基于多机器人自动分拣系统的虚实结合实验平台

以多机器人自动分拣系统为典型案例，在实物平台基础上设计了虚拟仿真平台。基于SolidWorks三维建模软件为分拣机器人设计专用夹具，在GT Works软件中设计PLC程序，使用GT Designer软件设计触摸屏人机交互界面，在ROBOGUIDE仿真软件中构建平台的布局，通过该软件中的虚拟示教器实现机器人的离线编程和仿真。虚拟仿真平台打破了时空限制，既可作为PLC、人机界面组态以及工业机器人技术等课程的综合仿真平台，也可作为工业机器人实训课程的实践平台。     

基于S7-200 smartPLC的调速系统实验平台设计与调试

设计了一套基于S7-200 smart PLC的直流电机风扇调速系统实训平台,由红外对管采集电机转速,经过控制器判断比较,调节PWM占空比实现对电机转速的调控,并采用Smart 700 IE V3设计人机交互界面,形成一套完整的自动化控制系统。该平台利于学生对PLC控制技术的掌握,对开拓学生思路、增强学生自学能力、培养学生创新实践能力具有显著作用。     

工业机器人实验教学平台

针对工业机器人系统复杂、学习难度大等问题,设计了基于机器视觉的五子棋人机对弈实验教学平台。通过机器视觉实验,学生可以学习相机标定、棋子快速识别与定位的图像算法。通过对弈搜索算法实验,学生可以学习树状智能搜索算法的原理。最后进行机器人程序控制实验,了解机器人轨迹规划的基本原理,通过修改机器人程序可得到不同的机器人运动轨迹。利用开发的人机交互界面,可进行对弈实验测试。该实验达到了预期实验目的。     

海洋浮式钻井天车升沉补偿实验教学平台研制

针对海洋浮式钻井升沉补偿实验教学的需要,研制了一套天车升沉补偿实验教学平台。该教学平台由升沉模拟系统、负载模拟系统、升沉补偿系统三部分组成,分别实现升沉运动模拟、钻机负载模拟和升沉补偿的功能。该平台电控系统采用西门子PLC为下位机,上位机采用WinCC组态人机交互界面,两者采用TCP/IP协议进行通信,达到实时监测和控制的要求。采用该平台进行综合实验,学生可以重点掌握天车升沉补偿装置的工作原理与控制方式,提高学生机电结合的动手和工程实践能力。     

弹跳机器人三维仿真示教平台设计

设计了一种机器人三维仿真示教平台,以单足弹跳机器人作为研究对象和可视化模型。该仿真平台成本低廉、用户操作简单且界面交互性较好,提供了3D模型加载显示模块、机器人运动学模块、三维场景漫游模块、通信模块、基于关键帧和插值算法的运动轨迹规划模块。该运动学仿真可以生成数值仿真曲线和三维仿真动画,并且能够进行用户交互式的运动轨迹规划。该仿真平台可以作为学生学习三维仿真技术的一个实验平台,使学生系统了解三维仿真过程,并且能够使学生对于机器人运动控制具有更加感性的认识,能够使学生更快的掌握相关知识,具有良好的示教演示意义和创新性。     

机器人自动化综合实验教学平台设计

设计了基于工业机器人的自动化综合实验平台,以满足自动化类专业各科目及综合项目的实验要求。该实验平台采用以PLC为主控制器、视觉系统为检测装置,将机器人和传送系统作为执行部件,添加HMI为远程管理控制单元,利用工业交换机联接起来,实现自动化、智能化。实验表明,平台具有较高的运行速度和准确度,完全满足工业流水线类型识别、位置检测及分拣的需求,还能胜任多门自动化课程的教学与实验。该实验平台适用性广,满足自动化类人才培养需求,可综合锻炼学生处理复杂工程问题的能力。     

基于“PC+CPLD”的激光雕刻机教学实验平台设计

为了使学生更好地掌握数控技术方面的知识,设计了一套基于运动控制板卡的综合实验系统。整个系统采用PC机作为人机交互界面和算法处理单元,以CPLD作为底层运动控制主芯片,实现从PC端到机电端的数字运动控制。实践表明,该系统有效地锻炼了学生理论结合实践的能力,为数控实验教学提供了良好的平台。     

基于人机交互平台的《桥梁工程》课堂教学方法

基于人机交互平台,利用计算机友好界面技术,将学生对《桥梁工程》课程中力学概念与教学难点的理解可视化,对一项纯脑力活动进行视觉辅助。并且采用参数化输入技术,使学生能够主导对力学概念疑惑部分的主动验证,即可利用计算机模拟技术对抽象的桥梁工程力学概念或特有力学现象进行多次不同角度的重现。文章从人机交互平台基本功能、人机交互平台建立与应用方法以及基于人机交互平台的课堂教学设计方法三个角度对该课堂教学方法进行阐述,证明了该方法的可行性与可操作性,该方法可帮助学生深刻理解《桥梁工程》这门课中的教学难点与重点。     

基于WebGL的双机器人运动仿真实验平台

结合当前工业机器人技术和发展,共享实验教育资源,开发了基于B/S模式的双机器人运动仿真实验平台。采用WebGL技术构建虚拟现实环境下机器人的三维模型,JavaScript语言实现机器人运动控制及事件响应等功能,HTML和CSS语言搭建了人机交互界面。仿真平台包含了运动仿真模块、障碍物生成模块、运动状态显示模块及运动控制模块。可采用快捷指令、编程和机器人插补点3种控制方式,实现单机器人运动规划、双机器人协作运动优化及机器人避障规划等多种仿真任务。平台发布于远程实验教学网站,解决了当前设备资源不足等问题,在教学应用中达到了预期效果,获得了学生的好评和认可。     

工业机器人自动视觉检测综合实训平台的设计与实践

为了使学生掌握智能机器人系统设计及集成应用技术,设计了工业机器人自动视觉检测综合实训平台。该平台集成了工业机器人、机器视觉、智能检测、立体仓库等模块,通过工业以太网组建高度集成化的自动化柔性生产线。基于产教融合教学模式,分层次设计了工业机器人操作实训、自动加工检测生产线PLC程序开发实训、图像识别程序开发实训、工业机器人与自动加工检测生产线综合实训项目。实践表明,该实训平台可以满足机器人工程专业人才培养需求,充分激发学生的自主学习热情,提高学生创新能力与解决工程问题的能力,为学生后续学习打下了坚实的实践基础。