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并聯(lián)機(jī)器人基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)站由六自由度并聯(lián)工業(yè)機(jī)器人，智能視覺系統(tǒng)，編程學(xué)習(xí)板，PLC控制系統(tǒng)以及一套實(shí)訓(xùn)工作臺(tái)，供料機(jī)構(gòu)、輸送流水線機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、料倉(cāng)機(jī)構(gòu)、可實(shí)現(xiàn)對(duì)高速傳輸?shù)墓ぜM(jìn)行分揀、檢測(cè)、搬運(yùn)、裝配、存儲(chǔ)等操作。實(shí)訓(xùn)站配套機(jī)器人編程軟件、PLC編程軟件，教學(xué)仿真軟件可進(jìn)行仿真學(xué)習(xí)與程序編寫。 實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)，各組件均安裝在高強(qiáng)度鋁合金型材桌面上，機(jī)械結(jié)構(gòu)，電氣控制，執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立。通過此平臺(tái)可進(jìn)行并聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)軌跡、算法分析與設(shè)計(jì)、控制原理、機(jī)器人視覺原理、PLC控制原理與編程、以及系統(tǒng)之間的通訊、檢測(cè)、交互控制理論、機(jī)器人編程與調(diào)試、I/O通訊、程序數(shù)據(jù)、PLC程序編寫、硬件連接、視黨系統(tǒng)調(diào)試、通訊方式設(shè)定等多方面操作學(xué)習(xí)，適合職業(yè)院校機(jī)器人基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)操作和本科院校的二次開發(fā)和深度學(xué)習(xí)。

該設(shè)備是一套由六自由度工業(yè)機(jī)器人，柔性砂帶機(jī)、料臺(tái)，卡抓、快換裝置及安全防護(hù)系統(tǒng)組成，可適用干有色金屬、塑料制品的自動(dòng)化打磨、拋光。 本工作站按照企業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，通過學(xué)習(xí)拋光機(jī)器人工作站結(jié)構(gòu)，配置選型，控制原理、以及系統(tǒng)之間的通訊、打磨工藝分析、打磨拋光工裝設(shè)計(jì)原則、安全防護(hù)、I/O通訊、程序數(shù)據(jù)、程序編寫、硬件連接、通訊方式設(shè)定。掌握機(jī)器人編程操作、打磨拋光應(yīng)用、工裝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及拋光工作站的解決方案實(shí)施、產(chǎn)品打樣與工藝驗(yàn)證。

一、設(shè)備概述         LG-IRBL02型 并聯(lián)機(jī)器人視覺分揀工作站由機(jī)器人工作臺(tái)、輸送帶、ABB四自由度并聯(lián)機(jī)器人、末端執(zhí)行器、視覺系統(tǒng)和輔助模塊組成。該裝置的主要任務(wù)是，機(jī)器人通過視覺定位抓取散亂工件進(jìn)行高速高精度分揀放置整齊工作。該功能可用于來(lái)料分揀抓取裝盒等工作。 二、技術(shù)參數(shù) 1、輸入電源：?jiǎn)蜗郃C200V～230V(＋10%－15%),50Hz； 2、工作環(huán)境：溫度0℃～45℃，相對(duì)濕度20％～90％RH（40℃）； 3、工作站尺寸：2010mm×900mm×1850mm； 4、操作臺(tái)：700mm×500mm×1350mm 5、四自由度并聯(lián)機(jī)器人采用ABB IRB360-1/800并聯(lián)機(jī)器人，有效負(fù)載1KG，拾料范圍800mm。 三、設(shè)備組成及功能描述 1、輸送帶     采用兩條輸送帶，主要完成物料輸送，配合機(jī)器人對(duì)物料進(jìn)行高速分揀。 2、四自由度并聯(lián)工業(yè)機(jī)器人     本工作站采用的四自由度ABB IRB360-1/800并聯(lián)機(jī)器人，有效負(fù)載1KG，拾料范圍800mm。 3、機(jī)器人末端執(zhí)行器     本工作站的機(jī)器人末端執(zhí)行器即為吸盤。末端執(zhí)行器安裝于機(jī)器人末端安裝法蘭面上，用于隨機(jī)器人對(duì)物料進(jìn)行高速高精度的分揀。 4、視覺系統(tǒng)     本工作站采用歐姆龍F(tuán)Z-350智能視覺系統(tǒng)，由視覺控制器、白色光源、視覺相機(jī)及監(jiān)視顯示器等組成。用于檢測(cè)工件的特性，如數(shù)字、顏色、形狀等，還可以對(duì)裝配效果進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)操作。通過視覺系統(tǒng)對(duì)物料的位姿進(jìn)行檢測(cè)，將信號(hào)傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過計(jì)算分析后指令機(jī)器人對(duì)物料進(jìn)行分揀。 5、機(jī)器人工作臺(tái)     本工作站中并聯(lián)機(jī)器人、輸送帶、視覺系統(tǒng)等其他輔助模塊均集成于工作臺(tái)上，布局合理、美觀，使用方便。 6、輔助模塊     本工作站為了保證物料機(jī)器人循環(huán)分揀物料，故在輸送帶另一端配裝物料導(dǎo)向裝置。 四、設(shè)備特點(diǎn) 1、直觀性較強(qiáng)：主要設(shè)備均采用直接外露的安裝形式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于學(xué)生拆裝。 2、系統(tǒng)性強(qiáng)，貼近實(shí)際生產(chǎn)：該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)將目前兩臺(tái)典型的高速機(jī)器人（3+1軸）和機(jī)器人視覺系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，同時(shí)集成傳感器、氣動(dòng)元器件等知識(shí)，使學(xué)生對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備有了更直觀的認(rèn)識(shí)。該平臺(tái)模擬了機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用，縮短學(xué)生從教室到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的過度和適應(yīng)時(shí)間。 3、開放性和擴(kuò)展性強(qiáng)：該平臺(tái)還可根據(jù)自己的教學(xué)需要快捷地更換主要設(shè)備，通過現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備的掛接。 4、安全性高：該實(shí)訓(xùn)平臺(tái)配備相應(yīng)的漏電、過載及短路保護(hù)，能夠確保操作者的人身安全。 五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 1、并聯(lián)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)組成、工作原理、性能指標(biāo)認(rèn)識(shí)； 2、并聯(lián)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的組成； 3、并聯(lián)機(jī)器人正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析； 4、并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)； 5、PLC的學(xué)習(xí)與應(yīng)用； 6、CoDeSys軟件的了解與應(yīng)用； 7、現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用； 8、機(jī)器人示教編程與再現(xiàn)控制原理與方法； 9、機(jī)器人PTP運(yùn)動(dòng)軌跡控制方法； 10、機(jī)器人視覺系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)及操作； 11、機(jī)器人的視覺分揀實(shí)驗(yàn)； 12、系統(tǒng)故障診斷與維護(hù)。

在國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助下，本課題組在2003年成功研制出基于立體視覺的顯微操作裝配工作站，主要用于對(duì)微小物體進(jìn)行操作和微小系統(tǒng)的裝配，已推廣到臺(tái)灣大學(xué)等地區(qū)使用，近年來(lái)結(jié)合不同領(lǐng)域用戶實(shí)際需求，不斷改進(jìn)，顯著改善了系統(tǒng)的可靠性、模塊化、靈活性、控制軟件智能化程度，拓寬了本技術(shù)的應(yīng)用范圍，在多種微納器件和系統(tǒng)的集成制造中發(fā)揮了重要作用。系統(tǒng)具有圖像采集、圖像獲取，三維成像、三維測(cè)量、微小系統(tǒng)裝配、微小零件在線修磨等，還可以根據(jù)用戶具體要求定制特殊功能。系統(tǒng)配置可根據(jù)用戶要求選配，一種典型的配置如下：高倍立體顯微成像系統(tǒng)、微操作器、數(shù)控微位移工作臺(tái)、彩色CCD攝像機(jī)、高速圖像采集及立體顯示卡、高分辨率顯示器、微型計(jì)算機(jī)以及可選操縱單元（夾持器、真空吸盤、噴涂裝置等）等。具有動(dòng)靜態(tài)彩色立體成像及顯示。 系統(tǒng)典型技術(shù)參數(shù)如下：光學(xué)分辨率水平方向最高可達(dá)到500nm，深度方向分辨率最高可達(dá)到80nm，立體視覺的深度分辨率為10um，X/Y每軸運(yùn)動(dòng)范圍：50mm，Z軸運(yùn)動(dòng)范圍：25mm，運(yùn)動(dòng)分辨率：1μm(per step)，自動(dòng)引導(dǎo)重復(fù)定位精度：±3μm；具有操作自動(dòng)尋位、自動(dòng)避障功能；有真空吸附與夾鉗式拾取器（操作手）；具有空間位置測(cè)量及相對(duì)距離測(cè)量功能，圖像處理與分析功能、可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、打印等操作。

納米氮化硼材料兼具氮化硼和納米材料的雙重優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于航空航天、高端電子散熱材料、吸附劑、水凈化、化妝品等領(lǐng)域。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)形貌和尺寸均一且具有超大比表面積多孔氮化硼納米纖維的規(guī)模化制備技術(shù)，目前市場(chǎng)尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。該技術(shù)合成工藝簡(jiǎn)單可控、成本低、過程綠色環(huán)保，處于國(guó)際領(lǐng)先地位。 1 產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域 圖2 高性能氮化硼納米纖維粉體 圖3 氮化硼納米纖維粉體微觀形貌

鎂合金具有密度小，比強(qiáng)度、比剛度高，綜合力學(xué)性能好，成本低等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已大量應(yīng)用于汽車及電子等行業(yè)。東南大學(xué)致力于鎂合金耐高溫性能、變形加工及耐腐蝕性能方面的研究，開發(fā)了多種不同系列的新型耐熱、高強(qiáng)高塑和變形鎂合金，以及多種商用鎂合金的表明處理技術(shù)。開發(fā)的堿土和稀土系列耐熱鎂合金在175℃/70MPa下抗蠕變性能均在10-10/s水平，已達(dá)到了世界先進(jìn)水平；通過晶粒細(xì)化等技術(shù)開發(fā)的變形鎂合金力學(xué)性能優(yōu)良，其拉伸抗力>300MPa，延伸率>10%；經(jīng)表面改性后的鎂合金在實(shí)用環(huán)境中的耐腐蝕性能大大提高，達(dá)到防銹鋁的抗腐蝕水平。

阻尼材料是一類主要應(yīng)用于控制振動(dòng)、降低噪音的材料。在日本，阻尼減振材料的使用始于二十世紀(jì)五十年代初，此前此方面的研究開發(fā)已盛行于歐洲，主要用于設(shè)備如：防止航空飛機(jī)的振動(dòng)、潛水艇螺旋槳聲音的泄露等。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，人們對(duì)生活環(huán)境舒適性的要求越來(lái)越高，用于減振降噪的阻尼材料的研究開發(fā)也越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注，應(yīng)用市場(chǎng)正逐漸被打開。技術(shù)成果轉(zhuǎn)讓4項(xiàng)：株式會(huì)社本田技術(shù)研究所：氫鍵利用的汽車用高阻尼材料的研究。住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社：能控制特定范圍的阻尼特性的高分子/小分子組成的有機(jī)雜化系的研究。東海橡膠工業(yè)株式會(huì)社：高性能制振材料的研發(fā)。江陰海達(dá)橡塑制品有限公司：城市軌道交通用阻尼材料的開發(fā)。在軌道交通上的應(yīng)用開發(fā)：1）四方時(shí)速160公里軟臥車輛的減振降噪：研制了阻尼涂料、瀝青型和丁基橡膠型高性能阻尼材料，分別安裝了3節(jié)軟臥車，已完成裝車和振動(dòng)、噪聲的實(shí)測(cè)。2）鐵道的阻尼橡膠墊：保持現(xiàn)有產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)的同時(shí)，大幅提高阻尼性能，已完成樣品試制、性能測(cè)試工作。3）城市軌道交通用阻尼材料：研制了約束型、非約束型、磁性阻尼材料。項(xiàng)目在株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司進(jìn)行了客車阻尼材料的生產(chǎn)，江西耐普實(shí)業(yè)集團(tuán)進(jìn)行了耐磨阻尼材料的開發(fā)，江蘇東旭科技有限公司進(jìn)行了再生膠阻尼產(chǎn)品的開發(fā)，以上單位生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工藝指標(biāo)先進(jìn)，運(yùn)作情況良好。

我們通過對(duì)熱固性樹脂材料和其它一些助劑的篩選，配制了一種導(dǎo)電性能和耐水性良好，并可以在較低溫度下固化成膜的石墨導(dǎo)電膠，其性能達(dá)進(jìn)口產(chǎn)品的水平。已通過國(guó)防科工委的項(xiàng)目鑒定，達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

高性能無(wú)線自組網(wǎng)系統(tǒng)基于先進(jìn)的低功耗、高集成度的軟件無(wú)線電方案，采取無(wú)中心、分 布式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，自主研發(fā)設(shè)計(jì)傳輸協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、自適應(yīng)、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)組網(wǎng)。 系統(tǒng)最多可支持 32 節(jié)點(diǎn)，頻帶可定制，部署便捷、使用靈活，具有高速率、低時(shí)延、動(dòng)態(tài) 組網(wǎng)、抗毀性強(qiáng)、低功耗、小體積等特點(diǎn)，系統(tǒng)為全 IP 化設(shè)計(jì)，支持各種數(shù)據(jù)透?jìng)鳎着c異構(gòu) 系統(tǒng)互聯(lián)互通，可廣泛應(yīng)用于公共安全專網(wǎng)、應(yīng)急通信專網(wǎng)、軍事通信專網(wǎng)、無(wú)線監(jiān)控專網(wǎng)、 電力無(wú)線專網(wǎng)等。