一、产品概述 1、本设备以工业机器人与机器视觉为核心，将机械、气动、运动控制、变频调速、PLC控制技术有机地进行整合，结构模块化，便于组合，实现对不同物料进行快速的检测、组装。为了方便实训教学，系统进行了专门的设计，可以完成各类机器人单项训练和综合性项目训练，可完成各类机器人单项训练和综合性项目训练。可以进行六轴机器人示教、定位、抓取、装配、入库等训练， 2、包含六自由度工业机器人、智能视觉检测系统、PLC控制系统及一套供料、输送、装配、仓储机构，可以实现对工件分拣、检测、搬运、装配、存储等操作。 3、该平台各组件均安装在型材桌面上，机械结构、电气控制回路、执行机构相对独立，采用工业标准件设计。通过此平台可以进行机械组装、电气线路设计与接线、PLC编程与调试、智能视觉流程编辑、工业机器人编程与调试应用等多方面训练，适合职业院校、技工学校自动化类相关专业《工业机器人与控制技术》、《自动化技术》等课程的实训教学，适合自动化技术人员进行工程训练及技能比赛。 二、技术性能 输入电源：单相～220V±10% 50Hz 工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃）  海拔＜4000m 装置容量：＜1.5kVA 实训平台尺寸：1500mm×880mm×1400mm 安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准 三、设备结构与组成       该实训平台由ABB IRB910SC型四轴工业机器人系统、欧姆龙智能视觉检测系统、可编程控制器（PLC）系统、供料单元、输送单元、供料废料暂存单元、加工废料暂存单元、工件组装单元、仓库单元、各类工件、型材实训桌、型材电脑桌等组成。    1、ABB IRB910SC型四轴工业机器人系统     由机器人本体、机器人控制器、示教单元、输入输出信号转换器和抓取机构组成，装备气动手爪、可对工件进行搬运、装配、拆解等操作。 （1）机器人本体由四自由度关节组成，固定在型材实训桌上，具有4个自由度。 （2）最大的工作半径为450mm （3）最大负载6kg （4）机器人示教单元有液晶显示屏、使能按钮、急停按钮、操作键盘，用于参数设置、手动示教、位置编辑、程序编辑等操作。 2、欧姆龙智能视觉检测系统       配备一套欧姆龙FZ-350智能视觉系统，由视觉控制器、白色光源、视觉相机及监视显示器等组成。用于检测工件的特性，如数字、颜色、形状等，还可以对装配效果进行实时检测操作。通过I/O电缆连接到PLC或机器人控制器，也支持串行总线和以太网总线连接到PLC或机器人控制器，对检测结果和检测数据进行传输。 3、西门子可编程控制器单元       配备西门子S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY可编程控制器，自带以太网通讯模块、数字量扩展模块控制机器人、电机、气缸等执行机构动作，处理各单元检测信号，管理工作流程、数据传输等任务。     4、RFID数据传输系统     采用西门子RFID数据传输系统，安装在环线输送单元的左端圆弧处，电子标签已埋在工件内部，检测距离为40mm。当工件从环线输送单元经过左端圆弧处时，RFID检测系统可以准确地读取工件内的标签信息，如编号、颜色、高度等信息，该信息通过工业现场数据总线传输给PLC，用来实现工件的分拣操作。 5、供料单元  由料斗、回转台、导料机构、工件滑道、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、电气网孔板、直流减速电机组成，主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位。 6、输送单元       包含一套交流调速系统，由三菱D720变频器、三相交流电机、传送带、光纤传感器等组成，安装在型材实训桌上，用于传输工件。 7、工件组装单元 由工件光纤传感器、加工台、气缸、小物料等组成，安装在传送带上，用于装配工件。 8、仓库单元 由铝型材和机玻璃组成3×3库体组成 9、废品暂存仓 安装在型材实训桌上，分别对供料异常物料暂存，对加工异常物料暂存。 10、触摸屏 7寸，是一套以先进的Cortex-A8 CPU为核心（主频600MHz）的高性能嵌入式一体化触摸屏。 四、实训项目 1.机器视觉系统的原理、使用和调试 2.六轴工业机器人系统的原理、使用和调试 3.六轴工业机器人坐标系统和机器视觉坐标系统标定及相互转换 4.工业机器人与机器视觉系统综合应用的安装与调试 5.机器视觉系统模板设置、编程与调试 6.通过示教单元手动调试工业机器人 7.通过示教单元设置、修改各控制点坐标 8.通过示教单元编写、修改工业机器人程序 9.机器人追踪坐标整定 10.工业机器人系统的软件二次开发编程 11.智能视觉图像输入编辑与调试 12.智能视觉结果给出编辑与调试 13.智能视觉颜色比对测量 14.智能视觉编号比对测量 15.智能视觉尺寸比对测量 16.智能视觉角度测量 17.智能视觉系统与工业机器人综合应用 18.PLC程序编程与调试 19.智能视觉系统与工业机器人综合应用 20.变频器与交流电机主电路的连接 21.变频器面板的参数设置与操作 22.变频器面板控制交流电机调速 23.通过变频器外部端子控制电机启停 24.气动方向控制回路的安装 25.气动速度控制回路的安装 26.气动顺序控制回路的安装 27.气动系统气路的连接 28.磁性开关的位置调整 29.气动系统调试 30.RFID数据读写编程与调试

针对高粉尘、强腐蚀、易结疤的恶劣工业环境，研究具有防尘、抗腐蚀、防结疤功能的机器人机构，并基于光机电一体化技术和机器视觉技术实现对颗粒物料进行自动取样和非接触动态在线检测，降低技术人员在恶劣环境下工作的时间长度，同时提高粒度检测的准确性和稳定性。  工作流程： （1）机械臂取料：从生产线上进行取样； （2）物料传送：对采集样本进行打散、干燥、运输； （3）粒度检测：基于机器视觉实现样本的非接触检测 （4）返还样本：将检测后的样本返还至生产线； 性能指标： （1）总体重量: 1000 kg； （2）取样行程: 1~2 m； 取样速度: 2-5 kg/min; 工作时间：24 h/天； （4）检测范围：直径 0.5-25 mm （5）重复精度：<2%  主要特点与功能： （1）采用仿生外骨骼、驱动器远置、自清洁机构实现机器人的防尘、防结疤； （2）通过双CCD提高检测精度与速度； （3）基于视觉伺服实现采样和检测速度的自动控制； （4）建立粒度检测数据库，实现检测结果的实现显示和历史数据的远程查询；（5）实时数据与生产控制DCS系统连接，将检测数据用于生产造粒参数控制      

随着社会经济的发展，医院、车站、机场等大型场所的规模和数量不断扩大，其保安巡逻 自动化需求将日趋迫切。目前依赖于人力巡逻或CCD定位监控已不能满足夜间保安的要求， 采用保安巡逻机器人实行定时、定点监控巡逻与不间断流动巡逻结合将是目前最佳的解决方 案。 为了实现保安巡逻的各项功能，使系统在总体性能上满足实时性、可靠性和方便性的要 求。远程操作计算机远离移动机器人的工作现场，操作者通过这台计算机实现对机器人的远程 操作控制，其实现的功能有：网络通信、视频的解压缩和显示、非视觉传感器信息的可视化显 示、移动机器人工作状态的显示和接收操作者通过控制设备对移动机器人下达的控制命令。 移动机器人平台由移动机器人信息处理及操作系统、道路识别系统、视频采集系统、非视 觉传感器信息采集系统和伺服驱动系统组成，其中移动机器人上位机系统实现的功能有：网络 通信、视频信息压缩、视频信息识别、非视觉传感器信息的处理、移动机器人的运动规划和运 动控制。本项目创新点如下： (1) 基于区域矢量化道路识别 对车道线进行区域矢量化，并对获取的车道线进行数学分析及建模，用以后续的自动导航 控制。 (2) 基于多信息融合的自动导航 本巡逻机器人自动导航系统采用多信息融合，结合视觉信息和GPS定位。视觉信息用来识 别车道线进行导航，而GPS可以提供必要的导航信息，对视觉信息的不足进行补充。 (3) 巡逻机器人组网及远程控制 巡逻机器人控制系统接入无线网络，可以通过控制端PC对机器人发送指令，使其按所发 送的指令自动到达指定站点。机器人之间应该也能够互相通信，这样才能够及时的避免冲撞以 及交换信息。

华南理工大学焊接装备团队经过多年艰苦努力，成功开发出面向复杂水下空间环境的机器人水下焊接制造系统，在水下机器人移动平台、水下机器人焊接电源、潜水送丝装置、微型排水装置、水下视觉检测、工艺过程计算模拟、质量评价等关键核心技术取得了突破。研制的机器人水下焊接系统已在中广核等进行示范应用，可应用于强核辐射环境水下焊接与在役修复，水下焊接制造过程稳定，焊缝成形美观，焊接接头质量优良。通过产学研用合作，部分核心技术已在国内焊接设备上市公司等进行技术转化。 相关研究成果已申请国际PCT 5项、国家专利81件（发明42件），软件著作权登记21件。研究工作被科技日报作为35项卡脖子技术之一（第28项）进行了重点报道，人民网、新华网、中国新闻网等主流媒体都做了相关报道。 党中央、国务院高度重视海洋经济发展，作出了建设海洋强国的重大战略部署。机器人水下焊接制造技术不仅可以满足海洋资源开发装备现场制造、在役修复的需要，还可以提升特种舰船以及海洋维权装备在恶劣环境下的自动化维保能力，也能够应用于核电站强核辐射环境应急事故紧急修复处理。水下机器人焊接制造技术是科技日报重点报道的35项卡脖子技术之一。总体技术方案电站现场机器人水下焊接实验知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

围绕以机器人代替巡视人员完成室外变电站设备日常检查的巡检工作新模 式，重点突破巡检机器人的自主导航、半自主导航、网络环境下的人机交互控制、 非接触式设备检测等关键技术，研制变电站巡检机器人系统，完成集成演示并实 现示范应用，引领特种智能机器人技术发展，为少人值班、无人值班变电站的安 全运行提供技术保障。技术关键1） 巡检机器人的定位、导航算法、巡检机器人的定位：导航算法是巡检机器人实现自主运动的核心技术，可提 高机器人的智能。2） 自动返回充电技术：自动返回充电技术是提高机器人工作效率，保证其自主工作的关键。3） 网络环境下的机器人遥控技术 应用前景：：随着国民经济的快速发展，我国超高压、高压变电站的数量还将在相当长的 一段时间内保持快速增长。变电站对变电站巡检机器人的需求量将不断增大，推 广应用前景更广阔。变电站巡检机器人目前在500KV变电站已有推广应用，随 着变电站巡检机器人性能提高、功能完善、价格下降，有望进一步扩大在500KV 及以下变电站推广应用。

围绕以机器人代替巡视人员完成室外变电站设备日常检查的巡检工作新模 式，重点突破巡检机器人的自主导航、半自主导航、网络环境下的人机交互控制、 非接触式设备检测等关键技术，研制变电站巡检机器人系统，完成集成演示并实 现示范应用，引领特种智能机器人技术发展，为少人值班、无人值班变电站的安 全运行提供技术保障。 技术关键 1） 巡检机器人的定位、导航算法 巡检机器人的定位、导航算法是巡检机器人实现自主运动的核心技术，可提 高机器人的智能。 2） 自动返回充电技术自动返回充电技术是提高机器人工作效率，保证其自主工作的关键。 3） 网络环境下的机器人遥控技术 应用前景： 随着国民经济的快速发展，我国超高压、高压变电站的数量还将在相当长的 一段时间内保持快速增长。变电站对变电站巡检机器人的需求量将不断增大，推 广应用前景更广阔。变电站巡检机器人目前在500KV变电站已有推广应用，随 着变电站巡检机器人性能提高、功能完善、价格下降，有望进一步扩大在500KV 及以下变电站推广应用。市场及经济效益分析： 预期经济、社会效益： 在无人值班变电站中，用机器人代替人工进行日常的设备巡视，可以大大提 高变电站运行的自动化水平，达到减人增效的目的，具有显著的经济效益。以nokv的无人值班变电站为例，从定量的数据进行分析。根据重庆市电力 公司《变电站运行管理规范》的规定，无人值班变电站操作队原则上实行三班 人员一班制，其所辖llOkV变电站为5-7个时，每班至少应配备6人，其中值班 员不少于3人，以人均薪酬3万元/年计算，一年的人工薪酬至少54 (3X6X3) 万元，操作队工作用车的路油费约3万元/年，其它办公耗材等费用约1万元/年， 共58万元/年，平均下来，一个llOkV变电站基本费用(此处主要是计算操作队费 用，不包括设备调试、检修等其它生产费用)为8. 3〜11. 6万元/年。根据其主要 配置的不同，变电站巡检机器人的成本价也有所不同，大约在50万元左右，因 此，在llOkV无人值班变电站应用自动巡检机器人代替人工进行设备巡视可在 4〜6年内收回成本。同样计算，若是在220kV及以上变电站应用自动巡检机器人 代替人工，可望在4年内收回成本。此后，只需花费相对较少的费用对机器人进 行日常维护即可，与目前采用的人工巡视方式相比较而言，具有一次投资长期受 益的明显优势和经济效益。社会效益 采用变电站巡检机器人代替人员对设备进行巡视，可以提高巡检作业的水平, 提高工作效率和质量，帮助工作人员实时掌握变电站情况，及时发现潜在事故苗 头，避免事故，提高变电站安全运行水平；降低了巡检作业的危险，确保人生安 全和身体健康，保证了变电站的安全生 产。

华南理工大学焊接装备团队经过多年艰苦努力，成功开发出面向复杂水下空间环境的机器人水下焊接制造系统，在水下机器人移动平台、水下机器人焊接电源、潜水送丝装置、微型排水装置、水下视觉检测、工艺过程计算模拟、质量评价等关键核心技术取得了突破。研制的机器人水下焊接系统已在中广核等进行示范应用，可应用于强核辐射环境水下焊接与在役修复，水下焊接制造过程稳定，焊缝成形美观，焊接接头质量优良。通过产学研用合作，部分核心技术已在国内焊接设备上市公司等进行技术转化。 相关研究成果已申请国际PCT 5项、国家专利81件（发明42件），软件著作权登记21件。研究工作被科技日报作为35项卡脖子技术之一（第28项）进行了重点报道，人民网、新华网、中国新闻网等主流媒体都做了相关报道。 党中央、国务院高度重视海洋经济发展，作出了建设海洋强国的重大战略部署。机器人水下焊接制造技术不仅可以满足海洋资源开发装备现场制造、在役修复的需要，还可以提升特种舰船以及海洋维权装备在恶劣环境下的自动化维保能力，也能够应用于核电站强核辐射环境应急事故紧急修复处理。水下机器人焊接制造技术是科技日报重点报道的35项卡脖子技术之一。 总体技术方案 电站现场机器人水下焊接实验

成果描述：本项目主要针对国家机器人战略新兴产业对高可靠精密谐波减速器设计制造的重大需求，结合谐波齿轮传动基础理论研究前沿与发展方向，开展谐波齿轮传动动态服役行为，高刚度、高传动精度谐波齿轮传动的新型齿廓设计技术，短筒柔轮谐波齿轮传动的高刚度与轻量化设计技术，谐波减速器关键零部件材料热处理与表面改性技术，谐波传动关键零部件精密加工制造技术，基于界面力学的失效机理研究与摩擦学性能优化设计技术，谐波齿轮传动振动噪声评估与控制技术，谐波齿轮传动可靠性分析与寿命评估技术，谐波齿轮传动综合性能精密测试试验技术等设计、制造、测试、试验评价中的关键核心技术研究。形成自主知识产权与自主研制能力，研制出多个系列高可靠精密谐波减速器，性能指标达到国际先进水平，培养一批谐波齿轮传动的设计制造关键技术人才，推动我国精密谐波传动技术进步。市场前景分析：形成自主知识产权与自主研制能力，研制出多个系列高可靠精密谐波减速器，性能指标达到国际先进水平，培养一批谐波齿轮传动的设计制造关键技术人才，推动我国精密谐波传动技术进步。与同类成果相比的优势分析：小模数谐波齿轮装置原理样机：温度范围：-40℃～+120℃；传动精度、回差＜3’（最高可达1’）；传动效率60~85%；寿命＞10000h；噪声＜65dB；扭转刚度8.4×103~1.6×104 Nm/rad。

一、项目简介 “中国制造2025”与《福建省实施<中国制造2025>行动计划》促使智能制造成为生产制造企业的主旋律,而工业机器人作为智能制造的重要柔性制造单元，2015年中国机器人市场累积销售68459台。然而，工业机器人结构复杂，工作环境恶劣，保养和维护对生产企业技术人员的能力提出了极高的要求。一旦工业机器人故障得不到及时维修，将直接影响正常生产。因此，开发工业机器人故障诊断与预测系统对工业机器人的推广和应用将起到重要作用。 二、前期研究基础 与泉州市微柏工业机器人研究院有限公司建立合作关系，采用企业与高校共同投资模式，建立“嘉庚学院—微柏工业机器人创新实验室”，实验室现有师生近百人，为高校师生提供研发环境，为企业进行技术难题攻关并培育人才。与微柏签署了为期3年的技术服务合同（2014.12-2017.12，微柏工业机器人技术支持服务，150万元）。 得到厦门大学中央高校业务费资助“基于大数据的工业机器人故障诊断与预测方法研究，2016.1-2018.12，35万元”。 四、合作企业 泉州市微柏工业机器人研究院有限公司是福建省工业机器人研发龙头企业，从事工业机器人相关技术研发及产业化十余年，专注研发六关节与四关节自由度串并联机械手等，自主研发数十种应用在冲压、喷涂、焊接、激光加工等生产作业领域的专业机器人。自主研发了高精度RV减速机检测台，工业机器人零点矫正与运动精度检测装置，焊接机器人防碰撞测试装置等工业机器人核心部件与整机检测系统，获得国家发明专利5项，国家实用新型专利30项。作为福建省科技小巨人企业、福建省科技型企业泉州市智能制造示范企业等，承担了省部级科技项目10余项。

提出了基于远程脑的服务机器人控制体系和结构；将远程脑服务机器人技术应用于传染病隔离病房，避免医护人员与患者的交叉感染；应用蚁群算法实现了机器人行进过程中的路径规划；识别脑电信号中的电位模式，提取相应的α波特征参数作为实现大脑与外界交流和控制的接口命令；研制了利用α波阻断特性控制外部服务机器人运行的脑机接口系统，实现了脑电信号对服务机器人的实时控制。 成果应用领域: 康复、医疗、社区服务等领域。 预期效益：在抗击“非典”或将来可能发生的高传染性流行性疾病等方面，具有突出的社会效益和明显的经济效益。