智能视觉集成开发实训台需求说明

智能视觉集成开发实训台需求说明智能视觉集成开发实训台含智能视觉集成开发实训装置-模组8套及智能视觉集成开发实训装置-软件系统8套。其中：智能视觉集成开发实训装置-模组8套内容包含：六轴工业机器人模组8个、四轴工业机器人模组8个、3D视觉系统模组8个、2D视觉系统模组8个、AI视觉与智能控制基础模组8个；智能视觉集成开发实训装置-软件系统8套包含MES系统8套，数字孪生系统8套。序号产品项目名称数量单位技术参数及性能要求备注一、智能视觉集成开发实训装置-模组8套1六轴工业机器人模组8个1.六轴机器人负载3-6公斤，臂长520-600mm。2.配置快换工具台，并配置常用的多种工具，包括但不限于夹爪工具、多种类型的吸盘工具、打磨工具等，以用于自动更换工具以适用不同场景下的机器人作业。3.具备API远程访问接口，并支持C#和C++两种接口调用，可实现机器人功能的二次开发。4.机器人PC编程平台相关软件，用于PC端机器人软件的教学实践。5.工业机器人集成应用技术开发实训。通过机器人编程软件和示教器进行机器人编程和应用开发。6.机器人基础知识与系统组成，机器人安装与电气接线学习，掌握机器人本体构成、与控制柜连接、IO接线、安全端子接线方式。7.机器人通讯及应用，学习机器人的TCP/IP、Modbus-TCP通讯配置，以及相关的通讯指令应用等，完成通讯配置、通讯应用程序、与PLC及视觉的数据收发及处理等。8.机器人操作及现场编程，学习机器人的示教操作、机器人编程、应用系统调试等。9.机器人与机器人通用视觉和3D视觉的标定原理及应用，学习机器人标定的相关原理，完成机器人配合机器人通用视觉和3D视觉的标定操作、抓取或安装应用，相关视觉交互数据的处理及使用等。2四轴工业机器人模组8个1.四轴机器人负载3-6公斤，臂长450-550mm。2.配置快换工具台，并配置常用的多种工具，包括但不限于夹爪工具、多种类型的吸盘工具、打磨工具等，以用于自动更换工具以适用不同场景下的机器人作业。3.具备API远程访问接口，并支持C#和C++两种接口调用，可实现机器人功能的二次开发。33D视觉系统模组8个1.3D视觉系统模组（1）软件平台包括但不限于菜单栏、3D视窗、2D视窗、算子图区域、算子列表、属性面板、交互面板、日志视图。（2）软件编辑支持通过拖动算子列表中的算子模块实现执行流程搭建，算子模块之前通过连线实现信号流和数据流的传递。（3）支持记录用户在操作中日志，也可以满足监管功能的要求。（4）支持对算法模块和工程文件的权限管理功能，可为算法模块和工程文件配置不同的管理密码。2.支持对不同类型的算子进行折叠分类，包括但不限于2d_nodes（2D处理算子）、3d_nodes(3D处理算子)、basic(基础处理算子)、box_unstack(拆码垛算子)、calibration(标定算子)、communication(通讯算子)、file(文件操作算子)、icp(点云配准算子)、motion_planning(运动规划算子)、robot_nodes(机器人操作算子)、surface(表面处理算子)、camera(相机算子)、python(AI编程算子)。3.支持与机器人进行控制和通信，以完成机器人与视觉相关的各种任务，支持3D图像深度学习相关的数据集的处理、标注和训练。4.支持内嵌深度学习模块，可以对2D图像进行目标检测、实例分割,支持本地化的数据标注和模型训练。5.支持各种形式的3D相机的图像效果调试，可实现相机的搜索、相机参数调整；3D相机包括双目结构光、ToF等。6.支持各种通信方式，包括但不限于SocketTcp服务器、SocketTcp客户端等。7.支持模型直接以模板匹配方法实现目标产品的定位，并通过标定转换到机器人的工具坐标下，完成目标产品的抓取。8.支持物料的定位无序抓取工艺，包括①可使用3D相机对无序散乱来料进行拍照和产品定位；②机器人自动规划轨迹并将末端工具对准来料可抓取面进行抓取，抓取后进行整齐码垛放置。9.支持一键自动标定。支持和机器人进行通讯、运动控制和仿真，在软件中可以加入机器人的模型文件，实现控制机器人仿真移动与姿态控制。10.支持3D视觉常用的应用，包括但不限于拆码垛、无序抓取、喷涂点胶、单件分离、体积测量等。42D视觉系统模组8个1.支持对位引导、尺寸测量、缺陷检测、目标识别四大类视觉应用场景全覆盖的解决方案程序开发。2.视觉开发软件支持组态式界面开发，用户界面灵活和可定制，可以根据不同需求和场景进行图元素的功能块封装。3.视觉开发软件支持流程图式的编辑模式，支持通过拖动工具列表中的工具模块实现执行流程搭建，支持多任务同步异步处理。4.视觉开发软件支持对图像进行预处理，包括但不限于图像二值化、图像翻转、图像裁剪、图像校正、图像缩放、通道转换、通道提取、灰度预处理、色彩提取等。5.视觉开发软件支持自定义元件和插件，适应各种复杂的场景，并能够随着客户需求的变化而扩展，支持自定义元件及自定义插件。6.视觉开发软件支持Python脚本编程、本地脚本等脚本工具，提供丰富的预定义函数，包括但不限于变量引用、变量设置、变量输出、基础数学函数（如三角函数等）、高级数学函数（如几何函数、对位函数等）、图像函数等。7.视觉开发软件支持三级及以上权限设置。8.视觉开发软件支持对不同功能类型的工具进行折叠分类。5AI视觉与智能控制基础模组8个1.控制系统：具备工业现场的逻辑控制与运动控制、工业现场总线组态、HMI组态界面开发、PLC工程项目开发、工业系统工程标准化模版开发等功能的教学需求。（1）可编程逻辑控制器单元。①尺寸结构≤60mm*100mm*90mm。②具备双网口设计，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，支持≥32个从站，通信周期≤5ms，能够级联与扩展IP模块。③支持LD、ST、SFC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；支持高速总线带轴能力≥32轴；支持本地拓展模块≥16个；支持扩展远程IO模块支持自动扫描和一键配置EtherCAT从站，≥72个Ethercat从站。控制器≥2个扩展卡。控制器的指令速度≥20K/1.6ms。④支持PLC程序本地离线仿真，可实现与HMI控制模块联动离线仿真，支持虚轴仿真调试。⑤PLC应用软件：用于PC端可编程控制器软件的教学实践；PLC模块控制软件：用于PLC模块控制应用的教学实践。（2）HMI组态单元：①屏幕尺寸≥7寸，支持≥24位的真彩色，屏幕分辨率≥800*480，亮度≥350cd/m²。②具备高存储DRAM≥128MBDDR3，Flash≥128MB,支持RTC时钟。③具备≥1路RJ45以太网口，具备≥3个COM口，支持串口、以太网的单机和多机组网通讯，支持主流PLC、驱动通信协议，支持RS422/RS485/R232标准串口，支持ModbusTCP标准协议，支持标签通讯。④HMI触摸屏外形尺寸结构≤200mm*150mm*40mm，外壳前面板防护等级≥IP65。⑤HMI人机界面软件，用于HMI软件的教学开发工作。2.电气驱动执行系统：用于变频驱动、运动执行机构、传感器的相关教学和应用开发。（1）电机驱动器单元：①支持扩展IO与多种编码器PG卡，支持≥23位编码器闭环控制。②可支持扩展多种工业通讯协议。③可实现参数互联及自由编程，可以实现各类信号的简易编程处理。④支持安全转矩关断（STO）功能和紧急停机功能。（2）运动执行单元①具备传动带运动机构。②具备自动上料机构。（3）传感器单元①包含数字开关量信号转换。②包含脉冲信号采集器。3.AI深度学习平台：用于实现AI平台的教学实践二、智能视觉集成开发实训装置-软件系统8套6MES系统8套1.MES（生产执行管理系统）（1）系统支持实时监控实体机台设备的状态和运行参数，通过物联方式查看设备所有实时数据和历史数据。（2）系统支持设备运维管理，包含有设备维修、设备点检、设备保养。系统支持配置每一台设备的点检标准、点检任务。系统支持配置设备的保养标准、保养计划、保养任务，支持维护提醒功能。（3）系统支持设备档案台账，显示设备基础信息。（4）系统支持自动排产，可以根据订单需求、设备产能、人员排班等因素，自动生成合理的生产计划排程。（5）需要制造执行管理系统软件、实现工单管理、设备数据监控、设备运维管理、生产报工等功能。2.看板管理（1）工业物联数据采集与管理系统：可实现工业现场的数据采集与上传，在云端进行统一管理、配置、监控和下发，包含工业物联网数据采集模块和工业物联网数据管理平台。（2）工业物联网数据采集模块①支持对接Modbus总线协议，实现数据采集。②连接工业物联网云平台及工业物联网应用，实现数据的北向通信以及指令接收。③支持扫码快速添加设备。④具备2个及以上以太网口，具备物理按钮复位。⑤具备指示灯。（3）工业物联网数据管理平台①采用B/S架构。②支持工业物联网云网关的配置。③支持工业物联网节点的状态查询并按需控制。④支持采用web组态形式的二次开发。⑤支持视频接入。⑥支持可视化界面操作生成看板的功能。⑦支持设备数据远程调试、参数下发功能。支持设备PLC工程的远程下发。⑧支持用户管理、日志管理等运维管理功能。支持多账号的调试授权。支持消息推送。⑨支持跨网段调试，即不断网情况下调试不同网段PLC。⑩提供公有云部署工业物联网数据管理平台，通过网络采集数据到云平台。7数字孪生系统8套1.数字孪生仿真教学系统数字孪生仿真教学系统基于数字化技术的仿真系统，支持用户搭建各种逻辑控制和典型工业应用场景，将实际工业场景的控制信号处理、控制对象的运行状态、性能和行为等信息进行虚拟数字化，通过计算机对数字化副本进行模拟和分析，实现对物理系统的仿真和预测。包含但不限于虚拟场景呈现与仿真模块。2.虚拟场景呈现与仿真模块（1）支持模型导入功能，支持常见三维模型格式文件导入。（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、摩擦力、颜色等物理属性，应有干涉碰撞、力矩、转矩、弹性摩擦系数、弹性系数、转动惯量、线性阻尼等。（3）具备人机交互功能（4）包含一组完整且典型的工业设备的模型库。数量≥1200个，在仿真场景中可直接拖拽使用，并可设置模型的参数。（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，支持多种总线通讯协议。支持自行修改数据映射表。（6）支持动态电气系统集成，用于电气信号连接图设计。（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。（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。（9）三维场景采用牛顿物理引擎，虚拟模型具有多种材质效果。（10）可与Proteus、Labview、matlab进行通讯，