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串聯(lián)機(jī)器人基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)工作站由六自由度串聯(lián)關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人，智能視覺檢測(cè)系統(tǒng)，編程學(xué)習(xí)板，PLC控制系統(tǒng)以及一套供料，輸送、裝配、倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(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)度鋁合金刑材桌面上，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(guò)此平臺(tái)可進(jìn)行串聯(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、1/O通訊、程序數(shù)據(jù)、PLC程序編寫、硬件連接、視覺系統(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、本科院校相關(guān)專業(yè)等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，適合自動(dòng)化技術(shù)人員進(jìn)行工程訓(xùn)練及技能比賽。

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(guò)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)。

       設(shè)備名稱：專用車自動(dòng)焊接自卸車U型斗激光跟蹤自動(dòng)焊接生產(chǎn)線       設(shè)備簡(jiǎn)介：專用車自動(dòng)焊接設(shè)備該生產(chǎn)線主要由U形斗側(cè)板雙槍激光跟蹤自動(dòng)焊接專機(jī)、U形斗外側(cè)搭接雙工位激光跟蹤自動(dòng)焊接專機(jī)、U形斗內(nèi)側(cè)龍門式雙槍激光跟蹤自動(dòng)焊接專機(jī)以及流水線相應(yīng)配套的輔助工裝組成；每套設(shè)備通過(guò)線性激光跟蹤系統(tǒng)與多軸執(zhí)行機(jī)構(gòu)融合，實(shí)現(xiàn)多種長(zhǎng)距離搭接或角接焊縫的實(shí)時(shí)跟蹤及焊接；在系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)方面，針對(duì)不同工位及焊縫，制定相應(yīng)的作業(yè)流程及跟蹤形式，；在U形斗生產(chǎn)工藝要求的前提下，大大提升了該產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平及產(chǎn)品質(zhì)量；實(shí)現(xiàn)了焊縫的自動(dòng)跟蹤和焊接，了焊接效率和焊接質(zhì)量；自主研發(fā)的焊縫跟蹤裝置，無(wú)需人工定位，可在焊縫大幅度偏差的情況下進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)跟蹤，利用跟蹤過(guò)程中積累的信息進(jìn)行的焊接，實(shí)現(xiàn)了智能化的自動(dòng)焊接；采用激光視覺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人干預(yù)的情況下焊縫軌跡的實(shí)時(shí)定位與跟蹤；采用多軸數(shù)控技術(shù)，研制了數(shù)字化的網(wǎng)格式廂板焊接自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廂板焊縫自動(dòng)焊接。       設(shè)備參數(shù)：跟蹤模式：激光跟蹤；跟蹤精度：0.05mm；焊接速度：900mm/sin；輸送方式：人工吊裝；可接受定制化設(shè)計(jì)及生產(chǎn)。

1.開發(fā)背景 隨著去年新型冠狀病毒的爆發(fā)，全國(guó)各地各個(gè)場(chǎng)所的消毒任務(wù)顯得尤為必要，現(xiàn)在在醫(yī)院等場(chǎng)所，依舊是采用背負(fù)式噴霧機(jī)進(jìn)行噴霧消毒，人力消耗大、效率慢且很辛苦，因此需要解決噴霧的效率問(wèn)題。 2.開發(fā)思路 立式雙筒噴霧機(jī)器人，包括底座，固定支架，兩個(gè)噴霧設(shè)備，中間裝有雙目攝像頭，底座上分離式安裝有立體式水箱，水箱頂部周邊的支架上固定安裝有水泵，電氣箱。應(yīng)用了5G通信技術(shù)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)傳輸，應(yīng)用QT實(shí)現(xiàn)遙控界面的開發(fā)，通過(guò)機(jī)器人上方的高清攝像頭采集到的視頻，然后轉(zhuǎn)換、壓縮反饋到遙控界面，由反饋得到的視頻信息，通過(guò)遙控遠(yuǎn)程控制機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)、噴霧等功能。 3.主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) （1）立式機(jī)器人創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （2）基于雙目測(cè)距的智能噴霧設(shè)計(jì) （3）基于5G通信模塊的遠(yuǎn)程操控 4.市場(chǎng)應(yīng)用 （1）江蘇淮安賓館有限公司 （2）江蘇臻隆生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司

隨著5G與垂直行業(yè)的結(jié)合日益緊密，5G專網(wǎng)受到了廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)5G專網(wǎng)大多依賴現(xiàn)有的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，基站位置固定且建設(shè)成本高，無(wú)法滿足部分垂直領(lǐng)域低沉本、快速、靈活的布網(wǎng)需求。例如在應(yīng)急搶險(xiǎn)救災(zāi)領(lǐng)域，在地面通信設(shè)施中斷受損等情況下，需要短時(shí)間快速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搭建，且網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)域需隨著救援人員的任務(wù)位置不斷變化；在礦業(yè)開采領(lǐng)域，隨著作業(yè)面的掘進(jìn)，聯(lián)網(wǎng)機(jī)械設(shè)備的位置也在變化，由此也需要調(diào)整基站的位置。另外，對(duì)于長(zhǎng)距離覆蓋的場(chǎng)景，單個(gè)5G基站由于覆蓋距離受限，難以滿足要求。 在上述需求驅(qū)動(dòng)下，課題組提出了5G機(jī)動(dòng)專網(wǎng)的概念，通過(guò)利用5G高速鏈路實(shí)現(xiàn)了5G基站和核心網(wǎng)間的無(wú)線連接（即無(wú)線回程），使基站部署位置不再受限于有線連接，與此同時(shí)，機(jī)動(dòng)專網(wǎng)系統(tǒng)的基站和核心網(wǎng)具有便攜、輕量的特點(diǎn)，成本低、易部署、機(jī)動(dòng)性好。由于系統(tǒng)的接入鏈路和回程鏈路均基于5G制式，整個(gè)系統(tǒng)相比現(xiàn)有Mesh組網(wǎng)方案具有顯著的高速率優(yōu)勢(shì)，可在多跳組網(wǎng)下有效支撐全景視頻回傳、無(wú)線增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、遠(yuǎn)程無(wú)人車操控、高清視頻通話等業(yè)務(wù)。圖1展示了系統(tǒng)使用的靈巧軟基站、霧小站和輕量核心網(wǎng)，圖2展示了一個(gè)具體的機(jī)動(dòng)多跳傳輸方案和性能結(jié)果，圖3展示了所提方案在應(yīng)急通信和軍事通信領(lǐng)域的應(yīng)用前景。圖 1 機(jī)動(dòng)專網(wǎng)核心設(shè)備介紹圖 2 機(jī)動(dòng)組網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)鋱D 3 機(jī)動(dòng)組網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用前景

隨著5G與垂直行業(yè)的結(jié)合日益緊密，5G專網(wǎng)受到了廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)5G專網(wǎng)大多依賴現(xiàn)有的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，基站位置固定且建設(shè)成本高，無(wú)法滿足部分垂直領(lǐng)域低沉本、快速、靈活的布網(wǎng)需求。例如在應(yīng)急搶險(xiǎn)救災(zāi)領(lǐng)域，在地面通信設(shè)施中斷受損等情況下，需要短時(shí)間快速進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搭建，且網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)域需隨著救援人員的任務(wù)位置不斷變化；在礦業(yè)開采領(lǐng)域，隨著作業(yè)面的掘進(jìn)，聯(lián)網(wǎng)機(jī)械設(shè)備的位置也在變化，由此也需要調(diào)整基站的位置。另外，對(duì)于長(zhǎng)距離覆蓋的場(chǎng)景，單個(gè)5G基站由于覆蓋距離受限，難以滿足要求。 在上述需求驅(qū)動(dòng)下，課題組提出了5G機(jī)動(dòng)專網(wǎng)的概念，通過(guò)利用5G高速鏈路實(shí)現(xiàn)了5G基站和核心網(wǎng)間的無(wú)線連接（即無(wú)線回程），使基站部署位置不再受限于有線連接，與此同時(shí)，機(jī)動(dòng)專網(wǎng)系統(tǒng)的基站和核心網(wǎng)具有便攜、輕量的特點(diǎn)，成本低、易部署、機(jī)動(dòng)性好。由于系統(tǒng)的接入鏈路和回程鏈路均基于5G制式，整個(gè)系統(tǒng)相比現(xiàn)有Mesh組網(wǎng)方案具有顯著的高速率優(yōu)勢(shì)，可在多跳組網(wǎng)下有效支撐全景視頻回傳、無(wú)線增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、遠(yuǎn)程無(wú)人車操控、高清視頻通話等業(yè)務(wù)。圖1展示了系統(tǒng)使用的靈巧軟基站、霧小站和輕量核心網(wǎng)，圖2展示了一個(gè)具體的機(jī)動(dòng)多跳傳輸方案和性能結(jié)果，圖3展示了所提方案在應(yīng)急通信和軍事通信領(lǐng)域的應(yīng)用前景。 圖 1 機(jī)動(dòng)專網(wǎng)核心設(shè)備介紹 圖 2 機(jī)動(dòng)組網(wǎng)系統(tǒng)拓?fù)? 圖 3 機(jī)動(dòng)組網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用前景

5G新基建是國(guó)家的重要發(fā)展戰(zhàn)略，寬溫高可靠的25Gb/s DFB(分布反饋)激光器芯片是5G光傳輸核心光芯片，也是當(dāng)前5G建設(shè)的卡脖子問(wèn)題之一。自主可控的5G光模塊DFB激光器芯片對(duì)解決光通信“空芯化”問(wèn)題，推進(jìn)“中國(guó)芯”國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施，保障我國(guó)通信基礎(chǔ)設(shè)施安全具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。因DFB激光器的微分增益隨溫度上升迅速下降，常規(guī)的DFB激光器面臨嚴(yán)重的高溫高帶寬瓶頸。面對(duì)5G應(yīng)用要求的-40~85℃的寬溫應(yīng)用場(chǎng)景，常規(guī)DFB激光器芯片往往是超頻運(yùn)行，嚴(yán)重影響可靠性。因此，研制全國(guó)產(chǎn)寬溫25Gb/s DFB激光器芯片，同時(shí)兼顧低成本高可靠需求對(duì)推進(jìn)“中國(guó)芯”國(guó)家重大戰(zhàn)略實(shí)施具有重要意義。 本成果創(chuàng)新性地提出一種溝中溝脊波導(dǎo)DFB激光器結(jié)構(gòu)，相比較常規(guī)DFB激光器，在脊兩側(cè)對(duì)稱的刻蝕兩個(gè)溝槽。此結(jié)構(gòu)可抑制注入載流子的橫向擴(kuò)散，提高對(duì)光場(chǎng)的束縛，提高芯片帶寬，滿足芯片高速工作需要。芯片的高溫輸出光功率大于10mW，單模抑制比大于40dB，實(shí)測(cè)寬溫25Gb/s眼圖及誤碼率均達(dá)到商用需求。同時(shí)，相比較常規(guī)芯片，其制作過(guò)程只需多加一步簡(jiǎn)單的刻蝕，無(wú)需二次外延，成本低，做了2000小時(shí)的老化試驗(yàn)，其功率變化小于0.5%，具有高可靠性。 圖1（a）常規(guī)DFB激光器芯片截面圖（b）新型溝中溝脊波導(dǎo)DFB激光器芯片截面圖（c）新型溝中溝脊波導(dǎo)DFB激光器芯片概圖（d）（e）（f）分別為常規(guī)芯片、溝脊距為2μm、溝脊距為6μm SEM圖 圖2（a）（b）（c）25℃、55℃和85℃下不同溝脊距與常規(guī)芯片響應(yīng)曲線對(duì)比（d）25℃、55℃和85℃下不同溝脊距與常規(guī)芯片響應(yīng)帶寬對(duì)比，帶寬可提高3GHz 25℃和3.7GHz 85℃下芯片25Gb/s眼圖（g）25℃、55℃和85℃下芯片背靠背傳輸及10km傳輸誤碼率曲線 圖3（a）（b）25℃和85℃下常規(guī)芯片與溝中溝脊芯片2000小時(shí)老化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，功率變化小于0.5%

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微電子學(xué)院左成杰教授研究團(tuán)隊(duì)在鈮酸鋰（LiNbO3）壓電薄膜上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了Q值超過(guò)100000的高頻（6.5 GHz）微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）諧振器，與文獻(xiàn)中現(xiàn)有的工作相比，把Q值提升了2個(gè)數(shù)量級(jí)。

項(xiàng)目背景：DFB 半導(dǎo)體激光器是光通信領(lǐng)域中最為重要 的器件之一，目前已經(jīng)有工業(yè)級(jí)溫度（-40°C-85°C）25G 波特率 DFB 大規(guī)模量產(chǎn)。但是，從 2000 年至今，DFB 激光器 的 3dB 帶寬在全世界范圍內(nèi)幾乎沒有明顯提高，傳統(tǒng)的基于 載流子和光子響應(yīng)的 DFB 激光器在傳統(tǒng)的制造工藝下已經(jīng)趨 近其速率的物理極限，需要用新的物理本質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)更高速率 的器件，從而進(jìn)一步提升 DFB 芯片的調(diào)制速率和整個(gè)光通信 應(yīng)用的傳輸速率。本項(xiàng)目研發(fā)的 50G 波特率 DFB 半導(dǎo)體激光 器將達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，打破國(guó)外壟斷本項(xiàng) 目的實(shí)施，應(yīng)對(duì)美國(guó)對(duì)中國(guó)高端材料和芯片的禁售風(fēng)險(xiǎn)。該 產(chǎn)品可在光通信系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，可以承擔(dān)接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)中 心網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、傳輸網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)方面的主力傳輸工作。 所需技術(shù)需求簡(jiǎn)要描述：本項(xiàng)目期望突破當(dāng)前 DFB 調(diào)制 速率的瓶頸，在目前大規(guī)模量產(chǎn)的 25G 波特率 DFB 的基礎(chǔ)上， 將速度翻一番，到達(dá) 50G 波特率。（1） 兩個(gè)背靠背 DFB 激 光器產(chǎn)生的光子-光子諧振效應(yīng)（PPR）研究。（2） 背靠背 DFB 激光器的高速陶瓷載體設(shè)計(jì)。（3） 50G 波特率 DFB 芯片 和高速陶瓷載體的測(cè)試  對(duì)技術(shù)提供方的要求:1．光電子器件設(shè)計(jì)領(lǐng)域國(guó)際知名 專家，熟悉 50G 波特率 DFB 激光器基本設(shè)計(jì)。2．完善的 DFB 器件基礎(chǔ)知識(shí)和模擬能力。3．國(guó)內(nèi) 985 高校教授，技術(shù)方案成熟可靠穩(wěn)定有創(chuàng)新思維，不涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵犯。