工業(yè)自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)裝置.doc

附件l 工業(yè)自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)裝置1 實(shí)驗(yàn)裝置基本要求1.1 實(shí)驗(yàn)裝置電源：三相五線制3N/380V/3A，容量小于1.5kW；1.2 實(shí)驗(yàn)裝置要求采用完善的安全保護(hù)功能，確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)的人身安全和設(shè)備安全，請?jiān)跇?biāo)書中詳細(xì)說明人身安全保護(hù)功能和設(shè)備安全保護(hù)功能的內(nèi)容。1.3 實(shí)驗(yàn)控制屏要求采用2層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，上層可布置可編程控制器以及各種實(shí)驗(yàn)?zāi)K，下層可固定實(shí)驗(yàn)電源、測量儀表，以及控制電機(jī)等。結(jié)構(gòu)布置清晰，系統(tǒng)連接方便。實(shí)驗(yàn)桌面采用安全絕緣、可靠性強(qiáng)的桌面，請?jiān)跇?biāo)書中詳細(xì)說明。1.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)要求采用3層結(jié)構(gòu)，第一層為計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理層，第二層為S7-300現(xiàn)場主控制層，第三層為現(xiàn)場控制層（S7-300）.1.4.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理層采用工控機(jī)為主機(jī)，運(yùn)行在WinCC組態(tài)軟件環(huán)境下，對整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)度，同時(shí)可以連接企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)，外部互聯(lián)網(wǎng)，以及國際互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和過程自動(dòng)化與工廠管理系統(tǒng)的無縫結(jié)合。1.4.2 S7-300現(xiàn)場主控制層，采用西門子S7-300為主機(jī)，配置相應(yīng)模塊，與上層采用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行連接通訊。與下層采用profibusDP通訊方式連接，該層可實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的輸入輸出控制和模擬量的輸入輸出控制，配置彩色觸摸屏，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換功能。1.4.3 現(xiàn)場控制層采用S7-300可編程控制器，配置Profibus-DP通訊模塊、模擬量輸入輸出模塊和AS-I通訊模塊以及彩色觸摸屏，實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制中的過程控制、順序控制和人機(jī)界面。1.5 實(shí)物對象技術(shù)要求1.5.1 要求提供溫度實(shí)物對象1.5.2四層電梯系統(tǒng)要求與生活中的電梯工作原理是一樣的，電梯模型包括升降電機(jī)、極限開關(guān)、導(dǎo)軌、隨行電纜、廳門、召喚按鈕、樓層顯示裝置、轎廂、開關(guān)門機(jī)構(gòu)、平層裝置、轎廂內(nèi)指層燈、轎廂照明、控制系統(tǒng)等，請?jiān)跇?biāo)書中詳細(xì)說明電梯實(shí)現(xiàn)原理，并提供圖片。1.5.3門禁系統(tǒng)模型要求在單機(jī)門禁控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上融入了防盜報(bào)警系統(tǒng)，既能闡述了門禁控制系統(tǒng)的基本系統(tǒng)組成，又利用了防盜報(bào)警裝置中常見的門磁開關(guān)共同構(gòu)成了這套以一間屋子為假想防護(hù)對象的系統(tǒng)。該系統(tǒng)要求有IBA AC-08系統(tǒng)控制器、門開、關(guān)系統(tǒng)、窗震動(dòng)系統(tǒng)、紅外探測裝置、報(bào)警系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)等組成，請?jiān)跇?biāo)書中詳細(xì)說明電梯實(shí)現(xiàn)原理，并提供圖片。2 裝置配置要求2.1 實(shí)驗(yàn)裝置配置的主機(jī)和模擬量輸入輸出模塊要求采用S7-300（CPU314C-2DP）主機(jī)。2.2 裝置要求配置三相交流電源以及交流電壓電流表，儀表要求采用帶鏡面的指針式儀表，精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn)。2.3 裝置上變頻器要求采用西門子750W變頻器，與系統(tǒng)主機(jī)配套，可以采用模擬量、開關(guān)量以及Profibus-DP通訊控制。2.4 系統(tǒng)還要求配置LOGO！控制單元和智能傳感器，可使使用者了解AS-I總線的構(gòu)成及使用方法。2.5 實(shí)驗(yàn)?zāi)K的配置2.5.1 模擬量控制實(shí)物對象采用溫度實(shí)物控制和直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制，要求現(xiàn)場主控制層和現(xiàn)場控制層都配置。2.5.2 開關(guān)量控制實(shí)物對象要求采用4層電梯和門禁控制系統(tǒng)，并分別安裝在在現(xiàn)場主控制層和現(xiàn)場控制層上2.5.3 開關(guān)量基本控制實(shí)驗(yàn)采用模擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2.6 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件、網(wǎng)絡(luò)、以及軟件設(shè)計(jì)必須充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，詳細(xì)說明系統(tǒng)擴(kuò)展內(nèi)容，并在標(biāo)書中繪出系統(tǒng)擴(kuò)展后的網(wǎng)絡(luò)圖。3 實(shí)驗(yàn)裝置完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求3.1 可編程控制的模擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.1.1 基本指令練習(xí)實(shí)驗(yàn)（WINCC、STEP7 ）3.1.2 噴泉模擬控制實(shí)驗(yàn)3.1.3 天塔之光模擬控制實(shí)驗(yàn)3.1.4 軋鋼機(jī)模擬控制實(shí)驗(yàn)3.1.5 機(jī)械手模擬控制實(shí)驗(yàn)3.1.6交通燈模擬控制實(shí)驗(yàn)3.1.6五相步進(jìn)電機(jī)模擬控制實(shí)驗(yàn)3.1.6 Y換接起動(dòng)模擬控制實(shí)驗(yàn)3.1.6 三層電梯模擬控制實(shí)驗(yàn)3.2 可編程控制的實(shí)物對象實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.2.1直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)3.2.2溫度的檢測和控制實(shí)驗(yàn)3.2.3四層電梯控制實(shí)驗(yàn)3.2.4門禁控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)3.2.5 交流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)3.3 LOGO!控制器實(shí)驗(yàn)3.3.1 LOGO！認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)3.3.2 LOGO！控制燈組負(fù)載實(shí)驗(yàn)3.3.3 LOGO！實(shí)現(xiàn)樓道燈光控制實(shí)驗(yàn)3.4工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.4.1 PLC網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)3.4.2 PLC與PLC數(shù)據(jù)讀寫實(shí)驗(yàn)3.4.3 多PLC協(xié)調(diào)控制實(shí)驗(yàn)3.4.4 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)3.4.5 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)3.4.6 PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)控制溫度對象實(shí)驗(yàn)3.4.7 TP170B顯示控制溫度實(shí)驗(yàn)3.4.8 TP170B顯示控制轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)3.5 應(yīng)具有大型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.6 配國內(nèi)品牌計(jì)算機(jī)4其他要求4.1 要求提供實(shí)驗(yàn)裝置和各實(shí)驗(yàn)?zāi)K的圖片，供評標(biāo)時(shí)參考；4.2要求提供各實(shí)驗(yàn)波形和計(jì)算機(jī)界面，不能提供者視為不能響應(yīng)標(biāo)書要求；4.3要求在標(biāo)書中詳細(xì)敘述產(chǎn)品的保護(hù)功能、技術(shù)性能、詳細(xì)配置、特點(diǎn)以及現(xiàn)有系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖（包括今后擴(kuò)展的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖）。l 檢測技術(shù)與傳感器創(chuàng)新平臺(tái)有DRVI可重組虛擬儀器平臺(tái)；有數(shù)據(jù)采集儀、開關(guān)電源和綜合實(shí)驗(yàn)桌構(gòu)成；有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和各類工程測試擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)?zāi)K等組成；基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可完成信號(hào)分析及信號(hào)處理等16種仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；工程檢測擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括轉(zhuǎn)子臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、環(huán)行輸送線實(shí)驗(yàn)?zāi)K、無損檢測實(shí)驗(yàn)?zāi)K、環(huán)境狀況檢測實(shí)驗(yàn)?zāi)K、懸臂梁實(shí)驗(yàn)?zāi)K和超聲波位移測量模塊等；完成加速度、速度、電渦流、溫度、濕度、氣體、噪聲、力、光電、磁電、紅外、霍爾、光、超聲波等傳感器的實(shí)驗(yàn)檢測和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；能完成傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，能完成創(chuàng)新擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)；有開放式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K；可視化、圖形化編程；學(xué)生可以通過內(nèi)置的嵌入Web服務(wù)器（內(nèi)置的Web服務(wù)器使用8500端口）在線安裝并使用軟件DRLab系列軟件?？蛻舳擞?jì)算機(jī)的程序安裝量不到10M，適合在校園網(wǎng)上建立虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室使用；瀏覽器和虛擬儀器平臺(tái)合二為一；遠(yuǎn)程信號(hào)采集設(shè)備公享；DRLab系列軟件平臺(tái)提供教學(xué)演示芯片集，利用該芯片集，教師可以根據(jù)自身教學(xué)的需求很方便的搭建一些教學(xué)演示模型，比如傳送帶模型、齒輪檢測模型、彈簧阻尼系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)小車控制等等；有DRLab系列軟件平臺(tái)采用了與基于XML的超文本網(wǎng)頁技術(shù)即“虛擬儀器網(wǎng)頁”來描述所創(chuàng)建的系統(tǒng)，讀入一個(gè)“網(wǎng)頁”就是一個(gè)不同的儀器和實(shí)驗(yàn)；使用DRVI虛擬儀器平臺(tái)可以很方便的搭建各種虛擬儀器，比如頻譜分析儀、數(shù)字濾波器、數(shù)字頻率計(jì)、雙蹤示波器、數(shù)字萬用表、噪聲測試儀等等；根據(jù)教學(xué)需求提供多種實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)_本和指導(dǎo)書，能夠迅速的開出滿足教學(xué)大綱要求的實(shí)驗(yàn)課程。而且提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書是基于WEB模式的，可以直接在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布，學(xué)生可以預(yù)先通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽并準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)效率；有微型化的工業(yè)對象，主要部件均為工業(yè)級(jí)；每臺(tái)要配國內(nèi)品牌計(jì)算機(jī)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：熱電偶原理及現(xiàn)象PN結(jié)溫度傳感器測溫實(shí)驗(yàn)熱敏電阻演示實(shí)驗(yàn)金屬箔式應(yīng)變片性能單臂電橋霍爾式傳感器的應(yīng)用應(yīng)變片的溫度效應(yīng)及補(bǔ)償l 電路原理實(shí)驗(yàn)裝置1、設(shè)計(jì)創(chuàng)新式實(shí)驗(yàn)：要求有獨(dú)立的通用器件為最小模塊式模塊單元，可靈活組合不同課題、不同要求的實(shí)驗(yàn)電路。強(qiáng)調(diào)訓(xùn)練學(xué)生在理解基礎(chǔ)上靈活解決問題的動(dòng)手能力。2、工程實(shí)用式實(shí)驗(yàn)：要求所有實(shí)驗(yàn)器件全部安全裸露，學(xué)生可直觀真實(shí)器件及對應(yīng)符號(hào)和工作狀態(tài)的變化，使教育培訓(xùn)最大程度的貼近工程實(shí)際運(yùn)用狀態(tài)。帶標(biāo)準(zhǔn)印刷的器件模塊，使得線路直觀，查故方便。3、擴(kuò)展兼容式實(shí)驗(yàn)：要求基本器件的模塊化特點(diǎn)使得裝置不會(huì)隨新技術(shù)、新課題的發(fā)展而淘汰，只需增加核心新部件即可擴(kuò)展完成新課題的實(shí)驗(yàn)，并能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)-弱電之間、交叉課程之間的互聯(lián)，與相應(yīng)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展而同步升級(jí)。應(yīng)配有電路仿真軟件。4、可靠性：要求特殊工藝的模塊式連接部件及接插件保證10萬次工作壽命，確保各觸點(diǎn)的接觸電阻小于10-6，分布電容小于10pF。連接導(dǎo)線為1mm2（內(nèi)部252股）超軟優(yōu)質(zhì)銅芯線。5、安全性：要求除常規(guī)的安全保護(hù)外，本裝置還具備：強(qiáng)電器件（110V以上）和相關(guān)接插件沒有任何帶電接點(diǎn)外露，從根本上保證了學(xué)生的人生安全。6、標(biāo)準(zhǔn)化：基本強(qiáng)電模塊統(tǒng)一為A4紙標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)（200297mm），老師可根據(jù)學(xué)校自己課程特點(diǎn)任意設(shè)計(jì)補(bǔ)充模塊（按A4紙尺寸），本公司完成制造。7、所能開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：（1）常用電工儀表的測量與誤差分析（2）電路、電位、基爾霍夫定律（3）疊加原理驗(yàn)證（4）戴維南定理驗(yàn)證和有源二端網(wǎng)絡(luò)的研究（5）受控源的特性曲線（6）R-C一階電路響應(yīng)與研究（7）二階電路的響應(yīng)研究（8）RLC參數(shù)測量（9）RLC串聯(lián)并聯(lián)（10）負(fù)阻抗變換器的特性測試（11）變壓器實(shí)驗(yàn)（12）其他電路實(shí)驗(yàn)組合（13）能完成設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)。（配齊相關(guān)模塊）（14）提供電路仿真軟件。l SMT生產(chǎn)線一 手動(dòng)貼片機(jī)提供X軸向、Y軸向、Z軸向可調(diào)節(jié)的PCB定位平臺(tái)，同時(shí)貼片頭能夠任意角度旋轉(zhuǎn)，自帶真空發(fā)生器，可以方便的拾取各種IC元器件。通道個(gè)數(shù)2個(gè)；最高定位精度0.02mm；貼片范圍不限。二 智能無鉛回流焊采用多個(gè)控溫段，可以滿足各種元器件的焊接，采用微風(fēng)加熱與部分紅外線加熱，配置回流焊控制軟件，實(shí)現(xiàn)溫度批量設(shè)置存儲(chǔ)；焊接溫度曲線可實(shí)時(shí)顯示，并可對曲線進(jìn)行打印、分析、保存?？梢詫?shí)時(shí)顯示溫度上升速率，可以做無鉛焊接，可連續(xù)長時(shí)間工作，仍能保證穩(wěn)定性和精度。工作區(qū)域和控溫段數(shù)：40個(gè)溫度控制點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)際的需要在計(jì)算機(jī)中設(shè)定。溫區(qū)數(shù)目：單區(qū)多段控制?？販叵到y(tǒng)：微電腦自動(dòng)溫控；SSR無觸點(diǎn)輸出。升溫時(shí)間：3分鐘溫度范圍：室溫320發(fā)熱來源：紅外線+熱風(fēng)對流方式標(biāo)準(zhǔn)工藝周期：4min溫度曲線：可根據(jù)需要在計(jì)算機(jī)中設(shè)定若干條40段溫度曲線，方便調(diào)用和存儲(chǔ)。冷卻系統(tǒng)：橫流式均衡快速降溫。保護(hù)系統(tǒng)：整機(jī)和控制系統(tǒng)具有兩套獨(dú)立的保護(hù)系統(tǒng)。氮?dú)庠矗号渲玫獨(dú)饨涌诤土髁坑?jì)。三 手動(dòng)絲印機(jī)絲印焊膏，最大工作面積：400mm300mm帶有對位刻度標(biāo)尺，精密絲桿調(diào)節(jié)，微調(diào)精度可達(dá)0.1mm。PCB版類型：單面板、雙面板、多層板。四 手動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)可以用于點(diǎn)膠水和焊錫膏，點(diǎn)膠時(shí)間數(shù)顯控制，點(diǎn)膠時(shí)間范圍：0.01s-99h五 放大臺(tái)燈放大倍數(shù)810倍。六 返修系統(tǒng)根據(jù)不同元器件可以自由編程焊接曲線或拆焊曲線，滿足各種貼片元器件的精密焊接和拆焊。配置4維萬能工作平臺(tái)，可以方便對精密IC的對位和貼裝。最高溫度：500度配置靜音氣泵：排氣量-17L/min,壓力0.7Mpa,轉(zhuǎn)速2800rpm七 靜音氣泵排氣量：17L/MIN壓力：0.7MPA轉(zhuǎn)速：2800RPMl PCB版制作配套設(shè)備PCB制作系統(tǒng)應(yīng)包括1、過孔電鍍系統(tǒng)。2、立式絲印機(jī) 3、立式化學(xué)鍍錫機(jī)4、固化爐一、過孔電鍍系統(tǒng)及相關(guān)配套設(shè)備電鍍液微循環(huán)系統(tǒng)電鍍件往復(fù)運(yùn)動(dòng)功能：通過調(diào)速，可控制電鍍速度。密封式設(shè)計(jì)，保證電鍍液不受污染，保證電鍍質(zhì)量。電源：可調(diào)直流穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源，可提供015V，05A的恒壓和恒流。二、立式絲印機(jī) 1、半自動(dòng)印刷，雙刮刀設(shè)計(jì)，內(nèi)刀外刮，外刀內(nèi)刮，按下操作按鈕，整套印刷流程自動(dòng)完成。2、PLC控制整套機(jī)器，刮刀由松下電機(jī)控制，模板升降由SMC汽缸控制3、有效印刷面積：500400mm。4、配套印刷材料（抗電鍍感光油墨、阻焊感光油墨、進(jìn)口絲網(wǎng)、刮刀）三、立式化學(xué)鍍錫機(jī)1、最大電鍍線路板面積：500400mm。2、鍍錫時(shí)間：812分鐘。3、配置：含專用整流電源，電壓、電流顯示表，陽極配置錫錠，操作方便。4、整流電源電壓范圍：DC08V，5、電流調(diào)節(jié)范圍：DC 020A。6、最佳電鍍時(shí)間為812分鐘7、化學(xué)槽最大容積：600500600mm.8、輸入電源：AC220V/50HZ。9、工作功率：80W。四、固化爐1、主要用途：對絲印網(wǎng)板，印刷油墨進(jìn)行烘干。2、能設(shè)定烘烤溫度并顯示（0400），具有溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。3、可設(shè)置固化時(shí)間并具有自動(dòng)報(bào)警功能。l 寶貝車機(jī)器人套件+藍(lán)牙模塊寶貝機(jī)器人是一個(gè)微型自主移動(dòng)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其底座為鋁合金金屬架構(gòu)，堅(jiān)固耐用。底座上安裝一個(gè)BASIC Stamp微控制器教學(xué)底板，核心是BS2-IC微控制器，控制器既可用于機(jī)器人控制器的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)。其它外部附件和檢測電路都在一個(gè)開放的教學(xué)白板上進(jìn)行插裝。學(xué)生可跟隨實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書各個(gè)實(shí)驗(yàn)的步驟在白板上插裝電子組件，搭接電路后，編寫控制程序，下載至微控制器上，執(zhí)行各種機(jī)器人操作。藍(lán)牙模塊：2.4GHz高速跳頻（頻率），最大4dBm發(fā)射功率，最大91.4m的接受范圍，1.1標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙版本，0.1%誤比特率接受靈敏度。BS2微控制器+教學(xué)板+傳感器和電子元器件+寶貝車坦克履帶對象套件+儀表箱包裝+藍(lán)牙模塊1、 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：沿線行走，走迷宮，跟隨光源，距離檢測或與其它機(jī)器人通訊溝通。2、 寶貝車機(jī)器人的大腦 - 學(xué)習(xí)BS2微控制器的軟件編程。3、 寶貝車機(jī)器人伺服電機(jī) - 學(xué)習(xí)控制寶貝車機(jī)器人的伺服電機(jī)。4、 組裝及測試寶貝車機(jī)器人 - 學(xué)習(xí)組裝寶貝車，以及如何對寶貝車機(jī)器人進(jìn)行測試。5、 寶貝車機(jī)器人巡航控制 - 學(xué)習(xí)如何通過編程控制寶貝車的運(yùn)動(dòng)。6、 機(jī)器人觸覺導(dǎo)航 - 學(xué)習(xí)安裝機(jī)器人的觸須及電路，并進(jìn)行觸須導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)。7、 用光敏電阻進(jìn)行導(dǎo)航 - 學(xué)習(xí)建立光敏電阻測試電路，用它來避開陰影，手電筒引導(dǎo)寶貝車導(dǎo)航，以及向光源移動(dòng)。8、 紅外線導(dǎo)航 - 學(xué)習(xí)紅外線探測原理，組建紅外探測電路并調(diào)試，學(xué)習(xí)使用紅外傳感器進(jìn)行導(dǎo)航。9、 機(jī)器人的距離探測 - 學(xué)習(xí)使用紅外傳感器進(jìn)行距離探測，并據(jù)此進(jìn)行寶貝車的跟隨實(shí)驗(yàn)和條紋帶的跟蹤實(shí)驗(yàn)。10、 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：通過擴(kuò)展各種傳感器來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜智能控制功能。加上語音板可使機(jī)器人發(fā)聲對話，加上無線通訊模塊和CCD可以制成“視覺導(dǎo)引機(jī)器人”。等l 步行車機(jī)器人套件功能：通過移動(dòng)重心來實(shí)現(xiàn)行走，通過向相反方向滑動(dòng)來轉(zhuǎn)彎，機(jī)械部分的調(diào)整較為復(fù)雜，這樣大大提升了編程要求。步行機(jī)器人的電氣和控制系統(tǒng)包括BS2、AVR、MCS51型微控制器，四套紅外線感測器及接收器、發(fā)光二極管、電阻/電容、揚(yáng)聲器。2個(gè)微伺服電機(jī)（可實(shí)現(xiàn)0到180的旋轉(zhuǎn)）、1個(gè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)底盤、步行運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械套件包、1個(gè)電池盒、1套外部組件（紅外LED及接收器、光敏電阻、觸覺傳感器）、一個(gè)步行機(jī)器人控制板、擴(kuò)音器模塊、超聲波傳感器、編碼器、LCD模塊、Memsic加速度傳感器、無線射頻模塊通過該機(jī)器人可以學(xué)習(xí)簡單機(jī)械系統(tǒng)的組裝，嵌入式系統(tǒng)的操作與控制，基本電子與電路的搭建，嵌入式控制程序的編寫，完成諸如走直線、轉(zhuǎn)彎、走8字、尋找和避開光源等機(jī)器人行為。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：機(jī)器人行走（走直線、轉(zhuǎn)彎、走8字、尋找等）1、裝配步行機(jī)器人組裝和調(diào)整機(jī)器人的機(jī)械部分，搭建電路。2、步行機(jī)器人的行走通過編程使機(jī)器人實(shí)現(xiàn)簡單的前行或后退運(yùn)動(dòng)。3、步行機(jī)器人的滑動(dòng)式轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)通過編程使機(jī)器人有效完成滑動(dòng)式的轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)。4、步行機(jī)器人的協(xié)調(diào)行走編程使機(jī)器人按“8”字形或其它形狀行走。5、步行機(jī)器人光源跟蹤利用光敏傳感器結(jié)合編程使機(jī)器人能夠跟隨某一光源行走。6、步行機(jī)器人的紅外避障運(yùn)動(dòng)利用紅外LED及接收器結(jié)合編程使機(jī)器人有效檢測到前方障礙物并避開障礙物。7、步行機(jī)器人在桌面行走利用紅外LED及接收器結(jié)合編程使機(jī)器人有效檢測到桌面邊緣，保持在桌面上行走。l 大學(xué)版智能機(jī)器人MT-UROBOTABS+鋁合金，直徑：210mm 運(yùn)行速度：1.0m/S、 DSP16位處理芯片，cypress通信管理器，32KRAM、MT-OS多任務(wù)操作系統(tǒng)，支持C語言編程環(huán)境和流程圖編程環(huán)境。 同時(shí)可以擴(kuò)展4個(gè)擴(kuò)展卡，多個(gè)主板可以協(xié)同工作。配件包括20多種傳感器及執(zhí)行器。在機(jī)上用軟件對機(jī)器人進(jìn)行編程，在通過串口連接線將程序下載到機(jī)器人中，拔去串口連接線，按下機(jī)器人身上的“運(yùn)行”鍵，機(jī)器人就可以按照編寫的程序自主運(yùn)行軟件開發(fā)能力標(biāo)準(zhǔn)語言子集，簡潔的專業(yè)程序員語言支持浮點(diǎn)運(yùn)算、指針、多維數(shù)組；先進(jìn)的多任務(wù)操作系統(tǒng)；便于學(xué)習(xí)的圖形化交互式語言；眾多的驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序代碼，在高手的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)編程機(jī)械擴(kuò)展能力至個(gè)直流電機(jī)；至個(gè)步進(jìn)電機(jī)交流伺服電機(jī)；至個(gè)繼電器、電繼閥、記憶合金；至個(gè)燈泡、電熱絲、蜂鳴器。擴(kuò)展實(shí)例：滅火風(fēng)扇，機(jī)械手臂，裝飾彩燈等電子擴(kuò)展能力至幾百路位模擬輸入；至幾十路輸出捕捉；路數(shù)字式輸出。擴(kuò)展實(shí)例：超聲測距卡，紅外測距卡，路伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)卡，路輸入輸出卡性能指標(biāo)單片機(jī)工作頻率：2MHz電池供電范圍：5.5-12V串口速率:9600bpsIR振蕩頻率:37.9KHZ紅外檢測距離:30cm機(jī)器人速度:60cm/s編碼器分辨率:33脈沖/轉(zhuǎn)機(jī)器人重量:1.1kg機(jī)器人直徑:20cm輪胎直徑:65mm電池:6V,1200mAh鎳氫電池實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：1）C語言程序設(shè)計(jì)利用數(shù)值采集計(jì)算信息實(shí)現(xiàn)聲控機(jī)器人 2）C語言程序設(shè)計(jì)利用指針實(shí)現(xiàn)機(jī)器人音樂家項(xiàng)目3）C語言程序設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)：語音信息采集與人機(jī)交互項(xiàng)目4）C語言程序設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)：舞蹈機(jī)器人l 研究型機(jī)器人MT-ROBOT兩輪直流伺服差動(dòng)驅(qū)動(dòng)，一支撐輪，OpenDTC200，紅外測距傳感器兩個(gè)，前向USB攝像頭，可充電電池，OpenRob智能機(jī)器人平臺(tái)軟件，嵌入式工控機(jī)，無線網(wǎng)絡(luò)模塊、筆記本控制器等兩層架構(gòu)，獨(dú)立運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)；提供動(dòng)態(tài)鏈接庫和接口定義，開放底層運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)接口、函數(shù)庫、通信方式、C語言代碼、運(yùn)動(dòng)控制算法等；Windows XP；Visual C+及MATLAB開發(fā)環(huán)境；24V，20AH動(dòng)力鋰電池（一組）；電 機(jī)：24V、70W Maxon：電機(jī)（2個(gè)）； P4 2.8C/512M/80G計(jì) 算 機(jī)；1PCI/7USB2.0/6COM；組成：DSP2407CPLD結(jié)構(gòu)，能夠完成多軸伺服電機(jī)控制，多路聲納信息、超聲信息采集及擴(kuò)展功能。系統(tǒng)配置DSP仿真器，可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)的編程、算法研究及信號(hào)端口配置。傳感器：聲納：6個(gè)（45cm-7m）；PSD：6個(gè)（10 cm -80 cm）編碼器：500線（上層作4倍頻處理）攝像機(jī)：130萬像素30幀/秒，USB接口；無線通訊：54M函數(shù)庫：運(yùn)動(dòng)控制，網(wǎng)絡(luò)控制，基本圖象處理，語音采集，AD采樣，測距，多路圖像采集及處理。平臺(tái)系列型號(hào)齊全。包括兩輪自平衡移動(dòng)機(jī)器人，兩輪驅(qū)動(dòng)加一支撐輪移動(dòng)機(jī)器人以及四輪萬向移動(dòng)機(jī)器人等。系統(tǒng)控制架構(gòu)采用上下位機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)，尺寸緊湊，可以非常方便地?cái)U(kuò)展運(yùn)動(dòng)控制軸和運(yùn)動(dòng)控制器。傳統(tǒng)的機(jī)器人基本都采用通用DSP運(yùn)動(dòng)控制卡，通過PCI總線或者104總線與PC連接，擴(kuò)展控制卡比較困難和麻煩，而且尺寸較大。多軸控制與驅(qū)動(dòng)器通過串口與上位計(jì)算機(jī)通訊，連接簡單可靠。而通用DSP運(yùn)動(dòng)控制卡與PC的連接采用PCI總線或其它總線結(jié)構(gòu)，當(dāng)機(jī)器人在劇烈運(yùn)動(dòng)的過程中，容易死機(jī)，造成機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性不高。運(yùn)動(dòng)控制器采用驅(qū)動(dòng)與控制一體化DSP智能模塊，大大減少了電氣系統(tǒng)連線，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性。而傳統(tǒng)的機(jī)器人基本都采用運(yùn)動(dòng)控制器加獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)模塊，大大增加了系統(tǒng)的電氣連線，降低了系統(tǒng)的可靠性。參見右上圖。上位機(jī)可以采用筆記本、嵌入式工控機(jī)或普通工控機(jī)，用戶可以根據(jù)應(yīng)用靈活選擇，并可以隨時(shí)升級(jí)。而傳統(tǒng)的機(jī)器人通常都是采用普通工控機(jī)，與下位控制卡緊耦合，升級(jí)換代比較麻煩。1、傳感器技術(shù)傳感器主要包括：聲納、PSD、編碼器、語音、視覺等多種傳感器，可做的研究包括：1)基于聲納和PSD的環(huán)境建模；2)基于聲納和PSD的機(jī)器人路徑規(guī)劃 3)基于多傳感器的機(jī)器人精確定位研究；4)多傳感器融合技術(shù)及其在機(jī)器人中的應(yīng)用 5)移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中傳感器擴(kuò)展技術(shù)研究2、智能控制系統(tǒng)及其控制算法1）基于PID控制的機(jī)器人軌跡跟蹤性能研究與比較 2）移動(dòng)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型研究 3）移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型研究 4）輪式移動(dòng)操作機(jī)器人的魯棒跟蹤控制器設(shè)計(jì)及研究 5）開放式機(jī)器人控制器的研究 6）移動(dòng)機(jī)器人神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制研究 7）移動(dòng)機(jī)器人模糊控制研究 8）移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中嵌入式控制器研究 9）基于遺傳算法的移動(dòng)機(jī)器人的智能控制；10）移動(dòng)機(jī)器人的非線性相關(guān)課題研究3、機(jī)器人視覺技術(shù)本實(shí)驗(yàn)室配有云臺(tái)和全景視覺系統(tǒng)，可進(jìn)行與計(jì)算機(jī)視覺相關(guān)的所有研究課題。1）基于視覺的機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)研究 2）機(jī)器人視覺伺服控制系統(tǒng)研究3）主動(dòng)視覺及其在機(jī)器人中的應(yīng)用4）圖像特征提取技術(shù)研究 5）人臉識(shí)別技術(shù)及其在移動(dòng)機(jī)器人中的應(yīng)用 6）基于光流技術(shù)的移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)研究