LG-IRF06型工业机器人分拣实训平台由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、模拟生产设备实训模块、接线端子排和各种传感器、计算机等组成。整体结构采用开放式和拆装式，实训装置用于机械部件组装，可根据现有的机械部件组装生产设备，也可添加机械部件组装其他生产设备，使整个装置能够灵活的按教学或竞赛要求组装具有生产功能的机电一体化设备。模块采用标准结构和抽屉式模块放置架，互换性强；按具有生产性功能和整合学习功能的原则确定模块内容，使教学或竞赛时可方便的选择需要的模块。设备需完全符合电工电子全国职业技能大赛所要求，同时还要求具有可拓展功能，可以组成更加大型的生产模拟系统，以配合各个用户学校不同层次，不同专业的教学及培训要求。一、技术参数1、交流电源：三相五线 AC 380V±10%  50 Hz。2、温度：-10～40 ℃；环境湿度：≤90%（25℃）。3、安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。二、设备结构1、实训装置台架为铝合金导轨式，实训考核装置PLC模块的I/O 端子、变频器的接线端子、各常用模块与PLC的连接端子，均与安全插座连接，使用带安全插头的导线进行电路连接；各指令开关、光电开关、传感器和指示元件的电路，则通过端子排进行连接。插拔线连接电路与端子牌连接电路相结合，既保证学生基本技能的训练、形成和巩固，又保证电路连接的快速、安全和可靠。2、铝合金导轨式实训台：可以安装送料机构、工业机器人、传输分拣机构、实训模块及PLC主机等可以放置在拉出式的支架上。3、触摸屏：MCGS7022EX,模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铁质喷塑板。4、PLC模块及变频器模块：三菱FX3U-32MR；变频器：FR-D720S 0、4KW；模块材料要求：高强度塑料外壳、重量轻，面板是铝塑板，图案、文字符号采用进口油墨丝印。5、电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个。6、按钮模块：24 V/6 A、12 V/2 A各一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只。7、一体化接线排：接线排壳体上两侧相对设置有一初级接线区（接线端子）和一次级接线区（安全插座）；接线端子与对应的安全插座通过导电弹性件连接；接线排壳体边缘卷折，设有固定用的螺孔，可以固定在实训桌上。8、螺旋上料机构：工件库1件，物料推出机构1件，接近开关1只，减速电机1只，主要完成将工件库中的工件依次推出。9、工业机器人本体         采用六自由度工业机器人系统，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。 （1）机器人本体由六自由度关节组成，固定在型材实训桌上，具有6个自由度，串联关节型工业机器人安装方式包括地面安装、挂装、倒装（2）第1轴工作范围：≧+170°/-170°，最大旋转速度≧370°/s，臂展≧198mm，功率≧200W。（3）第2轴工作范围：≧+110°/-110°，最大旋转速度≧400°/s，臂展≧141.25mm，功率≧400W。（4）第3轴工作范围：≧+40°/-220°，最大旋转速度≧430°/s，臂展≧260mm，功率≧200W。（5）第4轴工作范围：≧+180°/-180°，最大旋转速度≧300°/s，臂展≧25mm，功率≧100W。（6）第5轴工作范围：≧+125°/-125°，最大旋转速度≧600°/s，臂展≧280mm，功率≧100W。（7）第6轴工作范围：+360°/-360°，最大旋转速度≧600，臂展≧86.5mm，功率≧100W。（8）最大臂展：≧600mm（9）有效负载：≧5kg （10）整机重量：≧23.50KG （11）防护等级：≧IP65 （12）重复定位精度：≧±0.05mm 10、物料分拣装置：传送带通过三相异步电动机驱动，在传送带端点处设计有落料口，通过光电传感器检测物料；传送带上装有三个出料槽，对应位置有电感传感器、光纤传感器等，同时正对料槽位置装有推料气缸，共计三个气缸。传送带采用可拆卸的铝合金支架。气缸及附属传感器选用SMC。 三、配置清单 序号 名称 主要元件或型号、规格 数量 1 实训桌 1190×800×840 mm桌台采用的是30*60的铝型材 1张 2 触摸屏模块 昆仑通态7022EX 1块 3 PLC实训模块 三菱FX3U-32MR 1块 4 变频器模块 三菱FR-D720S 0.4KW 1块 5 电源模块 三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，单相电源插座2个； 1块 6 按钮模块 24 V/6 A两组5V/6 A一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只； 1套 7 物料传送机部件 三相交流减速电机（AC380V/AC220V，输出转速130r/min）1台，送料盘1个，光电开关1只； 1套 8 工业机器人 国产6轴、3公斤 1套 9 皮带输送机部件 三相减速电机（380 V，输出转速40r/min）1台，平皮带1400×100×1.5 mm 1条； 1套 10 物件分拣部件 单出杆气缸3只，金属传感器1只，光传感器2只，磁性开关3只，物件导槽3个，单控电磁换向阀3只 1套 11 接线端子模块 接线端子和安全插座 1块 12 物料 金属2个，尼龙黑白各2个 6个 13 安全插线 　 1套 14 气管 Φ4\Φ6，气管为蓝色，每台配有足量气管 1套 15 PLC编程线缆 　 1条 16 触摸屏与计算机通信线 　 1条 17 触摸屏与PLC通信线 　 1条 18 配套工具 　 1套 19 产品配套U盘 　 1套 20 静音空气压缩机 0Mpa-0.8Mpa，气泵噪音≦65分贝，符合国家标准 整个教室一套 21 三相电机 180W 1台 四、部分实训项目1、气动系统的安装与调试（1）气动方向控制回路的安装。   （2）气动速度控制回路的安装。（3）气动顺序控制回路的安装。     （4）气动机械手的安装。（5）气动系统气路的连接。       （6）磁性开关的位置调整。（7）气动系统调试。        （8）摆动控制回路的安装。2、变频器的安装与调试（1）变频器与交流电机主电路的连接。 （2）变频器面板的参数设置与操作。（3）变频器面板控制交流电机调速。（4）通过变频器外部端子控制电机启停。3、机电设备的安装与调试（1）传动装置同轴度的调整。    （2）皮带输送机的安装与调整。（3）搬运机械手设备安装与调试。  （4）物件分拣设备的安装与调试。（5）送料设备的安装与调试。  （6）自动生产线设备安装与调试。4、电气控制电路的安装与PLC编程（1）电动机正反转控制电路的连接与程序编写。（2）电动机调速控制电路的连接与程序编写。（3）皮带输送检测程序编写。          （4）气动顺序动作控制程序编写。（5）气动机械手控制程序编写。        （6）机电一体化设备控制程序编写。（7）自动生产线控制程序编写。5、自动控制系统的安装与调试（1）多种传感器的安装与调试。     （2）皮带输送检测的自动控制。（3）机械手的自动控制。       （4）机电一体化的自动控制。（5）PLC控制系统的安装与调试。    （6）自动生产线的安装与调试。6、触摸屏基本控制及设置（1）触摸屏的接线和基本参数设置。（2）基于触摸屏控制方式的基本指令编程练习。（3）PLC、触摸屏与变频器通信控制。7、可用于考核或技能竞赛，可考察的职业能力（1）机械构件的装配与调整能力。         （2）机电设备的安装与调试能力。（3）电路安装能力。          （4）气动系统的安装与调试能力。（5）机电一体化设备的控制程序的编写能力。 （6）自动控制系统的安装与调试能力。 8、四轴机械手实训 （1）工业机器人现场编程与实训操作 （2）PLC与工业机器人的通讯技术实训 （3）PLC对工业机器人的电气集成控制应用 （4）工业机器人搬运工艺的应用 （5）传送带和机器人协作控制的实训

一、工业机器人参数要求 采用自主品牌的LGL-604型六自由度工业机器人系统，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。（1）机器人本体由六自由度关节组成，固定在型材实训桌上，具有6个自由度，串联关节型工业机器人安装方式包括地面安装、挂装、倒装（2）第1轴工作范围：≧+170°/-170°，最大旋转速度≧370°/s，臂展≧198mm，功率≧200W。（3）第2轴工作范围：≧+110°/-110°，最大旋转速度≧400°/s，臂展≧141.25mm，功率≧400W。（4）第3轴工作范围：≧+40°/-220°，最大旋转速度≧430°/s，臂展≧260mm，功率≧200W。（5）第4轴工作范围：≧+180°/-180°，最大旋转速度≧300°/s，臂展≧25mm，功率≧100W。（6）第5轴工作范围：≧+125°/-125°，最大旋转速度≧600°/s，臂展≧280mm，功率≧100W。（7）第6轴工作范围：+360°/-360°，最大旋转速度≧600，臂展≧86.5mm，功率≧100W。（8）最大臂展：≧600mm（9）有效负载：≧5kg （10）整机重量：≧23.50KG （11）防护等级：≧IP65 （12）重复定位精度：≧±0.05mm 二、实训台及相关配件： 1、整个平台为立式结构，主要框架和工作面采用工业铝型材搭建，电器柜可以安装工控机、IO口扩展板、电磁阀安装位置、变频器安装位置、PLC安装位置，电气接线部分为抽屉式结构，便于接线，预留扩展区域，便于设备的扩展。工作平台为可以灵活安装各功能模块的导槽式或矩阵螺丝孔式。尺寸：≥1200mm×1000mm×900mm；材料：铝合金+钢板；平台面板为多用途可扩展设 计方式，扩展灵活；采用气动夹具：最大负载能力：≥3kg；最大抓取范围：≥15cm×15cm；最高抓取精度：≥1mm；带安装机架。 2、触摸屏：≥7英寸；液晶显示屏分辨率：≥800×480；组态：嵌入式组态；提供与PLC通讯相配套的端口线和工控机连接的端口线。 3、物料：尺寸：≥50mm×30mm×15mm；材料：金属材质；数量：≥10个。 4、PLC：集成≥16路输入和≥16路输出IO口；内置≥64K大容量的RAM存储；内置高速处理≥0.065μS/基本指令；控制规模：≥32 I/O点；内置独立≥3轴100kHz定位功能：提供相关电气连接线与附属器件。 5、气源气路：采用无油静音气泵或集中气源供气；配有调压过滤器、气路等气动元件；排气压力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。 三、主要功能板块： 1、分拣搬运：配备圆形、三角形、方形等物料模板；机器人可精准完成各种形状物料分拣搬运；可扩充配置视觉组件，选配视觉条件下可完成全自动分拣（含颜色、位置、坐标、角度等识别）。 2、码垛：码垛是模拟工业场合的自动搬运码垛功能设计，可以自动记录码垛位置和高度，具有重复精度高，自动计算旋转角度等功能；工业机器人工具盘上安装了气动吸盘；包含一个输送带，采用步进电机驱动；电机速度可以进行调节；可以实现将模拟物料送到输送带上进行定向传送；具有传感器能够检测模拟物料是否到达指定位置。 3、运动轨迹模块：TCP练习区主要作为工业机器人的基础学习环节，能动态直观的体现出TCP示教的重要性和示教的精度，能够自由更换示教尖端；可实现TCP标定练习，提供TCP标定用锥形教学块；可实现基本轨迹编程练习，提供三角形、方形教学轨迹；可实现复杂轨迹编程练习，提供曲线教学轨迹； 4、流水线模块：流水线应用场景与工厂实际物流情况相似，可进行机器人点位示教编程与调试，可根据学习内容不同而设置不同挑选形式，可根据工件不同采用不同的夹取夹具。 5、立体仓库：存储自动装配工件；仓位数量：≥3列3层9个；仓位承重：≥2Kg；仓位尺寸：≥100mm×70mm×80mm；外形尺寸：≥350mm×180mm×450mm；工件种类：≥3种9个；工件模块包括自动装配母件、子件等。 6、视觉智能检测线：主要是配合工业机器人做智能检测工件角度缺陷及自动对位等以及工业机器人视觉学习开发使用；工业相机，要求如下：像素：≥130W像素； 分辨率：≥1280×960； 像素尺寸：≥3.75μm× 3.75μm； 光谱：彩色； 支持自定义AOI，降低分辨率、f≥16mm F1.4：12毫米工业镜头，百万像素相机； 配套同轴光源，光源大小≥80mm×80mm；准环形光源，直径≥70mm，照射角度≥90度，带模拟控制器；配套同轴光源及光源控制器：发光窗口≥50mm*50mm含调光控制电源；机器视觉兼视觉开发环境。 7、快换单元：由4种夹具组成，配合机器人使用作搬运、涂胶、焊接、码垛等用途。配置快换公头1个、快换母头4个、搬运夹具2套、涂胶夹具1套、焊接工具1套、电磁阀3个，并标准固定机构，移动式底板。 8、模拟变位机：变位机夹具可以和工业机器人进行模拟焊接、抛光打磨、喷涂等协同作业；变位机行程≥±45°；气缸行程≥30mm；自动夹具采用导杆气缸驱动，配置漫反射光电传感器。变位机采用行星齿轮减速配套市场主流伺服电机控制。 9、工业机器人末端安装电磁吸盘，可匹配多种夹具。同时至少配备4种工装夹具，夹具有专门的工具架安放，每个夹具的负重至少在3kg以上。按照实训项目的要求可分别配合工业机器人完成物料夹取、轨迹模拟、打磨抛光、写字绘图等工作。 10、实验室智能电源管理系统 实训室总体智能电源管理系统由主电路、控制电路、检测保护电路、显示电路、语音报警电路等组成，整个实验室配置一套管理系统。投标时现场演示以下10.1-10.4项功能视频。 主要功能： 10.1上电系统自测 （1）主电路及控制电路上电后对线路系统进行输入电压的过压、欠压；线路对地漏电；输出负载过流的检测，任一故障存在电源输出断开。 （2）故障内容有相应文字显示。 （3）对故障进行语音报警。 10.2运行检测保护 （1）输入过压、欠压、输出过流、漏电，任一故障出现将自动跳闸，实施保护。 （2）对故障进行语音报警。 （3）保护阀值可进行现场设置。 10.3漏电功能测试 （1）按下漏电测试按钮，装置会自动提供一个漏电测试信号，使保护器跳闸。 （2）重新进行上电进入自己检测状态，文字显示“开机检测中....”，无故障情况下，实训室智能电源管理系统恢复供电。 10.4过压保护 （1）运行中，出现输入过压，实训室智能电源管理系统将跳闸。 （2）对应的“过压相”进行文字显示。 （3）语音播报“线路过压，请注意”。 10.5过流保护 （1）运行中，三相电源中任一相出现过流，实训室智能电源管理系统将跳闸。 （2）对应的“过流相”进行文字提示。 （3）语音播报“线路过流，请注意” 10.6漏电保护 （1）运行中，三相中任一相出现漏电，实训室智能电源管理系统将跳闸。 （2）对“漏电”进行文字显示。 （3）语音播报“线路漏电，请注意”。 10.7电源监控 （1）可对各相电压进行数值显示及曲线显示，显示精度±5V （2）可对各相电流进行数值显示及曲线显示，显示精度±0.1A （3）高压保护电压设置： ①设置范围<300V，输入1A; ②动作时间：2-5S，输入单位0.1S （4）欠压保护电压设置： ①设置范围：>154V，输入单位1V ②动作时间：2-5S，输入单位0.1S (5)过流保护电流设置： ①设置范围：<20A,输入单位0.01A; ②动作时间：0.5-2S，输入单位0.1S 四、实训平台可完成的实训项目 （1）工业机器人现场编程与实训操作 （2）PLC与工业机器人的通讯技术实训 （3）PLC对工业机器人的电气集成控制应用 （4）工业机器人模拟轨迹实训 （5）工业机器人图形识别实训 （6）工业机器人搬运与码垛工艺的应用 （7）工业机器人平焊、立焊、曲面焊接工艺的实训 （8）工业机器人复杂装配体的组装实训 （9）工业机器人打磨抛光工艺的实训 （10）工业机器人多用途快换装置的自由切换和匹配实训 （11）PLC基本功能实训（软硬件结构、基本指令、接线、编程下载等） （12）触摸屏的编程与应用 （13）气动控制元件的安装与调试 （14）机器人末端夹具的结构设计认知； （15）机器视觉检测以及与工业机器人、PLC的协调控制运用 （16）PLC控制伺服电机驱动小型变位机实训

IECUBE-3831集成电路多功能实验基础平台是一个用于选择集成电路基础实验方案的主控平台，内置半导体器件&工艺等各类仿真器和模型，与IECUBE-3832实验用半导体参数分析仪配合使用构成完整实验平台。

华中科技大学科研信息化服务平台建设项目（一期）——科研管理平台采购项目竞争性磋商

成果描述：本发明公开了一种基于毫米波通信天线差速旋转方式的毫米波天线对中控制系统。本发明的对中控制系统由多个相同的对中控制装置组成，对中控制装置分别设置在不同的毫米波天线通信站点中；每个对中控制装置包括天线转动模块、位置信息检测模块、天线信息采集传感器和对中控制模块；天线转动模块、位置信息检测模块和天线信息采集传感器分别与对中控制模块。本发明能有效提高毫米波天线对中精度，实现天线自动化对中通信，减少对中前的准备工作和数据交换工作，增加毫米波的通信保密性，实现毫米波通信机动性、可靠性及野外自适应特性。市场前景分析：天线自动化领域。与同类成果相比的优势分析：技术先进，性价比较高。

成果描述：本发明公开了一种汽车悬架减振器控制系统及方法，包括车身垂向振动加速度传感器、状态观测器、控制器以及磁流变减振器；状态观测器仅根据车身垂向振动加速度传感器信号即可对汽车的运行状态和行驶路况进行识别和预测，而不需要其他的车载传感器；控制器根据状态观测器的估计结果实时调节磁流变减振器活塞杆内电磁线圈中的电流值，进而实现对磁流变减振器性能的实时控制。该汽车悬架减振器控制系统在各种车况和路况下都有良好的工作条件，适用于各种道路与非道路车辆，尤其适用于高端乘用车和新能源汽车市场。市场前景分析：汽车技术领域。与同类成果相比的优势分析：技术先进，性价比较高。

本发明涉及一种风电集群轨迹预测与分层控制方法，包括：根据风电集群及风电场内的拓扑结构，基于空间相关性和NWP数据进行超短期风电功率预测；根据调度中心下发的调度值，将控制过程在空间上分为集群优化调度层、场群协调分类层和单场自动执行层，将风电功率预测值从时间上逐层细化；在场群协调分类层，基于风电功率预测值对风电场进行分类，分为上爬坡群、下爬坡群、平稳群和振荡群；在单场自动执行层，基于AGC机组下旋转备用裕度和风电送出断面裕度判断风电可增发空间，增发上爬坡群风电场出力或降低下爬坡群风电场出力；基于风电场运行与监测系统，根据监测到的风电场实际值，计算并反馈风电功率误差，修正风电集群和风电场预测值，使优化过程更加精确。

本发明公开了一种电动汽车负载随机接入无线充电的稳定控制系统及其方法，适用于电动汽车负载数量不确定的路口无线充电情形，属于电动汽车无线充电技术领域。该方法主要包括监测负载个数，根据负载个数得到稳态电压调控方案，进而基于动态功率有界波动域的监测点选取方法，分析得到最优监测点的位置，最终实现各负载充电功率稳定，解决单一发射区域多接收电动汽车负载系统中新增负载带来的电动汽车单体接收功率跌落问题。采用本发明的电动汽车负载随机接入无线充电的稳定控制方法，随着新负载的接入仍能保证各负载接收功率稳定，且接入过程中不对其他负载接收功率产生较大冲击。

本成果获教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术进步奖）。采用实验力学方法研究和掌握了在高应力、强流变、强采动影响等复杂条件下巷道破碎围岩岩体峰后软化、峰后剪胀扩容及流变等特性和规律；建立了围岩体力学特征和围岩支护结构体的相互关系。基于复杂条件下巷道破碎围岩的峰后强度软化和剪胀扩容效应，考虑巷道开挖后岩体强度、变形和应力分布特征，建立了复杂条件下软弱破碎巷道围岩的深浅支撑层结构理论；综合考虑围岩强度、应力和变形破坏的区域分布特征，将围岩划分为深浅支撑层结构，分析了深浅支撑层与围岩稳定的关系及深浅支撑层的演化特征和巷道变形破坏特征；掌握了巷道围岩宏观力学结构，确立巷道支护须控制的范围和支护方式确定。自主研发了锚固体流变拉拔试验系统，获得了锚固体流变失稳机理、破坏特征及类型，提出了破碎围岩巷道深浅支撑层流变破坏分析方法、结构特征及支护设计，为锚固支护结构失效诊断、有效控制深浅双支撑线层结构内巷道流变变形及防止失稳提供了依据。形成了基于深浅双支撑层理论的巷道支护设计方法和技术，提出了复杂条件下的巷道变形特征和围岩结构的预测方法、控制措施及巷道需求支护力的计算方法。对于破碎围岩巷道支护时，必须首先确立巷道的围岩赋存状态及围岩结构，分析计算深浅双支撑层结构的存在范围、力学特征和规律，进而确立浅支撑层的位置和所需支护力，一般可以形成以“锚网喷＋高预应力 U 型钢桁架锚索＋注浆”为核心的复合支护形式。锚杆对浅支撑层补强后，浅支撑层岩体与锚杆形成组合拱式的承载结构，锚索将浅支撑层与深支撑层联合起来共同形成围岩整体承载结构，而锚注再次对围岩进行加固，提高围岩整体强度，改善围岩应力分布状况，使围岩变形协调化、荷载均匀化，对深浅支撑层发挥整体承载能力具有重要作用。

针对太阳能集热系统扰动多、大滞后和大惯性等控制难点，建立了适合控制器设计的简化分段非线性模型，并设计了基于预测函数控制策略的集热系统出口导热油温度控制系统。该预测函数控制策略在调节速度、超调量以及稳定性方面的控制效果均明显优于传统PID控制策略；与未简化的多模型预测控制相比，简化后的多模型预测函数控制的最大动态偏差增大了13%，但计算量大大降低，控制器的实时性也得到增强。