教学方案 Case
Case 自动化

人工智能与机器人技术实验室方案(一)

Date: 2020-04-28
Views: 17

1.1魔组 Mooz

概述

人工智能与机器人技术实验室方案(一) 

3D打印

人工智能与机器人技术实验室方案(一)

激光雕刻

人工智能与机器人技术实验室方案(一)

CNC加工中心

人工智能与机器人技术实验室方案(一)

工业级模组

 

魔组是一款多功能模块化3D打印机,是创客加工中心,采用可重构的硬件结构,学生可以自由组合串联XYZ结构、XZ+Y结构、龙门结构等,来组成激光雕刻机、3D打印机(单色和多色)、小型CNC钻攻中心等创客工具,可以激发学生的想象力和创造力。

功能特点

(1)     全能创客工具:具备3D打印、激光雕刻、CNC加工功能,为创客提供全面支持;

(2)     模块化设计:告别复杂的装配工序,用户可以根据需求快速组装工作平台;

(3)     优秀工业设计:获得IF和Reddot设计奖,漂亮的外观可以极大的提升学生的学习兴趣;

(4)     高质量和可靠性:航空级工业铝型材,不仅美观大方,而且还能增强机身的稳定性,减少运行中产生的振动;

(5)     搞精度:采用丝杆传动,精度达0.02mm,远高于一般皮带传动的3D打印机;

(6)     友善的人机交互:自带触摸屏,当连接上U盘或SD卡时,通过控制器可直接操作机器开始运行,从此摆脱电脑的束缚。

 

实验项目

序号

实验项目

1

直角坐标机械结构认知

2

龙门结构认识

3

激光雕刻机原理

4

激光器原理及选型

5

激光雕刻的路径规划方法

6

常见3D打印技术学习

7

熔融沉积3D打印技术学习

8

3D打印文件制作

9

CNC钻工中心学习

10

G代码学习

11

混色3D打印技术学习

12

并联Delta结构学习

13

Delta机器人运动学认知

14

3D模型设计方法

 

规格参数

序号

名称

参数

1

MOOZ-2 教育版

主体部分:

外形尺寸:285 * 285 * 318mm

操作面板:触摸屏,尺寸3.5寸

主体材质:航空级铝合金

模组数量:4

 

3D打印功能:

喷嘴直径:0.4mm

层分辨率:范围0.05 ~ 0.3mm

喷嘴温度:范围190 ~ 260℃

热床温度:范围50 ~ 100℃(20℃室温下)

成型尺寸(XYZ):130 * 130 * 130mm

支持材料:PLA,TPU,PETG,FLEXIBLE

打印速度:可调范围10 ~ 80mm/s

 

激光雕刻:

工作范围(XY):130 * 130mm

激光功率:0.5W

支持材料:木头、纸制品、部分塑料、皮革等

 

CNC雕刻:

工作范围(XYZ):130 * 130 * 130mm

主轴转速:最大转速8000rpm

钻夹头夹持范围:范围0~4mm

标配刀具尺寸:3.175mm * 0.3mm * 30°雕刻刀

支持材料:木头、塑料、PCB板等大多数非金属材料

2

MOOZ-2PLUS

主体部分:

外形尺寸:355 * 355 * 390mm

操作面板:触摸屏,尺寸3.5寸

主体材质:航空级铝合金

模组数量:4

 

3D打印功能:

喷嘴直径:0.4mm

层分辨率:范围0.05 ~ 0.3mm

喷嘴温度:范围190 ~ 250℃

热床温度:范围50 ~ 100℃(20℃室温下)

成型尺寸(XYZ):200 * 200 * 190mm

支持材料:PLA,TPU,PETG,Flexible

打印速度:可调范围10 ~ 80mm/s

 

激光雕刻:

工作范围(XY):200 * 200mm

激光功率:1.6W

支持材料:木头、纸制品、部分塑料、皮革等

 

CNC雕刻:

工作范围(XYZ):200 * 200 * 190mm

主轴转速:最大转速8000rpm

钻夹头夹持范围:范围0~4mm

标配刀具尺寸:3.175mm * 0.3mm * 30° 雕刻刀

支持材料:木头、塑料、PCB板等大多数非金属材料

3

MOOZ-3

主体部分:

外形尺寸:φ350*325mm

操作面板:触摸屏,尺寸3.5寸

主体材质:航空级铝合金

模组数量:3

 

3D打印功能:

打印色彩:3色

喷嘴直径:0.4mm

层分辨率:范围0.05 ~ 0.3mm

喷嘴温度:范围190 ~ 260℃

热床温度:范围50 ~ 100℃(20℃室温下)

成型尺寸:φ100*100mm

支持材料:PLA,PC,FLEX

打印速度:可调范围10 ~ 100mm/s

 

 

1.2.  M1协作机器人

人工智能与机器人技术实验室方案(一)

概述

DOBOT M1是一款为轻工业而生的、极具性价比的智能协作机器人。M1具有无传感防碰撞检测功能、拖动示教功能,同时具备精度高、工作范围大、功能齐全的特点,并且支持二次开发,为用户提供更大的使用空间。M1能够完美胜任诸如工业点焊、视觉识别分拣、PCB插件等流水线作业,为智能化工业系统的建设添砖加瓦。

 

功能特点

(1)     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。轻量级的工业机器人,单个人也可随时随心更换应用场景。

(2)     可一体化整机设计:集成化的整机设计,大大提高伺服驱动器和控制系统之间的工作效率。

(3)     精度高负载大:M1的末端重复定位精度可达0.02mm,最大工作范围400mm,额定负载1.5kg,保证轻量级工业机器人的最佳使用效果。

(4)     简洁灵巧:简洁顺畅的机械结构,让M1工作起来灵活快速,完美胜任各式各样的流水线作业。

(5)     智能化接口,应用广泛:标准化的智能接口,开放性的编程语言,让M1具备极强的可拓展性。自主搭配不同配件,实现丰富多样的功能。

(6)     高效部署:轻便的机身,简易的安装方式,以及多样化的控制方式,M1帮你迅速完成生产、包装等工作。

实验项目

序号

实验项目

1

协作机器人系统架构认知

2

协作机器人接口认知

3

协作机器人D-H模型认知

4

伺服与编码器系统认知

5

协作机器人坐标系认知

6

协作机器人运动模式认知

7

M1Studio环境认知

8

协作机器人软件示教与回放

9

协作机器人图形化编程

10

协作机器人Python编程控制

11

M1机器人IO接口电气连接及控制

12

气动手抓气路的连结实验任务

13

M1协作机器人3D打印实现

14

M1协作机器人激光雕刻实现

15

M1协作机器人吸盘抓取实验

16

M1协作机器人夹爪抓取实验

17

M1协作机器人防碰撞检测实验

18

M1协作机器人拖动示教实验

19

Python编程基础

20

以太网通讯基础

21

Python环境下UDP通讯实现

22

Python环境下TCP通讯实现

23

综合集成开发实验

 

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

 

1.3.  SCARA工业机器人

人工智能与机器人技术实验室方案(一)

概述

SCARA机器人在水平面方向运动可以达到很高的速度,而在Z轴方向具有良好的刚度,此特性特别适合于装配工作,例如将一个圆头针插入一个圆孔,故SCARA系统首先大量用于装配印刷电路板和电子零部件;SCARA的另一个特点是其串接的两杆结构,类似人的手臂,可以伸进有限空间中作业然后收回,适合于搬动和取放物件,如集成电路板等。

 

规格参数


序号

名称

参数

1

SA3-400 SCARA机器人

机器人本体:

最大臂展:400mm

额定负载:1kg

最大负载:3kg

标准节拍:0.45s

 

重复定位精度:

J1+J2:±0.01mm

J3:±0.01mm

J4:±0.01°

 

最大运动范围:

J1:±130°

J2:±131°

J3:150 mm

J4:±360°

 

最大运动速度:

J1:600°/s

J2:600°/s

J1+J2(合成速度):6000mm/s

J3:1100mm/s

J4:2600°/s

 

净重:13kg

安装方式:台面

工作温度:5℃~40℃

工作湿度:10%~80%,且无凝露

 

 

机器人控制系统:

控制轴数:4轴+外部扩展轴

整机尺寸:400×360×180(mm)

支持编码器类型:松下、多摩川、BISS、尼康

通信接口:EtherCAT(用于外部扩展轴)、Ethernet

I/O接口:5路继电器输出;16路数字输出;24路数字输入;2路模拟输出(0V-10V电压,4mA-20mA电流);4路模拟输入(0V-10V电压,4mA-20mA电流)

示教方法:手持示教器

编程语言:Lua

安装方式:落地式

环境:环境:温度:0℃~45℃

湿度:≤95%,且无凝露

防护等级:IP20

冷却方式:强制风冷

安全功能:紧急停止功能、预留外部安全接口(可通过I/O接口控制)

指示灯状态:正常上电时,指示灯红色常亮;下电时,指示灯熄灭

维护:诊断软件工具;断电零位保存功能;预留远程服务功能

 

示教器:

显示屏:7' TFT LCD屏

分辨率:800×480

色彩:65536 色

亮度:450 cd/m 2

背光:LED

LCD 寿命:50000 小时

触摸屏:4 线工业电阻触摸屏(表面硬度4H)

CPU:32 Bit 400MHz RISC

存储器:128M Flash + 64M DDR2 DRAM

RTC:实时时钟内置

以太网:100M

USB 端口:1 个USB Host 1.1 端口

操作系统:LINUX 或 WINDOWS CE 可选

按钮按键:一个三段位安规使能开关,一个钥匙开关;一个带灯自锁开关,一个安规急停开关;6 组12 个可编程硅胶(金属弹片)按键

 

额定功率:< 8W

额定电压:DC24V,可工作范围DC 18V~32V

电源保护:具备雷击浪涌保护

允许失电:< 5ms

CE:符合EN61000-6-2:2005,EN61000-6-4:2007 标准

RoHS:符合RoHS 雷击浪涌±4KV,群脉冲±4KV;静电接触4KV,空气放电8KV

 

工作温度:0℃~50℃

存储温度:-25℃~60℃

环境湿度:10~90%RH(无冷凝)

抗震性:10~25Hz(X、Y、Z 方向2G/30 分钟)

冷却方式:自然风冷

 

防护等级:整机 IP20

机械结构:ABS

整机尺寸:250×160×95(mm)(不含电源端子)

整机重量:本机约 900g,整机(含线缆和接线盒子)1600g

2

SA6-600

最大臂展:600mm

额定负载:5kg

最大负载:6kg

标准节拍:0.45s

 

重复定位精度:

J1+J2:±0.01mm

J3:±0.01mm

J4:±0.01°

 

最大运动范围:

J1:±125°

J2:±125°

J3:230 mm

J4:±360°

 

最大运动速度:

J1:375°/s

J2:600°/s

J1+J2(合成速度):7000mm/s

J3:833mm/s

J4:1500°/s

 

净重:20kg

安装方式:台面

工作温度:5℃~40℃

工作湿度:10%~80%,且无凝露

 

机器人控制系统:

控制轴数:4轴+外部扩展轴

整机尺寸:400×360×180(mm)

支持编码器类型:松下、多摩川、BISS、尼康

通信接口:EtherCAT(用于外部扩展轴)、Ethernet

I/O接口:5路继电器输出;16路数字输出;24路数字输入;2路模拟输出(0V-10V电压,4mA-20mA电流);4路模拟输入(0V-10V电压,4mA-20mA电流)

示教方法:手持示教器

编程语言:Lua

安装方式:落地式

环境:环境:温度:0℃~45℃

湿度:≤95%,且无凝露

防护等级:IP20

冷却方式:强制风冷

安全功能:紧急停止功能、预留外部安全接口(可通过I/O接口控制)

指示灯状态:正常上电时,指示灯红色常亮;下电时,指示灯熄灭

维护:诊断软件工具;断电零位保存功能;预留远程服务功能

 

示教器:

显示屏:7' TFT LCD屏

分辨率:800×480

色彩:65536 色

亮度:450 cd/m 2

背光:LED

LCD 寿命:50000 小时

触摸屏:4 线工业电阻触摸屏(表面硬度4H)

CPU:32 Bit 400MHz RISC

存储器:128M Flash + 64M DDR2 DRAM

RTC:实时时钟内置

以太网:100M

USB 端口:1 个USB Host 1.1 端口

操作系统:LINUX 或 WINDOWS CE 可选

按钮按键:一个三段位安规使能开关,一个钥匙开关;一个带灯自锁开关,一个安规急停开关;6 组12 个可编程硅胶(金属弹片)按键

 

额定功率:< 8W

额定电压:DC24V,可工作范围DC 18V~32V

电源保护:具备雷击浪涌保护

允许失电:< 5ms

CE:符合EN61000-6-2:2005,EN61000-6-4:2007 标准

RoHS:符合RoHS 雷击浪涌±4KV,群脉冲±4KV;静电接触4KV,空气放电8KV

 

工作温度:0℃~50℃

存储温度:-25℃~60℃

环境湿度:10~90%RH(无冷凝)

抗震性:10~25Hz(X、Y、Z 方向2G/30 分钟)

冷却方式:自然风冷

 

防护等级:整机 IP20

机械结构:ABS

整机尺寸:250×160×95(mm)(不含电源端子)

整机重量:本机约 900g,整机(含线缆和接线盒子)1600g

 

3

SA10-800

最大臂展:800mm

额定负载:5kg

最大负载:10kg

标准节拍:0.6s

 

重复定位精度:

J1+J2:±0.02mm

J3:±0.01mm

J4:±0.01°

 

最大运动范围:

J1:±132°

J2:±150°

J3:200 mm

J4:±360°

 

最大运动速度:

J1:300°/s

J2:600°/s

J1+J2(合成速度):7854mm/s

J3:1100mm/s

J4:2000°/s

 

I/O接口:

继电器输出:5路

24V数字输出:16路

24V数字输入:24路

模拟量输出:2路(0-10V电压,4-20mA电流)

模拟量输入:4路(0-10V电压,4-20mA电流)

8路24V输入, 8路24V输出

 

用户电路:15Pin(D-Sub模拟接口)

用户气路:φ4mm * 2,φ6mm * 2

通信方式:Ethernet、Modbus

外部轴控:支持

 

净重:29kg

安装方式:台面

工作温度:5℃~40℃

工作湿度:10%~80%,且无凝露

 

机器人控制系统:

控制轴数:4轴+外部扩展轴

整机尺寸:400×360×180(mm)

支持编码器类型:松下、多摩川、BISS、尼康

通信接口:EtherCAT(用于外部扩展轴)、Ethernet

I/O接口:5路继电器输出;16路数字输出;24路数字输入;2路模拟输出(0V-10V电压,4mA-20mA电流);4路模拟输入(0V-10V电压,4mA-20mA电流)

示教方法:手持示教器

编程语言:Lua

安装方式:落地式

环境:环境:温度:0℃~45℃

湿度:≤95%,且无凝露

防护等级:IP20

冷却方式:强制风冷

安全功能:紧急停止功能、预留外部安全接口(可通过I/O接口控制)

指示灯状态:正常上电时,指示灯红色常亮;下电时,指示灯熄灭

维护:诊断软件工具;断电零位保存功能;预留远程服务功能

 

示教器:

显示屏:7' TFT LCD屏

分辨率:800×480

色彩:65536 色

亮度:450 cd/m 2

背光:LED

LCD 寿命:50000 小时

触摸屏:4 线工业电阻触摸屏(表面硬度4H)

CPU:32 Bit 400MHz RISC

存储器:128M Flash + 64M DDR2 DRAM

RTC:实时时钟内置

以太网:100M

USB 端口:1 个USB Host 1.1 端口

操作系统:LINUX 或 WINDOWS CE 可选

按钮按键:一个三段位安规使能开关,一个钥匙开关;一个带灯自锁开关,一个安规急停开关;6 组12 个可编程硅胶(金属弹片)按键

 

额定功率:< 8W

额定电压:DC24V,可工作范围DC 18V~32V

电源保护:具备雷击浪涌保护

允许失电:< 5ms

CE:符合EN61000-6-2:2005,EN61000-6-4:2007 标准

RoHS:符合RoHS 雷击浪涌±4KV,群脉冲±4KV;静电接触4KV,空气放电8KV

 

工作温度:0℃~50℃

存储温度:-25℃~60℃

环境湿度:10~90%RH(无冷凝)

抗震性:10~25Hz(X、Y、Z 方向2G/30 分钟)

冷却方式:自然风冷

 

防护等级:整机 IP20

机械结构:ABS

整机尺寸:250×160×95(mm)(不含电源端子)

整机重量:本机约 900g,整机(含线缆和接线盒子)1600g



 

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