机电一体化系统集成技术实训室需求说明

名称具体配置数量虚拟仿真实训管理平台（核心产品）1、平台具有后台管理及前端应用两部分，能够通过前后端应用完成对于数字孪生仿真系统的门户管理、课程管理、账户管理以及工程案例管理（包含27个用户节点）。2、网络云盘功能：支持用户自定义上传图片、视频、三维工程图以及软件包等。3、课程管理功能：具有课程分类、课程标签、课程添加、课程编辑功能，支持插入视频、图片、文件以及下载链接的编辑器，课程内容可推送至前端门户网站以及3D仿真软件之中。4、模型管理功能：软件可通过公共云盘、私有云盘添加自定义或3D工程场景，仿真场景可推送至前端门户网站以及3D仿真软件之中。5、门户管理功能：采用交互式的设计，提供用户自定义门户的编辑，包含banner图、文字介绍、导航链接、以及菜单编辑功能，能够一键生成自定义的仿真门户。6、账户管理功能：支持Excel批量管理，支持后台对账户的增加、删除、编辑、管理功能。7、统计功能：具有在线登录及软件使用的统计功能，能够显示登录的统计图表。8、用户日志：具有软件平台登录和使用日志功能。1套机械部件装配准备虚拟仿真资源一、知识点植入：1、基于一套完整的数字化产线，对机械设备认知、操作、构建的教学仿真；2、基于CAD三维机械零件制图，模型编辑，以及在智能工厂的应用；3、基于智能工厂的机械设备运行与认知；二、教学方式：1、教（在虚拟环境中用户可以在系统提示下一步步完成该部分的知识点实操）；（1）提供一套完整的C/S在线仿真平台软件，具有智能工厂虚拟产线的认知与应用仿真；（2）基于一套完整的数控及仓储自动化产线，包含立体仓储、工业机器人、机器人行走轴、机器视觉系统、数字看板、缓存仓储、数控车床、数控铣床、输送带以及机器视觉系统等；（3）具有完整在线的产线视频引导介绍、实验手册的引导；2、练（通过C/S软件，学生可进行自定义装配和模型训练）（1）基于C/S软件端进行仿真与实践，软件具有较好交互性，可设置可设置高、中、低显示画面质量，支持中文、英文切换；（2）软件配套丰富的工程模型库，支持用户拖拽式建模，包含工业机器人、数控机床、输送带、气动零件库以及工业零件组件库等；（3）具有用户自定义模型库，支持STP、STEP、IGS、IGES、FBX模型导入编辑，支持模型的一键简化功能，支持对模型的尺寸、中心点、材质、模型树修改、用户自定义贴图纹理功能；（4）软件支持用户自定义搭建工程打包功能，能够通过软件将虚拟3D仿真场景打包为工程包，其中工程包包含了三维仿真场景的贴图、自定义导入的模型、标准模型库数据；（5）所编辑的三维工程模型，可通过该软件进行虚拟控制仿真，并支持多种类型的控制器综合仿真应用，包含PLC、运动控制、机器视觉、工业机器人示教器、以及嵌入式单片机控制器等；3、考（通过B/S在线操作，软件自动生成计时和评分）。（1）基于B/S在线仿真平台软件，具有在线操作及评分功能；（2）软件可自动生成实验评分结果，根据学生操作的步骤和时长自动评分；（3）具有在线实验时长、实验结果、评分说明以及实验任务要求引导；1套机械部件装配虚拟仿真资源一、知识点植入：1、机器人本体在虚拟工厂中的安装与调试仿真；2、工业机器人末端执行器装配方法、末端执行器自动更换系统装配方法；3、基于液压与气压传动系统、元件使用方法、安全防护装置装配方法；4、基于数控产线的智能工厂虚拟化搭建与考核仿真；二、教学方式：1、教（在虚拟环境中用户可以在系统提示下一步步完成该部分的知识点实操）（1）采用B/S在线仿真平台，具有在线视频指导功能；（2）具有完整的在线实验手册，能够引导学生进行一步步的操作；（3）软件中支持用户自定义视角与操作，具有三维导航球，可支持用户三维交互，支持用户正交视角和三维视角进行观看；2、练（在虚拟环境中用户可以自主进行该部分的知识点实操，具有一定在线提示）（1）采用C/S在线仿真平台，具有该智能产线单元的模型库，包含机器人行走轴、快换支架、一体大屏、输送带、视觉支架、机器人爪具、立体仓储、传感器等配件；（2）学生能够根据引导一步步完成设备的安装与装配；（3）具有仿真场景，一键复原的功能；3、考（通过B/S在线操作，软件自动生成计时和评分）。（1）基于B/S在线仿真平台软件，具有在线操作及评分功能；（2）软件可自动生成实验评分结果，根据学生操作的步骤和时长自动评分；（3）具有在线实验时长、实验结果、评分说明以及实验任务要求引导；（4）具有仿真实验任务一键提交功能；1套机械部件功能检查与调试虚拟仿真资源一、知识点植入：1、机器人运动控制与坐标系学习；2、智能产线的数控铣床手动操作与调试；3、智能产线的数控车床手动操作与调试；4、智能产线的虚拟调试与控制仿真；二、教学方式：1、教（通过B/S平台，用户可以在系统提示下一步步完成该部分的知识点实操）（1）基于B/S的在线平台，具有完整的视频指导与操作要求；（2）具有完整的在线实验手册，能够引导学生进行一步步的操作；（3）软件中支持用户自定义视角与操作，具有三维导航球，可支持用户三维交互，支持用户正交视角和三维视角进行观看；2、练（通过C/S软件进行机械模型的模拟控制和仿真）（1）基于C/S软件端进行练习仿真，可进行虚拟控制与编程仿真，软件配置多种类型物理仿真的功能，包含对材质、喷涂、焊接、抓取等功能脚本；（2）喷涂：软件具有喷涂的物理脚本，可设置喷涂的颜色、使能控制，能够自定义喷涂的工具模型在各种执行机械的末端；（3）气动：软件能够仿真旋转气缸、无杆气缸、推杆气缸等，具有气动模型的使能、气压、霍尔反馈信号控制；（4）轨迹：具有焊接、划线、激光、画笔等轨迹类加工的模拟仿真；（5）打标、冲压、喷绘等：软件可通过用户自定义图案设置物理设备加工的效果，且支持设定随机图片的图案功能；（6）抓取：支持气动爪具、吸盘、机械三爪等多种抓取工艺，并配置有对于耗材的摩擦力、质量等配置；（7）生成：软件支持多种脚本耗材的自动生成，具有纸箱、几何模型、瓶装等模型脚本，支持多种耗材同时生成的脚本控制；（8）图案：支持对耗材模型的图案、材质的配置，能够自定义材质贴图、图案贴图，支持设置随机图片的功能；（9）图形化编程：软件内置图形化机器人编程软件，支持Python及Blockly编程，具有急停、手动/自动切换、IO、机器人示教等功能面板、集成SCARA、Delta、六轴串联、四轴码垛多种机器人控制，支持modbus-tcp通讯、MQTT通讯功能；（10）流程图编辑功能：软件内置流程图制作功能，能够通过流程图拖拽式编程完成对虚拟工厂的逻辑控制与动画编辑；（11）移动机器人仿真调试功能：具有多种移动机器人的模型控制，并配套自定义机器人轨道模型，支持模拟调试移动机器人，并配套移动机器人的虚拟视觉仿真，提供移动机器人人工智能视觉自动行驶应用的功能案例；3、考（通过B/S在线操作，软件自动生成计时和评分）。（1）基于B/S在线仿真平台软件，具有在线操作及评分功能；（2）软件可自动生成实验评分结果，根据学生操作的步骤和时长自动评分；（3）具有在线实验时长、实验结果、评分说明以及实验任务要求引导；（4）具有仿真实验任务一键提交功能；1套电气系统装配准备虚拟仿真资源一、知识点植入：电气图识图方法；电气装配工具的使用方法；仪器、仪表的规格、用途、选择及使用方法；电器元件、导线和电缆线的规格、型号及命名规范。1、伺服电机电气接线与仿真控制；2、步进电机虚拟电气接线与仿真控制；3、变频电机虚拟电气接线与仿真控制；4、智能工厂中的PLC集成与电气接线仿真；5、智能工厂中的工业机器人集成与电气接线仿真；二、教学方式：1、教（在虚拟环境中用户可以在系统提示下一步步完成该部分的知识点实操）（1）基于B/S的在线平台，具有完整的视频指导与操作要求；（2）具有完整的在线实验手册，能够引导学生进行一步步的操作；（3）软件中支持用户自定义视角与操作，具有三维导航球，可支持用户三维交互，支持用户正交视角和三维视角进行观看；（4）具有智能工厂的PLC集成电气接线仿真，软件中具有丰富的电气模块库，支持用户拖拽电气接线与仿真，配置电气原理图；（5）具有智能工厂的工业机器人集成电气接线仿真，软件中具有丰富的电气模块库，支持用户拖拽电气接线与仿真，配置电气原理图；2、练（通过C/S软件完成对电气接线以及驱动控制仿真训练）（1）基于C/S软件进行虚拟电气接线与控制仿真；（2）电气面板功能：支持自定义添加多控制器仿真，包含PLC、机器人示教器、运动控制、机器视觉、以及嵌入式控制器等，每套控制器均具有独立的电气接口面板，可通过拖拽式配置接线，支持导出接线Excel电气图表；（3）模拟电路仿真：内置虚拟电气画图软件，具有多种电气2D图库（包含PLC、电磁阀、气动阀、变频器、伺服驱动器等），基于虚拟电气接线软件能够与虚拟工厂、控制器构建控制与驱动仿真功能；（4）提供基于3D仿真与电气接线的步进电机控制与集成仿真工程，包含步进电机原理、步进电机驱动接线、步进电机点位控制、复位控制、多轴运动控制仿真案例；（5）提供基于3D仿真与电气接线的伺服电机控制与集成仿真工程，包含伺服电机原理、伺服电机驱动接线、伺服多种运动控制应用仿真案例；（6）提供基于西门子PLC从基础入门、IO控制、PID控制、运动控制以及总线通讯集成、HMI设计的综合仿真资源包，数量≥50个，包含PPT、三维工程、手册、视频指导、源代码工程；3、考（通过B/S在线操作，软件自动生成计时和评分）。（1）基于B/S在线仿真平台软件，具有在线操作及评分功能；（2）软件可自动生成实验评分结果，根据学生操作的步骤和时长自动评分；（3）具有在线实验时长、实验结果、评分说明以及实验任务要求引导；（4）具有仿真实验任务一键提交功能；1套电气系统装配虚拟仿真资源一、知识点植入：1、气动自动化的产线电气接线与控制；2、掌握气动电磁阀的电气驱动与控制方法；3、基于PLC控制的气动自动化驱动与系统集成；4、掌握PLC与机器人系统通讯与集成方法；二、教学方式：1、教（通过在3D仿真环境中一步步操作和指导完成自动化单元的装配和调试）（1）基于一套完整的气动产线自动化仿真，包含上料、加盖、颜色分拣、机器人装箱搬运再到入库的自动化仿真；（2）提供上料、加盖、颜色分拣、机器人装箱搬运再到入库，共计五个环节自动化的仿真视频讲解、实验手册、PPT指导以及仿真案例工程源码；2、练（结合3D仿真能够实现对于电气集成的多种训练与教学应用）（1）PLC仿真功能：软件支持多品牌PLC虚拟仿真、虚实仿真功能，至少包含西门子PLC、三菱PLC等；（2）工业机器人仿真：软件支持多品牌机器人示教编程，至少支持ABB机器人、埃夫特机器人、KEBA机器人等；（3）机器视觉仿真：支持机器视觉仿真功能，内置单目、双目、调焦等多种视觉控件，能够实现虚拟工厂视觉检测仿真；（4）协作机器人仿真：软件支持协作型六轴机器人仿真，能够实现协作机器人的虚拟示教、虚实互动的仿真功能；3、考（能够形成学生操作的全流程记录与仿真应用）。（1）3D软件自带集成了虚拟录屏功能，能够将学生所有的三维操作记录自动录制；（2）3D软件自带了基础截屏功能，能够将仿真的虚拟画面自动拍照为无背景的高清模型场景图；（3）软件中自带仿真场景工程打包功能，能够将仿真工程的3D场景、电气接线、模型工程打包，提交教师端进行结果考核应用；1套电气系统功能检查与调试虚拟仿真资源一、知识点植入：1、工业机器人的电气控制调试与编程方法；2、基于机器人自动化的电气接线原理图的绘制；3、掌握PLC、工业机器人集成系统的电气接线、调试与集成的方法；二、教学方式：1、教（提供一套虚拟仿真3D工程，并基于该仿真提供视频、PPT指导、实验手册等）（1）提供一套完整的机器人自动化集成单元工程，包含气动零件、输送带、机器视觉、以及仓储货架的工程应用；（2）提供基于该工程的仿真案例的讲解视频指导；（3）提供基于该工程的电气配置接线表；（4）提供基于基于该工程的实训手册；2、练（基于虚拟3D工程，学生可完成电气接线到编程控制的集成仿真）（1）虚拟机器人示教编程：能够通过虚拟示教器完成机器人的分拣、抓取、视觉检测的自动化仿真；（2）、可完成基于虚拟PLC的编程与控制仿真，包含PLC编程与控制，HMI集成与仿真；3、考（能够形成学生操作的全流程记录与仿真应用）。（1）3D软件自带集成了虚拟录屏功能，能够将学生所有的三维操作记录自动录制；（2）3D软件自带了基础截屏功能，能够将仿真的虚拟画面自动拍照为无背景的高清模型场景图；（3）软件中自带仿真场景工程打包功能，能够将仿真工程的3D场景、电气接线、模型工程打包，提交教师端进行结果考核应用；1套电气系统装配一、知识点植入：1、掌握HMI人机交互的自动化集成的编程与基础设计方法；2、掌握基于智能工厂系统的HMI集成与应用方法；3、掌握工业数据总线通讯的类型与方法；4、掌握边缘计算网关的设置与总线通讯方法；二、教学方式：1、教（在C/S软件平台中，能够完成一步步的操作与指导）（1）采用C/S在线仿真软件，具有HMI交互与控制、数据总线通讯、数据看板设计实践三部分内容；（2）具有完整的在线实验手册，能够一步步指导实验过程和内容；（3）具有完成在线视频讲解；2、练（基于C/S平台能够完成实训内容的练习和具有相关指导）（1）基于C/S在线平台进行以下内容的系统集成与操作仿真；（2）智能工厂HMI人机交互设计仿真：能够通过虚拟HMI对智能工厂进行数据通讯设置、信号地址配置；（3）工业总线通讯仿真：具有虚拟边缘计算网关，根据实验指导手册能够通过边缘计算软件完成对工业数据总线的配置以及标识设置；（4）数据看板仿真：具有拖拽式的在线工业互联网数据看板，能够按照要求完成数据看板的设计和交互；（5）MES管理应用：提供智能工厂的MES管理系统，具有设备统计、设备监控、订单统计、WMS仓储管理、以及用户管理等功能；（6）提供该智能制造产线系统仿真与集成的完整的PPT、视频讲解、实训手册以及源代码工程；3、考（B/S在线考核和自动评分）。（1）基于B/S在线仿真平台软件，具有在线操作及评分功能；（2）软件可自动生成实验评分结果，根据学生操作的步骤和时长自动评分；1套示教编程与调试虚拟仿真资源一、知识点植入：1、工业机器人基础语法练习；2、多种工业机器人的编程与控制训练；3、掌握机器人基础码垛、焊接、喷涂的编程控制；4、掌握工业机器人与机器视觉集成应用的仿真；二、教学方式：1、教（提供一套虚拟仿真3D工程，并基于该仿真提供视频、PPT指导、实验手册等）（1）提供基于多个种类的虚拟机器人示教编程的工程场景，包含六轴机器人、四轴码垛机器人、SCARA机器人以及协作机器人的应用仿真；（2）提供基于该工程的仿真案例的讲解视频指导；（3）提供基于该工程的电气配置接线表；（4）提供基于基于该工程的实训手册；2、练（基于虚拟3D工程，学生可完成电气接线到编程控制的集成仿真）（1）虚拟机器人示教编程：能够通过虚拟示教器完成机器人的分拣、抓取、视觉检测的自动化仿真；（2）可完成基于虚拟PLC的编程与控制仿真，包含PLC编程与控制，HMI集成与仿真；（3）提供一套虚拟的工业视觉软件平台，该机器视觉软件系统支持集运动控制和机器视觉检测于一体功能，软件支持Basic语言及梯形图编程即具有虚拟视觉检测拍照功能，同时具有PLC及运动控制功能，软件种内置有虚拟HMI触摸屏交互功能，内置虚拟示波器功能；；（4）提供基于虚拟视觉软件的自动化集成仿真应用，包含轮廓提取机器手分类、二维码识别分拣、手机液晶划痕检测自动分拣、芯片引脚检测自动化分拣、OCR文字识别自动化分拣的应用案例资源包；3、考（能够形成学生操作的全流程记录与仿真应用）。（1）3D软件自带集成了虚拟录屏功能，能够将学生所有的三维操作记录自动录制；（2）3D软件自带了基础截屏功能，能够将仿真的虚拟画面自动拍照为无背景的高清模型场景图；（3）软件中自带仿真场景工程打包功能，能够将仿真工程的3D场景、电气接线、模型工程打包，提交教师端进行结果考核应用；3、考（能够形成学生操作的全流程记录与仿真应用）。（1）3D软件自带集成了虚拟录屏功能，能够将学生所有的三维操作记录自动录制；（2）3D软件自带了基础截屏功能，能够将仿真的虚拟画面自动拍照为无背景的高清模型场景图；（3）软件中自带仿真场景工程打包功能，能够将仿真工程的3D场景、电气接线、模型工程打包，提交教师端进行结果考核应用；1套示教编程与调试AR资源1、机器人程序点示教方法（AR素材数量：视频不少于1个、知识文档不少于1份、图片不少于4张、三维模型不少于1个）；2、机器人运动、输入/输出、逻辑、控制等指令的编辑及使用方法（AR素材数量：视频不少于1个、知识文档不少于1份、图片不少于4张、三维模型不少于1个）；3、机器人轨迹编程方法（AR素材数量：视频不少于1个、知识文档不少于1份、图片不少于4张、三维模型不少于1个）；4、机器人手动和自动程序调试方法（AR素材数量：视频不少于1个、知识文档不少于1份、图片不少于4张、三维模型不少于1个）；5、机器人程序编辑方法（AR素材数量：视频不少于1个、知识文档不少于1份、图片不少于4张、三维模型不少于1个）；6、机器人位置数据的读取与设置方法（AR素材数量：视频不少于1个、知识文档不少于1份、图片不少于4张、三维模型不少于1个）；7、机器人系统文件、程序文件等的备份和恢复/加载方法（AR素材数量：视频不少于1个、知识文档不少于1份、图片不少于4张、三维模型不少于1个）；1套机电一体化终端设备（核心产品）一、硬件参数要求1.主板芯片组：≥IntelQ670主板芯片组；2.处理器：CPU≥IntelCorei7-13700；3.内存：≥16GDDR4；4.硬盘：50套学生机≥512GM.2NVME固态硬盘；1套教师机≥512GM.2NVME固态硬盘+1T机械硬盘；5.显卡：≥NVIDIAT4004G专业图形显卡；6.网卡：千兆集成网卡；7.机箱：≥15L标准塔式机箱；8.电源：≥400W92%能效电源；9.接口：USB接口≥8个；DP接口1个，HDMI接口1个；10.拓展槽：≥1个PCI插槽；1个PCIex1插槽；1个PCIex16插槽；≥2个M.2；11.显示器：≥23.8"宽屏16:9,IPS液晶显示器,1个VGA、1个HDMI，分辨率≥1920x1080；原装标配HDMI线，与主机同品牌，需提供低蓝光证书