沈阳职业技术学院机器智能视觉实训室建设项目招标公告

001-01 智能机器视觉工程技术实训平台（数量：2套、国产）；

一、概述

1.平台由六轴机器人操作单元、机器人末端执行单元、智能视觉单元、皮带输送线单元、操作台单元、收料单元、电控单元等组成。

2.智能视觉单元具备丰富的组合形式，包含2D相机，同时有皮带输送线在线检测、机器人手臂上、机器人手臂外和下视安装等多个不同安装位置，软件功能包含目标识别、产品定位、多相机对位、尺寸测量、缺陷检测、深度学习等多种应用类别。

二、六轴机器人操作单元

1.机器人本体

（1）负载：不低于2.0kg。

（2）重量：不高于9.9kg。

（3）工作半径：不低于580mm。

（4）重复定位精度：不高于±0.1mm。

（5）自由度数：6。

（6）编程方式：支持拖拽编程、图形化编程。

（7）支持的示教器类型：平板电脑/手机。（需提供无线示教器APP安装包，支持机器人手动操纵、程序编写、参数配置以及信息监控等功能）。

（8）动作范围及速度：

关节1，不低于±360°，最大速度不低于180°/s。

关节2，不低于±120°，最大速度不低于180°/s。

关节3，不低于±130°，最大速度不低于180°/s。

关节4，不低于±360°，最大速度不低于180°/s。

关节5，不低于±120°，最大速度不低于180°/s。

关节6，不低于±360°，最大速度不低于180°/s。

（9）工具端最大速度：不低于1m/s。

（10）额定功率：不高于180W。

（11）温度范围：0-50℃。

（12）IP等级：不低于IP40。

（13）机器人安装：任意角度安装。

（14）工具I/O端口：

数字输入：不低于2个。

数字输出：不低于2个。

模拟输入：不低于1个。

（15）工具I/O电源：24VDC。

（16）材质：铝合金、PC。

（17）底座直径：不高于124mm。

（18）机器人连接电缆长度：不低于6m。

2.机器人控制器

（1）输入电源：20-60VDC。

（2）尺寸：不高于180*128*47（mm）(L*W*H）。

（3）端口：不低于7路端口；输入输出可配置。

（4）I/O电源：24VDC。

（5）通信协议：支持TCP/IP，Modbus TCP，Modbus RTU。

（6）重量：不超过1.1kg。

（7）材质：铝合金、钢。

三、机器人末端执行单元

1.快换装置

工具端快换不少于2个。

结合方式：气动式（自锁）。

配套快换电接点：≥9路。

配套快换气路接点：≥2路。

快换单元支持最大搬运重量：≥5kg。

2.末端工具

（1）气动三指夹爪

安装于末端快换装置母端，可满足机械手自动更换。

驱动气缸缸径不小于32mm。

夹爪开合行程不小于8mm。

加持力不小于5kg。

（2）负压吸盘工具

安装于末端快换装置母端，可满足机械手自动更换。

吸盘直径≥10mm、3mm两款，可手动快捷更换，以适应不同尺寸样品抓取。

吸盘安装孔可更换为机械手标定针，配合机械手实现标定。

吸盘安装孔可更换为马克笔工具，以适应，模拟涂胶实验。

四、智能视觉单元

★1.2D视觉系统1

（1）配套160万像素彩色2D相机一台，分辨率不低于1440×1080像素，采用全局快门CMOS芯片，芯片尺寸不小于1/3”,帧率不低于60fps，自带GPIO，支持GigE VISION协议和GenlCam标准，支持POE供电。

（2）提供600万像素定焦镜头1个，光圈不小于F2.8，最大支持2/3英寸相机成像芯片。

（3）配套环形漫射LED光源一个，发光颜色为白色，外径不小于100mm，内径不小于70mm。

（4）配套四通道数字式光源控制器一个，支持RS232和网口通讯，支持外触发。

2.2D视觉系统2

（1）配套600万像素彩色2D相机一台，分辨率不低于3000×2000像素，采用滚动快门CMOS芯片，芯片尺寸不小于1/1.8”,帧率不低于15fps，自带GPIO，支持GigE VISION协议和GenlCam标准，支持POE供电。

（2）提供600万像素定焦镜头2个，光圈不小于F2.8，最大支持2/3英寸相机成像芯片。

（3）边缘计算器

①采用高性能多核处理器，内存不低于8G，硬盘不低于128G SSD硬盘，可同时支持两路USB3.0相机和四路PoE GigE相机同时采集。

②自带光耦隔离GPIO（8-IN、8-OUT）、两路RS232/485接口。

③至少支持TCP/IP、EtherCAT网络协议，支持运动控制及分布式IO扩展。

●④支持四路光源控制，支持软件亮度调节和外触发。（提供满足对应要求的演示视频）

3.3D视觉系统

（1）3D工业相机一台，采用一体式封装，自带红外结构光源和白色LED光源。

（2）两个相机分辨率不低于1920x1080像素。

（3）视场角大于80°x56°。外形不大于120x45x40mm。

（4）最小工作距离不大于350mm，全视野深度测量重复精度≤2mm @WD<600 mm。

（5）点云输出分辨率不低于1280x720像素，点云单帧输出≤1S。

（6）数据接口：USB3.0。

（7）可完成3D标定、3D匹配、3D体积测量等实验。

4.视觉系统安装机构

（1）需要提供皮带输送线在线检测、机器人手臂上、机器人手臂外和下视的视觉系统安装机构。

（2）皮带输送线在线检测部分视觉系统安装机构采用模块化设计，相机采用快拆结构，可方便安装各种2D和3D工业相机，也可安装同轴光、环形光、碗状无影光等多种常见光源。

（3）机器人手臂上视觉系统安装件采用快换安装装置，能够快速安装2D或3D相机，并能够方便固定常见的光源。机器人手臂外视觉系统安装件，与皮带输送线在线视觉共用，可根据实验内容变更视觉安装位置。

（4）下视视觉系统安装件采用45度表面反射镜结构，相机光轴平行与台面，前后位置可以方便调节。并方便安装常见光源。

五、皮带输送线单元

1.模组整体尺寸≥660mm×166mm×140mm。

2.输送线有效长度≥600mm，宽度≥70mm，最高速度不小于30mm/s。

3.采用60步进电机驱动，定位力矩不小于80mN·m。

4.配置不少于2000P编码器。起点、终点及检测位配置对射传感器。

5.皮带线内部配置背光源，发光面积不小于520mm×70mm，为皮带上方检测提供背光。

六、分拣置物台单元

1.模组尺寸≥280mm×180mm×120mm。

2.配置A#及B#放置托盘，为样品分类提供分区。托盘背侧配置放置格，可配合完成产品码垛等实验。

七、3D分拣单元

1.模组尺寸≥280mm×180mm×120mm。

2.为3D分拣类实验提供载物台，也可谓七巧板拼装等实验提供载台。

八、电控单元

1.电控板材质为镀锌板，尺寸≥400mm×460mm。

2.倾斜安装于机台内侧，下方配置抽屉导轨，可抽出机柜，方便接线。

[链接]，用户数据20KB，保持性存储器8KB，本体集成I/O:数字量 12 点输入/8 点输出，信号模块扩展:6个，高速计数器:6个高速计数器(4个高达200 kHz;2个高达100 kHz)高速脉冲输出点数/最高频率:2点/100KHz(DC/DC/DC型)PID回路8个，PIC支持PROFINET通信，自带1个以太网通信端口。

4.触摸屏采用≥7寸高亮度TFT液晶屏、分辨率≥800*480像素、四线式电阻屏、工业级低功耗多核 800MHz处理器、内存≥64MB、1串口（COM1:RS232）、网口、2USB、24VDC电源输入、工业三级防护。

九、实训机台

1.采用方通焊接底座，配置重型福马轮，方便搬运及定位，铝合金型材台面，台面厚度不小于20mm。整体尺寸不大于1000mm×840mm×800mm,内凹式电源、气源输入接头，保护电源、气源接口。配置键鼠外设抽屉，便于调试。

▲2.配置三个收纳抽屉，内置泡沫板，可以按形状收纳模块配件、工具和样品。（投标文件需提供收纳效果的截图证明）

十、智能视觉软件

●1.采用软硬件控制处理一体化集成设计。在一个软件平台中实现统一标准化的设备控制、图像处理和数据统计应用方式。设备控制包括相机应用控制、PLC应用控制、运动控制卡应用控制、光源应用控制、机器人应用控制等。（提供满足对应要求的演示视频）

2.提供图形化编程和代码编程两种编程模式：

（1）图形化编程要求通俗易懂简单易用，采用拖拽式操作配置的方式实现参数的设置、数据的编辑、变最的引用和赋值、显示窗口布局显示、图像和ROI任意绑定显示、流程图定义任务流程。

（2）流程图模块包括顺序执行模块、判断模块、分支模块、循环模块、并行模块、工具组模块、流程块模块和定时器模块。

（3）代码编程支持基于[链接]、C#多种语言的编程和开发；包括提供SDK底层算法开发包、算法工具开发模块、功能插件开发模块、硬件资源开发模块、用户界面开发模块等。

3.支持TCP/IP、串口、PLC控制、MQTT等操作仿真。

4.软件提供应用场景深度配置方式：

（1）支持料号配置管理、工位配置、工具配置、参数配置，流程模块单独导入、导出功能。

（2）提供2D/3D定位、2D/3D标定,条码/2维码识别、2D/3D测量、缺陷检测、PLC控制、机器人控制等的标准配置应用模块库；支持标准库的编辑及导入/导出。

（3）支持图像显示窗口任意添加、多类型位置布局。

5.软件具备丰富的权限、线程和流程管理：

●（1）支持多用户管理，并可为每个用户分配权限；同时支持权限精细化管理，可支持权限可单独分配置到每个配置、算法工具、工具变量，同个算法工具的不同输入输出变量可分配不同的使用权限。（提供满足对应要求的演示视频）

▲（2）可以在独立的笔记本运行，网络端用户可以获取对应IP地址机台上的图片。既可以用笔记本客户端对设备进行控制，也可以多台设备通讯协同完成实训任务。（投标需提供“笔记本客户端可以获取机台图片”软件功能截图）

6.软件提供变量灵活编辑和自定义功能：

（1）支持编辑和自定义的变量类型包括：基础数据类包括型短整型、长整型、单精度浮点型、双精度浮点型、布尔型、Point类型、PointF类型、PointF3D类型、图像类型、字符串类型、枚举类型以及基于这些基础数据类型的列表类型和数组类型；ROI图形类型包括直线ROI类型、矩ROI类型、圆ROI类型、弧ROI类型、圆环ROI类型、十字ROI类型、多边形ROI类型。

（2）支持流程模块和工具输入、输出参数中添加、编辑自定义类型变量。支持流程模块或工具中的输入、输出参数变量实现计算器、字符串脚本公式功能。支持自定义全局寄存器变量，支持流程执行过程变量与全局寄存器变量的数据交互和存储，支持资源过程变量与全局寄存器变量的数据交互和存储。

7.软件提供变量类型自由转换功能：

（1）支持数值类型变量之间的转换，如整型与浮点型数值之间的转换。支持数值类型与字符串类型变量之间的转换，如整型数据与字符串之间的转换。支持流程模块和工具输入、输出参数的变量类型自由转换：

（2）支持数值类型与坐标类型变量之间的转换。支持坐标类型与字符串类型变量之间的转换。支持单值数据类型与列表、数组类型之间的转换。

8.软件提供自定义算法工具扩展功能，支持二次开发算法工具在软件平台流程和原有算法工具无差别调用，实现自定义算法工具的自由扩展。

9.软件提供硬件资源扩展功能，支持二次开发硬件资源在软件平台调用，实现硬件资源的自由扩展。

10.软件提供拖拽式操作功能，具体的拖拽式操作方式包括但不限于以下内容：

（1）支持拖拽式操作变量的引用、赋值；支持拖拽式操作数据报表的编辑和生成；支持拖拽式操作工具输入、输出图像和ROI在任意图像窗口绑定显示；支持拖拽式操作变量在图像窗口的编辑和实时刷新显示；

（2）支持拖拽式操作变量在指定窗口的编辑和实时刷新显示；支持拖拽式操作计算器、字符脚本公式编辑器；支持拖拽式操作及配置任务流程图。

11.软件提供的系统操作管理功能包括但不限于以下内容：

（1）支持用户权限管理，支持不同权限用户不同界面，不同使用权限；支持系统指令控制功能，支持内部系统指令触发控制任务流程、支持外部通讯发送系统指令触发控制任务流程、支持外部通讯发送系统指令切换配置；支持键盘快捷键操作方式；

（2）支持全局数据变量、工具、流程模块搜索查询和批量编辑；支持流程模块信号源触发控制，支持流程模块内部或处部信号触发，支持流程模块同步异步运行处理。

●12.提供机器视觉应用图形化编程至少包含常用图像处理、运动控制和外部通讯工具，包括3D标定、3D定位、3D测量、AOI检测、深度学习、传送带跟踪计数等多种高级算子，提供API，支持二次开发。（提供满足对应要求的演示视频）

13.软件平台2D相机的处理软件工具至少包含有无/正反检测、颜色/位置判断、定位、尺寸测量、ID识别、字符识别、缺陷检测等工具。

▲14.软件工具包含3D标定、3D定位、3D测量等，可实现双目3D匹配和点云3D匹配，并可以实现三维测量和三维姿态跟踪等实验，并配套相应的教学资源；（投标需提供“双目3D匹配”和“点云3D匹配”软件功能截图）

▲15.软件除了支持常见的2D相机和3D相机之外，也具有外部接口，支持常见的PLC、运动控制卡和工业机器人，也支持常见的激光振镜控制。（投标需提供“支持常见的PLC接口”，“支持运动控制卡”和“支持工业机器人”软件功能截图）

●16.具有引导应用模块，支持以流程化的配置方式，软件支持单相机及多相机对位，支持XY、XYQ、XQ、YQ、UVW等多种平台类型。（提供满足对应要求的演示视频）

17.提供专为制造业应用场景所设计的深度学习模块，该模块包含图像分割、目标识别、图像分类和字符识别等深度学习工具，适用于各种视觉应用场景。

（1）图像分割工具可用于对已知的缺陷进行标注训练，通过训练好的模型可以准确的提取出缺陷区域的位置信息，常用于不规则的零件表面划痕或者裂纹检测等。目标识别对已知的目标物体进行标注，在生产过程中可以检测当前图像是否出现类似的目标物体，并输出准确的目标位置信息。图像分类主要是用于对整张图片的特征进行识别，根据各自图片信息中的不同特征来区分不同类别的目标。深度学习的字符识别的作用与传统的OCR检测算法类似，但相比传统的OCR算法其具有更能适应复杂背景和低对比度的优点，且识别准确率高，当遇到识别不准的字符时，可以对其进行标注并加入训练集进行训练。

（2）所有深度学习工具都包含训练模块和推理模块，采用图形化编程模式。训练端包含数据集导入、数据集标注、训练参数设置和训练等功能，推理端只需导入指定的模型文件和检测图片进行推理即可输出检测结果，且推理端工具同时支持GPU推理和CPU推理。

不同的深度学习工具之间可以进行数据交互，依赖于图形化的编程环境可以搭建出灵活、高度自定义的深度学习解决方案。且可以实现多任务队列化训练，即同时配置多个不同的训练任务后一次性训练完成。

（3）集成了传统视觉检测方法和深度学习的方法，用户可以同时访问传统视觉算法工具和深度学习工具，通过搭建流程图的方式可以使用户灵活的开发视觉应用并集成到生产环境。

▲（4）训练效果可视化，训练工具在训练过程中可以实时显示loss、precision、mAp、recall等数值的曲线，用户可以实时观测到模型的训练情况并随时选择终止训练导出当前的模型，且在训练完成后算法会自动在现有的数据集上进行模型评估并输出相关的评估参数和图表。针对图像分割的推理结果还可以选择classification伪彩色图显示，用户能够一眼分辨图像中每个区域为缺陷区域的可能性。（投标需提供相关的软件功能截图）

（5）最小化数据收集负担，软件针对工业应用场景有针对性的开发出一系列的图像增强算法，在数据集很少的情况下通过现有的数据集图片可以选择旋转、缩放、镜像、高斯模糊、图像拉伸、对比度增强、亮度增强等图像增强算法生成与实际环境中相似的多种图像，通过学习图像增强后的数据集可以进行更准确的检测，最大的减小数据收集的负担。

（6）Patch Train（超高分辨率图像学习），针对超高分辨率的图像可以选择设置patchSize参数来进行图像的裁剪处理，训练时会根据patchSize参数对图像裁剪为多个小的单位进行学习和检测，该功能主要是消除超大分辨率图像对GPU存储大小的限制问题，且能对缺陷进行更加精密的学习。

（7） Multi-parameter Train（多参数学习），针对同一个训练工具可以同时配置多套训练参数进行训练，训练完成后输出多个训练模型和评估结果，用户可以通过比较评估结果来选择最佳的深度学习模型，而无需多次调整参数设置进行学习。

18.软件主要算法工具有：服务器客户端通讯工具、串口工具、PLC读写工具、机器人控制工具、信号源工具、图像源工具、相机工具、保存图片工具、仿射变换工具、斑点分析工具、找圆工具、找线工具、边缘点查找工具、形状匹配工具、灰度匹配工具、圆拟合工具、圆卡尺工具、夹角工具、边缘卡尺工具、线交点工具、线间距工具、点间距工具、矩形卡尺工具、点线距离工具、坐标转换工具、标定工具、图像转换工具、通道分离工具、颜色提取工具、图像剪切工具、图像处理工具、阈值化工具、形态学工具、ROI转图像工具、二维码工具、字符识别工具、条码检测工具、缺陷检测工具、轮廓提取工具、位移计算工具、坐标计算工具、对位平台工具、累加工具、分类工具、保存表格工具、格式转换工具、列表工具、逻辑运算工具、字符串截取工具、用户变量工具。

十一、智能制造产线数字孪生仿真软件

（一）产线快速搭建与运动仿真功能

▲1.三维建模软件接口功能：

与CAD、SolidWorks、UG、3DMAX等制图软件对接，支持dxf、dwg、wrl、skp、iam、dae、stl、blend、fbx、3ds、obj、gltf、glb、step、stl、ply等常见三维模型格式文件导入；（投标需提供相关的软件功能截图）

2.装备自定义泛化封装功能

具有装备泛化封装功能，用户可将其个性化的设备封装成数字孪生体模型，供后续构建虚拟仿真工程复用；

（1）支持设备模型外形参数化定义，包括模型的长宽高外观尺寸参数化变形、模型线性克隆阵列、旋转克隆阵列等；具有模型运动动作方式快速定义功能，通过操作配置即可实现模型运动部件的主从关系、运动方式及行程范围的快速定义，运动方式包括：平移、旋转、平移协同、旋转协同等；

▲（2）具有机构运动行为创建功能，支持创建驱动器行为和运动学行为。驱动器包括：单轴驱动器、多轴驱动器、轨迹驱动器；运动学包括：二轴、三轴、四轴等多轴机构、Scara机器人、并联机器人等的逆运动学算法组件，支持不同种类的机械手快速封装；（投标需提供相关的软件功能截图）

▲（3）具有功能组件库，依托该功能组件库可快速定义出各种特定功能效果，组件包括通用组件（工件发生器组件、工件销毁器组件、包围盒夹具、射线夹具、相机组件、多连杆组件）、电线绘制组件（画笔组件、点胶或焊缝增材组件）、传感器组件（体积传感器组件、射线传感器组件）、物理学功能组件（直筒传送带、圆弧传送带、刚体）；（投标需提供相关的软件功能截图）

（4）具有刚体功能组件，支持定义刚体的特性，包括质量、摩擦力、弹力等；模型的控制信号定义，信号类型包括boolean、string、float、int、byte、double、long、short等控制器常用类型；具有装备脚本编制功能，采用Java语言进行脚本编制，实现对控制信号的触发进行响应，平台内嵌代码编辑器和编译器，可实现编写脚本后立马调试；

▲（5）提供程序块控件，通过拖拽控件无需编程即可快速实现设备控制逻辑及时序定义；常用可视化控件指令包括：If、Switch、While、Call、Delay、Parallel、SetSignal、Wait等，此外，机器人控件指令包括：PTP、LIN、CIRC、ROT、SETBASE、SETTOOL等；（投标需提供相关的软件功能截图）

（6）提供可视化信号面板，实现模型信号的关联控制。信号面板将模型的信号与其他模型或通讯配置进行关联（连接），实现模型间的各种功能和动作的关联控制。信号和信号之间通过拖拽连线进行关联和数据传递。

3.模型库功能

（1）内置有立方体、球体、圆柱、传感器、文字、直线皮带/滚筒输送机、曲线皮带/滚筒输送机等基础模型；

模型库中预置了丰富的模型组件，包含机器人、输送机、AGV、通用机床、立体仓库、高密度四向穿立库、控制器、视觉相机、传感器等；

（2）支持自定义模型库（新建、删除），支持自定义的设备/单元封装的数字孪生模型以组件的形式形成组件库，支持组件复用；模型库内置模型支持模型属性参数化，如滚筒输送机改变长度时，滚筒数量也会自动增加或减少；模型库中的模型可直接拖拉拽进入场景中，快速完机器人工作站、生产系统方案搭建；

4.模型编辑与交互功能

（1）具有模型原点修改功能：可直接修改模型原点值，也可基于特征拾取模型特征，快速精准将模型原点调整到该特征位置；支持模型位姿修改：三维场景中的模型，通过鼠键配合实现模型位姿任意值或固定幅度值修改；

（2）活动部件交互操作：启动交互模式后，可以通过鼠标操作活动部件在设定的运动方式和行程范围内任意移动，便于用户确定该活动部件的运动行为、行程和作业示教。

5.三维场景交互功能

（1）支持场景交互操作，通过键鼠实现场景移动、放缩、旋转、360度漫游查看等；场景视角管理：支持场景视角添加、删除；选择保存后的视角缩略图，3D场景可以快速切换到对应视角；

（2）聚焦模型功能，鼠标双击场景模型或者点选聚焦模型按钮，以鼠标指针为中心，视角迅速聚焦该区域，便于模型迅速定位。

6.智能产线快速布局搭建功能

（1）支持用户拖拉拽模型库中的设备模型进入三维场景中，通过移动、旋转、编辑、装配等系类等操作，进行方案快速布局搭建；具有捕捉（特征探测）功能：基于三维模型几何拓扑特征的解析和识别方法，可识别模型的点线面、中心、三角网格中心、圆心、轴心等特征；

▲（2）具有模型测距功能，便于装配和布局搭建：具有基于特征拾取的两点之间距离测量功能，可测量两点之间的直线距离值和X/Y/Z方向分量的距离值，测距结果在三维场景中标注显示；（投标需提供相关的软件功能截图）

（3）精准装配功能：基于智能捕捉两个部件的点线面特征，部件与部件之间自动靠接、自动吸附对齐，无需手动进行位置调整，实现精准装配。

7.运动仿真功能

（1）支持近物理仿真功能：支持包括但不限于物理碰撞检测、摩擦力、重力、速度、加速度、惯性等近物理仿真；虚拟设备运动仿真时，能充分考虑工件、设备的物理场特性，以及可能发生物理碰撞检测，包括碰撞、滑动、掉落地上等物理现象；

（2）虚拟设备运行过程中，能呈现金属切削过程实时减材效果、焊接过程实时增材效果、喷涂作业过程工件实时着色效果； 虚拟场景中，能呈现出布或铝箔等连续材质在设备上流转的流动效果。

（二）机器人模块

1.支持导入自定义的机器人模型；

2.支持多类型（Scara、DELTA、五轴、六轴、三轴、并联等）机器人运动学参数自定义，包含正解、逆解、直线和圆弧插补，速度规划等；

3.支持多关节联动控制；

4.支持机器人离线示教功能，能够对机器人末端工具进行托拉拽，并对目标点进行点位信息进行纪录，实现点位的离线拖动示教；

5.具有机器人示教面板，面板中具有离线示教模式（末端位姿拖动/捕捉）切换功能、移动模式（世界坐标/工具坐标/基坐标）切换功能、关节角度拖动调整功能、复位至初始姿态功能、以及对齐至坐标系功能；

6.具有丰富的机器人指令：具有PTP、LIN、CIRC、ROT、SETBASE、SETTOOL等指令进行点到点、直线、曲线等多种机器人轨迹规划；

7.具有机器人程序编辑功能，具有子控制程序创建、复制、删除和保存编译功能；通过控件式的指令块免代码编辑机器人程序；点选指令块机器人能联动切换到对应的位姿；机器人运行过程中，对应执行的程序块能够实时高亮显示；具有机器人末端轨迹划线功能，便于校验规划的合理性；

（三）虚拟调试功能

1.数据通讯与控制模块

（1）支持客户端、服务端、中间件多种模式进行数据通讯；支持IOT、信息系统通信传值；支持多种协议进行数据通信，包括但不限于：S7、Modbus、Socket-Client、Socket-Server、Robotstudio等；

（2）支持外部PLC、机器人控制器对虚拟场景模型进行虚拟控制，实现半物理仿真效果。

2.电控程序虚拟调试

支持与PLC交互数据，实现PLC程序驱动的虚拟模型运动仿真，通过分析判断虚拟设备运动动作及加工工艺过程是否符合设计要求，反向验证PLC控制程序逻辑和时序的正确性、合理性和完备性，实现脱离实物设备，即可完成PLC程序的调试验证。

（四）数字孪生虚实映射功能

1.逼真的材质渲染效果和模型材质编辑功能

（1）三维场景采用PBR渲染，虚拟模型具有包括但不限金属、塑料、铝合金、抛光等逼真材质效果；

（2）模型材质编辑功能，具有软件的材质编辑器，通过材质编辑实现虚拟设备在外观形态上与实物一致；PBR材质编辑支持基础色、金属度、粗糙度、基础色贴图、法线贴图、金属贴图、粗糙度贴图、金属粗糙度贴图、发光贴图、高度贴图、高度差、AO贴图等编辑设置。

2.具有虚实互控和统计分析数据看板功能：

（1）采集设备的启停、状态、实时位姿、任务信息、库位信息、货物ID等实时数据，孪生系统通过数据挖掘和数据处理（过滤、刷选、归类、标识、结构化存储等），将现场数据转化为触发事件，驱动虚拟模型（包括设备和在制品）低延时、高流畅性运动。

▲（2）具有前端UI看板集成开发功能，实现个性化看板：用户开发的前端UI看板可直接嵌入到3D场景中，呈现设备利用率、产能、库存等统计指标。（投标需提供相关的软件功能截图）

（五）智能制造使能技术数字孪生实训功能

[链接]

（1）支持多种PLC实训；系统支持与PLC进行多种数据通讯及交互：满足常用PLC数据格式读取和写入，包括bool，short，int，long，float，byte，unit，long，double；支持针对PLC指定地址进行定时读取，用户可以自定义读取间隔；

（2）支持PLC数据的批量信息读取，用户可以自定义读取地址及长度；具有多种运行模式：支持托管式运行模式，采用仿真动画的形式将设备的加工运行过程进行展示；支持基于软PLC技术的纯软件实操模式；支持基于硬件在环技术的半实物控制模式，控制器是实物PLC，控制对象是虚拟场景。

2.工业机器人操作与编程实训

（1）具有丰富的机器人库（scara、五轴、六轴等），同时也支持自定义封装机器人模型，支持多类型机器人实训； 离线拖动示教功能，能够对机器人末端工具进行托拉拽，并对目标点进行点位信息进行纪录，实现点位的离线拖动示教；

（2）多机器人协同作业实训：支持多种类型机器人，如直角机器人、SCARA机器人、4轴串联机器人、6轴串联机器人，每台机器人都有独立的运动控制器，分别编程，独立运行；

（3）碰撞检测功能：场景中的模型对象具有碰撞检测功能，当机构发生干涉碰撞时，干涉部件通过颜色变化标示出来；

（4）机器人轨迹线功能：具有机器人TCP轨迹线功能，可控制轨迹线显示与隐藏；

（5）货物精准拾取与放置：拾取货物时，学生编程驱动的机器人运动不到位（精度±1mm范围），工件拾取不成功；放置货物时，学生编程驱动的机器人运动放置的位置偏离目标的裕度范围，工件会跌落到地面；

（6）具有多种运行模式：支持离线演示运行模式，采用仿真动画的形式将设备的加工运行过程进行展示；支持基于虚拟示教器的纯软件实操模式；支持基于硬件在环技术的半实物控制模式，示教器是手持式实物示教器，控制对象是虚拟场景。

3.机器视觉实训

●（1）具有相机功能组件：支持在虚拟场景中以特定视角拍摄场景，并支持拍摄结果在三维场景中的虚拟显示器上实时展示，支持拍摄结果以文件、编码的形式与视觉软件实时交互。相机组件可设置图像宽度、图像高度、相机视野、近裁切面、远裁切面等参数；（提供满足对应要求的演示视频）

（2）还原真实环境：虚拟相机模拟打光、拍照；产品或工件形态、特征变化模拟；仿真场景中的虚拟相机，能与外部机器视觉软件实时数据交换，实现对虚拟工件的在线视觉检测；机器视觉软件与虚拟机器人总线通讯，把工件坐标传给虚拟机器人，引导虚拟机器人抓取工件。

十二、课程资源（提供以下“●”项的课程资源的实景和仿真视频，未提供不得分）

（1）项目1：视觉系统的认知

（2）项目2：相机采集与图像标定

（3）项目3：瓶盖定位与分类

（4）项目4：物块颜色识别与分拣

（5）项目5：电子物料识别与测量

（6）项目6：工件缺陷识别

（7）项目7：2D物料分拣

（8）项目8：IC芯片引脚测量

（9）项目9：工件外观（形状+颜色）识别摆拼

（10）项目10：二维码工件识别

（11）项目11：印刷工件缺陷识别

●（12）项目12：多相机对位PCB插针件精确插件

（13）项目13：机械零件尺寸测量

（14）项目14：多工件颜色识别

（15）项目15：3D物料分拣

●（16）项目16：连杆综合应用案例（3D无序抓取、机器人配合手眼相机进行内环直径三点拟合测量和侧边OCR识别）

十三、其他

1.提供与物理对象1:1的数字孪生模型，基于数据驱动模型接口，实现数字样机的虚拟调试与验证。

2.配套静音空压机一套。

3.配套设备必须工具套件一套。

001-02 3D机器视觉开发套件（数量：5套、国产）；

一、机器人要求1.本体参数

★（1）工作半径：≥880mm

★（2）最大负载：≥5kg

（3）机械臂重量：≤24.5kg

（4）重复定位精度：±0.05mm

（5）本体通讯接口：CAN BUS

（6）各轴旋转范围：

J1轴运动范围：≥±360°

J2轴运动范围：≥±360°

J3轴运动范围：≥±162°

J4轴运动范围：≥±360°

J5轴运动范围：≥±360°

J6轴运动范围：≥±360°

J1-J3最大速度：≥223°/s

J4-J6最大速度：≥237°/s

（7）可扩展的工具端IO端口，直流供电

（8）机械臂末端至少含有4个数字量接口，2个模拟量接口

（9）数字量接口可按需求配置为输入口或输出口

（10）机械臂末端支持DC12V和DC24V输出

2.控制柜

（1）供电电源：100~240VAC，50~60Hz

（2）通讯接口：以太网、ModBusRTU/TCP、TCP/IP、USB

（3）防护等级：IP43

（4）IO接口：DI不少于8个，DO不少于8个；AI不少于2个，AO不少于2个

3.示教器

（1）显示：电阻式液晶触控屏

（2）人体工学设计，配有急停和力控等安全按钮

（3）防护等级：IP43

4.配套可运行控制终端。

5.机器人功能：

（1）支持通过在示教器中点击按钮的方式，对机器人动作进行示教和在线编程；

（2）支持拖动示教，在按住力控按钮后，可用手拖动机器人本体的方式对机器人位姿进行示教；

（3）支持轨迹记录功能，在拖动示教时自动记录轨迹，并可将轨迹插入到在线编程逻辑中；

（4）支持碰撞防护功能，提供10个等级的碰撞防护等级，机器人检测到碰撞后自动停止；

（5）提供基于ROS2平台的配套环境开发包；

（6）提供多种平台SDK开发包，支持Linux下C++编程、Lua脚本语言编程、Windows C++、Python脚本编程、JSON-RPC跨平台Web编程开发。

二、3D视觉相机1.最大范围：0.5m - 3m

2.图像传感器：卷帘快门

3.视野深度（H×V）：H:69.4, V: 42.5

4.彩色图分辨率：≥1920 x 1080 at 30 fps

5.深度分辨率：≥1280 x 720 像素

6.数据传输：：USB 3.0 Type-C

三、自适应电动夹爪1.控制接口：串口

2.开口尺寸：≥70mm

3.夹持力：0-15N

4.工作电压：9-24V

5.力控精度：±1N

6.重复定位精度：≤±0.5mm

四、电动吸盘工具

1.吸盘结构组成：一体化设计，包含吸盘支架、吸嘴、微型气泵、电磁阀等组件；

2.参数：吸盘直径≥15mm；

3.控制方式：IO控制

▲4.要求电动吸盘为一体化设计，电动控制，无需额外气源和气泵。（投标文件中需提供电动吸盘工具实物图电子佐证材料）

五、机器人工作台

1.材质：钣金+铝型材

2.整体结构：钣金主体、标准铝型材台面，要求采用可开门设计，便于设备安装和展示，工作台柜体须提供储物空间。

3.地脚：4个福马轮，单只福马轮承重≥200kg。

六、学生桌

1.尺寸≥800*600*740mm,基材采用实木颗粒板，环保标准符合《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放量》，至少达到E1级。耐开裂性能：表面无变化，无细微开裂。耐污染性能：无污染和腐蚀痕迹。

2.封边条：≥2.5mm厚同色PVC封边条。3.五金：五金带缓冲功能，耐久性、耐腐蚀性强,整体框架，≥1.0冷轧钢板，下至放主机的位置。

七、学习凳

1.尺寸≥350×240×450mm,基材采用防火面，环保标准符合《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放量》，至少达到E1级。耐开裂性能：表面无变化，无细微开裂。耐污染性能：无污染和腐蚀痕迹。

2.封边条：≥2.5mm厚同色PVC封边条。

五金：五金带缓冲功能，耐久性、耐腐蚀性强。框架是冷轧钢铁结构。

八、软件功能1.传感器仿真调试系统（1套）

▲（1）传感器模型展示

包含多个传感器模型，涵盖IO检测类、IO控制类、ADC采样类、IIC通讯类，传感器模型上印有信号标识和原理框图。（投标文件中需提供软件功能截图佐证资料）

（2）传感器原理演示

通过原理图、文字内容描述及动画效果等方式介绍传感器的工作原理。

（3）集成实验文档

集成嵌入实验文档，每个传感器配套对应的实验文档，可直接在软件中打开阅读查看。

（4）硬件接线仿真

仿真实际硬件接线配置的整体操作流程，包括对传感器、IO信号扩展板、核心板进行硬件间接口接线配置、仿真器连接配置、跳线配置、电源配置及设备安装方式配置等，可随时查看所完成操作及配置的实验结果。

2.机器人仿真控制软件

（1）要求采用虚拟机安装部署方式，可兼容不同操作系统，可直接连接机器人硬件进行编程控制。

（2）具备虚拟示教器基本功能：按键功能至少应包括开关机、工作模式选择功能、键盘（字母和数字）输入功能、程序运行等；面板功能至少应包括文件菜单功能、状态显示编辑提示功能和零点标定。

（3）具备机器人运动控制仿真：通过虚拟示教器对机器人模型进行控制，能够实现机器人运动功能仿真；通过对虚拟示教器编辑程序指令，通过存储和执行手动移机器人获得示教点，实现机器人示教任务和运动仿真。

（4）具备机器人三维模型展示：采用三维模型的方式显示机器人及相应的辅助功能，通过虚拟示教器的操作对机器人三维模型进行编程控制，对用户的操作进行反馈达到交互效果。

（5）支持在线编程仿真：支持工程的创建与管理，支持机器人指令图形化编程，无需手动输入指令。支持程序单步执行与速度设置，支持机器人运动轨迹记录与播放功能。

（6）软件支持脚本编程，支持脚本程序集成与控制。

（7）软件集成Modbus RTU和Modbus TCP 通讯。

（8）软件界面要求：至少包括登录界面、机器人运动场景界面、示教器编程界面、系统设置界面、日志记录界面等。机器人运动场景界面至少包括机器人三维模型、机器人运动场景、位姿状态栏及手动控制功能。示教器界面风格与真实机器人示教器保持一致，界面由按键和显示面板（内界面）组成。

（9）文件与数据管理要求实现系统中各种文件的备份、打开、保存、列表、删除等操作。

（10）程序支持程序树和脚本代码两种显示格式。

（11）软件具有完全自主知识产权，避免第三知识产权纠纷及法律诉讼，并能提供长期软件免费升级服务。

九、教学资源

▲1.要求提供开发软件工具、机器人SDK开发包、ROS环境软件包，DEMO资料，电动手爪、驱动包、接口协议说明书等教学资源包。（投标文件中需提供上述资料电子版文档截图佐证材料）

教学场景配套附件包方积木，几何多颜色积木1套，通过该附件全面掌握机器人和视觉系统的应用知识；提供视觉学习套件实训指导书电子版一套，该指导书包括从硬件安装到软件调试再到控制编程等详细步骤指引介绍；2.提供基于ROS系统的教学实验资源，涵盖机器人建模、机械臂配置与仿真、机械臂控制、轨迹规划、自主避障、手眼标定、写字绘画、动态抓取、物体分拣、人脸检测与跟踪、QT图像界面设计等丰富教学实训项目。3.参考教材，要求产品可提供参考教材作为学习资料，教材为国内科学技术类出版社公开发行教材，教材ISBN序号可查，内容涵盖《机器视觉技术及应用》、《工业机器人技术及应用》、《工业机器人操作与编程》、《工业机器人集成与应用》、《机器人Python编程与开发》、《智能协作机器人技术及应用》6门相关课程。

4.教学微课，要求提供配套主要设备协作机器人的微课教学视频不少于 80 个，总时长不少于 600 分钟，微课配套 PPT 不少于 80 个。微课教学视频内容涵盖协作机器人安装与使用、示教编程、坐标系建立、信号控制、脚本编程、仿真编程、视觉编程、通信配置、故障诊断、机器视觉综合应用等内容。

▲5.提供机器人配套ROS系统教学资源，提供实验指导手册，实验内容涵盖ROS编程语言、ROS工具与组件、Rviz和Gazebo仿真、轨迹规划与避障、运动控制与工具控制等，提供教学配套PPT不少于30个、微课视频不少于15个、实操指导视频不少于20个。（投标文件中提供相关资源文件截图佐证资料）

▲6.提供机器人配套AI大模型应用功能，支持自然语言大模型和机器人交互，机器人通过视觉大模型进行物品识别和拣选，实现机器人对至少包括圣女果、矿泉水2种物品的识别和移动抓取任务。（投标文件中提供相关资源文件截图佐证资料）

7.提供机器人配套AI大模型技术教学资源，至少包括不限于如下内容：

实训一. 基于视觉大模型的物品识别与定位

实训二. 基于大语言模型的Prompts工程实训

实训三. 行为树引擎的开发与通信实训

实训四. 基于行为树的机器人系统设计实训

实训五. 基于大语言模型的桌面物体分拣