智能机器人图像处理与感知研究平台需求说明

智能机器人图像处理与感知研究平台需求说明一、项目背景根据学校智能机器人图像处理与感知研究平台建设需求，特计划采购AGV复合机器人开发平台、桌面智能机器人开发平台和高精度实时定位追踪平台各一套，用于解决智能机器人在生产生活领域应用视觉感知中的实际问题，以提高企业的生产效率和解决实际痛点问题。希望通过采购设备，可以开发出针对企业生产实际过程中的上下料和自动抓取等问题的解决方案，提高高校服务企业的能力和科研成果的转化能力，提升教师的科研水平，培养学生的创新和实践能力。具体来说，我们将采购两套分别用于移动场景、桌面场景的协作机器人开发平台和高精度实时定位追踪平台各一套，设备需要包含2D、3D相机，上下物料系统、电子皮肤，六维力觉传感器等及其配套软件，设备和软件能够支持二次开发。二、货物清单序号采购计划编号/财务流水编号货物名称数量单位备注12324-0601-064AGV复合机器人开发平台1套22324-0601-064桌面智能机器人开发平台1套22324-0601-064高精度实时定位追踪平台1套三、具体技术要求序号货物名称技术要求1AGV复合机器人开发平台1.1深度相机单元1.1.1输出数据：彩色图，IR图，深度图，点云图。1.1.2工作距离：不小于300~1400mm。1.1.3成像原理：主动双目。1.1.4相机内置智能深度算法，支持RGBD同步对齐输出。1.2室内移动AGV平台。1.2.1导航方式：激光SLAM。1.2.2激光雷达数量：不少于2个。1.2.3最大负载：不小于300kg。1.2.4最大牵引力：不小于150N。1.2.5急停接口：不少于两路输出。1.2.6防护等级：不小于IP20。1.2.7充电方式：手动/自动/快换。1.2.8网口：不少于3路RJ45千兆以太网。1.2.9导航位置精度：不低于±5mm。1.2.10导航角度精度：不低于±0.5°。1.2.11地图面积（单幅）：不大于40000㎡。1.2.12综合续航：不小于12h。1.2.13充电时间（10-80%）：不大于2.5h。1.36轴协作机器人。1.3.1机器人轴数：不小于6轴。1.3.2最大负载：不小于5kg。1.3.3工作半径：不小于900mm。1.3.4重复定位精度：不大于±0.02mm。1.3.5机器人本体重量：不大于25Kg。1.3.6末端接口：1)数字输入：不少于2路。2)数字输出：不少于2路。3)模拟量输入AI：不少于2路。4)RS485（复用2路AI）：不少于1组。1.3.7.机器人末端具有不少于5个功能按键及指示灯，方便用户手动操作。按键功能包含但不限于：上下使能、拖动示教、轨迹录制、轨迹复现、末端控制等。指示灯不少于4种颜色（包含但不限于蓝、绿、黄、红）和2种功能体现（包含但不限于闪烁、常亮）。1.3.8可配置覆盖于机器人关节和手臂上的主动安全装置，当机器人在运动过程中遇到障碍物（包含但不限于人体、金属和非金属物品）时，在确定障碍物迫近的距离后，机器人可根据确定的迫近距离执行对应的运动策略，其中，运动策略可包括暂停、减速、避障等。1.3.9复合机器人开发平台需具备已授权自主知识产权，相关专利所涉及的技术包含但不限于：柔性电子皮肤、开闸方法、机械臂关节、机械臂关节回零方法、偏移补偿方法等。1.4配套软件支持包1.4.1能够进行激光雷达3D建图开发，SLAM导航开发，AGV轨迹规划及优化研发。1.4.22D、3D视觉应用开发，复合机器人运动控制开发、人工智能控制技术开发，提供相应的软件支持包。以上软件包需要支持二次开发。不支持二次开发的不计分。1.5柔性夹爪1.5.1负载：不小于290g。1.5.2精度范围：不大于0.05mm。1.5.3安全工作压力：不小于90kPa。1.5.4使用寿命：不小于150万次。1.6六维力传感器1.6.1供电电压：9~24VDC。1.6.2高度：不小于31.5mm。1.6.3精度：不小于0.1%FS。1.73D智能相机1.7.1深度技术：主动红外立体声。1.7.2最小深度距离：不大于0.3米。1.7.3传感器快门类型：全局快门。1.82.5D相机1.8.1安装方式：支持即插即用，免除选型组装、外部走线、软硬件调试等步骤。1.8.2相机为智能相机，无需额外的工控机。1.8.3相机与机械臂采用一个控制软件。1.8.4认证：CERoHSFCC。1.8.5分辨率：大于等于500万像素（2368x1760)。1.8.6相机支持2.5D定位功能。1.9电动夹爪1.9.1打开/闭合时间：不大于0.5s。1.9.2通信协议：ModbusRTU(RS485)、I/O。1.9.3重复定位精度：不小于±0.02mm。1.10供料单元1.10.1不少于12个供料工位。1.10.2每个工位各带一个漫反射光电传感器检测有无。1.112D相机1.11.1传感器类型：CMOS，全局快门。1.11.2分辨率：不小于1408×1024。1.11.3像素格式：RGB8，Mono8。1.11.4黑白/彩色：彩色。1.11.5数据接口：FastEthernet（100Mbit/s）。1.11.6供电：24VDC。1.11.7最大功耗：48W@24VDC1.11.8镜头接口：M12-mount，机械对焦。1.11.9焦距：12.4mm。1.11.10数字I/O：17-pinM12接口提供供电、以太网、数字IO、串口功能：2个输入信号（Line0/1），3个输出信号（Line5/6/7），3个可配置输入输出（Line2/3/4），1个外部按钮输入（BUTTON）。1.11.11光源：14颗LED。2桌面智能机器人开发平台2.1双目视觉、3D相机。2.1.1有效像素：不小于130万像素。2.1.2工作距离：不小于400~800mm。2.1.3测量精度：±0.05~±0.25mm。2.1.4色彩：彩色。2.2视觉套件2.2.1有效像素：不小于500万。2.2.2色彩：彩色。2.2.3信噪比：不小于40dB。2.2.4动态范围：不小于60dB。2.2.5数据接口：USB3.0。2.2.6镜头接口类型：C-Mount。2.2.7像元尺寸：不小于2.2*2.2um。2.2.8帧率/分辨率：不低于31@2592*1944。2.2.9信噪比：不小于40dB。2.2.10快门类型：卷帘快门。2.2.11曝光时间：Bayer格式：16μs~1sec；其他格式：28μs~1sec。2.2.12曝光控制：自动/手动。2.2.13数据格式：Mono8/10/12，BayerGR8/10/10p/12/12p，YUV422_YUYV_Packed，YUV422_Packed，RGB8。2.2.14外观尺寸：不大于29mm*29mm*30mm（相机主体尺寸，不含圆形螺纹部分。2.2.15重量：不大于56g。2.2.16像元尺寸：不小于2.2*2.2um。2.2.17帧率/分辨率：不低于31@2592*1944。2.2.18信噪比：不小于40dB。2.36轴协作机器人2.3.1机器人轴数：不小于6轴。2.3.2最大负载：不小于5kg。2.3.3工作半径：不小于900mm。2.3.4重复定位精度：不小于±0.02mm。2.3.5工作最大速度：不小于3m/s。2.3.6末端接口：1)数字输入：2路。2)数字输出：2路。3)模拟量输入AI：2路。4)RS485（复用2路AI）：1组。2.3.7.机器人末端具有不少于5个功能按键及指示灯，方便用户手动操作。按键功能包含但不限于：上下使能、拖动示教、轨迹录制、轨迹复现、末端控制等。指示灯不少于4种颜色（包含但不限于蓝、绿、黄、红）和2种功能体现（包含但不限于闪烁、常亮）。2.3.8主动安全装置（1）提供用于测试机器人安全性能的主动安全装置。主动安全装置需使用柔性壳体，可包覆于六轴机器人的J4、J5、J6及长臂处，以提高测试人员的使用安全性。2.3.9机器人软件支持焊接工艺，功能包含但不限于：焊机匹配、焊接参数设置、信号设置、手动调试、虚拟焊接等。机器人软件支持码垛工艺，功能包含但不限于：栈板参数设置、料箱参数设置、码垛样式设置、料箱抓取点设置。2.3.10机器人控制软件中的控制面板，具备虚拟仿真功能，当用户点动或运行机械臂时，可通过虚拟仿真界面实时查看机械臂运动状况。2.3.11支持基于TCP/IP协议下的多种计算机编程语言环境的软件开发套件。提供易用的API接口，可实现快速连接，并能够进行机器人控制与运行指令的二次开发。其计算机编程语言平台包含但不局限于Python、C++、Ros、C#、MATLAB、Java、LabVIEW。2.3.12机器人可支持多种终端控制方式，包含但不限于手机、平板、电脑、示教器。2.3.13编程语言：脚本/图形化。2.44轴协作机器人2.4.1机器人轴数：不小于4轴。2.4.2最大负载：不小于1.5kg。2.4.3工作半径：不小于400mm。2.4.4重复定位精度：不小于±0.02mm。2.4.5额定功率：不大于192W。2.4.6数字输入：不小于16路。2.4.7数字输出：不小于16路。2.4.8USB接口：不少于2个。2.4.9RS485：不小于1组。2.4.10Ethernet接口：不少于2个。2.4.11编码器接口：不少于1组。2.4.12通讯方式：TCP/IP，ModbusTCP。2.4.13本体重量：不大于8kg。2.4.14底座尺寸：不大于190mm*190mm。2.5工控机2.5.1系统：Windows10。2.5.2处理器不小于i5，网卡不小于4个，USB3.0。2.5.3运行内存：不小于16G。2.6人脸识别单元 2.6.1分辨率：不小于1080p。2.6.2变焦：不小于4倍数码变焦。2.6.3提供能够实现在基于Opencv下haarcascade分类器的人脸识别功能和人脸识别功能的用户程序源代码。2.7语音识别单元2.7.1实时逻辑核心：不小于16个。2.7.2尺寸：直径不大于70mm。2.7.3内置闪存：2MB。2.7.4内部单周期SRAM：512KB。2.7.5内部OTP：16KB。2.7.6DFU模式：支持。2.7.7麦克风阵列信噪比：61dB。2.7.8麦克风阵列灵敏度：-26dBFS。2.7.9麦克风阵列输出：PDM。2.7.10音频输出：板载3.5mmAux。2.7.11音频信号：24bit或16bit16kHz立体声输出。2.8总控单元2.8.1输入点数：不小于14；输出点数：不小于10。2.8.2模拟量输入：不小于2路。2.8.31个以太网通信端口，支持PROFINET通信。2.8.4工作存储器75KB，装载存储器不小于2MB，保持存储器不小于10KB。2.8.5内部标志位存储器为8192字节（M）。2.8.6具备1个以太网通信端口，支持PROFINET通信。2.9柔性夹爪2.9.1负载：不小于290g。2.9.2精度范围：不大于0.05mm。2.9.3安全工作压力：不小于90kPa。2.9.4使用寿命：不小于150万次。2.10六维力传感器2.10.1直径：不小于75mm。2.10.2高度：不小于31.5mm。2.10.3精度：不小于0.1%FS。2.10.4供电电压：9~24VDC。2.11视觉系统软件：2.11.1工具箱模块不少于13个，包含但不限于：采集、定位、测量、图像生成、识别、标定、运算、图像处理，颜色处理，缺陷检测，逻辑工具，通信等功能、机器人控制命令工具模块。2.11.2定位工具模块不少于21个，包含但不限于：高精度匹配、快速匹配、灰度匹配、图形定位、圆查找、直线查找、BLOB分析、卡尺工具、边缘查找、位置修正、矩形检测、顶点检测、边缘交点、平行线查找、直线查找、BLOB标签分析、路径提取、角平分线查找、中线查找、平行线计算、垂线查找等。2.11.3软件测量工具模块不少于10个，包含但不限于：线圆测量、圆圆测量、点圆测量、点线测量、线线测量、点点测量、亮度测量、像素统计、间距检测、直方图工具等。2.11.4标定工具模块不少于7个，包含但不限于：相机映射、标定板标定、N点标定、畸变标定、映射标定、N图像标定、标定加载等。2.11.5缺陷检测工具模块不少于10个，包含但不限于：字符缺陷检测、圆弧边缘缺陷检测、直线边缘缺陷检测、圆弧对缺陷检测、直线对缺陷检测、边缘组合缺陷检测、边缘对组合缺陷检测、边缘模型缺陷检测、边缘对模型缺陷检测、缺陷对比等。2.11.6图像处理工具模块不少于18个，包含但不限于：形态学处理、图像二值化、图像滤波、图像增强、图像运算、畸变校正、清晰度评估、图像修正、阴影校正、仿射变换、圆环展开、拷贝填充、帧平均、图像归一化、图像矫正、几何变换、图像拼接、多图融合等。2.11.7逻辑工具模块不少于13个，包含但不限于：条件检测、分支模块、分支字符、文本保存、逻辑、格式化、字符比较、脚本、Group、点集、耗时统计、数据集合、延时等待等。2.11.8识别工具模块不少于3个，包含但不限于：条码识别、二维码识别，字符识别等。2.11.9支持TCP通讯、UDP通讯、串口通讯。2.11.10视觉系统软件主界面工具箱区域应包含机器人命令功能模块，图像采集，定位，测量，识别，标定，对位，图像处理，颜色处理，缺陷检测，逻辑工具和通信功能模块。2.11.11机器人控制命令工具模块不少于9个，包含但不限于：运动到点、速度比例、回零校准、吸盘开关、爪子开关、激光开关、IO功能复用、IO输出、IO输入。机器人控制工具模块适用机器人数量不少于2个，并可显示机器人控制虚拟控制面板，功能包含但不限于：轴坐标控制、角度控制、速度控制。2.11.12提供能够实现在Resnet18网络下训练图像分类模型功能和图像分类模型的用户程序源代码。2.12拓展配件包2.12.1条形光源；白色/蓝色。2.12.2镜头焦距：不小于35mm。2.13供料传输单元2.13.1包含一条输送装置，可实现物料传送,包含自动上料装置，采用气缸驱动；包含颜色模块：能判别物料的颜色；包含金属传感器，能区分金属和非金属。2.14控制器2.14.1编程语言：脚本/图形化。2.14.2数字输入DI：不少于16路。2.14.3数字输出DO：不少于16路（可复用为DI）。2.14.4模拟量输入AI：不少于2路。2.14.5模拟量输出AO：不少于2路。2.14.6编码器输入：不少于1组。2.14.7通讯方式：TCP/IP，ModbusTCP,无线网络。2.14.8示教方法：APP、电脑、手持示教器。2.15配套支持软件包2.15.1能够进行2D、3D视觉应用开发，机器人运动控制开发、人工智能控制技术开发，提供相应的软件支持包。以上软件包需要支持二次开发。不支持二次开发的不计分。2.16HMI触摸屏2.16.1显示区大小：不小于7.0寸。2.16.2分辨率：不小于800*480。2.16.3背光灯：LED背光灯。2.16.4通信口：2路串口（COM1，COM2）分别可用作RS232或者RS485。2.16.5触摸屏面板：4线电阻方式。2.16.6外壳材料：ABS+PC。2.16.7工作温度：-10～65℃。2.16.8工作环境湿度：10～90%RH。2.16.9供电电源：直流10V~38V。2.16.10功耗：5W。2.17实训平台2.17.1铝合金型材结构，台面具有T型槽方便安装；带4个高度可调的活动脚轮，工作台可自由移动。2.17.2尺寸不小于1600mm*800mm。2.18课程平台2.18.1系统支持手机端访问登录，能够适配兼容大部分网络环境及服务器环境，运行流畅。2.18.2支持手机端扫码登录；跨平台运行，支持windows、Linux和Mac操作系统。无用户数量限制，须安装在校内本地服务器，实现私有化部署和数据管理。2.19功能模块要求2.19.1支持教师端批量导入资源功能；导入文件不限制大小和格式；教师可导入自有课件资源，用于课堂教学。2.19.2系统需提供丰富的交互性和情景式学习内容、课程资源，如：视频、音频相册、图片、文档等。格式与大小不限制；教师可直接使用系统内置资源用于课堂授课等教学环节。2.19.3支持任意资源搜索与在线浏览，包括在线打开音频、PDF、PPT、word文档、视频等。2.19.4支持页面信息定制；所有课程模块支持课程描述、建议课时等文本内容的添加、修改和删除。2.19.5系统后台自动记录账号登录与操作记录，并且可以导出文件用于系统管理员进行统计，对违规操作的账号进行禁用或限制访问。2.19.6可设置作业和考试两种功能模式，支持批量导入和单独导入方式。批量导入支持识别word文档格式。后台导入题目后，教师搜索相关字眼，系统可随机抽题生成试卷，已发布试卷可反复调用发布。试卷完成后支持显示正确答案。题型支持：单选题、填空题、多选题、判断题、描述题和简答题。2.19.7系统内置智能自动评测模