华兴鼎盛工业机器人实训综合体系建设专业方案高职.doc

华兴鼎盛
工业机器人技术专业创新试验实训体系建设方案
（高职3年制 ）
（专业代码：560301）

深圳市华兴鼎盛科技
版本号：V2.0
4月
目 录
1 方案概述 3
2 实训体系配置及预算 4
3 工业机器人实训室具体设计方案 6
3.1 微缩机器人实训室 6
3.1.1 教育机器人HX-JY-RB01 8
3.1.2 智能搬运机器人 11
3.1.3 智能小车机器人套件介绍 13
3.1.4 空中无人机介绍 19
3.1.5 17轴人形机器人套件介绍 24
3.2 工业机器人多功效实训室 28
3.2.1 工业机器人多功效实训台 31
3.3 工业机器人经典应用实训室 37
3.3.1 工业机器人产品装配工作站 39
3.3.2 工业机器人弧焊工作站 42
3.3.3 工业机器人多功效装配工作站 45
3.4 工业机器人仿真实训室 61
3.4.1 工业机器人系统仿真工作站 63
3.4.2 RobotStudio 仿真软件 68
3.4.3 工业机器人应用仿真软件 73

1 方案概述
华兴鼎盛学院设计工业机器人实训体系建设方案是依据现在工业机器人建设最新要求，吸收中国外同类建设方案优点，充足考虑学校区域工业机器人发展特点和区域人才培养需求，并结合工业机器人教学特点精心构建而成。
以下试验实训体系建设方案和华兴鼎盛为学校设计人才培养方案、创新型课程体系配套使用。该建设方案集成多个试验实训系统，提供了众多试验例程和经典应用，便于学生、老师熟悉和掌握工业机器人实际应用。
为符合学校物工业机人专业建设目标和要求，实训室方案丰富建设经验和优势、和专业定制化服务能力，依据学校需求，特此设计提出了一个以院校专业学科建设为宗旨工业机器人应用实训室综合处理方案，方案包含工业机器人基础实训室建设和工业机器人经典应用实训室建设。
2 实训体系配置及预算
注：本配置表是根据专业建设最全方面设备来配置，仅供参考，本企业会依据合作院校具体需求来定制化配置或调整。
述特色化专业课程体系完整配套），具体提议以下：（此配置暂以30人/班配置）
工业机器人综合试验室实训服务体系报价表
序号
实训体系\服务项目名称
数量
单位
单价（元）
总价（元）
备 注
一、工业机器人基础知识实训体系
1
机器人认知实训室
30
台
¥14,100.0
¥423,000.0

2
工业机器人仿真实训室
15
台
¥55,000.0
¥825,000.0

3
工业机器人编程和调试实训室
5
台
¥275,000.0
¥1,375,000.0

二、工业机器人工程应用技术实训体系
4
工业机器人装配应用工作站
2
台
¥328,000.0
¥656,000.0

5
工业机器人焊接应用工作站
2
台
¥314,000.0
¥628,000.0

6
工业机器人分拣应用工作站
2
台
¥442,000.0
¥884,000.0

7
工业机器人搬运应用工作站
2
台
¥276,000.0
¥552,000.0

8
工业机器人机床上下料工作站
2
台
¥321,000.0
¥642,000.0

三、实训体系配套定制特色课程
9
《工业机器人装配工作站解析》
30
套

特色定制课程
定制开发
10
《工业机器人焊接工作站解析》
30
套

特色定制课程
定制开发
11
《工业机器人分拣工作站解析》
30
套

特色定制课程
定制开发
12
《工业机器人搬运工作站解析》
30
套

特色定制课程
定制开发
13
《工业机器人机床上下料解析》
30
套

特色定制课程
定制开发
四、实训体系配套特色教学资源及服务
14
工业机器人教学资源库V1.0
1
套

无偿赠予项目

15
工业机器人教学资源平台V1.0
1
套

无偿赠予项目

16
顶岗实习企业挂职锻炼学习班
1
项

特色增值服务
项目式服务
17
工业机器人专业教学教授讲课指导服务
1
项

特色增值服务
项目式服务
18
工业机器人工程师认证培训班
1
项

特色增值服务
项目式服务
19
工业机器人实习就业订单培训班
1
项

特色增值服务
项目式服务
20
工业机器人企业参观访问交流学习班
1
项

特色增值服务
项目式服务
21
工业机器人学科建设会议研讨学习班
1
项

特色增值服务
项目式服务
22
工业机器人国际交流学习班
1
项

特色增值服务
项目式服务
累计金额

¥5,985,000.0

注：本表方案是根据专业建设最全方面设备来配置，仅供参考。本企业会依据具体需求来定制化配置。

3 工业机器人实训室具体设计方案
3.1 微缩机器人实训室
实训目标
经过微缩机器人实训室建设能够满足学生对于机器人概念、结构和控制基础入门引导教学，同时提升学生学习爱好，减低对工业机器人学习难度。经过实训使学生掌握以下知识和技能：
1 熟悉机器人系统基础组成；
2 了解机器人通常控制方法；
3 熟悉教学机器人基础安装和调试方法；
4 熟练掌握一个或多个控制器编程语言和编程方法；
5 熟练掌握一个或多个教育机器人操作方法；
6 熟练掌握通常通识安全操作规范；
7 对机器人关节等结构和部件有一定了解。
实训项目
1 认识多关节人形机器人基础结构实训；
2 认识多关节人形机器人控制方法实训；
3 多关节人形机器人图像化编程方法实训；
4 多关节人形机器人操作实训；
5 认识智能搬运机器人基础结构实训；
6 智能搬运机器人基础结构认知实训；
7 智能搬运机器人基础控制实训；
8 智能搬运机器人C语言编程实训；
9 智能搬运机器人搬运编程实训；
10 认识无人机基础结构实训；
11 无人机操作实训；
实训效果
经过系统实训课程训练，使学生掌握机器人基础结构和机器人控制基础原理，掌握一门或多门自动控制编程语言。同时激发学生学习机器人爱好，降低学习工业机器人难度。为后续机器人经典应用和综合应用打下坚实基础。
提议配置
根据职业学教学特点，实训室根据理实一体化形式进行建设，实训室内部设实践操作区、工具集中管理区、理论学习讨论区。便于开展理实一体化教学。实训室效果图以下。
表1 关键设备配置清单
序号
设备名称
品牌型号
数量
单位
1
多关节人形教育机器人套件
HX-JY-RB02
25
台
2
智能搬运教育机器人套件
HX-JY-RB02
25
台
3
控制无人机
HX-JY-RB03
25
台
4
工具柜
铁皮，定制
2
个
5
PC机
戴尔/联想品牌机
25
台
6
电脑桌
定制
25
台
7
桌子
六角桌/长桌
/
/
8
凳子
小方凳
25
个
9
实训室文化建设

1
套

注：（1）为了确保教学效果，提议采取小班化进行教学，确保每两个学生有一个实训工位；
（2）依据学校具体情况和需求，可对实训室配置进行增减。
3.1.1 教育机器人HX-JY-RB01
（1）产品介绍
1) HX-JY-RB01型教育机器人是一款专门针对中、高职学生机器人训练综合实训平台。机器人采取三轴步进控制技术，含有控制精度高，工作模式多，运动范围大特征。
2) HX-JY-RB01机器人综合实训平台能够针对中、高职院校机电、自动化、机器人、电子信息等专业提供综合性实训教学。
3) HX-JY-RB01自动堆垛式载运机器人平台结构特点及实现功效：
4) 该机器人由控制电路、多种传感器、运动底盘、回转部件、平移部件、升降部件、夹紧部件等组成；
5) 机械部件中涵盖了工业上常见齿轮齿条传动机构、齿轮副机构、同时带机构和矩形线性滚动导轨等，工业化、精密化设计；
6) 底盘由表面氧化处理铝板加工而成，是安装其它工作部件平台。底盘下方安装有巡线传感器用于感知场地上所贴白色引导条信息，在控制电路控制下能够沿着白条巡线前进，并经过对十字交叉点计数掌握机器人在场地上具体位置，实现全场定位。底盘采取后轮驱动3轮式车体，行走性能很好，控制方便灵活。两个中轮由两个直流减速电机经过同时带机构实现差速驱动，可方便地控制机器人行驶路径，而且转弯半径小，转向灵活。循线传感器装在前轮周围，确保机器人良好循线性能；
7) 回转部件由齿轮副机构实现，步进驱动，可实现360度连续回转。步进驱动可实现高精度回转定位；
8) 前后平移部件采取齿轮齿条传动方法，线性滚动导轨组件导向，步进驱动，运动速度高、噪音低、精度高；
9) 升降部件由步进电机、开式同时带和线性滚动导轨组件等组成，利用靠近开关实现零点标定，步进驱动实现多位置控制；
10) 平行夹紧机构采取双齿条机构，确保夹紧机构有良好适应性和对中性能，夹紧可靠方便。

设备3D效果图
（2）系统组成
表1 系统配置清单
序号
设备名称
品牌型号
数量
单位
1
机器人运载平台
HX-JY-RB01
1
台
2
机器人控制板
JY-BR01-01
1
块
3
步进驱动器
JY-BR01-02
3
个
4
操作面板
JY-BR01-03
1
个
5
行走底盘部件
JY-BR01-04
1
个
6
平移部件
JY-BR01-05
1
个
7
工作警示灯
JY-BR01-06
1
个
8
升降部件
JY-BR01-07
1
套
9
手爪部件
JY-BR01-08
1
套
10
回转部件
JY-BR01-09
1
套
11
实训场地
定制
1
套
12
配套资源
教学视频、实训指导书、教学PPT、教学教案
1
套

（3）关键技术参数
Ø 机器外形尺寸：520X400X800；
Ø 夹持工件直径：35～65mm；（注：用户可依据需要自行改制手爪手指方法深入扩大夹持工作直径）
Ø 最大夹持质量：600g；
Ø 手爪前后平移行程：400mm；
Ø 手臂平移速度：max 150mm/s ；
Ø 手臂升降行程：300mm；
Ø 手臂升降速度：max 100mm/s ；
Ø 手臂回转角度：360º；
Ø 手臂回转速度：45º/s ；
Ø 手臂自由度：3 (回转、水平平移、升降)；
Ø 机器人前进速度：0.5m/s；
Ø 整机重量：18kg

3.1.2 智能搬运机器人
（1）智能搬运机器人套件介绍
设备关键特点
u 含有兼容多个控制器
u 含有自动识别颜色功效
u 含有多个传感器应用实训功效
u 能够拓展不一样规格搬运抓手
u 含有多机器人协同搬运功效
u 能够进行学生技能竞赛训练
u 能够进行机器人安装和调试实训
（2）技术参数
u 控制器：8/16/32位CPU控制器；
u RGB传感器：能够识别三基色;
u QTI循线传感器：感应距离5mm-8mm;
u 伺服舵机：最大距离60rpm;
u 超声波传感器：有效测距2cm-5m，精度3mm

（3）产品功效介绍

可依据教学需求进行实训场地设计。
图中机器在进行搬运作业，将工件搬运到指定区域，增加学生可玩性。

可拓展多个循迹传感器：红外光电型传感器、激光传感器、QTI传感器；
经过传感器发射器发射出光束，接收器接收到反射光，判定黑线位置，从而确定机器人运行位置。

可安装超声波传感器，检测有效距离为2cm-5m，精度为3mm。

（4）关键产品配置
智能搬运机器人关键设备清单
设备名称
数量
备注
C51-AVR-Arduino微控器
1个
三种控制器任选一款
QTI传感器
4个
4个组可多配
红外线传感器
4个
选派
图像传感器
1个
RGB传感器
LCD1602液晶显示模块
1个

USBasp（AT/AVR）下载器
1个

360度连续旋转伺服舵机
1个

可反复拆装和扩展铝合金车架
1套

机器人专业可充电电池
1个

充电器
1个

搬运色块
1套
5色

3.1.3 智能小车机器人套件介绍
智能小车机器人套件是由C51、智能小车、传感器等产品完美结合。是学习C51单片机，和自动控制和传感器应用综合平台。能够实现学生在“做中学”、“玩中学”。
智能小车经过程序开发能够实现小车壁障运行和循迹运行，智能小车壁障功效采取超声波传感器，含有检测实时性，检测距离进度达成0.1cm精度。智能小车循迹功效经过红外传感检测黑色引导线能够依据引导线轨迹进行运行。

（1）设备关键特点
Ø 免焊安装，只需要螺丝刀即可对小车进行安装，全部连接全部采取快插连接方法，可让学生快速进行实训项目。
Ø 高系统兼容，编程环境可兼容Win7/Win8/XP 32/64位操作系统。
Ø 高进度超声波测试传感器。
Ø 完整视频教程，配套小车视频教程，51编程视频教程。
Ø 专业实训场地设置。
（2）产品系统介绍
智能小车底板由车体、车轮、循迹红外传感器等组成

（3）功效模块介绍

（4）关键产品配置
序号
名称
数量
备注
1
C51开发板
1块

2
智能小车底板
1套

3
USB公对公数据线
1根

4
备用跳线帽
5个

5
杜邦线
25根

6
红外遥控器
1个

7
STC89C52RC芯片
1个

8
开发板专用塑料试验箱
1个

9
蓝屏带背光LCD1602液晶屏
1块

10
DS18B20温度传感器
1个

11
防滑加宽轮胎
2个

12
强磁抗干扰碳刷减速电机
2个

13
固定支架
1套

14
万向轮
1个

15
电池盒
1个

16
HC-SR04超声波模块
1个

17
专用3.7V
2个

18
充电器
1个

19
铜柱、螺丝、螺母
1套

20
组装螺丝刀
1把

3.1.4 空中无人机介绍
(1) 设备关键特点
Phantom 3 Standard 由飞行器，遥控器，云台相机和配套使用DJI GO APP组成。飞控系统集成于飞行器机身内，一体式云台在机身下部，用户可经过安装于移动设备上DJI GO APP 控制云台和相机。WiFi 图传整合于遥控器内部，用于图像传输。
Phantom 3 Standard 配置20 mm（35 mm 格式等效）低畸变广角相机和高精度防抖云台和1200 万有效像素图像传感器。Phantom 3 Standard 可拍摄1200 万像素 JPEG 和无损 RAW 格式照片。在视频拍摄方面，Phantom 3 Standard 最高规格能够拍摄UHD 2.7K/30p 超高清视频。
采取DJI 领先飞控系统，配合全新智能电机驱动器，提供了灵敏、稳定、安全飞行性能。Phantom 3 Standard 配置GPS 定位系统，可实现稳定飞行和悬停。可经过 DJI GO app 在移动设备上实时显示视频画面，在 1000 米* 内稳定传输图像和上下行数据。
Phantom 3 Standard 配置高达 68 Wh 高能量密度智能电池和高效率动力系统，最大平飞速度16 米/ 秒, 最大续航时间约为25 分钟。

(2)技术参数
起飞重量：1216 g
最大上升速度：5 m/s
最大下降速度：3 m/s
最大水平飞行速度：16 m/s （姿态模式）
最大飞行海拔高度：6000 m
飞行时间约：25 分钟
工作环境温度：0℃至40℃
GPS 模块：GPS
云台可控转动范围俯仰：-90°至 +30°
角度抖动量：±0.02°
相机影像传感器：1/2.3 英寸 CMOS；有效像素1200 万
镜 头：FOV 94° 20 mm（35 mm 格式等效） f/2.8
ISO 范围：100-3200（视频）；100-1600（照片）
电子快门速度：8 秒 - 1/8000 秒
照片最大分辨率：4000×3000
照片拍摄模式：单张拍摄；多张连拍（BURST）：3/5/7 张
自动包围曝光（AEB）：3/5 张 @0.7EV 步长；
含有定时拍摄录像分辨率：
UHD：2.7K/30p (2704 x1520）
FHD：1920×1080p 24/25/30
HD：1280×720p 24/25/30/48/50/60
视频存放最大码流：40 Mbps
支持文件存放格式
文件系统：FAT32/exFAT；
图片格式：JPEG，DNG；
视频格式：MP4/MOV（MPEG-4 AVC/H.264）
支持存放卡类型：Micro SD 卡；最大支持64GB 容量，传输速度为Class 6 及以上
工作环境温度0℃至40℃
WiFi工作频率：2.400 GHz -2.483 GHz
信号有效距离：
FCC: 1000 m；CE: 500 m
（室外开阔无遮挡环境，飞行高度120 m）
遥控器工作频率：5.725 GHz -5.825 GHz，
信号有效距离FCC: 1000 米；CE: 500 米
工作环境温度：0℃至40℃
电 池：2600 mAh 锂充电电池： 18650
等效全向辐射功率（EIRP）： FCC: 19 dBm； CE: 14 dBm
工作电流/电压：600 mA @3.7 V
充电接口：Micro USB
充电器电 压：17.4 V
额定功率：57 W
智能飞行电池（PH3-4480 mAh-15.2 V )：容 量4480 mAh，电 压15.2 V
电池类型LiPo 4S
能 量：68 Wh
电池整体重量：365 g
工作环境温度：-10℃至40℃
最大充电功率：100 W
(3)产品功效
Ø 含有空中摄像和拍照功效；
Ø 飞控系统支持三种飞行模式：P模式（定位）、A模式（姿态）、F模式（功效）；
Ø 含有使用GPS模块或视觉定位系统能够实现飞行器正确悬停，可依据GPS信号接收强弱情况，实现三种状态动态切换：P-GPS、P-OPTI、P-ATTI；
Ø 含有完整飞行器状态指示灯系统，指示系统自检、预热、飞行情况、警告、电量信息；
Ø 飞行器含有自动返航功效，含有智能返航、智能低电量返航、失控返航功效，飞行器能够自动返航并降落；
Ø 返航过程中，含有遥控控制航向以躲避障碍物功效；
Ø 含有低电量告警功效，并智能判定电量是否能够返航功效；
Ø 含有视觉定位系统采取超声波和图像双结合定位系统，使用超声波判定目前高度，使用摄像头获取飞行器位置信息，实现飞行器正确定位；
Ø 飞控系统含有飞行统计功效，飞行器开启电源以后全部飞行相关数据全部将存放于飞控系统中，开启飞行器，连接遥控器至移动设备并进入移动APP，并读取飞行数据；
Ø 智能飞行电池含有：电量显示、寿命显示、电池存放自放电保护、平衡充电保护、过充电保护、充电温度保护、充电过流保护、过放电保护、短路保护、电芯损坏检测、电池使用异常统计、休眠保护、通讯功效；
Ø DJI GO APP 专门为DJI飞行器相机产品线而设计，可经过APP进行相机和云台操作，控制拍照，录影和设置飞行参数，还能够直接分享所拍摄照片和视频；
Ø APP兼容和支持iOS和Android系统，对系统要求iOS8.0或更高版本及Android4.1.2；

(4)关键产品配置（单套）
空中无人机关键设备清单
序号
名称
数量
备注
1
飞行遥控器
1个

2
螺旋桨
4对

3
智能飞行电池
1个

4
充电器
1个

5
电源线
1个

6
云台锁扣
1个

7
减震球
4个

8
Micro-SD卡（16GB）
1个

9
Micro-SD线
1个

10
防脱落组件
2个

11
脚架减震棉
4个

12
扳手
1个

13
贴纸
5张

3.1.5 17轴人形机器人套件介绍
17自由度双足机器人对机械系统要求很高，其最大特点是小巧玲珑，肢体百分比协调。它关键包含1个头部、1个躯干、2个手臂、2条腿。这些精密零件，而且绝不采取胶水粘接；另外还要为其装配全套控制系统，如此堪称小型机器人中技术之冠。除了能够进行行走之外，更能够表现高难度仿人动作。如小跑、雀跃、伏地挺身、侧翻、前滚翻、后滚翻、倒立。
(1) 设备关键特点
1）控制板关键CPU采取Atmel企业AVR系列高性能控制芯片ATMEGA328作为主控芯片。
2）机器人专用大容量高倍率锂电池，容量2200mah。可反复充电，带平衡充电端口。电压供电为7.4V，能够支持连续20倍（45A）超大电流放电。
3）机器人关键动力单元——舵机，采取是大扭力双轴机器人舵机LD-，此款舵机齿轮是全金属齿轮，在6.5V电压下，扭力能够达成15Kg/cm，足够使得机器人灵活运动。此款舵机是数字舵机，很灵敏，精度很高，零死区零虚位。所以能够为机器人提供完美动力。
4）机器人机体部分采取硬化处理铝合金材质结构，并经过氧化处理、抗震化处理。支架厚度为1mm，部分支架采取弯折加强边，来增加支架强度，大部分支架采取一体化结构，如脚板、前胸壳、后背壳，方便机器人安装。
5）大功率降压芯片是为了将锂电池7.4V电压降到6.5V左右，使得舵机发挥出最好性能。
(2) 技术参数
身高：365mm；
重量：约1.65KG (含电池)；
关节：共17个关节；头：1个自由度，双臂6个自由度，双腿10个自由度；和电脑连接方法：国家标准串口通信；装载全新机器人专用伺服马达及控制器，附专用锂聚合物充电电池及充电器；

(3) 产品功效介绍
1）提供动作设定教学模拟功效，图形化操作，可在PC上用鼠标操作。
2）含有17个自由度，主机板可扩增至24个自由度。 便于DIY用户增加其它关节机构；可在线编程动作组，能够用本机附带PS2手柄直接遥控机器人。
3）含有512Kb空间动作程序存放器，能够分别储存任意动作模式；
4）电池仓内能够完美安装锂电池；
5）为了确保机器人在开启时有敏锐动作及强而有力扭转力，本机所附锂聚合物电池，可让机器人完全发挥其功效，使用时间长达1小时；
6）各零件设计十分正确，只要将螺栓拧进即可组装完成；
7）能够加载MP3模块，使得机器人能够自己发出声音，能够一边唱歌一边跳舞。
8）能够加载蓝牙模块，能够提供手机操控界面，使得机器人能够用手机操控运行。
9）能够对机器人进行声控操作，及经过声音控制机器人运行，需加载声控系统。

(4) 关键产品配置
序号
名称
数量
备注
14
机器人全套金属支架配件
1套

15
大扭力舵机
17个

16
舵机延长线
4根

17
24路高端舵机控制器
1个

18
PS无线手柄
1个

19
优质USB线
1根

20
专业机器人锂电池
1个

21
大功率降压芯片
1个

22
平衡充电器
1个

3.2 工业机器人多功效实训室
实训目标
经过多功效实训室建设能够满足工业机器人编程、系统调试、和机电设备安装和调试实训教学。经过实训使学生掌握工业机器人应用以下技能：
1） 熟悉工业机器人应用系统基础组成；
2） 熟练掌握工业机器人编程和调试能力；
3） 熟练掌握工业机器人示教器使用方法和技巧；
4） 熟练掌握工业机器人示教器编程和示教功效；
5） 掌握工业机器人离线编程基础能力；
6） 掌握工业机器人安全使用规范；
7） 掌握工业机器人码垛应用编程和调试方法；
8） 掌握工业机器人轨迹计划编程和调试方法；
9） 掌握工业机器人TCP定点编程和调试方法；
10） 掌握工业机器人固定位置排序编程和调试方法。
实训项目
1） 工业机器人基础认识实训；
2） ABB机器人控制器结构认识；
3） ABB控制器IO接线实训；
4） FlexPendant关键组成实训；
5） ABB示教器基础操作实训；
6） ABB示教器运动操作实训；
7） ABB 机器人 IO 通信及应用；
8） ABB机器人程序数据设置实训；
9） 实训外设安装和调试；
10） 机器人基础运动指令实训；
11） 平面矩形描图编程和示教实训；
12） 平面圆形描图编程和示教实训；
13） 固定位置搬运编程和示教；
14） 平面矩阵码垛编程和示教；
15） 码垛编程和示教。
实训效果
经过系统实训课程训练，使学生掌握工业机器人应用系统组成、编程、调试和机电设备安装方面知识和技能。为后续机器人经典应用和综合应用打下坚实基础。
提议配置
根据工业机器人实训教学特点，实训室根据理实一体化形式进行建设，实训室内部设实践操作区、工具集中管理区、理论学习讨论区。便于开展理实一体化教学。实训室效果图以下。

表1 关键设备配置清单
序号
设备名称
品牌型号
数量
单位
1
ABB 机器人本体
ABB IRB120
12
台
2
ABB机器人控制器
IRC5 紧凑型控制器
12
台
3
实训台架
一体式/模块化
12
台
4
机器人夹具
快速换装夹具，顶尖夹头，搬运训练夹头，轨迹计划夹头
12
套
5
坐标标定模块

12
套
6
TCP标定模块

12
套
7
轨迹计划模块

12
套
8
码垛模块

12
套
9
气泵
依据集中供气或单独供气进行具体配置
//
台
10
低压电器
带漏保空气开关，熔断器，三插电源线
12
套
11
工具柜
铁皮，定制
2
个
12
PC机
戴尔/联想品牌机
12
台
13
电脑桌
定制
12
台
14
桌子
六角桌/长桌
/
/
15
凳子
小方凳
25
个
16
实训室文化建设

1
套
注：（1）为了确保教学效果，提议采取小班化进行教学，确保每两个学生有一个实训工位；
（2）依据学校具体情况和需求，可对实训室配置进行增减。
3.2.1 工业机器人多功效实训台
(1) 产品介绍
工业机器人多功效教学工作站含有结构紧凑，训练多个机器人应用功效特点。关键包含：ABB机器人IRB120，操作面板模块，码垛模块，几何轨迹计划模块，TCP标定模块，TCP工件标定模块，物料排序模块等。而且在该实训模块基础上，能够拓展PLC控制模块、送料模块、传送带模块、物料检测模块等。
经过该工作站能够学习机器人基础操作（机器人编程、TCP标定、示教轨迹编程、机器人IO信号控制等），机器人码垛，分拣排序和学习PLC、气动元件、传感器、电动传送带等常见机电一体化基础知识和设备应用。
系统说明：
1） 实训装置为模块化开放式设计结构，不仅可作为独立系统单独使用，也能够作为子系统和其它类似设备组合，组成自动化生产线系统，含有功效可扩展性等优点；
2） 多种气动元件、电气元件和机械运动实施机构工作过程及运行状态含有直观性；
3） 实训装置含有手动和自动控制功效，经过手动能够检测气缸、气爪等关键器件工作性能是否正常进行检测；
4） 五个模块由易到难，循序渐进，使学习者快速掌握ABB 机器人基础操作及使用技巧。

设备3D效果图
(2) 系统组成
表1 系统配置清单
序号
设备名称
品牌型号
数量
单位
1
工业机器人
IRB120-3 /0.58
1
台
2
机器人控制器控制器
ABB IRC5紧凑型控制器
1
台
3
机器人本体到控制器之间电缆长度7米
ABB
1
块
4
示教盘附带10米电缆，具汉字操作界面
ABB
1
个
5
DeviceNet总线
ABB
1
根
6
数字式直流24V 16进/16出，输入、输出信号板
ABB （附10 米电缆）
1
个
7
机器人基础控制软件, 5.0版操作系统
ABB
1
套
8
机器人资料(DVD版)
ABB
1
套
9
机器人夹具（含顶针夹头、搬运训练夹头、写字训练夹头）
定制
1
套
10
机器人底座
定制
1
块
11
机器人实训工作台
L*W*H=1500mm*1200mm*1400mm（含机器人高度）
1
台
12
TCP标定模块
定制
1
套
13
TCP多形状工件标定模块
定制
1
套
14
轨迹计划模块
定制
1
套
15
码垛搬运模块
定制
1
套
16
工件分拣排序模块
定制
1
套
17
配套资源
教学视频、实训指导书、教学PPT、教学教案
1
套

(3) 关键技术参数
机器人本体
Ø 型号IRB120-3/0.6
Ø 工业机器人工作半径：580mm
Ø 有效载荷：3kg
Ø 位置反复精度：0.1mm
Ø 轴数：6
Ø 机械手重量：25Kg
Ø 机器人底座尺寸：180×180 mm
Ø 机器人高度：700 mm
Ø 电源电压 200-600V 50/60Hz
Ø 变压器额定功率：3.0 kVA

机器人无限制工作范围

位置
手腕中心处
角度
X
Z
轴2
轴3
A
302mm
630mm
0°
0°
B
0mm
870mm
0°
-77°
C
169mm
300mm
0°
+70°
D
580mm
270mm
+90°
-77°
E
545mm
91mm
+110°
-77°
F
-440mm
-50mm
-110°
-110°
G
-67mm
445mm
-110°
+70°
H
-580mm
270mm
-90°
-77°
J
-545mm
91mm
-110°
-77°

机器人转到半径图
机器人型号
位置A
位置B
位置C
IRB120-3/0.6
R121
R580
R169.4

控制器参数
Ø 型号：IRC5C紧凑型控制器
Ø 控制柜尺寸：258×450×565 mm (H×W×D)
Ø 控制柜重量：27.5kg
Ø 电气连接：单相 220/230V，50-60Hz
Ø 防护等级：IP20
Ø 环境温度：0-45℃
Ø 相对湿度：最高95%
实训台架
Ø 材质：铝合金型材
Ø 尺寸：L*W*H=1500mm*1200mm*1400mm（含机器人高度）
Ø 重量：100kg

实训台3D效果图

3.3 工业机器人经典应用实训室
实训目标
经过工业机器人经典应用实训室建设能够满足工业机器人在经典应用中码垛、焊接、机床上下料、产品分拣、产品装配专题应用实训训练，最大程度缩短学生学习和实际生产中机器人应用距离。经过该实训室建设和相关配套实训，学生能够掌握以下知识和技能：
1） 熟悉机器人经典工作站应用领域；
2） 熟悉机器人经典工作站配置；
3） 掌握机器人经典工作站设备安装和调试；
4） 掌握机器人经典工作站
5） 掌握机器人经典工作站编程和示教方法；
6） 掌握机器人经典工作站离线编程方法；
7） 掌握机器人经典工作站建模和验证方法；
8） 掌握机器人经典工作站日常维护和保养；
实训项目
1） 工业机器人经典工作站认识实训；
2） 工业机器人经典工作站安全操作实训；
3） 工业机器人经典工作站设备安装实训；
4） 工业机器人经典工作站外围电气设备安装和调试实训；
5） 工业机器人经典工作站工件TCP定点实训；
6） 工业机器人经典工作站建模和验证实训；
7） 工业机器人经典工作站离线编程和调试实训；
8） 工业机器人经典工作站示教编程和调试实训；
9） 工业机器人码垛应用编程和调试实训；
10） 工业机器人弧焊应用编程和调试实训；
11） 工业机器人机床上下料应用编程和调试实训；
12） 工业机器人产品分拣应用编程和调试实训；
13） 工业机器人产品装配应用编程和调试实训；
14） 工业机器人日常维护和保养实训。
实训效果
经过系统实训课程训练，使学生能够熟悉机器人经典工作站配置，工作站设备安装，工作站程序编写和工作站维护打下坚实基础。为后期学生在工作岗位上开展机器人应用编程、工作站系统集成、工作站维护保养做好准备。
提议配置
经典应用实训室可依据学校教学实际情况进行配置，建设方法有两种，一个是一个工作站配多个实训模块，另外一个是混合搭配，即一个实训室内搭配多个工作站形式。针对一个实训室，提议配置以下：
表1 关键设备配置清单
序号
设备名称
品牌型号
数量
单位
1
机器人本体
ABB/kuka/国产
12
台
2
机器人控制器
ABB/kuka/国产
12
台
3
工作台
定制
12
台
4
配套夹具
定制（可依据工作站选配）
12
套
5
气泵
依据集中供气或单独供气进行具体配置
/
台
6
低压电器
带漏保空气开关，熔断器，三插电源线
12
套
7
工具柜
铁皮，定制
2
个
8
PC机
戴尔/联想品牌机
12
台
9
电脑桌
定制
12
台
10
桌子
六角桌/长桌
/
/
11
凳子
小方凳
25
个
12
实训室文化建设

1
套
注：（1）为了确保教学效果，提议采取小班化进行教学，确保每两个学生有一个实训工位；
（2）依据学校具体情况和需求，可对实训室配置进行增减。

3.3.1 工业机器人产品装配工作站
(1) 产品介绍
本工作站是学习自动装配机器人基础操作技巧一个工作站，经过它能够了解自动装配机器人基础组成，学习机器人自动装配基础功效，包含自动装配动作编程、自动装配信号控制等自动装配机器人常见功效。
装配工作站关键由两台ABB机器人IRB120、一体式工作台、专用夹具、装配产品等组成。
系统功效：本工作站能够完成鼠标自动装配工作，将零碎鼠标配件，由两台机器人协作装成一个鼠标整体。

机器人产品装配工作站

产品装配套件
(2) 系统组成
序号
描述
数量
1
IRB120-3 /0.58工业机器人，臂展0.58米，有效负载3千克

2
IRC5 紧凑型控制器

3
机器人本体到控制器之间电缆长度7米

4
示教盘附带10米电缆，具汉字操作界面

5
DeviceNet总线

6
数字式直流24V 16进/16出，输入、输出信号板

7
机器人基础控制软件, 5.0版操作系统

8
机器人资料(DVD版)

9
机器人夹具

10
机器人底座

11
机器人装配工作台

12
工件定位治具

13
产品装配套件

14