虚拟工业机器人实训室方案
1、虚拟工业机器人教学实训系统（可对FANUC、ABB、安川工业机器人进行虚拟仿真）
（1）实训系统组成
虚拟工业机器人教学实训系统包含工业机器人控制系统、工业机器人虚拟软件、工业机器人手持盒、编程器、钢制工作台和通讯模块组成。
（2）实训系统特点
1、实训系统具有一机多用性，该系统可对市面上各个品牌的机器人进行示教仿真（如ABB、FANUC、安川等），解决了教学中多样性要求。
2、实训系统能够保障学生及设备安全，工业机器人作为机电一体化技术的高端载体,必须高度重视安全问题,保障学生人身安全的同时也要保障避免误操作对设备的损害。
3、实训系统具有很好的经济性，机器人的成本很高，学校的设备数量难以满足教学的正常需求，采用虚拟机器人既能够节约大量资金又能够满足学校开展实训的设备数量要求。
4、实训系统具有很好的真实性，该实训系统采用真实的示教盒进行操作编程，能够带来更好的教学效果。
（3）技术指标：
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序号 |
名称 |
技术参数 |
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1 |
工业机器人控制系统 |
完全工业用六自由度机器人控制器
1、全部使用工业级控制芯片及成熟的控制电路，确保硬件系统的安全可靠；
2、使用实时控制系统及重要数据的多重保护技术，确保软件系统的安全可靠；
3、实现机器人端部的位置、姿态的计算及自动控制；
4、实现机器人空间轨迹及状态的自动规划及自动控制；
5、实现机器人端部的自动加减速约束控制；
6、实现机器人各关节的加减速约束控制；
7、引入汽车行业通用的CAN总线传输底层协议，实现了数据的安全、实时传输，确保系统的安全、稳定。
8、实现了基于CANOpen总线的DSP301及DSP402标准，确保控制系统的安全性、开放性。
1、供电要求：DC 24V |
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2 |
工业机器人虚拟软件 |
机器人虚拟软件:
1、该单元软件通过可视化技术，让学生能够在三维图形世界中观察虚拟机器人，并通过手持盒交互式对机器人进行示教操作；
2、该单元为学员提供一个虚拟的实训平台，在不接触实际机器人及其工作环境情况下，通过图形技术，提供一个和实际工业机器人一致的工作环境；
3、该单元可模拟工业机器人的示教/再现过程，通过真实的机器人手持盒编辑工业机器人的程序并动态模拟工业机器人的运动过程，观察工业机器人的运动结果，检验所编写工业机器人程序的正确性；
4、在进行机器人实际操作前，可在虚拟机器人单元上进行模拟仿真，避免直接在现实中操作对工业机器人及周围物体造成伤害；
5、原理性试验中，能够验证学生正逆运算结果是否正确；
6、原理性试验中，能够在虚拟场景中直接显示机器人端部的运动轨迹，学生能直观观察到机器人直线、圆弧插补过程；
7、原理性试验中，能够检查机器人控制系统发出的控制信息：端部的位置、速度、加速度；各关节的位置、速度、加速度等；
8、原理性试验中，能够检查学生生成的数据是否正确：端部及各轴的位置、速度、加速度是否超出范围等。 |
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3 |
工业机器人手持盒 |
完全真实的工业机器人手持盒：
1、全部使用工业级控制芯片及成熟的控制电路，确保硬件系统的安全可靠；
2、使用实时控制系统及重要数据的多重保护技术，确保软件系统安全可靠；
3、操作画面及按键布局能够对ABB、FANUC及安川工业机器人手持盒进行仿真训练；
4、供电要求：DC 24V |
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4 |
编程器 |
配置：I3处理器， 1GB DDR3显卡,内存4GB，硬盘：500G，DVD光驱，光电鼠标，商务键盘 |
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5 |
钢制工作台 |
材质：采用优质冷轧板制作。
表面处理：表面采用整体磷化及静电喷塑处理。 |
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6 |
通讯模块 |
用于工业机器人手持盒与编程器之间的通讯：
1、完全兼容USB（Universal Serial Bus）Rev 2.0
2、支持RS-485/422接口
3、RS-422/485接口DB9针型连接器
4、数据（TXD）自动流控，零延时设计
5、1Mbps以上数据传输速率
6、支持自动握手协议
7、支持远程唤醒和电源管理
8、USB总线直接取电，无需外接电源 |
（4）实训系统具有一机多用性，该系统可对市面上各个品牌的机器人进行示教仿真（如ABB、FANUC、安川等），解决了教学中多样性要求
工业机器人虚拟软件：
立体仓库搬运
焊接、涂胶
装配
场景选择
机器人设置
变位机设置
立体仓库设置
（4） 能够开设的实验内容
实验一 多自由度机器人关节运动控制计算实验（原理性）
实验二 多自由度机器人直线运动轨迹控制计算实验（原理性）
实验三 多自由度机器人圆弧运动轨迹控制计算实验（原理性）
实验四 多自由度机器人加减速约束控制计算实验（原理性）
实验五 机器人控制的基本操作实验（应用性）
实验六 机器人坐标系的建立实验（应用性）
实验七 机器人的搬运/堆垛实验（应用性）
实验八 机器人的点胶/焊接实验（应用性）
（5）、相关培训教材
工业机器人操作与编程理论教学大纲
工业机器人操作与编程实践教学大纲
工业机器人操作与编程
工业机器人操作与编程实验指导书
工业机器人操作与编程授课计划
工业机器人操作与编程教案
（6）相关案例
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