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自從20世紀(jì)初發(fā)明三相交流輸電以來，采用高壓和超高壓架空輸電線是長距離輸配電能的主要方式，定期巡檢是高壓架空輸電線路安全穩(wěn)定的運行的重要保證。鑒于高壓輸電線路檢測工作的重要性和艱苦性，開發(fā)一種可以替代或部分替代巡線工人進(jìn)行巡檢作業(yè)的新型設(shè)備一直是國內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的研究熱點之一。 基于長臂猿仿生結(jié)構(gòu)的三臂式高壓輸電線路巡檢作業(yè)機器人，在自主工作和地面控制平臺遠(yuǎn)程操作兩種工作模式下，能夠沿110kV-500kV輸電線路相線行駛，可以基本取代傳統(tǒng)的線路巡檢方式，完成部分或全部巡檢的任務(wù)。機器人能夠以不小于1.2km/h的平均速度自動行駛并跨越直線段上的防震錘、間隔棒等線路設(shè)備，在地面控制平臺的操控下，具備跨越耐張桿塔功能。 巡檢過程中，機器人可記錄和保存相對線路的GPS信息，所得圖像與數(shù)據(jù)可存儲于機器人本體內(nèi)并與地面控制平臺之間進(jìn)行無線通信傳輸。機器人本體搭載不同的巡檢設(shè)備，采用模塊化接口，可方便更換如紅外成像儀、可見光云臺、激光測距儀等巡檢設(shè)備。在行駛過程中，機器人可實時監(jiān)測能耗和動態(tài)規(guī)劃巡檢任務(wù)，同時具備在線取電裝置和充電模塊，滿足長距離的巡檢需求。 機器人主要功能及技術(shù)參數(shù) 三臂式高壓輸電線路巡檢作業(yè)機器人平臺系統(tǒng)具有搭載各種作業(yè)工具，自動跨越架空線路各種障礙，并能完成相應(yīng)作業(yè)的功能。具體技術(shù)參數(shù)為： 1、能夠在 110kV-500kV 架空輸電線路環(huán)境下穩(wěn)定、可靠行走，自動跨越防震錘、懸垂線夾、間隔棒、接續(xù)管等障礙物。 ① 自動行駛時，行走速度不低于1.2km/h； ② 采用50AH鋰電池供電，持續(xù)工作時間≥3.5小時； ③ 機器人本體重量≤40kg，最小尺寸（長×寬×高）1300×530×850mm； ④ 機器人可跨越線路各種障礙，進(jìn)行帶電作業(yè)； ⑤ 能夠爬坡度不低于 40°的線路，并且滿足超高壓輸電線路安全規(guī)程要求。 2、移動作業(yè)機器人平臺在無線遠(yuǎn)程監(jiān)控下，沿架空線路行走與越障。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)檢測距離≥500米。機器人能夠?qū)⒆鳂I(yè)信息、路線監(jiān)測信息（紅外錄像）、電池監(jiān)控信息等下傳到地面基站。 創(chuàng)新點 本項目研究以雙ARM為控制核心、基于仿生結(jié)構(gòu)特征的架空線路移動作業(yè)機器人平臺。該機器人平臺能夠在自身攜帶的控制系統(tǒng)下穩(wěn)定可靠的在線路上運行，并能自主跨越線路中的各種障礙（線錘、線夾、跳線等），可以完全取代原有的線路作業(yè)方式，完成部分或全部線路作業(yè)任務(wù)。該項目與國內(nèi)外類似研究相比較具有以下特色和創(chuàng)新點： 1）基于仿生學(xué)理論與方法，結(jié)合長臂猿骨骼結(jié)構(gòu)的特征與長臂組成及比例參數(shù)，提出了一種具有長臂猿骨骼特征的架空線路移動作業(yè)機器人懸掛臂結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了機器人平臺掛線穩(wěn)定行走與越障功能。 2）開發(fā)研制了一種三臂式全驅(qū)動架空線路移動作業(yè)機器人平臺，該平臺爬坡角度大于50°，能夠在控制系統(tǒng)的配合下自主協(xié)調(diào)跨越線路中的防震錘、間隔棒、線夾等障礙，在人工輔助下，能夠穩(wěn)定跨越引流線和絕緣子等跳線障礙。 3）機器人平臺控制系統(tǒng)采用雙ARM為控制核心，提出了一種雙ARM主副熱備份互容錯啟動控制技術(shù)。集成了多傳感器信息融合容錯技術(shù)、雙備份容錯技術(shù)和電磁干擾容錯技術(shù)等多重容錯技術(shù)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。 4）建立了傳感器的信息融合規(guī)則和狀態(tài)檢測比對策略，研制了基于規(guī)則庫的多傳感器信息融合專家控制系統(tǒng)，從而提高了控制系統(tǒng)的響應(yīng)效率和容錯可靠性。 5）開發(fā)設(shè)計了機器人平臺智能型在線取電與不間斷電源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了機器人平臺移動作業(yè)的智能充電與自主管理功能。 成果社會效益及應(yīng)用： 該項目研究以雙ARM為控制核心、基于仿生結(jié)構(gòu)特征的架空線路移動作業(yè)機器人平臺。該機器人平臺能夠在自身攜帶的控制系統(tǒng)下穩(wěn)定可靠地在線路上運行，并能自主跨越線路中的各種障礙（線錘、線夾、跳線等），可以完全取代原有的線路作業(yè)方式，完成部分或全部線路作業(yè)任務(wù)。 該機器人平臺能夠?qū)崿F(xiàn)跨越安裝于導(dǎo)線上的防震錘、間隔棒、懸垂線夾、修補管等線路設(shè)備，具備跨越耐張桿塔功能；控制采用雙ARM為控制核心，提出了一種雙ARM主副熱備份互啟動容錯控制技術(shù)；集成了多傳感器信息融合容錯技術(shù)、雙備份容錯技術(shù)和電磁干擾容錯技術(shù)等多重容錯技術(shù)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性；建立了傳感器的信息融合規(guī)則和狀態(tài)檢測比對策略，研制了基于規(guī)則庫的多傳感器信息融合專家控制系統(tǒng)，從而提高了控制系統(tǒng)的響應(yīng)效率和容錯可靠性；開發(fā)設(shè)計了機器人平臺智能型在線取電與不間斷電源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了機器人平臺移動作業(yè)的智能充電與自主管理功能。因此具有很好的推廣應(yīng)用價值。 該成果通過在山東眾域電氣科技有限公司實施，產(chǎn)生了良好的效果，為其他企業(yè)提供了可靠的技術(shù)平臺和經(jīng)驗。本成果將進(jìn)一步擴大其使用范圍，在架空線路檢測與維護(hù)作業(yè)中發(fā)揮更有效的作用。 

一、工業(yè)機器人參數(shù)要求 采用自主品牌的LGL-604型六自由度工業(yè)機器人系統(tǒng)，由機器人本體、機器人控制器、示教單元、輸入輸出信號轉(zhuǎn)換器和抓取機構(gòu)組成。（1）機器人本體由六自由度關(guān)節(jié)組成，固定在型材實訓(xùn)桌上，具有6個自由度，串聯(lián)關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人安裝方式包括地面安裝、掛裝、倒裝（2）第1軸工作范圍：≧+170°/-170°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧370°/s，臂展≧198mm，功率≧200W。（3）第2軸工作范圍：≧+110°/-110°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧400°/s，臂展≧141.25mm，功率≧400W。（4）第3軸工作范圍：≧+40°/-220°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧430°/s，臂展≧260mm，功率≧200W。（5）第4軸工作范圍：≧+180°/-180°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧300°/s，臂展≧25mm，功率≧100W。（6）第5軸工作范圍：≧+125°/-125°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧600°/s，臂展≧280mm，功率≧100W。（7）第6軸工作范圍：+360°/-360°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧600，臂展≧86.5mm，功率≧100W。（8）最大臂展：≧600mm（9）有效負(fù)載：≧5kg （10）整機重量：≧23.50KG （11）防護(hù)等級：≧IP65 （12）重復(fù)定位精度：≧±0.05mm 二、實訓(xùn)臺及相關(guān)配件： 1、整個平臺為立式結(jié)構(gòu)，主要框架和工作面采用工業(yè)鋁型材搭建，電器柜可以安裝工控機、IO口擴展板、電磁閥安裝位置、變頻器安裝位置、PLC安裝位置，電氣接線部分為抽屜式結(jié)構(gòu)，便于接線，預(yù)留擴展區(qū)域，便于設(shè)備的擴展。工作平臺為可以靈活安裝各功能模塊的導(dǎo)槽式或矩陣螺絲孔式。尺寸：≥1200mm×1000mm×900mm；材料：鋁合金+鋼板；平臺面板為多用途可擴展設(shè) 計方式，擴展靈活；采用氣動夾具：最大負(fù)載能力：≥3kg；最大抓取范圍：≥15cm×15cm；最高抓取精度：≥1mm；帶安裝機架。 2、觸摸屏：≥7英寸；液晶顯示屏分辨率：≥800×480；組態(tài)：嵌入式組態(tài)；提供與PLC通訊相配套的端口線和工控機連接的端口線。 3、物料：尺寸：≥50mm×30mm×15mm；材料：金屬材質(zhì)；數(shù)量：≥10個。 4、PLC：集成≥16路輸入和≥16路輸出IO口；內(nèi)置≥64K大容量的RAM存儲；內(nèi)置高速處理≥0.065μS/基本指令；控制規(guī)模：≥32 I/O點；內(nèi)置獨立≥3軸100kHz定位功能：提供相關(guān)電氣連接線與附屬器件。 5、氣源氣路：采用無油靜音氣泵或集中氣源供氣；配有調(diào)壓過濾器、氣路等氣動元件；排氣壓力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。 三、主要功能板塊： 1、分揀搬運：配備圓形、三角形、方形等物料模板；機器人可精準(zhǔn)完成各種形狀物料分揀搬運；可擴充配置視覺組件，選配視覺條件下可完成全自動分揀（含顏色、位置、坐標(biāo)、角度等識別）。 2、碼垛：碼垛是模擬工業(yè)場合的自動搬運碼垛功能設(shè)計，可以自動記錄碼垛位置和高度，具有重復(fù)精度高，自動計算旋轉(zhuǎn)角度等功能；工業(yè)機器人工具盤上安裝了氣動吸盤；包含一個輸送帶，采用步進(jìn)電機驅(qū)動；電機速度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)；可以實現(xiàn)將模擬物料送到輸送帶上進(jìn)行定向傳送；具有傳感器能夠檢測模擬物料是否到達(dá)指定位置。 3、運動軌跡模塊：TCP練習(xí)區(qū)主要作為工業(yè)機器人的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，能動態(tài)直觀的體現(xiàn)出TCP示教的重要性和示教的精度，能夠自由更換示教尖端；可實現(xiàn)TCP標(biāo)定練習(xí)，提供TCP標(biāo)定用錐形教學(xué)塊；可實現(xiàn)基本軌跡編程練習(xí)，提供三角形、方形教學(xué)軌跡；可實現(xiàn)復(fù)雜軌跡編程練習(xí)，提供曲線教學(xué)軌跡； 4、流水線模塊：流水線應(yīng)用場景與工廠實際物流情況相似，可進(jìn)行機器人點位示教編程與調(diào)試，可根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容不同而設(shè)置不同挑選形式，可根據(jù)工件不同采用不同的夾取夾具。 5、立體倉庫：存儲自動裝配工件；倉位數(shù)量：≥3列3層9個；倉位承重：≥2Kg；倉位尺寸：≥100mm×70mm×80mm；外形尺寸：≥350mm×180mm×450mm；工件種類：≥3種9個；工件模塊包括自動裝配母件、子件等。 6、視覺智能檢測線：主要是配合工業(yè)機器人做智能檢測工件角度缺陷及自動對位等以及工業(yè)機器人視覺學(xué)習(xí)開發(fā)使用；工業(yè)相機，要求如下：像素：≥130W像素； 分辨率：≥1280×960； 像素尺寸：≥3.75μm× 3.75μm； 光譜：彩色； 支持自定義AOI，降低分辨率、f≥16mm F1.4：12毫米工業(yè)鏡頭，百萬像素相機； 配套同軸光源，光源大小≥80mm×80mm；準(zhǔn)環(huán)形光源，直徑≥70mm，照射角度≥90度，帶模擬控制器；配套同軸光源及光源控制器：發(fā)光窗口≥50mm*50mm含調(diào)光控制電源；機器視覺兼視覺開發(fā)環(huán)境。 7、快換單元：由4種夾具組成，配合機器人使用作搬運、涂膠、焊接、碼垛等用途。配置快換公頭1個、快換母頭4個、搬運夾具2套、涂膠夾具1套、焊接工具1套、電磁閥3個，并標(biāo)準(zhǔn)固定機構(gòu)，移動式底板。 8、模擬變位機：變位機夾具可以和工業(yè)機器人進(jìn)行模擬焊接、拋光打磨、噴涂等協(xié)同作業(yè)；變位機行程≥±45°；氣缸行程≥30mm；自動夾具采用導(dǎo)桿氣缸驅(qū)動，配置漫反射光電傳感器。變位機采用行星齒輪減速配套市場主流伺服電機控制。 9、工業(yè)機器人末端安裝電磁吸盤，可匹配多種夾具。同時至少配備4種工裝夾具，夾具有專門的工具架安放，每個夾具的負(fù)重至少在3kg以上。按照實訓(xùn)項目的要求可分別配合工業(yè)機器人完成物料夾取、軌跡模擬、打磨拋光、寫字繪圖等工作。 10、實驗室智能電源管理系統(tǒng) 實訓(xùn)室總體智能電源管理系統(tǒng)由主電路、控制電路、檢測保護(hù)電路、顯示電路、語音報警電路等組成，整個實驗室配置一套管理系統(tǒng)。投標(biāo)時現(xiàn)場演示以下10.1-10.4項功能視頻。 主要功能： 10.1上電系統(tǒng)自測 （1）主電路及控制電路上電后對線路系統(tǒng)進(jìn)行輸入電壓的過壓、欠壓；線路對地漏電；輸出負(fù)載過流的檢測，任一故障存在電源輸出斷開。 （2）故障內(nèi)容有相應(yīng)文字顯示。 （3）對故障進(jìn)行語音報警。 10.2運行檢測保護(hù) （1）輸入過壓、欠壓、輸出過流、漏電，任一故障出現(xiàn)將自動跳閘，實施保護(hù)。 （2）對故障進(jìn)行語音報警。 （3）保護(hù)閥值可進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)置。 10.3漏電功能測試 （1）按下漏電測試按鈕，裝置會自動提供一個漏電測試信號，使保護(hù)器跳閘。 （2）重新進(jìn)行上電進(jìn)入自己檢測狀態(tài)，文字顯示“開機檢測中....”，無故障情況下，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)恢復(fù)供電。 10.4過壓保護(hù) （1）運行中，出現(xiàn)輸入過壓，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。 （2）對應(yīng)的“過壓相”進(jìn)行文字顯示。 （3）語音播報“線路過壓，請注意”。 10.5過流保護(hù) （1）運行中，三相電源中任一相出現(xiàn)過流，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。 （2）對應(yīng)的“過流相”進(jìn)行文字提示。 （3）語音播報“線路過流，請注意” 10.6漏電保護(hù) （1）運行中，三相中任一相出現(xiàn)漏電，實訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。 （2）對“漏電”進(jìn)行文字顯示。 （3）語音播報“線路漏電，請注意”。 10.7電源監(jiān)控 （1）可對各相電壓進(jìn)行數(shù)值顯示及曲線顯示，顯示精度±5V （2）可對各相電流進(jìn)行數(shù)值顯示及曲線顯示，顯示精度±0.1A （3）高壓保護(hù)電壓設(shè)置： ①設(shè)置范圍<300V，輸入1A; ②動作時間：2-5S，輸入單位0.1S （4）欠壓保護(hù)電壓設(shè)置： ①設(shè)置范圍：>154V，輸入單位1V ②動作時間：2-5S，輸入單位0.1S (5)過流保護(hù)電流設(shè)置： ①設(shè)置范圍：<20A,輸入單位0.01A; ②動作時間：0.5-2S，輸入單位0.1S 四、實訓(xùn)平臺可完成的實訓(xùn)項目 （1）工業(yè)機器人現(xiàn)場編程與實訓(xùn)操作 （2）PLC與工業(yè)機器人的通訊技術(shù)實訓(xùn) （3）PLC對工業(yè)機器人的電氣集成控制應(yīng)用 （4）工業(yè)機器人模擬軌跡實訓(xùn) （5）工業(yè)機器人圖形識別實訓(xùn) （6）工業(yè)機器人搬運與碼垛工藝的應(yīng)用 （7）工業(yè)機器人平焊、立焊、曲面焊接工藝的實訓(xùn) （8）工業(yè)機器人復(fù)雜裝配體的組裝實訓(xùn) （9）工業(yè)機器人打磨拋光工藝的實訓(xùn) （10）工業(yè)機器人多用途快換裝置的自由切換和匹配實訓(xùn) （11）PLC基本功能實訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、基本指令、接線、編程下載等） （12）觸摸屏的編程與應(yīng)用 （13）氣動控制元件的安裝與調(diào)試 （14）機器人末端夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計認(rèn)知； （15）機器視覺檢測以及與工業(yè)機器人、PLC的協(xié)調(diào)控制運用 （16）PLC控制伺服電機驅(qū)動小型變位機實訓(xùn)

一、概述        LG-RMD05型 工業(yè)機器人碼垛工作站適用于本科、高職院校機器人相關(guān)專業(yè)開設(shè)的《機器人機械系統(tǒng)》、《機器人控制技術(shù)》、《機器人視覺與傳感技術(shù)》、《工業(yè)機器人應(yīng)用與編程》、《現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用》《可編程控制技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》等課程。 二、技術(shù)性能1、輸入電源：3/N/PE   AC 380V±10%   50Hz；2、工作環(huán)境：溫度–10℃～+40℃，相對濕度＜85%（25℃），海拔＜4000m；3、裝置容量：＜3KVA； 4、供氣氣源：配備空壓機一臺，三聯(lián)件一套。 5、外形尺寸：2400mm×4000mm×1680mm；6、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流、過載保護(hù)裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 三、配置及參數(shù) 系統(tǒng)主要由 1 臺六軸工業(yè)機器人、1 個機器人吸盤夾具、1臺PLC S7-1200 CPU1214、1 個機器人工作臺、1條滾筒輸送線、1個電控裝置等組成，此工位實現(xiàn)搬運，碼垛。工業(yè)機器人含國產(chǎn)六軸工業(yè)機器人本體；控制柜：獨立控制柜、配套控制器；示教器；實訓(xùn)模塊：機器人吸盤夾具模塊、滾筒輸送機模塊、棧板碼垛模塊，紙箱搬運放置模塊組成。電氣控制電路板模塊：包含漏電保護(hù)器、熔斷器、按鈕、中間繼電器等電氣控制元件。 四、實訓(xùn)項目1、工業(yè)機器人實訓(xùn)(1) 工業(yè)機器人的分類及應(yīng)用;(2) 工業(yè)機器人的組成;(3) 工業(yè)機器人的坐標(biāo)系;(4) 工業(yè)機器人的基本規(guī)格;(5) 工業(yè)機器人工作空間;(6) 工業(yè)機器人電氣控制柜;(7) 示教器基本功能與操作;(8) 工業(yè)機器人操作安全注意事項;(9) 手動操作工業(yè)機器人;(10) 工業(yè)機器人的手動運行界面;(11) 工業(yè)機器人的基本操作;(12) 碼垛機器人的編程與操作;(13) 碼垛機器人工作流程;(14) 碼垛機器人搬運工藝分析;(15) 碼垛運動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備;(16) 碼垛示教編程;(17) 工業(yè)機器人操作能力、保養(yǎng)能力；(18) 工業(yè)機器人初、中級編程。2、工業(yè)控制實訓(xùn)(1) 工裝夾具設(shè)計能力、虛擬仿真等實戰(zhàn)能力；(2) 氣動手爪的控制；(3) 氣動、電氣（包含傳感器）、機電綜合運用能力；(4) 機器人高級編程（變位機通信）、碼垛工藝、整體工作站集成等能力；(5) 碼垛搬運的機械傳動與調(diào)試。3、碼垛實訓(xùn)(1) 工業(yè)控制PLC編程；(2) 碼垛搬運的自動化控制；(3) 碼垛工業(yè)機器人的控制。

               LG-IRF06型工業(yè)機器人分揀實訓(xùn)平臺由鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺、典型的機電一體化設(shè)備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、模擬生產(chǎn)設(shè)備實訓(xùn)模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等組成。整體結(jié)構(gòu)采用開放式和拆裝式，實訓(xùn)裝置用于機械部件組裝，可根據(jù)現(xiàn)有的機械部件組裝生產(chǎn)設(shè)備，也可添加機械部件組裝其他生產(chǎn)設(shè)備，使整個裝置能夠靈活的按教學(xué)或競賽要求組裝具有生產(chǎn)功能的機電一體化設(shè)備。模塊采用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和抽屜式模塊放置架，互換性強；按具有生產(chǎn)性功能和整合學(xué)習(xí)功能的原則確定模塊內(nèi)容，使教學(xué)或競賽時可方便的選擇需要的模塊。設(shè)備需完全符合電工電子全國職業(yè)技能大賽所要求，同時還要求具有可拓展功能，可以組成更加大型的生產(chǎn)模擬系統(tǒng)，以配合各個用戶學(xué)校不同層次，不同專業(yè)的教學(xué)及培訓(xùn)要求。一、技術(shù)參數(shù)1、交流電源：三相五線 AC 380V±10%  50 Hz。2、溫度：-10～40 ℃；環(huán)境濕度：≤90%（25℃）。3、安全保護(hù)措施：具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強度安全型實驗導(dǎo)線。二、設(shè)備結(jié)構(gòu)1、實訓(xùn)裝置臺架為鋁合金導(dǎo)軌式，實訓(xùn)考核裝置PLC模塊的I/O 端子、變頻器的接線端子、各常用模塊與PLC的連接端子，均與安全插座連接，使用帶安全插頭的導(dǎo)線進(jìn)行電路連接；各指令開關(guān)、光電開關(guān)、傳感器和指示元件的電路，則通過端子排進(jìn)行連接。插拔線連接電路與端子牌連接電路相結(jié)合，既保證學(xué)生基本技能的訓(xùn)練、形成和鞏固，又保證電路連接的快速、安全和可靠。2、鋁合金導(dǎo)軌式實訓(xùn)臺：可以安裝送料機構(gòu)、工業(yè)機器人、傳輸分揀機構(gòu)、實訓(xùn)模塊及PLC主機等可以放置在拉出式的支架上。3、觸摸屏：MCGS7022EX,模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鐵質(zhì)噴塑板。4、PLC模塊及變頻器模塊：三菱FX3U-32MR；變頻器：FR-D720S 0、4KW；模塊材料要求：高強度塑料外殼、重量輕，面板是鋁塑板，圖案、文字符號采用進(jìn)口油墨絲印。5、電源模塊：三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個。6、按鈕模塊：24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉(zhuǎn)換開關(guān)2只，蜂鳴器1只，復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只。7、一體化接線排：接線排殼體上兩側(cè)相對設(shè)置有一初級接線區(qū)（接線端子）和一次級接線區(qū)（安全插座）；接線端子與對應(yīng)的安全插座通過導(dǎo)電彈性件連接；接線排殼體邊緣卷折，設(shè)有固定用的螺孔，可以固定在實訓(xùn)桌上。8、螺旋上料機構(gòu)：工件庫1件，物料推出機構(gòu)1件，接近開關(guān)1只，減速電機1只，主要完成將工件庫中的工件依次推出。9、工業(yè)機器人本體         采用六自由度工業(yè)機器人系統(tǒng)，由機器人本體、機器人控制器、示教單元、輸入輸出信號轉(zhuǎn)換器和抓取機構(gòu)組成。 （1）機器人本體由六自由度關(guān)節(jié)組成，固定在型材實訓(xùn)桌上，具有6個自由度，串聯(lián)關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人安裝方式包括地面安裝、掛裝、倒裝（2）第1軸工作范圍：≧+170°/-170°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧370°/s，臂展≧198mm，功率≧200W。（3）第2軸工作范圍：≧+110°/-110°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧400°/s，臂展≧141.25mm，功率≧400W。（4）第3軸工作范圍：≧+40°/-220°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧430°/s，臂展≧260mm，功率≧200W。（5）第4軸工作范圍：≧+180°/-180°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧300°/s，臂展≧25mm，功率≧100W。（6）第5軸工作范圍：≧+125°/-125°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧600°/s，臂展≧280mm，功率≧100W。（7）第6軸工作范圍：+360°/-360°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧600，臂展≧86.5mm，功率≧100W。（8）最大臂展：≧600mm（9）有效負(fù)載：≧5kg （10）整機重量：≧23.50KG （11）防護(hù)等級：≧IP65 （12）重復(fù)定位精度：≧±0.05mm 10、物料分揀裝置：傳送帶通過三相異步電動機驅(qū)動，在傳送帶端點處設(shè)計有落料口，通過光電傳感器檢測物料；傳送帶上裝有三個出料槽，對應(yīng)位置有電感傳感器、光纖傳感器等，同時正對料槽位置裝有推料氣缸，共計三個氣缸。傳送帶采用可拆卸的鋁合金支架。氣缸及附屬傳感器選用SMC。 三、配置清單 序號 名稱 主要元件或型號、規(guī)格 數(shù)量 1 實訓(xùn)桌 1190×800×840 mm桌臺采用的是30*60的鋁型材 1張 2 觸摸屏模塊 昆侖通態(tài)7022EX 1塊 3 PLC實訓(xùn)模塊 三菱FX3U-32MR 1塊 4 變頻器模塊 三菱FR-D720S 0.4KW 1塊 5 電源模塊 三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）1個，單相電源插座2個； 1塊 6 按鈕模塊 24 V/6 A兩組5V/6 A一組；急停按鈕1只，轉(zhuǎn)換開關(guān)2只，蜂鳴器1只，復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只； 1套 7 物料傳送機部件 三相交流減速電機（AC380V/AC220V，輸出轉(zhuǎn)速130r/min）1臺，送料盤1個，光電開關(guān)1只； 1套 8 工業(yè)機器人 國產(chǎn)6軸、3公斤 1套 9 皮帶輸送機部件 三相減速電機（380 V，輸出轉(zhuǎn)速40r/min）1臺，平皮帶1400×100×1.5 mm 1條； 1套 10 物件分揀部件 單出桿氣缸3只，金屬傳感器1只，光傳感器2只，磁性開關(guān)3只，物件導(dǎo)槽3個，單控電磁換向閥3只 1套 11 接線端子模塊 接線端子和安全插座 1塊 12 物料 金屬2個，尼龍黑白各2個 6個 13 安全插線 　 1套 14 氣管 Φ4\Φ6，氣管為藍(lán)色，每臺配有足量氣管 1套 15 PLC編程線纜 　 1條 16 觸摸屏與計算機通信線 　 1條 17 觸摸屏與PLC通信線 　 1條 18 配套工具 　 1套 19 產(chǎn)品配套U盤 　 1套 20 靜音空氣壓縮機 0Mpa-0.8Mpa，氣泵噪音≦65分貝，符合國家標(biāo)準(zhǔn) 整個教室一套 21 三相電機 180W 1臺 四、部分實訓(xùn)項目1、氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試（1）氣動方向控制回路的安裝。   （2）氣動速度控制回路的安裝。（3）氣動順序控制回路的安裝。     （4）氣動機械手的安裝。（5）氣動系統(tǒng)氣路的連接。       （6）磁性開關(guān)的位置調(diào)整。（7）氣動系統(tǒng)調(diào)試。        （8）擺動控制回路的安裝。2、變頻器的安裝與調(diào)試（1）變頻器與交流電機主電路的連接。 （2）變頻器面板的參數(shù)設(shè)置與操作。（3）變頻器面板控制交流電機調(diào)速。（4）通過變頻器外部端子控制電機啟停。3、機電設(shè)備的安裝與調(diào)試（1）傳動裝置同軸度的調(diào)整。    （2）皮帶輸送機的安裝與調(diào)整。（3）搬運機械手設(shè)備安裝與調(diào)試。  （4）物件分揀設(shè)備的安裝與調(diào)試。（5）送料設(shè)備的安裝與調(diào)試。  （6）自動生產(chǎn)線設(shè)備安裝與調(diào)試。4、電氣控制電路的安裝與PLC編程（1）電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的連接與程序編寫。（2）電動機調(diào)速控制電路的連接與程序編寫。（3）皮帶輸送檢測程序編寫。          （4）氣動順序動作控制程序編寫。（5）氣動機械手控制程序編寫。        （6）機電一體化設(shè)備控制程序編寫。（7）自動生產(chǎn)線控制程序編寫。5、自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試（1）多種傳感器的安裝與調(diào)試。     （2）皮帶輸送檢測的自動控制。（3）機械手的自動控制。       （4）機電一體化的自動控制。（5）PLC控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。    （6）自動生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試。6、觸摸屏基本控制及設(shè)置（1）觸摸屏的接線和基本參數(shù)設(shè)置。（2）基于觸摸屏控制方式的基本指令編程練習(xí)。（3）PLC、觸摸屏與變頻器通信控制。7、可用于考核或技能競賽，可考察的職業(yè)能力（1）機械構(gòu)件的裝配與調(diào)整能力。         （2）機電設(shè)備的安裝與調(diào)試能力。（3）電路安裝能力。          （4）氣動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力。（5）機電一體化設(shè)備的控制程序的編寫能力。 （6）自動控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試能力。 8、四軸機械手實訓(xùn) （1）工業(yè)機器人現(xiàn)場編程與實訓(xùn)操作 （2）PLC與工業(yè)機器人的通訊技術(shù)實訓(xùn) （3）PLC對工業(yè)機器人的電氣集成控制應(yīng)用 （4）工業(yè)機器人搬運工藝的應(yīng)用 （5）傳送帶和機器人協(xié)作控制的實訓(xùn)

針對高粉塵、強腐蝕、易結(jié)疤的惡劣工業(yè)環(huán)境，研究具有防塵、抗腐蝕、防結(jié)疤功能的機器人機構(gòu)，并基于光機電一體化技術(shù)和機器視覺技術(shù)實現(xiàn)對顆粒物料進(jìn)行自動取樣和非接觸動態(tài)在線檢測，降低技術(shù)人員在惡劣環(huán)境下工作的時間長度，同時提高粒度檢測的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。  工作流程： （1）機械臂取料：從生產(chǎn)線上進(jìn)行取樣； （2）物料傳送：對采集樣本進(jìn)行打散、干燥、運輸； （3）粒度檢測：基于機器視覺實現(xiàn)樣本的非接觸檢測 （4）返還樣本：將檢測后的樣本返還至生產(chǎn)線； 性能指標(biāo)： （1）總體重量: 1000 kg； （2）取樣行程: 1~2 m； 取樣速度: 2-5 kg/min; 工作時間：24 h/天； （4）檢測范圍：直徑 0.5-25 mm （5）重復(fù)精度：<2%  主要特點與功能： （1）采用仿生外骨骼、驅(qū)動器遠(yuǎn)置、自清潔機構(gòu)實現(xiàn)機器人的防塵、防結(jié)疤； （2）通過雙CCD提高檢測精度與速度； （3）基于視覺伺服實現(xiàn)采樣和檢測速度的自動控制； （4）建立粒度檢測數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)檢測結(jié)果的實現(xiàn)顯示和歷史數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程查詢；（5）實時數(shù)據(jù)與生產(chǎn)控制DCS系統(tǒng)連接，將檢測數(shù)據(jù)用于生產(chǎn)造粒參數(shù)控制      

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，醫(yī)院、車站、機場等大型場所的規(guī)模和數(shù)量不斷擴大，其保安巡邏 自動化需求將日趨迫切。目前依賴于人力巡邏或CCD定位監(jiān)控已不能滿足夜間保安的要求， 采用保安巡邏機器人實行定時、定點監(jiān)控巡邏與不間斷流動巡邏結(jié)合將是目前最佳的解決方 案。 為了實現(xiàn)保安巡邏的各項功能，使系統(tǒng)在總體性能上滿足實時性、可靠性和方便性的要 求。遠(yuǎn)程操作計算機遠(yuǎn)離移動機器人的工作現(xiàn)場，操作者通過這臺計算機實現(xiàn)對機器人的遠(yuǎn)程 操作控制，其實現(xiàn)的功能有：網(wǎng)絡(luò)通信、視頻的解壓縮和顯示、非視覺傳感器信息的可視化顯 示、移動機器人工作狀態(tài)的顯示和接收操作者通過控制設(shè)備對移動機器人下達(dá)的控制命令。 移動機器人平臺由移動機器人信息處理及操作系統(tǒng)、道路識別系統(tǒng)、視頻采集系統(tǒng)、非視 覺傳感器信息采集系統(tǒng)和伺服驅(qū)動系統(tǒng)組成，其中移動機器人上位機系統(tǒng)實現(xiàn)的功能有：網(wǎng)絡(luò) 通信、視頻信息壓縮、視頻信息識別、非視覺傳感器信息的處理、移動機器人的運動規(guī)劃和運 動控制。本項目創(chuàng)新點如下： (1) 基于區(qū)域矢量化道路識別 對車道線進(jìn)行區(qū)域矢量化，并對獲取的車道線進(jìn)行數(shù)學(xué)分析及建模，用以后續(xù)的自動導(dǎo)航 控制。 (2) 基于多信息融合的自動導(dǎo)航 本巡邏機器人自動導(dǎo)航系統(tǒng)采用多信息融合，結(jié)合視覺信息和GPS定位。視覺信息用來識 別車道線進(jìn)行導(dǎo)航，而GPS可以提供必要的導(dǎo)航信息，對視覺信息的不足進(jìn)行補充。 (3) 巡邏機器人組網(wǎng)及遠(yuǎn)程控制 巡邏機器人控制系統(tǒng)接入無線網(wǎng)絡(luò)，可以通過控制端PC對機器人發(fā)送指令，使其按所發(fā) 送的指令自動到達(dá)指定站點。機器人之間應(yīng)該也能夠互相通信，這樣才能夠及時的避免沖撞以 及交換信息。

華南理工大學(xué)焊接裝備團隊經(jīng)過多年艱苦努力，成功開發(fā)出面向復(fù)雜水下空間環(huán)境的機器人水下焊接制造系統(tǒng)，在水下機器人移動平臺、水下機器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺檢測、工藝過程計算模擬、質(zhì)量評價等關(guān)鍵核心技術(shù)取得了突破。研制的機器人水下焊接系統(tǒng)已在中廣核等進(jìn)行示范應(yīng)用，可應(yīng)用于強核輻射環(huán)境水下焊接與在役修復(fù)，水下焊接制造過程穩(wěn)定，焊縫成形美觀，焊接接頭質(zhì)量優(yōu)良。通過產(chǎn)學(xué)研用合作，部分核心技術(shù)已在國內(nèi)焊接設(shè)備上市公司等進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)化。 相關(guān)研究成果已申請國際PCT 5項、國家專利81件（發(fā)明42件），軟件著作權(quán)登記21件。研究工作被科技日報作為35項卡脖子技術(shù)之一（第28項）進(jìn)行了重點報道，人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、中國新聞網(wǎng)等主流媒體都做了相關(guān)報道。 黨中央、國務(wù)院高度重視海洋經(jīng)濟發(fā)展，作出了建設(shè)海洋強國的重大戰(zhàn)略部署。機器人水下焊接制造技術(shù)不僅可以滿足海洋資源開發(fā)裝備現(xiàn)場制造、在役修復(fù)的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權(quán)裝備在惡劣環(huán)境下的自動化維保能力，也能夠應(yīng)用于核電站強核輻射環(huán)境應(yīng)急事故緊急修復(fù)處理。水下機器人焊接制造技術(shù)是科技日報重點報道的35項卡脖子技術(shù)之一。總體技術(shù)方案電站現(xiàn)場機器人水下焊接實驗知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

發(fā)明專利CN201610351466.5

圍繞以機器人代替巡視人員完成室外變電站設(shè)備日常檢查的巡檢工作新模 式，重點突破巡檢機器人的自主導(dǎo)航、半自主導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的人機交互控制、 非接觸式設(shè)備檢測等關(guān)鍵技術(shù)，研制變電站巡檢機器人系統(tǒng)，完成集成演示并實 現(xiàn)示范應(yīng)用，引領(lǐng)特種智能機器人技術(shù)發(fā)展，為少人值班、無人值班變電站的安 全運行提供技術(shù)保障。技術(shù)關(guān)鍵1） 巡檢機器人的定位、導(dǎo)航算法、巡檢機器人的定位：導(dǎo)航算法是巡檢機器人實現(xiàn)自主運動的核心技術(shù)，可提 高機器人的智能。2） 自動返回充電技術(shù)：自動返回充電技術(shù)是提高機器人工作效率，保證其自主工作的關(guān)鍵。3） 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的機器人遙控技術(shù) 應(yīng)用前景：：隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國超高壓、高壓變電站的數(shù)量還將在相當(dāng)長的 一段時間內(nèi)保持快速增長。變電站對變電站巡檢機器人的需求量將不斷增大，推 廣應(yīng)用前景更廣闊。變電站巡檢機器人目前在500KV變電站已有推廣應(yīng)用，隨 著變電站巡檢機器人性能提高、功能完善、價格下降，有望進(jìn)一步擴大在500KV 及以下變電站推廣應(yīng)用。