人工智能机器人与视觉研训平台

人工智能机器人与视觉研训平台

人工智能机器人与视觉研训平台是一款专为人工智能教育方向设计的科研和教学实训平台。平台以强大的AI计算中心为基础，结合高精3D摄像头、2D摄像头、协作机器人、电夹爪、气动软爪、麦克风和扬声器等先进的外设，构建一个功能完备的AI实训平台。平台融合机器视觉、深度学习、智能语音等人工智能的基础通用技术，以实训案例为主，结合了智能制造人才认证实训系统、数字孪生等实际应用场景，设计众多的人工智能应用案例。 深度学习、智能语音等人工智能智能制造的基础通用技术，以实训案例为主，结合智能制造、数字孪生等实际应用场景，设计众多的人工智能智能制造应用案例。 

智能制造工程人才认证实训系统包含电气化自动认证平台、可编程控制系统套件、工业级触摸屏、标准变频驱动控制系统套件、小型自动化可编程控制器、工业以太网交换机、稳压电源、连接器、电缆等。参数要求如下：

一、电气化自动认证平台

1.电气自动化认证平台整体要求

（1）模块化设计，每个模块须具有独立的实验功能，可独立实验也可组合实验。

（2）平台须满足的效果：可以模拟啤酒灌装生产线真实生产工艺，从供瓶（大瓶、小瓶）、供料（加热巴氏杀菌）、灌装（称重）、装配（供盖、旋盖）等单元组成，通过电气自动化认证培训，投标人需培训采购人学员掌握中大型及小型控制器、人机界面、变频器、工业总线、电气控制、自动化生产线的相关技术和实践技能，以及具备对工业控制系统的设计、安装、操作、编程与调试、运维的应用能力。

2.电气自动化认证平台组成，产品组成应至少包含以下基础内容：

（1）实训平台

①架体材质：整体应采用6060型工业铝型材搭建。

②台板材质：应采用30150型材搭建。

③台面板上应带有T型槽。

④台架四周和底部材质：钣金拼接，台架前面须安装工具柜，右侧须配备多层抽屉，台架左侧须配备安装集成式电磁阀岛。

⑤台架底部须装有脚轮。

⑥实训台架整体尺寸：≤1000mm*870mm*764mm。

#（2）搬运单元

①搬运单元至少须包含以下内容：直线运动模组、气缸、夹爪、交流电机、减速机、传感器、编码器等。

②单元功能：完成向各个模块之间传输工作，直线运动采用变频器控制，通过编码器实现定位功能。

#（3）供瓶单元

①供瓶单元至少须包含以下内容：传输线、阻挡机构、传感器等。

②传输线至少须包含以下内容：底板、支撑板、侧板、挡边、主动端机构、被动端机构、皮带、气缸、电机等。

③采用直流电机控制，传输线两边须安装挡板，通过气缸控制瓶子的阻挡与供料，末端须安装传感器。

④需具备以下功能：支持分别提供小瓶与大瓶，根据系统控制要求实现单独或连续供瓶也可以大与小瓶交叉供瓶，瓶子到位后由搬运单元机械手运送至下一工作站。

#（4）灌装单元

①灌装单元至少须包含以下内容：供料水箱、直线运动模组、清洗模块、灌装模块、称重模块等。

②机械手将空瓶放入直线运动模组上，运动模组先模拟清洗，清洗完成后进行灌装、灌装完成后进行称重，称重完成后直线运动模组将瓶子返回至初始位，由搬运单元机械手运送至下一工作站。

#（5）装配单元

①装配模块至少须包含以下内容：四工位旋转工作台、供盖机构、旋盖机构、检测机构等。

②搬运机械手将瓶子放入转盘指定工位，完成检测、旋盖等功能。检测完成后机械手将瓶子运送至下一工作站。

#（6）分拣机构

①分拣机构至少须包含以下内容：滑道和支架等。

②需具备的功能：当搬运单元将成品瓶子搬运至分拣单元时，夹爪松开，瓶子能够自动滑入槽中，共三组滑道，至少存放8个瓶子。

（7）智能制造相关联合培训要求

①培训点授权时长：≥2年。

②在授权期内，采购人可开展培训和认证，学生自愿参加本合作课程的考试，通过认证考试后可获得PLC制造厂商智能制造工程人才认证证书，PLC制造厂商应提供证书在线查询功能，认证平台应长期有效。 

（8）讲师培训认证

①培训时长：不少于10天。

②人数：不少于2人。

③上课形式：线下教学。

（9）实训设备的教学资源

①需根据采购人要求提供相应的课程建设资源及素材（电子版和纸质版）。

②配套教学视频。

（10）智能制造工程人才认证实训系统应具备在线学习平台。提供生产厂家官方网站截图或产品白皮书或第三方机构检验报告或其他相关证明材料。

（11）投标人所投智能制造工程人才认证实训系统应具备一试双证能力。提供生产厂家官方网站截图或产品白皮书或第三方机构检验报告或其他相关证明材料。

二、可编程控制系统套件需至少包含以下内容：

1.1个可编程控制系统，工作存储≥250KB/1MB；本体带≥16路数字量输入，16路数字量输出，5路模拟量输入，2路模拟量输出。其中带≥6路计数器，最大输入频率100KHz。

2.1个存储卡，≥12MB。

3.1根以太网电缆，≥6米。

4.1根导轨，长≥300mm。

5.1个配套电源模块，24V/8A。

6.1套正版专业版PLC编程软件。

三、工业级触摸屏

1.面板≥7英寸。

2.至少带有工业以太网等两种及以上接口。

3.面板集成需带有≥2个RJ 45端口的交换机。

四、标准变频驱动控制系统套件。

1.控制单元，内置ProfiNET通讯口。

2.支持矢量控制和定位任务。 

3.SD卡≥ 215 MB。

4.0.75KW功率单元带制动斩波器。 

5.USB数据线长度≥3米。

6.三相，带通讯接口。

五、小型自动化可编程控制器

1.类型：PLC控制器。

2.支持工业以太网通讯。

3.控制器本体配置≥14通道直流数字量输入信号，≥10通道直流数字量输出信号，≥2通道模拟量输入信号，≥2 通道模拟量输出信号。

4.供电电源：直流 DC24 V。

5.工作内存：≥100KB。

六、工业以太网交换机

1.≥8口工业以太网交换机。

2.网卡：10/100 Mbit/s。

3.LED灯防护等级≥IP20。

4.电源类型：24V AC/DC。

七、稳压电源（2只）

输入：120/230V AC，输出：24V DC/ 10A。

八、连接器（10只）

RJ45连接器。

九、电缆（10米）

GP2*2。

十、人工智能机器人与视觉研训平台以强大的AI计算中心为基础，结合高精3D摄像头、2D摄像头、协作机器人、电夹爪、气动软爪、麦克风和扬声器等先进的外设，构建了一个功能完备的AI实训平台。平台融合机器视觉、深度学习、智能语音等人工智能的基础通用技术。

1. 协作机器人

（1）工业机器人核心参数

自由度：≥6轴

有效负载：≥1kg，适配轻量型抓取、装配等任务

自重：≥8.7kg

工作半径：≥580mm

重复定位精度：≤±0.1mm；

（2）运动性能参数

关节1：运动范围≥±360°，最大速度≥120°/s

关节 2：运动范围≥±120°，最大速度≥120°/s

关节 3：运动范围≥±125°，最大速度≥120°/s

关节 4：运动范围≥±360°，最大速度≥180°/s

关节 5：运动范围≥±120°，最大速度≥180°/s

关节 6：运动范围≥±360°，最大速度≥180°/s

工具端最大速度：≥1.5m/s

运动控制周期：≤0.5ms

安全响应速度：≤10ms 级

安装方式：支持任意角度安装

（3）电气与接口参数

功耗：额定功耗≤150W

工作温度：0℃~50℃

防护等级：≥IP40

工具I/O端口：不少于数字输入2路、数字输出2路、模拟输入1路（M8接口规格）

工具I/O电源：支持24VDC稳定供电

连接电缆：长度≥6m，

（4）电控柜

输入电源：DC 20V~60V

输入电流：≤40A

尺寸：约180mm×128mm×47mm（L×W×H）

重量：≤1.1kg

防护等级：≥IP20

I/O端口：不少于7路可配置输入输出端口，支持灵活扩展

I/O电源：支持24VDC供电

安装方式：支持面板安装/导轨安装

通信协议：标配 TCP/IP、Modbus TCP、Modbus RTU、Profinet、Ethernet/IP，兼容工业控制系统

2. 3D工业相机

采用主动双目技术，确保近距离测量的高精度性能，搭载2组红外激光器，为3D成像提供稳定光源支持。

（1）深度图帧率（自由采集模式）：

1280x800 分辨率下，帧率≥7fps；

640x400 分辨率下，帧率≥7fps；

320x200 分辨率下，帧率≥7fps。

（2）彩色图帧率（自由采集模式）：

1920x1080 分辨率下，帧率≥10fps；

1280x720 分辨率下，帧率≥11fps；

640x360 分辨率下，帧率≥11fps。

（3）图像输出：支持深度图、彩色图、红外图、点云图输出，且具备RGB-D对齐功能。

（4）测距范围：300mm~1300mm。

（5）视场参数：

近视场：≥360mm x 250mm @ 300mm；

远视场：≥1675mm x 1065mm @ 1300mm。

（6）Z方向距离精度：在300mm~1300mm 测距范围内。

3.机器视觉开发平台

（1）支持操作系统：Windows 10、Ubuntu 20.04 LTS；其他Linux平台提供Docker部署方案。

（2）兼容性：全面兼容全系列图漾3D工业相机及 TCP/IP 协议机械臂。

（3）开发模式：图形化低代码开发平台，支持拖曳式编程，通过拖拉组件并连线即可完成模型搭建，无需编写底层代码。投标人需在投标文件中提供所投产品截图不少于2张。要求需包含第（3）项内容。

（4）一键安装：提供便捷的一键安装功能，降低部署门槛,是理想的教学设备。

（5）算子资源：内置130+种算子单元，覆盖2D/3D视觉算法库、深度学习模块等核心功能。

（6）二次开发支持：提供C++/Python 两种语言的二次开发接口，支持扩展开发用户私有算子。

（7）核心功能模块：包含手眼标定、机器人运动模拟仿真工具等，满足物体识别和分割、机器人引导、机器人运动仿真等应用开发需求。投标人需在投标文件中提供所投产品截图不少于2张。要求需包含第（7）项内容。

（8）交互与可视化：配备Dashboard交互式图形界面，集流程搭建与项目配置于一体；支持仿真界面高效调参，并可实时同步更新到正式环境。

4. 2D视觉系统

像素规格：≥600万像素，分辨率≥3072 × 2048

传感器配置：像元尺寸 ≤2.4μm×2.4μm，靶面尺寸1/1.8”。

最大帧率：全分辨率（3072×2048）≥19.1fps

动态范围：≥71.3dB

信噪比：≥41.3dB

图像调节功能：支持自动/手动调节增益（0~24dB）、曝光时间（25μs~2.5sec）、白平衡、LUT、Gamma 校正；植入 CCM 功能，彩色图像质量优异

图像格式：支持 Bayer RG 8/10/12、YUV422Packed、RGB 8等像素格式；

数据接口：千兆以太网（1000Mbit/s）

数字I/O：6-pin P7接头，含1路光耦隔离输入、1路光耦隔离输出、1路双向可配置非隔离I/O

供电方式：9~24VDC，支持 PoE 供电；典型功耗≤2.5W@12VDC

镜头接口：C-Mount

物理尺寸：29mm×29mm×42mm，重量约100g；支持四面安装

防护等级：IP40

工作环境：温度 - 30℃~60℃，湿度 20%~95% RH（无冷凝）；存储温度 - 30℃~70℃

5.AI智能语音模块

接口：RS485/TTL/RS232

供电电压：7-24V宽电压

工作电流：待机时≥78mA，音频播放时约500mA(跟音量大小有关)

Flash：≥4M

CPU主频：≥168MHz

音频：≥16kHz采样率/WAV

词条量：300-500条，跟长度有关。

支持语言：中文普通话/英文/命令词自学习

NLP自然语言处理：支持

音频功率放大器：5.4W

麦克风数量：≥2（1路拾音麦克风，1路算法麦克风）

工作环境温度：-40℃到85℃

6.电动夹爪模块

（1）核心性能参数

最大抓力：≥50N

最大抓取范围：≥10mm

最大速度：≥20mm/s

夹角规格：闭口 16°，行程 10mm

（2）电气与功耗参数

工作电压：12-30V，最大工作电流≤3A

低电流待机功耗：≤50mA

通电能力：支持长时间连续通电运行

（3）环境适应性参数

工作温度：-10℃~40℃

相对湿度：≤85% RH（无冷凝）

防护等级：≥IP65

（4）结构与安装参数

安装方式：支持正侧装、侧侧装两种安装形式

材质配置：夹头采用钢材质，夹体采用 6061 铝材质

（5）功能扩展要求

信号输出：具备带夹紧信号输出功能，可实时反馈夹爪工作状态