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人工智能与机器人技术实验室方案

Date: 2020-04-27
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人工智能与机器人技术实验室方案 

一、方案概述

1.1本方案可实现:

可实现:

1 智能视觉与图像识别实训  2 智能语音识别实训;

3 Google语音与图像识别    4 智能移动终端系统、路径优化的编程实训;

5 协作式机械臂编程实训    6 机械臂坐标系控制实训

7 Arduino嵌入式系统开发8 PLC与机器人集成技术实训

9 PLC与传感器集成实训


1.2具体配置:

序号


产品名称

参数

 数量

1

人工智能与机器人技术教学套装

魔术师教育版

详见参数

20

2

魔术师人工智能技术套装

详见参数

20

3

视觉套件

详见参数

20

4

魔术师人工智能基础套装

详见参数

 20

5

魔术师LabVIEW开发套装

详见参数

20

6

ROS移动协作机器人平台

详见参数

2

7

 人工智能与机器人技术应用平台

详见参数

2

8

深度学习

服务器

详见参数

2

1.3 实验室实景

1.3.1哈工大深圳机电与自动化学院  本科:智能感知与控制创新实验室

人工智能与机器人技术实验室方案

1.3.2 清华大学深圳研究生院智能机械臂与视觉实验室

人工智能与机器人技术实验室方案

二、产品参数

2.1魔术师 Magician

人工智能与机器人技术实验室方案


概述

    DOBOT魔术师是越疆科技自主研发的多功能高精度轻量型智能实验机器人,体积精巧,一体化的设计,PC 端控制、APP 控制、手势控制、无线控制等多种操作方式随意切换,人手一机,让每个人通过实操练习获得更好的学习体验。具备3D打印、激光雕刻、写字画画等多种功能,预留13个拓展接口支持二次开发,同时提供丰富的实验项目,完善的课程体系。用户可以通过软件编程结合硬件拓展来开发更多的应用场景,满足不同层次学生的需求。

人工智能与机器人技术实验室方案


·功能特点

(1)人手一机,操作简单:体积精巧,一体化的设计,PC端控制、APP控制、手势控制、无线控制等多种操作方式随意切换,人手一机,让每个人通过实操练习获得更好的学习体验;

(2)二次开发,拓展性强:预留13个拓展接口和一个可编程按键,用户可通过Dobot Studio控制软件进行脚本编程来开发更多功能;

(3)多种配件,自由组合:可灵活搭配滑轨、传送带、智能小车、视觉等配件,根据不同需求完成不同实验项目;

(4)课程实验,趣味教学:丰富的实验项目,完善的课程体系,为大数据应用、智能工厂、工业4.0等机器人教育的发展建设提供广阔平台;

(5)安全可靠:相比于一般工业机器人,DOBOT具有更高的性价比,也跟具有安全性,更加适合于教学使用,而且操作界面友好更适合刚刚接触机器人的教学任务。

·实验项目

序号

实验项目

1

机器人系统认识

2

机器人基本参数设置

3

机器人D-H模型认知

4

机器人坐标系认知

5

机器人基本运动指令

6

机器人工具认知

7

机器人程序编辑

8

上下料搬运:DOBOT智能机器人通过在末端执行器上更换为机械手爪,可灵活抓取各种常规形状的物件。在控制器系统中进行编程,实现物件的小范围固定位置搬运

9

码垛:DOBOT智能机器人通过在末端执行器上更换为吸盘,可以进行小物件的吸取,实现多个物件的码垛任务。在控制器系统中进行编程,实现多个物件的码垛任务

10

写字绘图:DOBOT智能机器人通过在末端执行器上更换为夹笔器,配上绘图笔,在纸上实现写字画画的任务

11

激光雕刻:DOBOT智能机器人通过在末端执行器上更换为激光头,配上牛皮纸,在纸上实现灰度雕刻的任务

12

物流传送带(需加配传送带):DOBOT智能机器人配合一条传送带,实现物块的物流传送任务

13

3D打印:DOBOT智能机器人通过在末端执行器上更换为3D打印套件,装上PLA线材,在玻璃板上实现3D打印的任务

14

视觉识别(需加配视觉):DOBOT智能机器人配上一套视觉识别套件,实现对彩色物块的分拣、搬运等多个任务。

 

规格参数

序号

名称

参数

1

魔术师

Magician

教育版

参数规格:

轴数:4

最大负载:500 g

工作范围:320 mm

重复定位精度:0.2 mm

电源电压:100 -240 V, 50/60 Hz

电源输入:12 V / 7 A DC

通信接口:USB \ WiFi \ Bluetooth

功率:60W Max

环境温度:-10℃-60℃

 

运动范围

轴1底座:-90° ~ + 90°

轴2大臂:0° ~ +85°

轴3小臂:-10° ~ +95°

轴4旋转:-90° ~ +90°

 

最大速度:(250g负载)

轴1底座:320°/s

轴2大臂:320°/s

轴3小臂:320°/s

轴4旋转:480°/s

 

应用程序

软件:DobotStudio、Repetier Host、Grblcontroller3.6、DOBOT Blockly(图形化编程)

SDK:提供Dobot通信协议与Dobot函数库

 

扩展接口

I/O:10路可配置为模拟信号输入或者PWM输出

电源输出:4路可控12V电源输出

运动控制:2路步进电机驱动接口

 

物理特性:

净重(机器人与控制器):3.4 Kg

底座尺寸:158 mm * 158 mm

材料:6061铝合金,ABS 工程塑料

控制器:Dobot 集成控制器

机器人安装:桌面

包装规格 (长* 宽 * 高):380 * 385 * 480 mm

 

夹笔器末端执行器参数

笔孔直径:10mm

 

吸盘末端执行器参数

吸盘直径:20mm

压强:-35Kpa

 

夹爪末端执行器参数

张和大小:27.5mm

驱动方式:气动

力度:8N

 

3D末端执行器参数

尺寸(长 * 宽 * 高 ):150 * 150 * 150mm

材料:PLA

精度:0.1mm

 

激光雕刻末端执行器参数

激光功率:500 mw

类型:405 nm (蓝色激光),PWM 调制

电压:12V

2.2魔术师人工智能技术教学套装

产品名称:魔术师人工智能技术教学套装

型号:DT-SD-AITech-1000

人工智能与机器人技术实验室方案

概述

人工智能技术教学套装,集合了多种AI能力,包括人脸识别、语音识别、图像分类、垃圾识别、机器人控制等。配套完善的教材,从场景导入到软硬件安装,再到代码编写,让学生在动手实践中由浅入深的掌握Python语言,同时掌握人工智能系统的组成、神经网络训练、端和云的AI能力调用。套装适用于自然语言识别、机器学习、机器视觉技术等课程。

功能特点

(1)开放式架构,提供源代码,用户可开发离线识别或者在线识别

(2)高品质麦克风,降低语音输入干扰;

(3)机器人智能控制,为学生建立智能感知框架;

(4)使用Python编程,降低开发门槛;

(5)提供完善的例程,深入掌握人机交互核心技术;

(6)人手一机,操作简单:体积精巧,一体化的设计,在多媒体教室即可实现实验;

(7)二次开发,拓展性强:开放式的嵌入式架构,具备多个扩展接口,用户可以采用习惯的编程语言对系统进行开发。


实验项目

配套《人工智能技术应用》高教出版社教材

序号

实验项目

1

语音识别与机器人控制环境建立

2

Python编程

3

语音采集和语音合成

4

语音识别

5

AIUI自然语音处理

6

图像采集及图像处理

7

神经网络模型建立及训练

8

神经网络模型调用

9

文字识别

10

深度学习功能实现

11

图像分类识别

12

人脸识别和人脸比对

13

AI能力“端”和“云”方案比较

14

智能机器人控制

15

人工智能技术综合应用

 

规格参数

序号

名称

参数

1

摄像头模块

分辨率:1080p

帧率:30fps

视场角:90°

变焦:4倍数码变焦

编码:H.264可分级编码

2

麦克风模块

实时逻辑核心:16个

内置闪存:2MB

内部单周期SRAM:512KB

内部OTP:16KB

DFU模式:支持

麦克风阵列信噪比:61dB

麦克风阵列灵敏度:-26dB FS

麦克风阵列输出:PDM

音频输出:板载3.5mm Aux

音频信号:24bit 或 16bit 16kHz立体声输出

尺寸:直径70mm

电源:Micro USB或扩展接头5V;190mA

3

场景道具包

垃圾分类道具包 * 1

礼物分发道具包 * 1

服务机器人道具包 * 1

相机支架 * 1

光源 * 1

其它配件 * 1

2.3视觉套件

产品名称:视觉套件

产品型号:DT-AC-VIMG-02E

人工智能与机器人技术实验室方案

人工智能与机器人技术实验室方案


概述

机器人视觉套件提供基于视觉开发的基本软硬件平台,具有功能丰富、性能稳定、操作便携的优势,能够满足视觉定位、测量、检测和识别等丰富的视觉应用需求。系统自带千余种图像处理算子,算法性能优秀,具备强大的视觉分析工具库,可快速构建机器视觉应用系统,满足不同的实验项目和应用需求。同时提供颜色识别、条码识别、字符识别、测量、标定、对位、图像处理等丰富的教学Demo,帮助用户更清晰直观地了解机器人视觉套件基本组成和工作原理。适用于机器视觉技术、数字图像处理、机器人与视觉系统等课程。

人工智能与机器人技术实验室方案

视觉分拣应用场景

人工智能与机器人技术实验室方案

目标定位

人工智能与机器人技术实验室方案

二维码识别

人工智能与机器人技术实验室方案

人工智能与机器人技术实验室方案

人工智能与机器人技术实验室方案

人工智能与机器人技术实验室方案

功能特点

(1)     人手一机,操作简单:体积精巧,一体化的设计,PC端控制,提供完善的开发软件和开发API

(2)     多种视觉功能,包括多种滤波、区域增强、模板匹配、Blob分析、圆检测、二维码识别、字符识别等

(3)     采用工业现场级别机器视觉,可直接开发应用于实际生产

(4)     采用Ethernet和COM两种最常用的通讯方式,用户可以自定义开发通讯协议,学生可以掌握未来工业现场总线通讯的能力

实验项目

序号

实验项目

1

机器视觉系统认知

2

图像采集方法

3

RGB和HSV色彩空间转换

4

图像滤波降噪、区域增强等预处理

5

图像灰度计算以及统计学意义

6

阈值计算和设定方法

7

二值化处理

8

边缘提取和特征提取

9

Blob分析

10

模板匹配方法

11

字符识别

12

条码识别和二维码识别

13

圆检测

14

直线检测

15

手眼系统标定

 

规格参数

序号

名称

参数

1

视觉套件

相机:

有效像素:500万

传感器型号:AR0521

色彩:彩色

像元尺寸:2.2 * 2.2um

帧率/分辨率:31 @2048 *1536

滤光片:650nm

信噪比:>40dB

动态范围:>60dB

快门类型:卷帘曝光

曝光时间:Bayer格式:16μs~1sec;其他格式:28μs~1sec

曝光控制:自动/手动

数据接口:USB3.0

数据格式:Mono 8/10/12,Bayer GR 8/10/10p/12/12p,YUV422_YUYV_Packed,YUV422_Packed,RGB8

镜头接口:C-Mount

外观尺寸:29 * 29 * 30mm

重量:56g

 

镜头:

焦距:12mm

像面最大尺寸:1/1.8”(φ9mm)

光圈:F2.8~F16

视角(DHV):1/1.8”:41.2°,34.4°,23.4°

光学畸变:-0.38%

法兰后焦:17.526mm

最近摄距:0.06m

滤镜螺纹:M27 * 0.5

大小:φ29 * 35.36mm

 

光源:

发光颜色:白色

LED数量:48颗发光二极管

照度:40000 lux

波长:455~457.5nm

工作距离:35-110mm

尺寸规格:内径40mm,外径70mm,高度25mm

灯镜筒外径:Maxφ39mm

重量:0.48kg

 

系统软件:

功能包括:有无/正反检测、颜色/位置判断、定位、2D尺寸测量、ID识别、字符识别等;

提供定位功能:13个,包括快速特征匹配、高精度特征匹配、圆查找、Blob分析、卡尺工具、边缘查找、边缘交点、平行线查找等;

提供测量工具:12个,包括线圆测量、线线测量、圆拟合、直线拟合、像素统计、直方图工具等;

标定工具:6个,包括标定板标定、N点标定、畸变标定等

对位工具:4个,包括相机映射、点集对位等

图像处理工具:14个,包括图像组合、形态学处理、图像滤波、图像增强、清晰度评估、仿射变换、圆环展开等;

逻辑工具:12个,包括条件检测、格式化、字符比较、点集、耗时统计等;

识别工具:4个,包括条码识别、二维码识别等;

支持Modbus通信、PLC通信、IO通信等;

运行界面可编辑

2.4魔术师人工智能基础套件

产品名称:魔术师人工智能基础套件

产品型号:DT-AC-AISK-00E

人工智能与机器人技术实验室方案

概述

Arduino人工智能套件是集视觉、语音识别模块为一体的入门级人工智能学习套件。基于Arduino Mega 2560控制主板、LED指示灯、开关按键、语音识别模块以及视觉识别模块的多个实验教程,可通过开发软件实现机器人的控制,简单易学,帮助学生快速入门,学习人工智能基础知识,启发创新思维,领悟开源创意文化。套件适用于嵌入式系统、电工与电子技术、C语言等课程。

功能特点

(1)     采用开源硬件Arduino作为开发板

(2)     集成了语音、视觉、操控摇杆、LED灯组等多种输入输出

(3)     方便用户快速掌握智能硬件开发过程

(4)     更高的性价比,可以实现实验室多台套配置

(5)     更好的安全性,更加适合于教学使用

(6)     操作界面友好更,适合刚刚接触机器人的教学任务

(7)     具有良好的柔性和多样化的工作方式

(8)     通过不同的搭配应用,实现多种使用环境

 

实验项目

序号

实验项目

1

语音识别与机器人控制环境建立

2

嵌入式开发环境搭建

3

Arduino系统开发

4

语音采集方法

5

音频编码方法及文件格式

6

语音识别功能调用

7

机器人通讯实现

8

机器人与语音集成

9

机器人与视觉集成

10

机器视觉标定

11

机器视觉颜色空间转换

12

机器视觉对象定位方法

13

机器人远程控制

14

指令解析和机器人智能控制

 

规格参数

序号

名称

参数

2

控制CPU

控制器型号:ATmega2560

工作电压:5V

输入电压 (推荐):7-12V

输入电压(范围):6-20V

数字 I/O串口:54 (of which 15 provide PWM output)

模拟输入串口:16 I/O

端口直流电流:40 mA 

3.3V端口直流电流:50 mA

闪存:256 KB,其中4KB用于bootloader

SRAM:8 KB

EEPROM:4 KB

频率:16MHz

3

Pixy摄像头

处理器:NXP LPC4330,204MHz,双核

图像传感器:Omnivision OV9715,1/4',1280x800

可视域:水平75°;垂直47°

镜头类型:standard M12(several different types available)

消耗电流:140 mA

输入电流:USB 输入(5V)/宽电压输入(6V~10V)

RAM:264K bytes

Flash:1M bytes

通信接口:UART serial,SPI,I2C,USB,digital,analog

尺寸:2.1' * 1.75' * 1.4'

4

JoyStick摇杆

电源要求:+3.3-5V

接口模式:PH2.0-3

2轴模拟输出(X,Y)

1个数字按键输出(Z-Axis)

外形尺寸:37x25x32mm

重量:15g

5

数字按钮模块

键帽颜色:红色、绿色、蓝色

工作电压:3.3V到5V

模块自带指示灯,按下时会亮

大个头按钮,一流品质

数据类型:数字

尺寸:22*30mm

6

高亮LED模块

颜色:红色、绿色、蓝色

发光强度:2500到3300mcd高亮度输出

电压:3.3到5V

发光波长:520到530nm

发光角度:80到110度

尺寸:30*20mm

重量:5g

7

语音模块(中文版)

非特定人语音识别技术:不需要用户进行录音训练

支持用户自定义50条关键词,关键词可动态录入

工作电压:3.3V(务必采用3.3V电平的单片机进行驱动)

省电模式电流:1uA


2.5魔术师LabVIEW开发套装

产品名称:魔术师LabVIEW开发套装

型号:ES-SD-MGLabV-100

人工智能与机器人技术实验室方案

概述

DOBOT Magician SDK for NI LabVIEW是为DOBOT Magician量身打造的一款基于LabVIEW的图形化开发工具。该SDK分为DOBOT_VI和DOBOT_Serial两种版本,一共包含约270个函数。每一种版本都可以在LabVIEW环境下控制机器人的运动、配置运动参数、设置IO状态、指导末端执行器的动作等等。再配合LabVIEW自带的其他编程函数,就可以让机器臂完成更加复杂且灵活多变的任务。适用于LabVIEW开发、机器人技术等课程。

 

实验项目

序号

实验名称

核心知识点

1

Magician机械手入门

1.  了解机械手的结构、资源和连线方法

2.  掌握DOBOT_VI编程结构

3.  设计DOBOT_VI版本的机器人程序;

4.  了解机器人的通信协议;

5.  掌握DOBOT_Serial编程结构;

6.  设计DOBOT_Serial版本的机器人程序

2

机器人的运动控制

1.  熟悉DOBOT Magician的坐标与关节定义;

2.  掌握DOBOT Magician的队列机制;

3.  掌握DOBOT Magician四种运动方式(PTP、CP、ARC、Jog);

4.  分别设计程序实现四种运动方式;

3

机器人绘画

1.  设计机器人程序,绘制直线、圆弧;

2.  掌握LabVIEW的循环结构;

3.  掌握LabVIEW的数学计算模块的使用;

4.  采用循环与数学计算,生成任意曲线的拟合点数组;

5.  设计机器人程序,利用拟合点数组,绘制任意曲线

4

机器人变速控制

1.  掌握机器人速度、加速度参数的设置;

2.  了解工业机器人工作时的速度变化原则;

3.  设计程序,模拟工业机器人的“快进—工进—工退—快退”流程;

5

机器人的IO控制

1.  掌握机器人的20个IO的位置,以及复用类型;

2.  分别设计程序,实现IO口的DI、DO、ADC、PWM模式;

3.  了解IO触发功能,为之后的“多机器人”协同作业实验做铺垫;

6

机器人的末端执行器控制

1.  了解DOBOT Magician的末端执行器种类和安装方法;

2.  分别设计程序,实现对吸盘、机械爪、激光的简单控制;

3.  配合运动功能,做一些简单的物体搬运(比如用吸盘拾取硬币);

7

综合实践开发

1.  设计软件,根据用户在PC上手绘的任意线条,由机械手模仿绘画

2.  设计一款多机器人协同作业的流水线系统。拟采用两台DOBOT Magician,一台末端绑有印章,另一台末端装有吸盘。工作时,一沓等待盖章的图纸摆在桌面上,有印章的机器人为图纸盖章

3.  设计一款基于DOBOT Magician的机器人下棋软件;

4.  设计一款基于DOBOT Magician的颜色分拣流水线系统,使得机器人可以将流水线上相同颜色的物块搬运到同一位置;

5.  设计一款基于DOBOT Magician的激光雕刻流水线程序,在流水线上生产激光雕刻的名片;

6.  借助语音云技术,设计一款用语音控制机器人的程序;涉及技术:语音识别、机器人的运动、执行器等;

 

规格参数

序号

名称

参数

1

LabVIEW软件套件

机器人运动控制软件包*1

支持机器人:DOBOT Magician、DOBOT M1

VI数量:270

支持操作系统:Windows、Linux

支持LabVIEW版本:2014及以上

实现功能:控制机器人进行关节运动、直线运动、曲线运动、末端执行器

 

机器人末端执行器软件包*1

Uart通信协议软件包*1

支持Linux开源硬件软件驱动*1

程序范例*1

软件使用教程*1

2.6ROS移动协作机器人开发平台

产品名称:ROS移动协作机器人开发平台

型号:DT-SD-ROS-200

人工智能与机器人技术实验室方案

概述

智能机器人不仅可以自主移动,还应该具备可以工作的“手臂”。越疆科技研发的移动协作机器人开发平台,采用开源平台ROS(Robot Operating System),将机械手臂和移动底盘放在同一个坐标系中和开发环境中,是学习和科研的极佳对象。机械手臂上可以安装摄像头、深度相机等拓展部件,可以适用于多种应用场景。平台适用于机器人学、自主导航技术、ROS开发、机器视觉技术等课程。

 

 

功能特点

(1)易于使用 - 由整机及其附件组成,到货后无需再做繁杂的装配;

(2)可靠耐用 - 坚固耐用,载重可达50KG;

(3)平稳可靠 - 独有减震万向轮机构,行使平稳可靠;

(4)精度高 - 定位精准;

(5)软件开发工具包 - 提供配套的ROS开发包,帮助客户加快机器人项目的开发;

(6)可定制化 - 轻松地从数十种支持和测试的配件中选择并使用合适的配件;

(7)技术支持 - 齐全的软硬件使用文档,同时也可以获得团队专业的技术支持。

 

实验项目

序号

实验项目

1

移动机器人系统构成认知

2

移动机器人运动方式及模型建立

3

移动机器人反馈方式认知

4

移动机器人电源系统安装测试

5

ROS开发环境搭建

6

创建工作空间

7

ROS话题建立

8

ROS服务建立

9

远程连接与控制

10

移动机器人运动规划

11

SLAM原理

12

激光雷达构建地图

13

Navigation实现导航

14

避障及障碍物设定

15

手臂URDF模型建立

16

ROS环境下OpenCV与视觉系统搭建

17

移动机器人手眼标定

18

移动机器人二维码精准定位

 

规格参数

序号

名称

参数

1

M1协作机器人

臂长:400mm

负载:1.5kg

协作功能:支持无传感器碰撞检测;支持拖动示教

 

运动范围:

大臂:-90° ~ +90°

小臂:-140° ~ +140°

Z轴:0 ~ 250 mm

末端旋转:-360° ~ +360°

 

最大运动速度:

大小臂关节速度:200°/s

大小臂合成速度:2000 mm/s

Z轴速度:1000 mm/s

 

重复定位精度:0.02 mm

电源:100~240 V, 50/60 Hz

通信:RS-232, Ethernet

I/O:可扩展22路数字输出,24路数字输入,6路ADC输入

 

二次开发:支持DOBOT专有协议栈;支持C/C++,VB.net,Python,Java,Labview,等多种编程语言

 

整机高度:687 mm

底座安装尺寸:230 * 175 mm

可扩展套装: 3D打印模块、激光雕刻模块、机械手爪、堆码吸盘等

2

B1移动机器人

运行能力

最大运行速度:1.0 m/s

巡航时间:6小时

最大爬坡:20°

越障高度:8mm

负载面积:33110mm2

载重:50Kg

 

输入输出接口

电源接口:

5V 输出:USB-A型母座*2(合计3A)

12V输出:DC5.5-2.1母座*2(合计3A)

19V输出:DC5.5-2.5母座*1(合计3A)

24V输出:2EDG5.08-2P 插拔端子*1(合计3A)

通讯接口:

RS232通讯串口: DB9 母座 *1

USB虚拟串口:USB-B型母座*1 (CH340G 方案)

 

传感器

避障传感器:超声波模块*5

防跌落传感器:红外模块*5

位移传感器:陀螺仪模块*1

转速传感器:霍尔传感器 600线/圈(电机内置)

 

电机

电机类型:三相直流无刷电机

减速比:30

标称功率:60W

 

电池

电池类型:动力锂电池

电池容量:12 Ah/24V

充电时间:约5小时

充电电流:3A

保护功能:支持过流、过放、短路保护



2.7 M1人工智能与机器人技术应用平台

产品名称:M1人工智能与机器人技术应用平台

型号:DT-EP-AIM1100

人工智能与机器人技术实验室方案

概述

人工智能技术已经普遍的进入到人们的生活中,而工业领域与人工智能技术的结合发展略显滞后。如何将人工智能技术的应用与工业现场结合起来,是该产品的核心思路。

M1人工智能与机器人技术应用平台,是面向机电工程、电子信息、自动化等专业方向的综合性开发平台,集成了人脸识别技术、语音识别技术、机器视觉技术、协作机器人控制技术。通过该平台,学生可以掌握AI能力的使用,更重要的是可以掌握如何把Python开发和PLC自动化控制融为一体,让制造过程更加智能化,拓宽学生对于智能制造的理解。平台适用于工业互联网技术、人工智能技术、自动控制技术、机器视觉技术等课程

功能特点

(1)     人工智能技术与工业现场深度融合,实现人脸识别核对身份、语音下达订单、PLC调度、机器视觉与机器人控制

(2)     轻量级的工业机器人,易插电即用,随搬随走。无需复杂的安装过程,一步即可连接操作M1;

(3)     一体化整机设计,空间占用小;

(4)     简洁灵巧的机械结构,工作灵活快速;

(5)     标准化的智能接口,开放性的编程语言,实现丰富多样的功能;

(6)     图形化开发的机器视觉,具备多种算子

(7)     多种视觉工艺,支持测量、检测、定位等

(8)     支持多个学科内容,包括自动化、计算机、机电工程等

 

实验项目

实验项目类别

序号

可完成的具体的实验项目简介

1、AFR技术应用

1

人脸识别原理

2

图像采集和处理

3

图像编码和传输

4

人脸注册

5

人脸对比和识别

2、ASR技术应用

1

语音识别原理

2

语音信号采集和编码

3

云平台环境搭建

4

意图和语料建立

5

指令映射建立

6

语义分析和调用

3、协作机器人功能

1

M1Studio环境认知

2

协作机器人坐标系认知

3

协作机器人运动模式认知

4

协作机器人Python编程控制

5

M1机器人IO接口电气连接及控制

 

4、协作机器人集成技术

6

M1协作机器人拖动示教实验

1

Python编程基础

2

以太网通讯基础

3

Python环境下UDP通讯实现

4

Python环境下TCP通讯实现

5

综合集成开发实验

5、机器视觉技术

1

机器视觉系统认知

2

相机、镜头、光源选型方法

3

图像预处理方法

4

数字图像处理

5

模板匹配方法

6

脚本编程及通讯实现

 

规格参数

序号

名称

参数

1

M1协作机器人

臂长:400mm

负载:1.5kg

协作功能:支持无传感器碰撞检测;支持拖动示教

 

运动范围:

大臂:-90° ~ +90°

小臂:-140° ~ +140°

Z轴:0 ~ 250 mm

末端旋转:-360° ~ +360°

 

最大运动速度:

大小臂关节速度:200°/s

大小臂合成速度:2000 mm/s

Z轴速度:1000 mm/s

 

重复定位精度:0.02 mm

电源:100~240 V, 50/60 Hz

通信:RS-232, Ethernet

I/O:可扩展22路数字输出,24路数字输入,6路ADC输入

 

二次开发:支持DOBOT专有协议栈;支持C/C++,VB.net,Python,Java,Labview,等多种编程语言

 

整机高度:687 mm

底座安装尺寸:230 * 175 mm

可扩展套装: 3D打印模块、激光雕刻模块、机械手爪、堆码吸盘等

2

视觉套件

相机:

有效像素:500万

传感器型号:AR0521

色彩:彩色

像元尺寸:2.2 * 2.2um

帧率/分辨率:31 @2048 *1536

滤光片:650nm

信噪比:>40dB

动态范围:>60dB

快门类型:卷帘曝光

曝光时间:Bayer格式:16μs~1sec;其他格式:28μs~1sec

曝光控制:自动/手动

数据接口:USB3.0

数据格式:Mono 8/10/12,Bayer GR 8/10/10p/12/12p,YUV422_YUYV_Packed,YUV422_Packed,RGB8

镜头接口:C-Mount

外观尺寸:29 * 29 * 30mm

重量:56g

 

镜头:

焦距:12mm

像面最大尺寸:1/1.8”(φ9mm)

光圈:F2.8~F16

视角(DHV):1/1.8”:41.2°,34.4°,23.4°

光学畸变:-0.38%

法兰后焦:17.526mm

最近摄距:0.06m

滤镜螺纹:M27 * 0.5

大小:φ29 * 35.36mm

 

光源:

发光颜色:白色

LED数量:48颗发光二极管

照度:40000 lux

波长:455~457.5nm

工作距离:35-110mm

尺寸规格:内径40mm,外径70mm,高度25mm

灯镜筒外径:Maxφ39mm

重量:0.48kg

 

系统软件:

功能包括:有无/正反检测、颜色/位置判断、定位、2D尺寸测量、ID识别、字符识别等;

提供定位功能:13个,包括快速特征匹配、高精度特征匹配、圆查找、Blob分析、卡尺工具、边缘查找、边缘交点、平行线查找等;

提供测量工具:12个,包括线圆测量、线线测量、圆拟合、直线拟合、像素统计、直方图工具等;

标定工具:6个,包括标定板标定、N点标定、畸变标定等

对位工具:4个,包括相机映射、点集对位等

图像处理工具:14个,包括图像组合、形态学处理、图像滤波、图像增强、清晰度评估、仿射变换、圆环展开等;

逻辑工具:12个,包括条件检测、格式化、字符比较、点集、耗时统计等;

识别工具:4个,包括条码识别、二维码识别等;

支持Modbus通信、PLC通信、IO通信等;

运行界面可编辑

3

人工智能语音识别套件

主控板:

CPU:ARM 1.2GHz 64-bit

接口:USB2.0 * 4;Ethernet 1000M * 1;DSI/eDP * 1;MIPI-CSI摄像头端口 * 1;HDMI * 1

支持操作系统:Ubilinux;Windows 10;Ubuntu;Android

 

麦克风模块:

Raspberry Pi主控、可编程LED模块、麦克风阵列、高清语音输入转换模块

4

人脸识别单元

分辨率:1080p

数码变焦:4倍

视角:90°

帧率:30fps

5

中控服务器

CPU:Intel i5

内存:8GB

硬盘:1T

显卡:2GB独立显存

显示器:23英寸

6

自动控制单元

用户存储器:50 KB工作存储器/1 MB负载存储器,可用 SD 卡扩展/10 KB 保持性存储器

板载数字I/O:8 点输入/6 点输出

板载模拟 I/O:2 路输入

过程映像大小:1024 字节输入(I)/1024 字节输出(Q)

位存储器(M):4096 个字节

临时(局部)存储器:

• 16 KB 用于启动和程序循环(包括相关的 FB 和 FC)

• 4 KB 用于标准中断事件(包括 FB 和 FC)

• 4 KB 用于错误中断事件(包括 FB 和 FC)

信号模块扩展:最多 2 个信号模块

高速计数器:5 个内置 I/O,信号板为 6 个

单相:3 个 100 kHz 以及 1 个 30 kHz 的时钟频率;正交相位:3 个 80 kHz 以及 1 个 20 kHz 的时钟频率

脉冲输出:4

脉冲捕捉输入:8

实时时钟精度:+/- 60 秒/月

布尔运算执行速度:0.08μs/指令

移动字执行速度:1.7μs/指令

实数数学运算执行速度:2.3μs/指令

7

HMI

显示区大小: 7.0 寸

分辨率: 800³480

亮度: 350cd/㎡

颜色: 262144 色

背光灯: LED 背光灯

触摸屏面板: 4 线电阻方式

外壳材料: ABS+PC

工作温度: -10~65℃

工作环境湿度: 10~90%RH

供电电源:直流 10V~38V

功耗: 5W

8

台体

尺寸:720*1060*750mm

材质:铝型材,钣金烤漆

支撑:固定脚杯 * 4;带锁脚轮 * 4

3.8深度学习服务器

处理器      CPU型号   i9-9900K     内存  32GB

硬盘容量    2TB HDD+1TB SSD

独立显卡     显示芯片    NVIDIA GeForce RTX 2080 SUPER   显存容量 8GB

 



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