工业机器人技术应用专业虚拟仿真实训室建设需求

工业机器人技术应用专业虚拟仿真实训室建设需求1、货物需求明细序号货物名称数量单位备注1工业机器人虚拟仿真实训台8台2工业机器人编程与仿真教学软件47点3图形工作站47台4交换机3台5系统集成1项6教师讲台1张7学生桌椅46位8设备凳子46把9静电地板１项10《工业机器人编程技术》课程资源１项11装修造型１项2、技术要求序号货物名称技术要求１工业机器人虚拟仿真实训台1.1工业机器人仿真实训台硬件设备。1.1.1交流电源：单相三线～220V±10%50Hz。1.1.2单工位占地面积需小于：1200mm×800mm×1800mm。1.1.3具备安全保护功能，包括但不限于急停按钮，安全转矩关断，漏电保护，过流保护，短路保护保障学员操作安全。1.2工业机器人1.2.1工业机器人控制系统，可用于六轴机器人的编程指令学习、机器人集成应用开发等。1.2.2配套驱控一体电控柜具备有工业级的防护等级。1.2.3配置手持示教器，可通过示教器实现机器人编程、调试及程序运行等相关功能教学演示。1.2.4手持示教器提供视觉标定、跟随工艺等集成工艺包模块，编程人员可根据工艺生产向导，快速完成相关工艺参数设置。1.2.5提供机器人自适应速度规划方法相关发明专利证书。1.2.6驱动一体电控柜具有不小于三个网口设置，满足EtherNet、F-BUS、外部扩展轴。1.2.7驱动一体电控柜支持TCP/IP、ModbusTCP、Ethernet/IP、MC协议，同时支持EtherCAT总线通讯和扩展EtherCAT扩展轴。1.2.8工业机器人驱控一体控制柜具备有机器人控制器软件，实现机器人控制告警识读等信息监控。1.2.9具备串口接口支持ModbusRTU通讯协议。1.2.10具备USB接口支持系统程序备份、机器人状态信息导出。1.2.11支持拓展IR-link扩展卡满足多种教学应用场景。1.2.12机器人具备碰撞检测及软限位告警功能。1.2.13支持API远程访问接口，并至少支持C#和C++两种接口调用，可实现机器人示教、参数设置、速度规划、直线插补等功能的二次开发。1.2.14机器人PC编程平台软件：用于PC端对机器人编程软件。1.2.15工业机器人系统支持多种控制方式,至少包含PC编程平台控制、示教器控制、远程IO控制、远程Modbus控制、API控制。1.2.16工业机器人系统各关节最大运动速度不低于：1关节450°/S，2关节460°/S，3关节520°/S，4关节560°/S，5关节560°/S，6关节900°/S。1.3可编程控制器PLC用于整机逻辑控制与机器人集成系统教学应用。1.3.1本体支持USB串口与网口，满足用户上下载程序及固件升级。1.3.2支持双网口设计，能够级联与扩展IP模块保证内外网隔离。1.3.3支持LD、ST、SFC多种编程语言功能，支持联想输入、自定义中文变量，提高程序可读性。1.3.4支持PLC程序本地离线仿真，可实现与HMI模块联合离线仿真。1.3.5支持自动扫描和一键配置EtherCAT从站，免程序调试驱动器，更快组建运动控制网络。1.3.6控制器扩展模块支持垂直插拔式安装，可实现快速免工具扩展模块安装。1.3.7控制器扩展模块采用直插式、大口径端子，可实现免工具端子接线。1.3.8控制器的指令速度需达20K/1.6ms，支持位处理指令0.113μs，字传送指令0.232μs，浮点传送0.578μs；软件滤波时间低速可达：2ms~1000ms，高速可达2μs~1000μs。1.3.9控制器输出规格满足低电平时漏电压在30μA以下，高电平时残留电压在0.5VDC以下。1.3.10支持双网口设计，支持Modbus-TCP主从站（做客户端最大31个服务器）、TCP/IP、UDP、支持EtherNet/IP主从站，最大支持32个从站，最小通信周期5ms，能够级联与扩展IP模块保证内外网隔离。1.4HMI触摸屏用于机台人机交互与HMI编程应用教学。1.4.1屏幕尺寸不小于10寸，支持不少于24位的真彩色，屏幕分辨率不低于800*480，具备不少于30000hrs的背光时长、100万次的屏幕点击次数。1.4.2具有不小于40种控件组态化编程，提供变量管理、支持脚本编辑功能，支持用户管理功能使教学内容丰富和简便。1.4.3支持串口、以太网的单机和多机组网通讯，支持PLC、驱动通信协议，支持Modbus标准协议。1.4.4HMI人机界面软件。1.5运动控制器：用于控制伺服电机的运动，支持速度、位置和力矩控制，可用于高精度的传动系统定位。1.5.1具备有高速、高精密控制的性能，控制性能指标载波频率≥12KHz，电流环采样≥625KHz，速度环采样≥16KHz，位置环采样≥8KHz，速度环带宽≥3KHz。1.5.2具备不低于125us同步周期与不低于20ns同步抖动能够支持插补、凸轮等轨迹运动控制和多轴同步控制的高效教学。1.5.3具备有安全转矩关掉功能和动态制动；具备故障信息记录黑匣子功能，可实现故障追溯，能够进行运动控制故障问题与控制优化问题复盘。1.6变频驱动器：应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备，可支持满足高速工业总线、变频标量和矢量，开环和闭环控制异步感应电机、永磁同步电机、磁阻电机的教学需求。1.6.1支持扩展IO与通讯拓展卡。1.6.2可支持选配拓展多种工业总线协议包含但不限于ModBusRTU、CAN、EtherCAT、ProfiNet、EtherNET/IP丰富控制教学场景。1.6.3具备标准的后台调试软件。2工业机器人编程与仿真教学软件2.1虚拟场景呈现与仿真模块2.1.1支持模型导入功能，支持包括但不限于solidedge、SolidWorks、Inventor等常见三维建模软件格式文件导入。2.1.2支持能模拟现实生活中的物理现象，可仿真各种物理属性，支持添加重力、摩擦系数、颜色等物理属性，应用检测与其它对象的碰撞测试、添加力矩或转矩等，可以使3D元件具有实际的物理意义等实际效果，添加物理属性后，可对相应的元件配置一系列动作，如直线运动、旋转、加速度、力与转矩、检测传感器等，虚拟的模型能仿照实物，实现相同的效果。2.1.3人机交互功能，支持虚拟设备工作由控制设备通过程序驱动，虚拟传感器能反馈场景的状态，虚拟设备与实际设备相同的特性，通过外部真实的控制面板或虚拟设备上的控制面板对虚拟设备进行操作，支持添加人机交互界面，设计面板、按钮、开关等交互性操作界面。2.1.4包含一组完整且典型的工业设备的模型库。数量达到1200个以上，在仿真场景中可直接拖拽使用，并可设置模型的参数。包含主流品牌工业机器人、传送带、气动件、电机、按钮开关、传感器、数控机床、立体仓库、AGV、机器人夹具等。2.1.5外设端口映射，支持仿真场景的虚拟设备通过多种通讯协议与外部控制器进行数据交换，支持Modbus-RTU、Modbus-TCP、OPCUA、MXComponent等总线通讯方式。2.1.6通过设备数据映射，把外部控制器端口与三维模型的内部端口建立映射关系，因此外部控制器能驱动虚拟设备工作，可自行修改数据映射表。2.1.7三维场景具备交互功能，操作者可以实时地进行远近缩放、平移、360旋转等交互操作，方便操作者进行程序的调试，以及最佳视角控制。2.1.8场景视角管理功能：支持场景视角添加、删除；选择保存后的视角缩略图，3D场景可以快速切换到对应视角。2.1.9三维场景采用牛顿物理引擎，虚拟模型具有逼真的材质效果，包括但不限于金属、塑料、铝合金、抛光等材质。2.1.10可与Proteus、Labview、matlab进行通讯，实现与Proteus、Labview、matlab的联合仿真。2.1.11可软件支持C语言、python脚本的二次开发，可实现各种复杂的仿真功能需求。2.1.12支持集成Unity3D渲染技术可视化仿真，支持将模型在视点、光线、运动轨迹等因素作用下的视觉画面计算出来的过程。尽可能真实地模拟现实世界，让用户具有强烈的沉浸感。2.2机器人模块2.2.1支持与多品牌机器人通讯编程实训，包括但不限于汇川、ABB、KUKA、FANUC、kawasaki、yasikawa等主流厂商。2.2.2支持多台机器人仿真功能。2.2.3支持梯形图编译与运行。2.2.4机器人位置姿态添加，通过改变机器人关节值，记录当前姿态功能。2.2.5手动关节调节，可以通过手动输入关节值或者拖动滑动块。2.2.6手动线性互动，手动拖动末端位置时系统自动计算各关节实时状态，形成平滑运动效果。2.2.7运动轨迹定义，可以创建从home位置开始，到home位置结束，且支持直线运动和关节运动等模式。2.2.8输入输出信号定义，可以进行DI/DO信号交互2.2.9支持自定义机器人模型库，现有9个或以上机器人品牌模型库，500个或以上机器人模型。2.2.10支持与多台实体机器人通讯，实现孪生功能。2.2.11支持多品牌机器人同时仿真和调试。3图形工作站3.1CPU：≥IntelI7-14700处理器或同等级别（20核，主频2.1GHz）。3.2内存：≥16GDDR5内存，提供4个内存槽位。3.3显卡：≥RTX306012GB独立显卡或同等级别。3.4声卡：集成声卡，支持5.1声道(提供前2后3共5个音频接口，其中前置包含1个2合1接口。3.5硬盘：≥256GM.2NVMESSD+1TBSATA37200rpmHDD。3.6网卡：≥1000M以太网卡。3.7显示器：≥27英寸液晶显示器，分辨率≥1920*1080。3.8USB接口：≥9个USB3.2接口(前置至少1个TYPE-C接口)。3.9其它接口：主板集成至少1个VGA接口，1个HDMI接口，1个DP接口，标配双PS/2接口。3.10插槽：≥4个PCIe插槽(至少2个PCIex16插槽)、≥3个PCIeM.2接口。3.11电源：500W92%能效电源。3.12安全：BIOS级别USB端口单独开关，智能USB数据保护(可设置仅识别鼠标键盘，不识别USB存储设备)。3.13键盘、鼠标：原厂防水键盘、抗菌鼠标。4交换机4.1硬件要求：4.1.1交换容量≥336G。4.1.2包转发率≥51Mpps。4.1.3固化10/100/1000M以太网端口≥24个，固化1GSFP光接口≥4个。4.1.4为保证设备在受到外界机械碰撞时能够正常运行，要求所投交换机IK防护测试级别至少达到IK05。4.1.5要求所投设备MAC地址≥16K。4.2软件要求：4.2.1支持生成树协议STP(IEEE802.1d)，RSTP(IEEE802.1w)和MSTP(IEEE802.1s)，完全保证快速收敛，提高容错能力，保证网络的稳定运行和链路的负载均衡，合理使用网络通道，提供冗余链路利用率。4.2.2支持IPV4/IPV6静态路由。4.2.3支持基础网络保护策略，能够限制用户向网络中发送ARP报文、ICMP请求报文、DHCP请求报文等数据包的数率，对超过限速阈值的报文进行丢弃处理，甚至能够识别攻击行为，对有攻击行为的用户进行隔离。5系统集成5.1根据实际要求提供系统集成服务。6教师讲台6.1需采用钢木结构，根据需求定制。6.2配备显示器可调节支架。7学生桌椅7.1根据需求可选择单人位或双人位。7.2面板厚度≥15mm阻燃板。7.3内材为高密度环保刨花板，经防虫、防腐等化学处理。8设备凳子8.1根据需求定制。9静电地板9.1地板尺寸：长600mm，宽600mm。9.2地板厚度≥18mm。9.3具有防火、防火、耐磨、防腐等功能。10《工业机器人编程技术》课程资源10.1具备1个课程标准:包括课程特点、教学目标、教学内容覆盖面、教学方法及组织形式、授课对象要求、讲义与参考资料课程实施、考核标准与方式等内容。10.2提供1个课程介绍的视频，时长3-5分钟，分辨率1080P，要求制作精良、有吸引力。10.3实操案例不少于10个：具备有知识点说明与课时（2个课时为单位）的对照分解表。10.4教学计划1份，教师组织课程教学的具体实施计划表，应明确规定教学进程、授课内容、课外作业、授课方式等。10.5具备有考试题库1套：结合教学内容提供题库，包含但不限于选择题、判断题、简答题等形式（投标时提供考试题库截图）；题型可选题量达到以下标准：：选择题（每章5题以上）；填空题（每章5题以上）；判断题（每章5题以上）；简答题（每章2题以上），题型选择根据课程需要来选取。10.6编写授课配套PPT1套，每个授课PPT对应一个章节，标题目录明确到三级目录，知识点精确到四级目录。10.7配备有工业自动化相关行业介绍，包括但不