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LGGY-BL21X型多機器人協(xié)同與視覺感知實訓生產線

品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835

一、產品概述

本生產線采用3臺協(xié)作機器人、2套輸送系統(tǒng)、1套視覺系統(tǒng)、1套PLC電氣控制系統(tǒng)，以微波爐磁環(huán)組裝生產線上的機器人上料、視覺檢測與引導、機器人組裝、搬運、入庫、倉儲管理等應用場景，以智能制造產線電子設備裝調、數(shù)據(jù)監(jiān)測、生產管控與運維為實施目標，可以完成電子設備組裝與調試、設計編程與參數(shù)配置、數(shù)據(jù)采集與可視化應用、生產過程數(shù)智化應用、電子設備數(shù)智化運維等多項實訓任務。另外，還在運算單元中完成了DeepSeek、Qwen等開源大模型的本地化部署，支持大模型技術開發(fā)、大模型+視覺、大模型+語音、大模型+機器人等多個行業(yè)場景的應用實踐。

二、功能與應用場景

1.開放性實驗環(huán)境

集成Python、OpenCV等運行環(huán)境，支持數(shù)字圖像處理、機器視覺等算法、硬件、應用的開發(fā)和學習；提供實驗所涉及的OpenCV圖像處理函數(shù)的所有接口和使用說明，既可通過配置參數(shù)實現(xiàn)對圖像的特定處理，也可新建不同的視覺項目，進行二次開發(fā)；內置的視覺軟件和功能庫包括物體分類識別、目標檢測、OCR字符識別、缺陷檢測，滿足基礎應用與開發(fā)教學；支持對生產線上的目標尺寸測量、缺陷檢測、產品分類等應用進行開發(fā)，開展企業(yè)級實戰(zhàn)訓練。

2.開放全部源代碼

開放全部軟件框架和算法級源代碼，支持二次開發(fā)，提供完善的實驗指導書和技術文檔，并提供產品相關軟硬件的架構與設計方法文檔。

3.圖形化交互軟件

2D機器視覺軟件采用?？低昖ision Master視覺軟件，圖形化交互界面，功能圖標直觀易懂，采用拖拽式操作，可快速搭建視覺方案，模塊運行狀態(tài)獨立標識，實時顯示。

4.部署本地大模型

完成了DeepSeek、Qwen等開源大模型的本地化部署，即部署于本機的運算單元中，除了可以開展大模型基礎應用的學習外，還可以利用大模型和配置的視覺、語音、機器人、傳感器等設備進行交互，面向如智能制造、智能家居、智慧農業(yè)等典型場景，開展應用實踐。

5.視覺定位、檢測與識別

視覺技術在實際應用中，通常有三個方向：定位（即計算目標位置，為機器人抓取提供引導）、檢測（即檢測目標的缺陷，如零部件劃痕、缺角等，用于進行良次品分類）、識別（即識別目標的名稱，如識別不同長度的螺桿，用于進行產品種類的分揀）。

6.機器人手眼標定

為機器人引入視覺系統(tǒng)，使得機器人可進行自主的、智能化的運動，完成如零部件分類、物流搬運、碼垛、物體分揀等功能。

7.基于視覺的機器人應用

機器人與視覺系統(tǒng)結合，可以對不同尺寸、外觀的目標進行識別，開展目標分揀、智能碼垛、物體識別、字符識別等多種基礎實訓項目，從而模擬生產線上的真實產品檢測場景。

8.智能制造系統(tǒng)集成

本產品集成有3臺協(xié)作機器人、1條輸送線、1套2D視覺系統(tǒng)、2套深度視覺系統(tǒng)，以及多組傳感器，所有組件均采用主流的通訊協(xié)議完成通訊，可以完成上料、輸送、視覺自主組裝、視覺檢測、下料等典型智能制造場景的全流程動作。

三、主要硬件參數(shù)

1.運算單元

采用一臺高性能計算機，預裝Linux或Windows操作系統(tǒng)，部署DeepSeek、Qwen等開源大模型，并集成Python、OpenCV等運行環(huán)境，以及產品運行所需的全部軟件框架和SDK，支持數(shù)字圖像處理、機器視覺、機器人、大模型、電氣控制等硬件或應用的開發(fā)和學習。

2.協(xié)作機器人（完全開源）

協(xié)作機器人配置3臺，該機器人是專為教育科研開發(fā)的一款產品，融合AI大模型技術，且完全開源，在電機控制上，開放電機、控制器與機器人關節(jié)之間的控制源碼；在運動學算法上，開放底層運動學正逆解模型的源碼。通過全方位的開源，用戶可以從事機器人軟硬件層面的各類科研、開發(fā)工作。

3.2D視覺系統(tǒng)

2D視覺系統(tǒng)即一套標準工業(yè)級視覺系統(tǒng)，包括工業(yè)相機、鏡頭、LED光源、光源控制器等，通過視覺支架進行集成，安裝于輸送線一側，為所有的靜態(tài)目標檢測、分析和處理提供實驗的硬件環(huán)境。

4.深度視覺系統(tǒng)

深度視覺系統(tǒng)采用1臺200萬像素深度體感攝像頭，安裝于機器人末端，用于目標的精確定位與機器人引導。攝像頭可兼容ubuntu，linux和樹莓派等操作系統(tǒng)，兼容USB3.0接口協(xié)議，可進行深度信息感知、活體識別等。攝像頭內置立體深度算法，可實現(xiàn)更準確的深度感知及更遠的范圍。通過校準，立體深度感知的誤差率低至2%，在室內和室外環(huán)境中最遠可捕獲相距達10米的數(shù)據(jù)。

5.PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)采用國產匯川品牌的Easy521系列PLC，如下圖所示，用于生產線相關電子設備的數(shù)據(jù)監(jiān)控，以及輸送線、傳感器、氣缸等的運行控制。

其中，觸摸屏采用威綸通品牌的人機交互觸摸屏幕，通過與其他相關的硬件設備結合，實現(xiàn)生產線的數(shù)據(jù)采集、處理和控制的任務。

6.輸送線

輸送線采用1套直線滑臺模組，上方安裝有步進電機、接近傳感器、光電傳感器，通過PLC接入計算機，實現(xiàn)對模組的啟動、停止、暫停等控制，以及與視覺系統(tǒng)的協(xié)同等的控制，從而完成集成化系統(tǒng)運行時的全流程動作。

7.實訓與功能模塊

該生產線在功能設計上，既滿足基礎的機器人控制教學的需要，同時也滿足智能制造方向的機器人視覺感知、電氣控制、傳感器控制，以及更高層次的大模型+機器人應用的需求。

四、實驗（訓）項目

1 機器人原理與應用

（1）協(xié)作機器人機械結構組成

（2）協(xié)作機器人核心零件認知

（3）機器人不同坐標系的變換與應用

（4）機器人直線、曲線、圓形、方形等軌跡編程

（5）機器人搬運編程

（6）機器人碼垛編程

（7）機器人拆垛編程

（8）機器人抓取、分揀練習

2 機器視覺

（1）視覺系統(tǒng)認知

（2）像素尺寸測量

（3）物體定位和角度測量

（4）邊緣長度測量與面積檢測

（5）物體顏色和形狀識別

（6）條碼和二維碼識別

（7）OCR字符分割、訓練

（8）OCR字符識別

（9）基于形態(tài)學處理的產品表面缺陷檢測

（10）相機棋盤格標定

（11）基于opencv的車牌識別

（12）基于模板匹配的電子產品識別

（13）基于視覺的車牌識別

（14）基于視覺的條形碼識別

（15）基于視覺的二維碼識別

（16）基于視覺的物體形狀顏色識別

（17）基于視覺的水果識別

（18）基于圖像的NanoDet目標檢測模型實踐

（19）基于視覺的工件缺陷檢測

（20）基于視覺的證件識別

3 基于視覺的機器人應用

4 機器人柔性制造系統(tǒng)集成

5 數(shù)字孿生系統(tǒng)實訓

6 大模型技術基礎

7 大模型+視覺應用案例

8 大模型+語音應用案例

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