人工智能与机器人技术实验室方案
一、方案概述
1.1本方案可实现:
可实现:
1 智能视觉与图像识别实训 2 智能语音识别实训;
3 Google语音与图像识别 4 智能移动终端系统、路径优化的编程实训;
5 协作式机械臂编程实训 6 机械臂坐标系控制实训
7 Arduino嵌入式系统开发8 PLC与机器人集成技术实训
9 PLC与传感器集成实训
1.2具体配置:
序号 |
| 产品名称 | 参数 | 数量 |
1 | 人工智能与机器人技术教学套装 | 魔术师教育版 | 详见参数 | 20 |
2 | 魔术师人工智能技术套装 | 详见参数 | 20 |
3 | 视觉套件 | 详见参数 | 20 |
4 | 魔术师人工智能基础套装 | 详见参数 | 20 |
5 | 魔术师LabVIEW开发套装 | 详见参数 | 20 |
6 | ROS移动协作机器人平台 | 详见参数 | 2 |
7 | 人工智能与机器人技术应用平台 | 详见参数 | 2 |
8 | 深度学习 服务器 | 详见参数 | 2 |
1.3 实验室实景
1.3.1哈工大深圳机电与自动化学院 本科:智能感知与控制创新实验室
1.3.2 清华大学深圳研究生院智能机械臂与视觉实验室
二、产品参数
2.1魔术师 Magician
概述
DOBOT魔术师是越疆科技自主研发的多功能高精度轻量型智能实验机器人,体积精巧,一体化的设计,PC 端控制、APP 控制、手势控制、无线控制等多种操作方式随意切换,人手一机,让每个人通过实操练习获得更好的学习体验。具备3D打印、激光雕刻、写字画画等多种功能,预留13个拓展接口支持二次开发,同时提供丰富的实验项目,完善的课程体系。用户可以通过软件编程结合硬件拓展来开发更多的应用场景,满足不同层次学生的需求。
·功能特点
(1)人手一机,操作简单:体积精巧,一体化的设计,PC端控制、APP控制、手势控制、无线控制等多种操作方式随意切换,人手一机,让每个人通过实操练习获得更好的学习体验;
(2)二次开发,拓展性强:预留13个拓展接口和一个可编程按键,用户可通过Dobot Studio控制软件进行脚本编程来开发更多功能;
(3)多种配件,自由组合:可灵活搭配滑轨、传送带、智能小车、视觉等配件,根据不同需求完成不同实验项目;
(4)课程实验,趣味教学:丰富的实验项目,完善的课程体系,为大数据应用、智能工厂、工业4.0等机器人教育的发展建设提供广阔平台;
(5)安全可靠:相比于一般工业机器人,DOBOT具有更高的性价比,也跟具有安全性,更加适合于教学使用,而且操作界面友好更适合刚刚接触机器人的教学任务。
·实验项目
序号 | 实验项目 |
1 | 机器人系统认识 |
2 | 机器人基本参数设置 |
3 | 机器人D-H模型认知 |
4 | 机器人坐标系认知 |
5 | 机器人基本运动指令 |
6 | 机器人工具认知 |
7 | 机器人程序编辑 |
8 | 上下料搬运:DOBOT智能机器人通过在末端执行器上更换为机械手爪,可灵活抓取各种常规形状的物件。在控制器系统中进行编程,实现物件的小范围固定位置搬运 |
9 | 码垛:DOBOT智能机器人通过在末端执行器上更换为吸盘,可以进行小物件的吸取,实现多个物件的码垛任务。在控制器系统中进行编程,实现多个物件的码垛任务 |
10 | 写字绘图:DOBOT智能机器人通过在末端执行器上更换为夹笔器,配上绘图笔,在纸上实现写字画画的任务 |
11 | 激光雕刻:DOBOT智能机器人通过在末端执行器上更换为激光头,配上牛皮纸,在纸上实现灰度雕刻的任务 |
12 | 物流传送带(需加配传送带):DOBOT智能机器人配合一条传送带,实现物块的物流传送任务 |
13 | 3D打印:DOBOT智能机器人通过在末端执行器上更换为3D打印套件,装上PLA线材,在玻璃板上实现3D打印的任务 |
14 | 视觉识别(需加配视觉):DOBOT智能机器人配上一套视觉识别套件,实现对彩色物块的分拣、搬运等多个任务。 |
规格参数
序号 | 名称 | 参数 |
1 | 魔术师 Magician 教育版 | 参数规格: 轴数:4 最大负载:500 g 工作范围:320 mm 重复定位精度:0.2 mm 电源电压:100 -240 V, 50/60 Hz 电源输入:12 V / 7 A DC 通信接口:USB \ WiFi \ Bluetooth 功率:60W Max 环境温度:-10℃-60℃ 运动范围 轴1底座:-90° ~ + 90° 轴2大臂:0° ~ +85° 轴3小臂:-10° ~ +95° 轴4旋转:-90° ~ +90° 最大速度:(250g负载) 轴1底座:320°/s 轴2大臂:320°/s 轴3小臂:320°/s 轴4旋转:480°/s 应用程序 软件:DobotStudio、Repetier Host、Grblcontroller3.6、DOBOT Blockly(图形化编程) SDK:提供Dobot通信协议与Dobot函数库 扩展接口 I/O:10路可配置为模拟信号输入或者PWM输出 电源输出:4路可控12V电源输出 运动控制:2路步进电机驱动接口 物理特性: 净重(机器人与控制器):3.4 Kg 底座尺寸:158 mm * 158 mm 材料:6061铝合金,ABS 工程塑料 控制器:Dobot 集成控制器 机器人安装:桌面 包装规格 (长* 宽 * 高):380 * 385 * 480 mm 夹笔器末端执行器参数 笔孔直径:10mm 吸盘末端执行器参数 吸盘直径:20mm 压强:-35Kpa 夹爪末端执行器参数 张和大小:27.5mm 驱动方式:气动 力度:8N 3D末端执行器参数 尺寸(长 * 宽 * 高 ):150 * 150 * 150mm 材料:PLA 精度:0.1mm 激光雕刻末端执行器参数 激光功率:500 mw 类型:405 nm (蓝色激光),PWM 调制 电压:12V |
2.2魔术师人工智能技术教学套装
产品名称:魔术师人工智能技术教学套装
型号:DT-SD-AITech-1000
概述
人工智能技术教学套装,集合了多种AI能力,包括人脸识别、语音识别、图像分类、垃圾识别、机器人控制等。配套完善的教材,从场景导入到软硬件安装,再到代码编写,让学生在动手实践中由浅入深的掌握Python语言,同时掌握人工智能系统的组成、神经网络训练、端和云的AI能力调用。套装适用于自然语言识别、机器学习、机器视觉技术等课程。
功能特点
(1)开放式架构,提供源代码,用户可开发离线识别或者在线识别
(2)高品质麦克风,降低语音输入干扰;
(3)机器人智能控制,为学生建立智能感知框架;
(4)使用Python编程,降低开发门槛;
(5)提供完善的例程,深入掌握人机交互核心技术;
(6)人手一机,操作简单:体积精巧,一体化的设计,在多媒体教室即可实现实验;
(7)二次开发,拓展性强:开放式的嵌入式架构,具备多个扩展接口,用户可以采用习惯的编程语言对系统进行开发。
实验项目
配套《人工智能技术应用》高教出版社教材
序号 | 实验项目 |
1 | 语音识别与机器人控制环境建立 |
2 | Python编程 |
3 | 语音采集和语音合成 |
4 | 语音识别 |
5 | AIUI自然语音处理 |
6 | 图像采集及图像处理 |
7 | 神经网络模型建立及训练 |
8 | 神经网络模型调用 |
9 | 文字识别 |
10 | 深度学习功能实现 |
11 | 图像分类识别 |
12 | 人脸识别和人脸比对 |
13 | AI能力“端”和“云”方案比较 |
14 | 智能机器人控制 |
15 | 人工智能技术综合应用 |
规格参数
序号 | 名称 | 参数 |
1 | 摄像头模块 | 分辨率:1080p 帧率:30fps 视场角:90° 变焦:4倍数码变焦 编码:H.264可分级编码 |
2 | 麦克风模块 | 实时逻辑核心:16个 内置闪存:2MB 内部单周期SRAM:512KB 内部OTP:16KB DFU模式:支持 麦克风阵列信噪比:61dB 麦克风阵列灵敏度:-26dB FS 麦克风阵列输出:PDM 音频输出:板载3.5mm Aux 音频信号:24bit 或 16bit 16kHz立体声输出 尺寸:直径70mm 电源:Micro USB或扩展接头5V;190mA |
3 | 场景道具包 | 垃圾分类道具包 * 1 礼物分发道具包 * 1 服务机器人道具包 * 1 相机支架 * 1 光源 * 1 其它配件 * 1 |
2.3视觉套件
产品名称:视觉套件
产品型号:DT-AC-VIMG-02E
概述
机器人视觉套件提供基于视觉开发的基本软硬件平台,具有功能丰富、性能稳定、操作便携的优势,能够满足视觉定位、测量、检测和识别等丰富的视觉应用需求。系统自带千余种图像处理算子,算法性能优秀,具备强大的视觉分析工具库,可快速构建机器视觉应用系统,满足不同的实验项目和应用需求。同时提供颜色识别、条码识别、字符识别、测量、标定、对位、图像处理等丰富的教学Demo,帮助用户更清晰直观地了解机器人视觉套件基本组成和工作原理。适用于机器视觉技术、数字图像处理、机器人与视觉系统等课程。
视觉分拣应用场景
目标定位
二维码识别
功能特点
(1) 人手一机,操作简单:体积精巧,一体化的设计,PC端控制,提供完善的开发软件和开发API
(2) 多种视觉功能,包括多种滤波、区域增强、模板匹配、Blob分析、圆检测、二维码识别、字符识别等
(3) 采用工业现场级别机器视觉,可直接开发应用于实际生产
(4) 采用Ethernet和COM两种最常用的通讯方式,用户可以自定义开发通讯协议,学生可以掌握未来工业现场总线通讯的能力
实验项目
序号 | 实验项目 |
1 | 机器视觉系统认知 |
2 | 图像采集方法 |
3 | RGB和HSV色彩空间转换 |
4 | 图像滤波降噪、区域增强等预处理 |
5 | 图像灰度计算以及统计学意义 |
6 | 阈值计算和设定方法 |
7 | 二值化处理 |
8 | 边缘提取和特征提取 |
9 | Blob分析 |
10 | 模板匹配方法 |
11 | 字符识别 |
12 | 条码识别和二维码识别 |
13 | 圆检测 |
14 | 直线检测 |
15 | 手眼系统标定 |
规格参数
序号 | 名称 | 参数 |
1 | 视觉套件 | 相机: 有效像素:500万 传感器型号:AR0521 色彩:彩色 像元尺寸:2.2 * 2.2um 帧率/分辨率:31 @2048 *1536 滤光片:650nm 信噪比:>40dB 动态范围:>60dB 快门类型:卷帘曝光 曝光时间:Bayer格式:16μs~1sec;其他格式:28μs~1sec 曝光控制:自动/手动 数据接口:USB3.0 数据格式:Mono 8/10/12,Bayer GR 8/10/10p/12/12p,YUV422_YUYV_Packed,YUV422_Packed,RGB8 镜头接口:C-Mount 外观尺寸:29 * 29 * 30mm 重量:56g 镜头: 焦距:12mm 像面最大尺寸:1/1.8”(φ9mm) 光圈:F2.8~F16 视角(DHV):1/1.8”:41.2°,34.4°,23.4° 光学畸变:-0.38% 法兰后焦:17.526mm 最近摄距:0.06m 滤镜螺纹:M27 * 0.5 大小:φ29 * 35.36mm 光源: 发光颜色:白色 LED数量:48颗发光二极管 照度:40000 lux 波长:455~457.5nm 工作距离:35-110mm 尺寸规格:内径40mm,外径70mm,高度25mm 灯镜筒外径:Maxφ39mm 重量:0.48kg 系统软件: 功能包括:有无/正反检测、颜色/位置判断、定位、2D尺寸测量、ID识别、字符识别等; 提供定位功能:13个,包括快速特征匹配、高精度特征匹配、圆查找、Blob分析、卡尺工具、边缘查找、边缘交点、平行线查找等; 提供测量工具:12个,包括线圆测量、线线测量、圆拟合、直线拟合、像素统计、直方图工具等; 标定工具:6个,包括标定板标定、N点标定、畸变标定等 对位工具:4个,包括相机映射、点集对位等 图像处理工具:14个,包括图像组合、形态学处理、图像滤波、图像增强、清晰度评估、仿射变换、圆环展开等; 逻辑工具:12个,包括条件检测、格式化、字符比较、点集、耗时统计等; 识别工具:4个,包括条码识别、二维码识别等; 支持Modbus通信、PLC通信、IO通信等; 运行界面可编辑 |
2.4魔术师人工智能基础套件
产品名称:魔术师人工智能基础套件
产品型号:DT-AC-AISK-00E
概述
Arduino人工智能套件是集视觉、语音识别模块为一体的入门级人工智能学习套件。基于Arduino Mega 2560控制主板、LED指示灯、开关按键、语音识别模块以及视觉识别模块的多个实验教程,可通过开发软件实现机器人的控制,简单易学,帮助学生快速入门,学习人工智能基础知识,启发创新思维,领悟开源创意文化。套件适用于嵌入式系统、电工与电子技术、C语言等课程。
功能特点
(1) 采用开源硬件Arduino作为开发板
(2) 集成了语音、视觉、操控摇杆、LED灯组等多种输入输出
(3) 方便用户快速掌握智能硬件开发过程
(4) 更高的性价比,可以实现实验室多台套配置
(5) 更好的安全性,更加适合于教学使用
(6) 操作界面友好更,适合刚刚接触机器人的教学任务
(7) 具有良好的柔性和多样化的工作方式
(8) 通过不同的搭配应用,实现多种使用环境
实验项目
序号 | 实验项目 |
1 | 语音识别与机器人控制环境建立 |
2 | 嵌入式开发环境搭建 |
3 | Arduino系统开发 |
4 | 语音采集方法 |
5 | 音频编码方法及文件格式 |
6 | 语音识别功能调用 |
7 | 机器人通讯实现 |
8 | 机器人与语音集成 |
9 | 机器人与视觉集成 |
10 | 机器视觉标定 |
11 | 机器视觉颜色空间转换 |
12 | 机器视觉对象定位方法 |
13 | 机器人远程控制 |
14 | 指令解析和机器人智能控制 |
规格参数
序号 | 名称 | 参数 |
2 | 控制CPU | 控制器型号:ATmega2560 工作电压:5V 输入电压 (推荐):7-12V 输入电压(范围):6-20V 数字 I/O串口:54 (of which 15 provide PWM output) 模拟输入串口:16 I/O 端口直流电流:40 mA 3.3V端口直流电流:50 mA 闪存:256 KB,其中4KB用于bootloader SRAM:8 KB EEPROM:4 KB 频率:16MHz |
3 | Pixy摄像头 | 处理器:NXP LPC4330,204MHz,双核 图像传感器:Omnivision OV9715,1/4',1280x800 可视域:水平75°;垂直47° 镜头类型:standard M12(several different types available) 消耗电流:140 mA 输入电流:USB 输入(5V)/宽电压输入(6V~10V) RAM:264K bytes Flash:1M bytes 通信接口:UART serial,SPI,I2C,USB,digital,analog 尺寸:2.1' * 1.75' * 1.4' |
4 | JoyStick摇杆 | 电源要求:+3.3-5V 接口模式:PH2.0-3 2轴模拟输出(X,Y) 1个数字按键输出(Z-Axis) 外形尺寸:37x25x32mm 重量:15g |
5 | 数字按钮模块 | 键帽颜色:红色、绿色、蓝色 工作电压:3.3V到5V 模块自带指示灯,按下时会亮 大个头按钮,一流品质 数据类型:数字 尺寸:22*30mm |
6 | 高亮LED模块 | 颜色:红色、绿色、蓝色 发光强度:2500到3300mcd高亮度输出 电压:3.3到5V 发光波长:520到530nm 发光角度:80到110度 尺寸:30*20mm 重量:5g |
7 | 语音模块(中文版) | 非特定人语音识别技术:不需要用户进行录音训练 支持用户自定义50条关键词,关键词可动态录入 工作电压:3.3V(务必采用3.3V电平的单片机进行驱动) 省电模式电流:1uA |
2.5魔术师LabVIEW开发套装
产品名称:魔术师LabVIEW开发套装
型号:ES-SD-MGLabV-100
概述
DOBOT Magician SDK for NI LabVIEW是为DOBOT Magician量身打造的一款基于LabVIEW的图形化开发工具。该SDK分为DOBOT_VI和DOBOT_Serial两种版本,一共包含约270个函数。每一种版本都可以在LabVIEW环境下控制机器人的运动、配置运动参数、设置IO状态、指导末端执行器的动作等等。再配合LabVIEW自带的其他编程函数,就可以让机器臂完成更加复杂且灵活多变的任务。适用于LabVIEW开发、机器人技术等课程。
实验项目
序号 | 实验名称 | 核心知识点 |
1 | Magician机械手入门 | 1. 了解机械手的结构、资源和连线方法 2. 掌握DOBOT_VI编程结构 3. 设计DOBOT_VI版本的机器人程序; 4. 了解机器人的通信协议; 5. 掌握DOBOT_Serial编程结构; 6. 设计DOBOT_Serial版本的机器人程序 |
2 | 机器人的运动控制 | 1. 熟悉DOBOT Magician的坐标与关节定义; 2. 掌握DOBOT Magician的队列机制; 3. 掌握DOBOT Magician四种运动方式(PTP、CP、ARC、Jog); 4. 分别设计程序实现四种运动方式; |
3 | 机器人绘画 | 1. 设计机器人程序,绘制直线、圆弧; 2. 掌握LabVIEW的循环结构; 3. 掌握LabVIEW的数学计算模块的使用; 4. 采用循环与数学计算,生成任意曲线的拟合点数组; 5. 设计机器人程序,利用拟合点数组,绘制任意曲线 |
4 | 机器人变速控制 | 1. 掌握机器人速度、加速度参数的设置; 2. 了解工业机器人工作时的速度变化原则; 3. 设计程序,模拟工业机器人的“快进—工进—工退—快退”流程; |
5 | 机器人的IO控制 | 1. 掌握机器人的20个IO的位置,以及复用类型; 2. 分别设计程序,实现IO口的DI、DO、ADC、PWM模式; 3. 了解IO触发功能,为之后的“多机器人”协同作业实验做铺垫; |
6 | 机器人的末端执行器控制 | 1. 了解DOBOT Magician的末端执行器种类和安装方法; 2. 分别设计程序,实现对吸盘、机械爪、激光的简单控制; 3. 配合运动功能,做一些简单的物体搬运(比如用吸盘拾取硬币); |
7 | 综合实践开发 | 1. 设计软件,根据用户在PC上手绘的任意线条,由机械手模仿绘画 2. 设计一款多机器人协同作业的流水线系统。拟采用两台DOBOT Magician,一台末端绑有印章,另一台末端装有吸盘。工作时,一沓等待盖章的图纸摆在桌面上,有印章的机器人为图纸盖章 3. 设计一款基于DOBOT Magician的机器人下棋软件; 4. 设计一款基于DOBOT Magician的颜色分拣流水线系统,使得机器人可以将流水线上相同颜色的物块搬运到同一位置; 5. 设计一款基于DOBOT Magician的激光雕刻流水线程序,在流水线上生产激光雕刻的名片; 6. 借助语音云技术,设计一款用语音控制机器人的程序;涉及技术:语音识别、机器人的运动、执行器等; |
规格参数
序号 | 名称 | 参数 |
1 | LabVIEW软件套件 | 机器人运动控制软件包*1 支持机器人:DOBOT Magician、DOBOT M1 VI数量:270 支持操作系统:Windows、Linux 支持LabVIEW版本:2014及以上 实现功能:控制机器人进行关节运动、直线运动、曲线运动、末端执行器 机器人末端执行器软件包*1 Uart通信协议软件包*1 支持Linux开源硬件软件驱动*1 程序范例*1 软件使用教程*1 |
2.6ROS移动协作机器人开发平台
产品名称:ROS移动协作机器人开发平台
型号:DT-SD-ROS-200
概述
智能机器人不仅可以自主移动,还应该具备可以工作的“手臂”。越疆科技研发的移动协作机器人开发平台,采用开源平台ROS(Robot Operating System),将机械手臂和移动底盘放在同一个坐标系中和开发环境中,是学习和科研的极佳对象。机械手臂上可以安装摄像头、深度相机等拓展部件,可以适用于多种应用场景。平台适用于机器人学、自主导航技术、ROS开发、机器视觉技术等课程。
功能特点
(1)易于使用 - 由整机及其附件组成,到货后无需再做繁杂的装配;
(2)可靠耐用 - 坚固耐用,载重可达50KG;
(3)平稳可靠 - 独有减震万向轮机构,行使平稳可靠;
(4)精度高 - 定位精准;
(5)软件开发工具包 - 提供配套的ROS开发包,帮助客户加快机器人项目的开发;
(6)可定制化 - 轻松地从数十种支持和测试的配件中选择并使用合适的配件;
(7)技术支持 - 齐全的软硬件使用文档,同时也可以获得团队专业的技术支持。
实验项目
序号 | 实验项目 |
1 | 移动机器人系统构成认知 |
2 | 移动机器人运动方式及模型建立 |
3 | 移动机器人反馈方式认知 |
4 | 移动机器人电源系统安装测试 |
5 | ROS开发环境搭建 |
6 | 创建工作空间 |
7 | ROS话题建立 |
8 | ROS服务建立 |
9 | 远程连接与控制 |
10 | 移动机器人运动规划 |
11 | SLAM原理 |
12 | 激光雷达构建地图 |
13 | Navigation实现导航 |
14 | 避障及障碍物设定 |
15 | 手臂URDF模型建立 |
16 | ROS环境下OpenCV与视觉系统搭建 |
17 | 移动机器人手眼标定 |
18 | 移动机器人二维码精准定位 |
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 |
2 | B1移动机器人 | 运行能力 最大运行速度:1.0 m/s 巡航时间:6小时 最大爬坡:20° 越障高度:8mm 负载面积:33110mm2 载重:50Kg 输入输出接口 电源接口: 5V 输出:USB-A型母座*2(合计3A) 12V输出:DC5.5-2.1母座*2(合计3A) 19V输出:DC5.5-2.5母座*1(合计3A) 24V输出:2EDG5.08-2P 插拔端子*1(合计3A) 通讯接口: RS232通讯串口: DB9 母座 *1 USB虚拟串口:USB-B型母座*1 (CH340G 方案) 传感器 避障传感器:超声波模块*5 防跌落传感器:红外模块*5 位移传感器:陀螺仪模块*1 转速传感器:霍尔传感器 600线/圈(电机内置) 电机 电机类型:三相直流无刷电机 减速比:30 标称功率:60W 电池 电池类型:动力锂电池 电池容量:12 Ah/24V 充电时间:约5小时 充电电流:3A 保护功能:支持过流、过放、短路保护 |
2.7 M1人工智能与机器人技术应用平台
产品名称:M1人工智能与机器人技术应用平台
型号:DT-EP-AIM1100
概述
人工智能技术已经普遍的进入到人们的生活中,而工业领域与人工智能技术的结合发展略显滞后。如何将人工智能技术的应用与工业现场结合起来,是该产品的核心思路。
M1人工智能与机器人技术应用平台,是面向机电工程、电子信息、自动化等专业方向的综合性开发平台,集成了人脸识别技术、语音识别技术、机器视觉技术、协作机器人控制技术。通过该平台,学生可以掌握AI能力的使用,更重要的是可以掌握如何把Python开发和PLC自动化控制融为一体,让制造过程更加智能化,拓宽学生对于智能制造的理解。平台适用于工业互联网技术、人工智能技术、自动控制技术、机器视觉技术等课程
功能特点
(1) 人工智能技术与工业现场深度融合,实现人脸识别核对身份、语音下达订单、PLC调度、机器视觉与机器人控制
(2) 轻量级的工业机器人,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;
(3) 一体化整机设计,空间占用小;
(4) 简洁灵巧的机械结构,工作灵活快速;
(5) 标准化的智能接口,开放性的编程语言,实现丰富多样的功能;
(6) 图形化开发的机器视觉,具备多种算子
(7) 多种视觉工艺,支持测量、检测、定位等
(8) 支持多个学科内容,包括自动化、计算机、机电工程等
实验项目
实验项目类别 | 序号 | 可完成的具体的实验项目简介 |
1、AFR技术应用 | 1 | 人脸识别原理 |
2 | 图像采集和处理 |
3 | 图像编码和传输 |
4 | 人脸注册 |
5 | 人脸对比和识别 |
2、ASR技术应用 | 1 | 语音识别原理 |
2 | 语音信号采集和编码 |
3 | 云平台环境搭建 |
4 | 意图和语料建立 |
5 | 指令映射建立 |
6 | 语义分析和调用 |
3、协作机器人功能 | 1 | M1Studio环境认知 |
2 | 协作机器人坐标系认知 |
3 | 协作机器人运动模式认知 |
4 | 协作机器人Python编程控制 |
5 | M1机器人IO接口电气连接及控制 |
4、协作机器人集成技术 | 6 | M1协作机器人拖动示教实验 |
1 | Python编程基础 |
2 | 以太网通讯基础 |
3 | Python环境下UDP通讯实现 |
4 | Python环境下TCP通讯实现 |
5 | 综合集成开发实验 |
5、机器视觉技术 | 1 | 机器视觉系统认知 |
2 | 相机、镜头、光源选型方法 |
3 | 图像预处理方法 |
4 | 数字图像处理 |
5 | 模板匹配方法 |
6 | 脚本编程及通讯实现 |
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 |
2 | 视觉套件 | 相机: 有效像素:500万 传感器型号:AR0521 色彩:彩色 像元尺寸:2.2 * 2.2um 帧率/分辨率:31 @2048 *1536 滤光片:650nm 信噪比:>40dB 动态范围:>60dB 快门类型:卷帘曝光 曝光时间:Bayer格式:16μs~1sec;其他格式:28μs~1sec 曝光控制:自动/手动 数据接口:USB3.0 数据格式:Mono 8/10/12,Bayer GR 8/10/10p/12/12p,YUV422_YUYV_Packed,YUV422_Packed,RGB8 镜头接口:C-Mount 外观尺寸:29 * 29 * 30mm 重量:56g 镜头: 焦距:12mm 像面最大尺寸:1/1.8”(φ9mm) 光圈:F2.8~F16 视角(DHV):1/1.8”:41.2°,34.4°,23.4° 光学畸变:-0.38% 法兰后焦:17.526mm 最近摄距:0.06m 滤镜螺纹:M27 * 0.5 大小:φ29 * 35.36mm 光源: 发光颜色:白色 LED数量:48颗发光二极管 照度:40000 lux 波长:455~457.5nm 工作距离:35-110mm 尺寸规格:内径40mm,外径70mm,高度25mm 灯镜筒外径:Maxφ39mm 重量:0.48kg 系统软件: 功能包括:有无/正反检测、颜色/位置判断、定位、2D尺寸测量、ID识别、字符识别等; 提供定位功能:13个,包括快速特征匹配、高精度特征匹配、圆查找、Blob分析、卡尺工具、边缘查找、边缘交点、平行线查找等; 提供测量工具:12个,包括线圆测量、线线测量、圆拟合、直线拟合、像素统计、直方图工具等; 标定工具:6个,包括标定板标定、N点标定、畸变标定等 对位工具:4个,包括相机映射、点集对位等 图像处理工具:14个,包括图像组合、形态学处理、图像滤波、图像增强、清晰度评估、仿射变换、圆环展开等; 逻辑工具:12个,包括条件检测、格式化、字符比较、点集、耗时统计等; 识别工具:4个,包括条码识别、二维码识别等; 支持Modbus通信、PLC通信、IO通信等; 运行界面可编辑 |
3 | 人工智能语音识别套件 | 主控板: CPU:ARM 1.2GHz 64-bit 接口:USB2.0 * 4;Ethernet 1000M * 1;DSI/eDP * 1;MIPI-CSI摄像头端口 * 1;HDMI * 1 支持操作系统:Ubilinux;Windows 10;Ubuntu;Android 麦克风模块: Raspberry Pi主控、可编程LED模块、麦克风阵列、高清语音输入转换模块 |
4 | 人脸识别单元 | 分辨率:1080p 数码变焦:4倍 视角:90° 帧率:30fps |
5 | 中控服务器 | CPU:Intel i5 内存:8GB 硬盘:1T 显卡:2GB独立显存 显示器:23英寸 |
6 | 自动控制单元 | 用户存储器:50 KB工作存储器/1 MB负载存储器,可用 SD 卡扩展/10 KB 保持性存储器 板载数字I/O:8 点输入/6 点输出 板载模拟 I/O:2 路输入 过程映像大小:1024 字节输入(I)/1024 字节输出(Q) 位存储器(M):4096 个字节 临时(局部)存储器: • 16 KB 用于启动和程序循环(包括相关的 FB 和 FC) • 4 KB 用于标准中断事件(包括 FB 和 FC) • 4 KB 用于错误中断事件(包括 FB 和 FC) 信号模块扩展:最多 2 个信号模块 高速计数器:5 个内置 I/O,信号板为 6 个 单相:3 个 100 kHz 以及 1 个 30 kHz 的时钟频率;正交相位:3 个 80 kHz 以及 1 个 20 kHz 的时钟频率 脉冲输出:4 脉冲捕捉输入:8 实时时钟精度:+/- 60 秒/月 布尔运算执行速度:0.08μs/指令 移动字执行速度:1.7μs/指令 实数数学运算执行速度:2.3μs/指令 |
7 | HMI | 显示区大小: 7.0 寸 分辨率: 800³480 亮度: 350cd/㎡ 颜色: 262144 色 背光灯: LED 背光灯 触摸屏面板: 4 线电阻方式 外壳材料: ABS+PC 工作温度: -10~65℃ 工作环境湿度: 10~90%RH 供电电源:直流 10V~38V 功耗: 5W |
8 | 台体 | 尺寸:720*1060*750mm 材质:铝型材,钣金烤漆 支撑:固定脚杯 * 4;带锁脚轮 * 4 |
3.8深度学习服务器
处理器 CPU型号 i9-9900K 内存 32GB
硬盘容量 2TB HDD+1TB SSD
独立显卡 显示芯片 NVIDIA GeForce RTX 2080 SUPER 显存容量 8GB