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。     

基于项目驱动的工业机器人实验设计和开发

工业机器人综合了机械、自动化、计算机等多学科技术,是智能制造系统中的重要单元。在课程实践中,将工业机器人作为一种机电产品进行系统设计和控制操作。基于ABB六轴工业机器人实验平台,以企业工程应用和自主设计任务作为创新性设计实验项目内容,进行工业机器人三维建模、控制系统设计、程序开发和动作执行。在工业机器人课程中应用后,取得了明显的效果,有助于学生更好地掌握工业机器人基本理论和项目开发,培养了学生的设计开发能力、实践动手能力和创新设计能力,并能使学生更好地理解工业机器人单元在智能制造系统中的作用。     

非完整约束移动机器人综合实验平台研发与应用

采用硬件模块化、软件组件化的开发方式,通过开放性的输入输出接口,用可反复重构的模块化硬件、组件式软件构成积木式完全开放的柔性综合教学平台,具有极高的灵活性和可扩充性。该实验平台为学生提供多门课程的基础性、综合性、设计性实验的学习,将课程学习及实验和实际工业应用联系起来,并进一步提升到工业机器人硬件设计、安装调试和软件开发等创新设计、研究性学习,提高了学生学习的兴趣和积极性,培养了学生实际应用和综合创新能力,满足现代工业企业对综合技能人才的需求。     

足球机器人功能系统实验平台的构建

在高校实验室中构建足球机器人功能系统的实验平台,该平台能展现足球机器人系统的视觉、决策、通信和车体动作等功能.该平台既能应用于信息、自动化、计算机应用等专业实践教学,还有助于智能控制系统课题研发.该实验平台的设计,除典型结构外还有派生结构,以体现其多面性.对目前足球机器人实体上多被采用的视觉、决策和通信系统进行了结构创新,以实现其功能的强化和拓展.     

控制类多学科融合虚拟仿真教学资源建设

开发了控制类多学科融合虚拟仿真实验教学系统。将虚拟仿真技术和互联网技术应用到控制系统设计、控制系统网络构建、机器人控制和智能制造等实践教学中。在该系统下构建了过程控制系统虚拟实验、DCS网络虚拟实验以及工业机器人控制系统等实验内容,构建了统一的管理与共享平台。该系统覆盖过程控制、运动控制等自动化核心课程,涉及控制网络、机器人技术、智能制造等科技前沿,为新工科背景下电气信息类专业教育教学改革探索奠定基础。     

基于SOPC技术的综合实验平台开发

实践是自动化专业教学工作中非常重要的一个环节,而目前很多高校现有教学设备无法满足自动化专业实践教学的需求,严重阻碍了学生工程实践的培训和创新的热情。本文提出基于SOPC技术开发一套综合实验平台,该综合实验平台结合了自动化多门课程的知识点,站在工程的角度设计了多个综合性实验,满足本科生工程实训和创新活动的需求。     

智能制造单元系统集成应用实训平台的设计与实现

针对智能制造类专业综合实训教学需求,设计了智能制造单元系统集成应用实训平台。该平台集成智能仓储物流、工业机器人、数控加工、智能检测等模块,利用物联网、工业以太网实现信息互联,融入MES系统实现数据采集与可视化,接入云服务实现一体化联控。基于该平台设计了硬件搭建及电气接线、通信组态及调试、各单元智能化改造和控制网络集成调试4个由易到难的实训项目,还在此基础上拓展设计了创新性、开发性实训项目,夯实了学生的知识基础,提升了学生的综合能力、创新开发能力及职业素养。     

自动化专业综合性实验平台的建设模式

根据我国高等教育教学改革和教学评估的要求,针对自动化专业的办学方向和特色以及当前社会对自动化专业本科人才的需求状况,论述了从实验教学的角度对培养复合型人才的思考,提出了以培养学生实验与实践能力、创新精神为核心,构建综合性实验教学平台的建设模式.该平台的建设通过自动化、计算机应用和通信等学科的交叉综合,充分保证实验教学内容与手段的先进性与现代化,以满足学生不同层次的实验需求,进一步深化具有我校行业特色的创新人才培养实验体系.     

基于线阵相机的扁管表面划痕在线检测实验平台设计

大尺寸运动目标细小缺陷检测是计算机视觉检测领域的难点。该文设计了一种基于线阵相机的扁管表面划痕在线检测实验平台,使用三次Bezier曲线拟合的划痕检测算法对运动状态下的扁管进行检测。实验结果表明：该方法可以在复杂、不确定的背景噪声下检测划痕,满足工业现场的自动化检测需求。此外,实验平台集成了运动控制、图像处理等技术,可以作为一个综合性的计算机视觉实验平台,帮助学生深入学习视觉检测原理,提高创新实践能力。     

自动化实训实验室的建设与实践

为了满足CDIO人才培养模式和"卓越工程师教育培养计划"对培养学生工程实践能力的要求,研发了自动化生产线实训平台,建成自动化实训实验室。实训设备以实际工业系统为原型,涵盖完整的自动化工厂实训系统。依托自动化实训实验室,开设自动化生产线实训课程,应用主动式教学理念,以学生为主体、以工业过程项目设计流程为依据,兼顾学生综合素质的培养,可以有效地培养学生的工程实践能力、设计能力、工程管理能力和创新能力。该实验室建设具有一定的先进性和通用性。