程修改,更新程序數據后實時反映在機器人運行中。
6、虛擬現實三維互動教學教師教學軟件平臺(
1)功能指標要求:
1) 智能搜索引擎
支持通過關鍵字搜索平臺內的內容。搜索結果可分為不同類型內容(如顯示課件、圖片、視頻、音頻、動畫、文檔、PPT、三維模型等)。搜索結果可顯示貢獻者和發布時間。支持預覽功能,用戶可快速查看資源內容。
2)課程管理模塊
a)課程信息管理:至少包含課程目錄、介紹、評價、討論、講師介紹等內容。管理員可修改課程信息,學生可收藏和分享課程。
b)課程內容編輯:支持對課程目錄、章節、試卷和資料進行添加、編輯、排序和刪除等操作。
c)教師管理:支持設置一位或多位教師共同負責課程,教師擁有課程管理權限。教師和管理員可查看學生學習進度,發送私信,做備注。管理員的權限為可添加、移除學生名單,導出學生資料,延長學生學習課程的有效期等。
3)題庫、作業、考核模塊
a)題庫管理:支持填空、單選、多選、判斷、問答、實驗實訓等多種題型。支持單獨錄入題目和批量導入、導出題目。支持題目分類管理和分類篩選、搜索等功能。
b)智能組卷:支持自定義題目難易程度、數量和分值。根據課程內容及范圍,從題庫中智能抽選題目組成新的試卷。
c)在線考試:支持設定考試時間、考試時長和參加考試的學員。可從試卷庫中抽選試卷進行考試。
d)智能評閱:支持自動評閱作業和試卷,判斷對錯并進行智能評分。提供標準答案反饋。
e)學生查閱:學生可查看批閱后的作業和試卷,包括答題情況、分數、點評、解析。支持根據教師設定重做習題或重新考試。
4)個人中心模塊
a)我的收藏:保存用戶收藏的課程和教學資料等。
b)學習記錄:記錄用戶學習進度,可快速進入課程繼續學習。
c)資料修改:支持修改個人信息、頭像、密碼等。
d)好友管理:具有好友列表、添加好友、群邀請和加群申請。
e)數據同步:支持平臺數據導出和導入功能。
5)教學輔助模塊
a)課程討論:支持查看帖子、發帖、回復,促進師生互動。
b)課程資料管理:支持用戶管理、使用和分享課程文件。
c)任務情況:支持查閱學員學習時間、任務完成情況和資料下載情況。
6)用戶管理模塊
a)用戶管理:支持添加、查詢、查看、編輯用戶信息。支持設置用戶組和用戶權限。
b)批量操作:支持批量導入用戶,支持系統默認字段數據和自定義字段數據。
c)賬戶管理:支持封禁用戶賬戶禁止登錄、發送密碼重置郵件。
d)登錄日志:支持記錄和查詢用戶登錄日志。
e)實名認證:支持用戶信息實名認證。
7)智能導學:提供實時智能指導,幫助用戶解決學習困難。支持文字和圖片形式的引導,實時指導用戶下一步操作,進而完成該課程的學習,支持串行和并行流程式引導,可實時跟蹤和記錄客戶當前的操作。支持后臺編輯和持續更新智能導學內容。
8)可視化編輯器:支持用戶自行開發課件內容。支持自己創建或利用平臺現有模型創建和編輯三維模型及動畫。支持UG、PRO/E、3DMAX等多種文件格式的轉換與應用。
(2)性能指標要求
1)平臺架構:采用C/S模式(客戶端/服務器模式),基于校園網/英特網實現。支持在用戶瀏覽器中嵌入虛擬現實三維互動引擎,完成三維場景渲染與實驗互動操作。支持OpenGL、DirectX及軟件渲染,采用多線程實現動態3D數據傳送。
2)權限與安全管理:支持完善的權限管理,按角色(教師、學生、管理員)分配操作權限。支持用戶組設置和權限控制。
3)虛擬現實三維互動技術:支持智能互動拆裝及虛擬仿真實驗操作。支持實時智能判斷用戶操作并做出反應。支持用戶編輯三維元器件模型、物理屬性參數、電路等。
4)數據安全:所有3D動畫、模型及平臺數據采用≥128位隨機加密技術。確保數據傳輸和存儲的安全性。
5)性能優化:三維模型數據量小,如至少含有500個以上零部件的逼真設備或三維虛擬實訓場景的三維模型數據量單個小于1MB。能夠滿足大量虛擬仿真三維模型的快速通過互聯網傳送到學生終端計算機的效果,支持快速傳輸和實時互動操作,運行速度快,確保運行流暢。
6)二次開發支持:支持教師對教學資源進行個性化修改或二次開發。
(3)課程內容要求:
含六種或以上機器人種類的相關課程內容;
程序編輯器:能夠自如、靈活的編輯讓機器人加工的各種指令,并可生成機器人程序,使用戶能夠在Windows環境中離線開發或維護機器人程序,可顯著縮短編程時間;
機器人仿真系統可實現學員對≥5種機器人進行運動指令編程、參數修改、故障分析和排除、指令的保存及讀取等虛擬仿真訓練;
機器人仿真系統可對機器人本體、PLC單元、機器人抓取裝置等設備模擬運行控制;
在虛擬仿真平臺對設備的參數和程序進行編寫和虛擬下載調試,通過仿真運行效果,反饋并驗證參數的正確性;
機器人仿真系統能與數字制造工廠3D仿真系統數據互動交流,可在≥兩個系統間自由切換,并保證各仿真系統之間的數據信息同步交互;
機器人種類:
a)需含六種或以上機器人種類。
技術參數及指標如下:
模擬機器人的整體外觀(包括機器人本體“機器人”、機器人控制柜、“示教編程器”和“供電電纜” 等)及其3D互動基本操作功能。
實現示教編程器上編程所需的基本操作鍵和按鈕3D互動演示及基本操作;
實現系統常用基本指令編程支持:移動命令;控制指令;
模擬機器人的整體外觀(包括機器人本體“機器人”、機器人控制柜、“示教編程器”和“供電電纜” 等)及其3D互動基本操作功能;
示教編程器上編程所需的基本操作鍵和按鈕3D互動演示及基本操作;
系統常用基本指令編程支持:移動指令;寄存器運算指令;流程控制指令;
實現系統常用基本指令編程支持:移動命令;輸入輸出命令;流程控制命令;
系統常用基本指令編程支持:移動命令;平移指令;演算指令;I/O指令;控制指令;
配合機器人實現機器人的仿真教學實驗:
7、配套的工業機器人3D裝調修仿真軟件
本仿真軟件:
(1)為匹配實訓教學,需提供與本項目中要求的機器人同品牌、同規格、同尺寸的維修裝調培訓軟件。
軟件中的工業機器人本體尺寸滿足機械技術參數:
1)最大活動半徑:≥1650mm;2)軸運動:軸動作范圍:J1回轉軸≥+160°~-160°;J2立臂軸≥+150°~-80°;J3橫臂軸≥+70°~-100°;J4腕軸≥+ 180°~-180°;J5腕擺軸≥+ 120°~-120°;J6腕轉軸≥+ 360°~-360°。
(2)利用三維建模技術構建機器人的三維場景,用戶可自行更換調整相應選擇,軟件界面窗口中機器人模型為三維模型,可通過使用鼠標實現縮放、平移、旋轉等功能;
(3)軟件包含以下功能模塊:
1)工業機器人拆裝模塊
拆裝:至少分為自動拆除及裝配、手動拆除及裝配四個模塊。
自動拆除及裝配模式下,通過動畫演示,可以整體了解工業機器人拆除和裝配的全過程,另外通過旋轉多方位可看清工業機器人零件拆裝的先后順序。
手動拆除及裝配模式下,通過不同工具的選擇,還原拆裝過程,通過拆裝信息的提示,進一步正確的完成工業機器人拆裝。自主研發平臺,不依附于任何其他技術平臺。
2)工業機器人調試模塊:
調試模塊至少分為:電機調試、小臂調試、箱體調試。在每一個調試模塊中,都具有智能導學(調試信息的提示)幫助用戶完成調試工作。
3)工業機器人測量模塊:
測量工具可自行選擇,通過模擬測量來驗證裝配和調試是否達到工業機器人的工藝要求。
4)工業機器人裝配圖紙:需提供可展示與配套的工業機器人裝配圖紙和零件圖紙,通過各圖紙的名稱選擇,可顯示裝配工藝信息和零件的工藝信息,便于后期的拆裝學習。
5)工業機器人裝配視頻:要求視頻中需體現出現實場景的工作人員演示的真正工業機器人的裝配指導示范,讓用戶具有身臨其境的學習體驗,使用戶后期可以自主正確完成工業機器人拆裝的操作全過程,提升整體的學習效率及深度。
8、方便日后維修,投標人所投的實體工業機器人控制系統、驅動、電機、機器人本體要求為同一品牌。
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