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一、工業(yè)機(jī)器人參數(shù)要求 采用自主品牌的LGL-604型六自由度工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，由機(jī)器人本體、機(jī)器人控制器、示教單元、輸入輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換器和抓取機(jī)構(gòu)組成。（1）機(jī)器人本體由六自由度關(guān)節(jié)組成，固定在型材實(shí)訓(xùn)桌上，具有6個(gè)自由度，串聯(lián)關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人安裝方式包括地面安裝、掛裝、倒裝（2）第1軸工作范圍：≧+170°/-170°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧370°/s，臂展≧198mm，功率≧200W。（3）第2軸工作范圍：≧+110°/-110°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧400°/s，臂展≧141.25mm，功率≧400W。（4）第3軸工作范圍：≧+40°/-220°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧430°/s，臂展≧260mm，功率≧200W。（5）第4軸工作范圍：≧+180°/-180°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧300°/s，臂展≧25mm，功率≧100W。（6）第5軸工作范圍：≧+125°/-125°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧600°/s，臂展≧280mm，功率≧100W。（7）第6軸工作范圍：+360°/-360°，最大旋轉(zhuǎn)速度≧600，臂展≧86.5mm，功率≧100W。（8）最大臂展：≧600mm（9）有效負(fù)載：≧5kg （10）整機(jī)重量：≧23.50KG （11）防護(hù)等級(jí)：≧IP65 （12）重復(fù)定位精度：≧±0.05mm 二、實(shí)訓(xùn)臺(tái)及相關(guān)配件： 1、整個(gè)平臺(tái)為立式結(jié)構(gòu)，主要框架和工作面采用工業(yè)鋁型材搭建，電器柜可以安裝工控機(jī)、IO口擴(kuò)展板、電磁閥安裝位置、變頻器安裝位置、PLC安裝位置，電氣接線部分為抽屜式結(jié)構(gòu)，便于接線，預(yù)留擴(kuò)展區(qū)域，便于設(shè)備的擴(kuò)展。工作平臺(tái)為可以靈活安裝各功能模塊的導(dǎo)槽式或矩陣螺絲孔式。尺寸：≥1200mm×1000mm×900mm；材料：鋁合金+鋼板；平臺(tái)面板為多用途可擴(kuò)展設(shè) 計(jì)方式，擴(kuò)展靈活；采用氣動(dòng)夾具：最大負(fù)載能力：≥3kg；最大抓取范圍：≥15cm×15cm；最高抓取精度：≥1mm；帶安裝機(jī)架。 2、觸摸屏：≥7英寸；液晶顯示屏分辨率：≥800×480；組態(tài)：嵌入式組態(tài)；提供與PLC通訊相配套的端口線和工控機(jī)連接的端口線。 3、物料：尺寸：≥50mm×30mm×15mm；材料：金屬材質(zhì)；數(shù)量：≥10個(gè)。 4、PLC：集成≥16路輸入和≥16路輸出IO口；內(nèi)置≥64K大容量的RAM存儲(chǔ)；內(nèi)置高速處理≥0.065μS/基本指令；控制規(guī)模：≥32 I/O點(diǎn)；內(nèi)置獨(dú)立≥3軸100kHz定位功能：提供相關(guān)電氣連接線與附屬器件。 5、氣源氣路：采用無(wú)油靜音氣泵或集中氣源供氣；配有調(diào)壓過(guò)濾器、氣路等氣動(dòng)元件；排氣壓力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。 三、主要功能板塊： 1、分揀搬運(yùn)：配備圓形、三角形、方形等物料模板；機(jī)器人可精準(zhǔn)完成各種形狀物料分揀搬運(yùn)；可擴(kuò)充配置視覺(jué)組件，選配視覺(jué)條件下可完成全自動(dòng)分揀（含顏色、位置、坐標(biāo)、角度等識(shí)別）。 2、碼垛：碼垛是模擬工業(yè)場(chǎng)合的自動(dòng)搬運(yùn)碼垛功能設(shè)計(jì)，可以自動(dòng)記錄碼垛位置和高度，具有重復(fù)精度高，自動(dòng)計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度等功能；工業(yè)機(jī)器人工具盤(pán)上安裝了氣動(dòng)吸盤(pán)；包含一個(gè)輸送帶，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；電機(jī)速度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)；可以實(shí)現(xiàn)將模擬物料送到輸送帶上進(jìn)行定向傳送；具有傳感器能夠檢測(cè)模擬物料是否到達(dá)指定位置。 3、運(yùn)動(dòng)軌跡模塊：TCP練習(xí)區(qū)主要作為工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，能動(dòng)態(tài)直觀的體現(xiàn)出TCP示教的重要性和示教的精度，能夠自由更換示教尖端；可實(shí)現(xiàn)TCP標(biāo)定練習(xí)，提供TCP標(biāo)定用錐形教學(xué)塊；可實(shí)現(xiàn)基本軌跡編程練習(xí)，提供三角形、方形教學(xué)軌跡；可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜軌跡編程練習(xí)，提供曲線教學(xué)軌跡； 4、流水線模塊：流水線應(yīng)用場(chǎng)景與工廠實(shí)際物流情況相似，可進(jìn)行機(jī)器人點(diǎn)位示教編程與調(diào)試，可根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容不同而設(shè)置不同挑選形式，可根據(jù)工件不同采用不同的夾取夾具。 5、立體倉(cāng)庫(kù)：存儲(chǔ)自動(dòng)裝配工件；倉(cāng)位數(shù)量：≥3列3層9個(gè)；倉(cāng)位承重：≥2Kg；倉(cāng)位尺寸：≥100mm×70mm×80mm；外形尺寸：≥350mm×180mm×450mm；工件種類：≥3種9個(gè)；工件模塊包括自動(dòng)裝配母件、子件等。 6、視覺(jué)智能檢測(cè)線：主要是配合工業(yè)機(jī)器人做智能檢測(cè)工件角度缺陷及自動(dòng)對(duì)位等以及工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)使用；工業(yè)相機(jī)，要求如下：像素：≥130W像素； 分辨率：≥1280×960； 像素尺寸：≥3.75μm× 3.75μm； 光譜：彩色； 支持自定義AOI，降低分辨率、f≥16mm F1.4：12毫米工業(yè)鏡頭，百萬(wàn)像素相機(jī)； 配套同軸光源，光源大小≥80mm×80mm；準(zhǔn)環(huán)形光源，直徑≥70mm，照射角度≥90度，帶模擬控制器；配套同軸光源及光源控制器：發(fā)光窗口≥50mm*50mm含調(diào)光控制電源；機(jī)器視覺(jué)兼視覺(jué)開(kāi)發(fā)環(huán)境。 7、快換單元：由4種夾具組成，配合機(jī)器人使用作搬運(yùn)、涂膠、焊接、碼垛等用途。配置快換公頭1個(gè)、快換母頭4個(gè)、搬運(yùn)夾具2套、涂膠夾具1套、焊接工具1套、電磁閥3個(gè)，并標(biāo)準(zhǔn)固定機(jī)構(gòu)，移動(dòng)式底板。 8、模擬變位機(jī)：變位機(jī)夾具可以和工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行模擬焊接、拋光打磨、噴涂等協(xié)同作業(yè)；變位機(jī)行程≥±45°；氣缸行程≥30mm；自動(dòng)夾具采用導(dǎo)桿氣缸驅(qū)動(dòng)，配置漫反射光電傳感器。變位機(jī)采用行星齒輪減速配套市場(chǎng)主流伺服電機(jī)控制。 9、工業(yè)機(jī)器人末端安裝電磁吸盤(pán)，可匹配多種夾具。同時(shí)至少配備4種工裝夾具，夾具有專門(mén)的工具架安放，每個(gè)夾具的負(fù)重至少在3kg以上。按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的要求可分別配合工業(yè)機(jī)器人完成物料夾取、軌跡模擬、打磨拋光、寫(xiě)字繪圖等工作。 10、實(shí)驗(yàn)室智能電源管理系統(tǒng) 實(shí)訓(xùn)室總體智能電源管理系統(tǒng)由主電路、控制電路、檢測(cè)保護(hù)電路、顯示電路、語(yǔ)音報(bào)警電路等組成，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室配置一套管理系統(tǒng)。投標(biāo)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)演示以下10.1-10.4項(xiàng)功能視頻。 主要功能： 10.1上電系統(tǒng)自測(cè) （1）主電路及控制電路上電后對(duì)線路系統(tǒng)進(jìn)行輸入電壓的過(guò)壓、欠壓；線路對(duì)地漏電；輸出負(fù)載過(guò)流的檢測(cè)，任一故障存在電源輸出斷開(kāi)。 （2）故障內(nèi)容有相應(yīng)文字顯示。 （3）對(duì)故障進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。 10.2運(yùn)行檢測(cè)保護(hù) （1）輸入過(guò)壓、欠壓、輸出過(guò)流、漏電，任一故障出現(xiàn)將自動(dòng)跳閘，實(shí)施保護(hù)。 （2）對(duì)故障進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。 （3）保護(hù)閥值可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置。 10.3漏電功能測(cè)試 （1）按下漏電測(cè)試按鈕，裝置會(huì)自動(dòng)提供一個(gè)漏電測(cè)試信號(hào)，使保護(hù)器跳閘。 （2）重新進(jìn)行上電進(jìn)入自己檢測(cè)狀態(tài)，文字顯示“開(kāi)機(jī)檢測(cè)中....”，無(wú)故障情況下，實(shí)訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)恢復(fù)供電。 10.4過(guò)壓保護(hù) （1）運(yùn)行中，出現(xiàn)輸入過(guò)壓，實(shí)訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。 （2）對(duì)應(yīng)的“過(guò)壓相”進(jìn)行文字顯示。 （3）語(yǔ)音播報(bào)“線路過(guò)壓，請(qǐng)注意”。 10.5過(guò)流保護(hù) （1）運(yùn)行中，三相電源中任一相出現(xiàn)過(guò)流，實(shí)訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。 （2）對(duì)應(yīng)的“過(guò)流相”進(jìn)行文字提示。 （3）語(yǔ)音播報(bào)“線路過(guò)流，請(qǐng)注意” 10.6漏電保護(hù) （1）運(yùn)行中，三相中任一相出現(xiàn)漏電，實(shí)訓(xùn)室智能電源管理系統(tǒng)將跳閘。 （2）對(duì)“漏電”進(jìn)行文字顯示。 （3）語(yǔ)音播報(bào)“線路漏電，請(qǐng)注意”。 10.7電源監(jiān)控 （1）可對(duì)各相電壓進(jìn)行數(shù)值顯示及曲線顯示，顯示精度±5V （2）可對(duì)各相電流進(jìn)行數(shù)值顯示及曲線顯示，顯示精度±0.1A （3）高壓保護(hù)電壓設(shè)置： ①設(shè)置范圍<300V，輸入1A; ②動(dòng)作時(shí)間：2-5S，輸入單位0.1S （4）欠壓保護(hù)電壓設(shè)置： ①設(shè)置范圍：>154V，輸入單位1V ②動(dòng)作時(shí)間：2-5S，輸入單位0.1S (5)過(guò)流保護(hù)電流設(shè)置： ①設(shè)置范圍：<20A,輸入單位0.01A; ②動(dòng)作時(shí)間：0.5-2S，輸入單位0.1S 四、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可完成的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 （1）工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)編程與實(shí)訓(xùn)操作 （2）PLC與工業(yè)機(jī)器人的通訊技術(shù)實(shí)訓(xùn) （3）PLC對(duì)工業(yè)機(jī)器人的電氣集成控制應(yīng)用 （4）工業(yè)機(jī)器人模擬軌跡實(shí)訓(xùn) （5）工業(yè)機(jī)器人圖形識(shí)別實(shí)訓(xùn) （6）工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)與碼垛工藝的應(yīng)用 （7）工業(yè)機(jī)器人平焊、立焊、曲面焊接工藝的實(shí)訓(xùn) （8）工業(yè)機(jī)器人復(fù)雜裝配體的組裝實(shí)訓(xùn) （9）工業(yè)機(jī)器人打磨拋光工藝的實(shí)訓(xùn) （10）工業(yè)機(jī)器人多用途快換裝置的自由切換和匹配實(shí)訓(xùn) （11）PLC基本功能實(shí)訓(xùn)（軟硬件結(jié)構(gòu)、基本指令、接線、編程下載等） （12）觸摸屏的編程與應(yīng)用 （13）氣動(dòng)控制元件的安裝與調(diào)試 （14）機(jī)器人末端夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)認(rèn)知； （15）機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)以及與工業(yè)機(jī)器人、PLC的協(xié)調(diào)控制運(yùn)用 （16）PLC控制伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)小型變位機(jī)實(shí)訓(xùn)

一、概述        LG-RMD05型 工業(yè)機(jī)器人碼垛工作站適用于本科、高職院校機(jī)器人相關(guān)專業(yè)開(kāi)設(shè)的《機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)》、《機(jī)器人控制技術(shù)》、《機(jī)器人視覺(jué)與傳感技術(shù)》、《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與編程》、《現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用》《可編程控制技術(shù)》、《電氣及PLC控制技術(shù)》等課程。 二、技術(shù)性能1、輸入電源：3/N/PE   AC 380V±10%   50Hz；2、工作環(huán)境：溫度–10℃～+40℃，相對(duì)濕度＜85%（25℃），海拔＜4000m；3、裝置容量：＜3KVA； 4、供氣氣源：配備空壓機(jī)一臺(tái)，三聯(lián)件一套。 5、外形尺寸：2400mm×4000mm×1680mm；6、安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流、過(guò)載保護(hù)裝置，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 三、配置及參數(shù) 系統(tǒng)主要由 1 臺(tái)六軸工業(yè)機(jī)器人、1 個(gè)機(jī)器人吸盤(pán)夾具、1臺(tái)PLC S7-1200 CPU1214、1 個(gè)機(jī)器人工作臺(tái)、1條滾筒輸送線、1個(gè)電控裝置等組成，此工位實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)，碼垛。工業(yè)機(jī)器人含國(guó)產(chǎn)六軸工業(yè)機(jī)器人本體；控制柜：獨(dú)立控制柜、配套控制器；示教器；實(shí)訓(xùn)模塊：機(jī)器人吸盤(pán)夾具模塊、滾筒輸送機(jī)模塊、棧板碼垛模塊，紙箱搬運(yùn)放置模塊組成。電氣控制電路板模塊：包含漏電保護(hù)器、熔斷器、按鈕、中間繼電器等電氣控制元件。 四、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1、工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)(1) 工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用;(2) 工業(yè)機(jī)器人的組成;(3) 工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系;(4) 工業(yè)機(jī)器人的基本規(guī)格;(5) 工業(yè)機(jī)器人工作空間;(6) 工業(yè)機(jī)器人電氣控制柜;(7) 示教器基本功能與操作;(8) 工業(yè)機(jī)器人操作安全注意事項(xiàng);(9) 手動(dòng)操作工業(yè)機(jī)器人;(10) 工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)運(yùn)行界面;(11) 工業(yè)機(jī)器人的基本操作;(12) 碼垛機(jī)器人的編程與操作;(13) 碼垛機(jī)器人工作流程;(14) 碼垛機(jī)器人搬運(yùn)工藝分析;(15) 碼垛運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備;(16) 碼垛示教編程;(17) 工業(yè)機(jī)器人操作能力、保養(yǎng)能力；(18) 工業(yè)機(jī)器人初、中級(jí)編程。2、工業(yè)控制實(shí)訓(xùn)(1) 工裝夾具設(shè)計(jì)能力、虛擬仿真等實(shí)戰(zhàn)能力；(2) 氣動(dòng)手爪的控制；(3) 氣動(dòng)、電氣（包含傳感器）、機(jī)電綜合運(yùn)用能力；(4) 機(jī)器人高級(jí)編程（變位機(jī)通信）、碼垛工藝、整體工作站集成等能力；(5) 碼垛搬運(yùn)的機(jī)械傳動(dòng)與調(diào)試。3、碼垛實(shí)訓(xùn)(1) 工業(yè)控制PLC編程；(2) 碼垛搬運(yùn)的自動(dòng)化控制；(3) 碼垛工業(yè)機(jī)器人的控制。

針對(duì)高粉塵、強(qiáng)腐蝕、易結(jié)疤的惡劣工業(yè)環(huán)境，研究具有防塵、抗腐蝕、防結(jié)疤功能的機(jī)器人機(jī)構(gòu)，并基于光機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)顆粒物料進(jìn)行自動(dòng)取樣和非接觸動(dòng)態(tài)在線檢測(cè)，降低技術(shù)人員在惡劣環(huán)境下工作的時(shí)間長(zhǎng)度，同時(shí)提高粒度檢測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。  工作流程： （1）機(jī)械臂取料：從生產(chǎn)線上進(jìn)行取樣； （2）物料傳送：對(duì)采集樣本進(jìn)行打散、干燥、運(yùn)輸； （3）粒度檢測(cè)：基于機(jī)器視覺(jué)實(shí)現(xiàn)樣本的非接觸檢測(cè) （4）返還樣本：將檢測(cè)后的樣本返還至生產(chǎn)線； 性能指標(biāo)： （1）總體重量: 1000 kg； （2）取樣行程: 1~2 m； 取樣速度: 2-5 kg/min; 工作時(shí)間：24 h/天； （4）檢測(cè)范圍：直徑 0.5-25 mm （5）重復(fù)精度：<2%  主要特點(diǎn)與功能： （1）采用仿生外骨骼、驅(qū)動(dòng)器遠(yuǎn)置、自清潔機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的防塵、防結(jié)疤； （2）通過(guò)雙CCD提高檢測(cè)精度與速度； （3）基于視覺(jué)伺服實(shí)現(xiàn)采樣和檢測(cè)速度的自動(dòng)控制； （4）建立粒度檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的實(shí)現(xiàn)顯示和歷史數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程查詢；（5）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)控制DCS系統(tǒng)連接，將檢測(cè)數(shù)據(jù)用于生產(chǎn)造粒參數(shù)控制      

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，醫(yī)院、車(chē)站、機(jī)場(chǎng)等大型場(chǎng)所的規(guī)模和數(shù)量不斷擴(kuò)大，其保安巡邏 自動(dòng)化需求將日趨迫切。目前依賴于人力巡邏或CCD定位監(jiān)控已不能滿足夜間保安的要求， 采用保安巡邏機(jī)器人實(shí)行定時(shí)、定點(diǎn)監(jiān)控巡邏與不間斷流動(dòng)巡邏結(jié)合將是目前最佳的解決方 案。 為了實(shí)現(xiàn)保安巡邏的各項(xiàng)功能，使系統(tǒng)在總體性能上滿足實(shí)時(shí)性、可靠性和方便性的要 求。遠(yuǎn)程操作計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)離移動(dòng)機(jī)器人的工作現(xiàn)場(chǎng)，操作者通過(guò)這臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程 操作控制，其實(shí)現(xiàn)的功能有：網(wǎng)絡(luò)通信、視頻的解壓縮和顯示、非視覺(jué)傳感器信息的可視化顯 示、移動(dòng)機(jī)器人工作狀態(tài)的顯示和接收操作者通過(guò)控制設(shè)備對(duì)移動(dòng)機(jī)器人下達(dá)的控制命令。 移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)由移動(dòng)機(jī)器人信息處理及操作系統(tǒng)、道路識(shí)別系統(tǒng)、視頻采集系統(tǒng)、非視 覺(jué)傳感器信息采集系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成，其中移動(dòng)機(jī)器人上位機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能有：網(wǎng)絡(luò) 通信、視頻信息壓縮、視頻信息識(shí)別、非視覺(jué)傳感器信息的處理、移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和運(yùn) 動(dòng)控制。本項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)如下： (1) 基于區(qū)域矢量化道路識(shí)別 對(duì)車(chē)道線進(jìn)行區(qū)域矢量化，并對(duì)獲取的車(chē)道線進(jìn)行數(shù)學(xué)分析及建模，用以后續(xù)的自動(dòng)導(dǎo)航 控制。 (2) 基于多信息融合的自動(dòng)導(dǎo)航 本巡邏機(jī)器人自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)采用多信息融合，結(jié)合視覺(jué)信息和GPS定位。視覺(jué)信息用來(lái)識(shí) 別車(chē)道線進(jìn)行導(dǎo)航，而GPS可以提供必要的導(dǎo)航信息，對(duì)視覺(jué)信息的不足進(jìn)行補(bǔ)充。 (3) 巡邏機(jī)器人組網(wǎng)及遠(yuǎn)程控制 巡邏機(jī)器人控制系統(tǒng)接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)控制端PC對(duì)機(jī)器人發(fā)送指令，使其按所發(fā) 送的指令自動(dòng)到達(dá)指定站點(diǎn)。機(jī)器人之間應(yīng)該也能夠互相通信，這樣才能夠及時(shí)的避免沖撞以 及交換信息。

華南理工大學(xué)焊接裝備團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年艱苦努力，成功開(kāi)發(fā)出面向復(fù)雜水下空間環(huán)境的機(jī)器人水下焊接制造系統(tǒng)，在水下機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、水下機(jī)器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺(jué)檢測(cè)、工藝過(guò)程計(jì)算模擬、質(zhì)量評(píng)價(jià)等關(guān)鍵核心技術(shù)取得了突破。研制的機(jī)器人水下焊接系統(tǒng)已在中廣核等進(jìn)行示范應(yīng)用，可應(yīng)用于強(qiáng)核輻射環(huán)境水下焊接與在役修復(fù)，水下焊接制造過(guò)程穩(wěn)定，焊縫成形美觀，焊接接頭質(zhì)量?jī)?yōu)良。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用合作，部分核心技術(shù)已在國(guó)內(nèi)焊接設(shè)備上市公司等進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)化。 相關(guān)研究成果已申請(qǐng)國(guó)際PCT 5項(xiàng)、國(guó)家專利81件（發(fā)明42件），軟件著作權(quán)登記21件。研究工作被科技日?qǐng)?bào)作為35項(xiàng)卡脖子技術(shù)之一（第28項(xiàng)）進(jìn)行了重點(diǎn)報(bào)道，人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、中國(guó)新聞網(wǎng)等主流媒體都做了相關(guān)報(bào)道。 黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展，作出了建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重大戰(zhàn)略部署。機(jī)器人水下焊接制造技術(shù)不僅可以滿足海洋資源開(kāi)發(fā)裝備現(xiàn)場(chǎng)制造、在役修復(fù)的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權(quán)裝備在惡劣環(huán)境下的自動(dòng)化維保能力，也能夠應(yīng)用于核電站強(qiáng)核輻射環(huán)境應(yīng)急事故緊急修復(fù)處理。水下機(jī)器人焊接制造技術(shù)是科技日?qǐng)?bào)重點(diǎn)報(bào)道的35項(xiàng)卡脖子技術(shù)之一。總體技術(shù)方案電站現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人水下焊接實(shí)驗(yàn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無(wú)

發(fā)明專利CN201610351466.5

圍繞以機(jī)器人代替巡視人員完成室外變電站設(shè)備日常檢查的巡檢工作新模 式，重點(diǎn)突破巡檢機(jī)器人的自主導(dǎo)航、半自主導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的人機(jī)交互控制、 非接觸式設(shè)備檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，研制變電站巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，完成集成演示并實(shí) 現(xiàn)示范應(yīng)用，引領(lǐng)特種智能機(jī)器人技術(shù)發(fā)展，為少人值班、無(wú)人值班變電站的安 全運(yùn)行提供技術(shù)保障。技術(shù)關(guān)鍵1） 巡檢機(jī)器人的定位、導(dǎo)航算法、巡檢機(jī)器人的定位：導(dǎo)航算法是巡檢機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)動(dòng)的核心技術(shù)，可提 高機(jī)器人的智能。2） 自動(dòng)返回充電技術(shù)：自動(dòng)返回充電技術(shù)是提高機(jī)器人工作效率，保證其自主工作的關(guān)鍵。3） 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的機(jī)器人遙控技術(shù) 應(yīng)用前景：：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)超高壓、高壓變電站的數(shù)量還將在相當(dāng)長(zhǎng)的 一段時(shí)間內(nèi)保持快速增長(zhǎng)。變電站對(duì)變電站巡檢機(jī)器人的需求量將不斷增大，推 廣應(yīng)用前景更廣闊。變電站巡檢機(jī)器人目前在500KV變電站已有推廣應(yīng)用，隨 著變電站巡檢機(jī)器人性能提高、功能完善、價(jià)格下降，有望進(jìn)一步擴(kuò)大在500KV 及以下變電站推廣應(yīng)用。

圍繞以機(jī)器人代替巡視人員完成室外變電站設(shè)備日常檢查的巡檢工作新模 式，重點(diǎn)突破巡檢機(jī)器人的自主導(dǎo)航、半自主導(dǎo)航、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的人機(jī)交互控制、 非接觸式設(shè)備檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，研制變電站巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，完成集成演示并實(shí) 現(xiàn)示范應(yīng)用，引領(lǐng)特種智能機(jī)器人技術(shù)發(fā)展，為少人值班、無(wú)人值班變電站的安 全運(yùn)行提供技術(shù)保障。 技術(shù)關(guān)鍵 1） 巡檢機(jī)器人的定位、導(dǎo)航算法 巡檢機(jī)器人的定位、導(dǎo)航算法是巡檢機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)動(dòng)的核心技術(shù)，可提 高機(jī)器人的智能。 2） 自動(dòng)返回充電技術(shù)自動(dòng)返回充電技術(shù)是提高機(jī)器人工作效率，保證其自主工作的關(guān)鍵。 3） 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的機(jī)器人遙控技術(shù) 應(yīng)用前景： 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)超高壓、高壓變電站的數(shù)量還將在相當(dāng)長(zhǎng)的 一段時(shí)間內(nèi)保持快速增長(zhǎng)。變電站對(duì)變電站巡檢機(jī)器人的需求量將不斷增大，推 廣應(yīng)用前景更廣闊。變電站巡檢機(jī)器人目前在500KV變電站已有推廣應(yīng)用，隨 著變電站巡檢機(jī)器人性能提高、功能完善、價(jià)格下降，有望進(jìn)一步擴(kuò)大在500KV 及以下變電站推廣應(yīng)用。市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)效益分析： 預(yù)期經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益： 在無(wú)人值班變電站中，用機(jī)器人代替人工進(jìn)行日常的設(shè)備巡視，可以大大提 高變電站運(yùn)行的自動(dòng)化水平，達(dá)到減人增效的目的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。以nokv的無(wú)人值班變電站為例，從定量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。根據(jù)重慶市電力 公司《變電站運(yùn)行管理規(guī)范》的規(guī)定，無(wú)人值班變電站操作隊(duì)原則上實(shí)行三班 人員一班制，其所轄llOkV變電站為5-7個(gè)時(shí)，每班至少應(yīng)配備6人，其中值班 員不少于3人，以人均薪酬3萬(wàn)元/年計(jì)算，一年的人工薪酬至少54 (3X6X3) 萬(wàn)元，操作隊(duì)工作用車(chē)的路油費(fèi)約3萬(wàn)元/年，其它辦公耗材等費(fèi)用約1萬(wàn)元/年， 共58萬(wàn)元/年，平均下來(lái)，一個(gè)llOkV變電站基本費(fèi)用(此處主要是計(jì)算操作隊(duì)費(fèi) 用，不包括設(shè)備調(diào)試、檢修等其它生產(chǎn)費(fèi)用)為8. 3?11. 6萬(wàn)元/年。根據(jù)其主要 配置的不同，變電站巡檢機(jī)器人的成本價(jià)也有所不同，大約在50萬(wàn)元左右，因 此，在llOkV無(wú)人值班變電站應(yīng)用自動(dòng)巡檢機(jī)器人代替人工進(jìn)行設(shè)備巡視可在 4?6年內(nèi)收回成本。同樣計(jì)算，若是在220kV及以上變電站應(yīng)用自動(dòng)巡檢機(jī)器人 代替人工，可望在4年內(nèi)收回成本。此后，只需花費(fèi)相對(duì)較少的費(fèi)用對(duì)機(jī)器人進(jìn) 行日常維護(hù)即可，與目前采用的人工巡視方式相比較而言，具有一次投資長(zhǎng)期受 益的明顯優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)效益。社會(huì)效益 采用變電站巡檢機(jī)器人代替人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡視，可以提高巡檢作業(yè)的水平, 提高工作效率和質(zhì)量，幫助工作人員實(shí)時(shí)掌握變電站情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在事故苗 頭，避免事故，提高變電站安全運(yùn)行水平；降低了巡檢作業(yè)的危險(xiǎn)，確保人生安 全和身體健康，保證了變電站的安全生 產(chǎn)。

華南理工大學(xué)焊接裝備團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年艱苦努力，成功開(kāi)發(fā)出面向復(fù)雜水下空間環(huán)境的機(jī)器人水下焊接制造系統(tǒng)，在水下機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、水下機(jī)器人焊接電源、潛水送絲裝置、微型排水裝置、水下視覺(jué)檢測(cè)、工藝過(guò)程計(jì)算模擬、質(zhì)量評(píng)價(jià)等關(guān)鍵核心技術(shù)取得了突破。研制的機(jī)器人水下焊接系統(tǒng)已在中廣核等進(jìn)行示范應(yīng)用，可應(yīng)用于強(qiáng)核輻射環(huán)境水下焊接與在役修復(fù)，水下焊接制造過(guò)程穩(wěn)定，焊縫成形美觀，焊接接頭質(zhì)量?jī)?yōu)良。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用合作，部分核心技術(shù)已在國(guó)內(nèi)焊接設(shè)備上市公司等進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)化。 相關(guān)研究成果已申請(qǐng)國(guó)際PCT 5項(xiàng)、國(guó)家專利81件（發(fā)明42件），軟件著作權(quán)登記21件。研究工作被科技日?qǐng)?bào)作為35項(xiàng)卡脖子技術(shù)之一（第28項(xiàng)）進(jìn)行了重點(diǎn)報(bào)道，人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、中國(guó)新聞網(wǎng)等主流媒體都做了相關(guān)報(bào)道。 黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展，作出了建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重大戰(zhàn)略部署。機(jī)器人水下焊接制造技術(shù)不僅可以滿足海洋資源開(kāi)發(fā)裝備現(xiàn)場(chǎng)制造、在役修復(fù)的需要，還可以提升特種艦船以及海洋維權(quán)裝備在惡劣環(huán)境下的自動(dòng)化維保能力，也能夠應(yīng)用于核電站強(qiáng)核輻射環(huán)境應(yīng)急事故緊急修復(fù)處理。水下機(jī)器人焊接制造技術(shù)是科技日?qǐng)?bào)重點(diǎn)報(bào)道的35項(xiàng)卡脖子技術(shù)之一。 總體技術(shù)方案 電站現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人水下焊接實(shí)驗(yàn)

成果描述：本項(xiàng)目主要針對(duì)國(guó)家機(jī)器人戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)對(duì)高可靠精密諧波減速器設(shè)計(jì)制造的重大需求，結(jié)合諧波齒輪傳動(dòng)基礎(chǔ)理論研究前沿與發(fā)展方向，開(kāi)展諧波齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)服役行為，高剛度、高傳動(dòng)精度諧波齒輪傳動(dòng)的新型齒廓設(shè)計(jì)技術(shù)，短筒柔輪諧波齒輪傳動(dòng)的高剛度與輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)，諧波減速器關(guān)鍵零部件材料熱處理與表面改性技術(shù)，諧波傳動(dòng)關(guān)鍵零部件精密加工制造技術(shù)，基于界面力學(xué)的失效機(jī)理研究與摩擦學(xué)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，諧波齒輪傳動(dòng)振動(dòng)噪聲評(píng)估與控制技術(shù)，諧波齒輪傳動(dòng)可靠性分析與壽命評(píng)估技術(shù)，諧波齒輪傳動(dòng)綜合性能精密測(cè)試試驗(yàn)技術(shù)等設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、試驗(yàn)評(píng)價(jià)中的關(guān)鍵核心技術(shù)研究。形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)與自主研制能力，研制出多個(gè)系列高可靠精密諧波減速器，性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，培養(yǎng)一批諧波齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)制造關(guān)鍵技術(shù)人才，推動(dòng)我國(guó)精密諧波傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。市場(chǎng)前景分析：形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)與自主研制能力，研制出多個(gè)系列高可靠精密諧波減速器，性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，培養(yǎng)一批諧波齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)制造關(guān)鍵技術(shù)人才，推動(dòng)我國(guó)精密諧波傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：小模數(shù)諧波齒輪裝置原理樣機(jī)：溫度范圍：-40℃～+120℃；傳動(dòng)精度、回差＜3’（最高可達(dá)1’）；傳動(dòng)效率60~85%；壽命＞10000h；噪聲＜65dB；扭轉(zhuǎn)剛度8.4×103~1.6×104 Nm/rad。