ZRAI-FR01型 人工智能机器人实训科研平台

一、设备基础简介
ZR*-FR01型 人工智能机器人实训科研平台将位移底盘、竖直导轨、机械臂、视觉传感器、末端工量具经过主控模型块包括于一体。与传统的"机器人+AGV"形式的复合机器人相比，多加了升降系统，进一步扩大了机器人的作业空间。同时在机械臂末端不仅配备装备了执行工量具，还包括了一款开源的3D视觉传感器，来保证机器人在充足的作业空间下，设定有更高的任务准确性和灵活性。复合升降机器人为物流仓储、无人货储物柜等应用场景，提供了一体化包括方案，完成机器人在构造化场景内，实行无轨导航及路径规划，同时适用三维（3D）空间作业能力的需求，完成全界限、大空间的自主位移、自主动态抓取。
★投标时提供人工智能机器人实训科研平台省级或以上机构出具的第三方检验测试报告，检验测试内容必须含有概括但不限于：功能要求、技术功能数值要求、实训内容要求相关内容。

二、功能要求
1、智能服务机器人智能导航：能够组建出完整的场地地图，地图边界清晰，不得有漂移、重叠。在已经组建地图的基础上，实行轨迹规划，让智能服务机器人自动规划路径，自主导航，完成设定A点为起点，B、C为目标点，可经过自主导航从A出发，依次精准到达B点，再到达C点，再返回A点，当电量低于设定值时，可以实行自动充电。
2、智能服务机器人视觉识别抓取：智能服务机器人底盘存放在货架前固定不动，给定需要抓取物体的二维码信息，物体上贴有二维码并随机存放在货架上，启动后，经过ROS实操系统控制升降机构和机械臂动作到合适的位置，机械臂末端的3D视觉相机对物体上的二维码实行自动识别，机械臂自动对物体实行抓取，然后将物体抓取后放到指定位置，这些功能要求全部在ROS系统下完成，而且开放源码。
3、智能服务机器人位移抓取：智能服务机器人经过无线方法接收到抓取任务后，从起点出发，经过ROS实操系统发布指令让智能服务机器人自主导航到指定位置，自动控制升降机构让机械臂到达合适的高度，机械臂末端的3D视觉相机对物体上的二维码实行自动识别，机械臂自动对物体实行抓取，然后将物体送到起点位置。功能全部在ROS系统下完成，而且开放源码。
三、技术功能数值要求
1、硬件功能数值
（1）平台尺寸：≥1630mm
（2）充电电源：一相三线～220V±10% 50Hz
（3）作业电压（V）：DC24V
（4）定位精确度：≤±5cm 1mm(升降)
（5）安全保护：设定有激光扫描避障、视觉避障、力传感器、紧急停止等功能。
（6）对外连接口：网口*1、USB口*1、HDMI*1
（7）位移速度：≥1m/s
（8）升降速度：≥150mm/s
2、机械臂
（1）最大臂展：≤700mm
★（2）规格限定负载：≥5kg
（3）重复定位精确度：≤±0.05mm
★（4）净重：≤7.5kg（含控制器）
★（5）控制器：包括于机械臂本体
（6）控制轴数：≥6轴
（7）写入电源：DC24V
（8）输出电源：24V DC，1A
（9）支持电动机功率（W）：全部轴：≤220W
（10）通信连接口： Ethernet/WIFI/RS485
（11）编程语言：C/C++
（12）维护：诊断系统工量具；断电零位存档功能； 关节异常状态保护
3、主控模型块
（1）GPU：128核Nvidia Maxwell
（2）CPU：四核Arm A57@1.43GHz
（3）内部存储：≥4G 64位
（4）实操系统：Ubuntu18.04
（5）网口数量：≥1
（6）USB3.0连接口数量：≥4
（7）USB2.0连接口数量：≥2
（8）其他连接口：GPIO*1、I2C*1、SPI*1、UART*1、I2S*1
4、位移底盘
（1）负载（Kg）：≥50
（2）驱动方法：八轮（2个驱动轮+4个万能转向轮+2个辅助轮），差速驱动+主动悬挂250W轮毂伺服电动机x2
（3）导航方法：激光雷达导航
（4）导航精确度（cm）：≤±5
（5）电池功能数值：≥32Ah
（6）对外供电：24V/20A
5、视觉传感器
（1）深度视场角：85.2°*58°
（2）深度分辨率：1280*720
（3）理想使用界限：0.3m~3m
（4）供电：5V
（5）通讯：USB3.0
6、竖直导轨
（1）有效升降距离：≥1m
（2）升降速度：≥150mm/s
（3）作业电压（V）：24V
（4）宽度：125mm
（5）重复精确度：≤1mm
7、末端执行器（夹爪）
（1）控制方法：RS485
（2）重量（kg）：≥231g
（3）加持力：≤20N
（4）力控精确度：≤±1N
（5）重复定位精确度：≤±0.5mm
（6）最大速度：≥70mm/s
四、实训内容要求
（一）机械臂基础实训
1、机械臂本体认知
（1）理解机械臂整体构造
（2）掌控把握机械臂对外连接口线序定义
（3）熟悉机械臂数字量写入输出应用
2、机械臂示教器界面：理解机械臂示教器的整体功能
3、机械臂动作控制
（1）理解机械臂整体构造
（3）掌控把握机械臂动作方向
（4）熟悉机械臂示教器界面
4、机械臂在线编程
（1）熟知机械臂编程指令
（2）掌控把握机械臂建立工程
（3）运行及编辑程序
5、机械臂通用配备：熟知机械臂应用配备
（二）位移底盘控制实训
底盘实操基础认知：熟悉底盘的基础实操
（三）末端执行器实训
电动夹爪：理解机械臂控制电动夹爪
（四）ROS研发基础实训
RM机械臂与RealsenseD435手眼标定教程：理解realsense相机标定
（五）视觉应用基础实训
控制复合升降机器人位移扫描抓取指定markerid物体后存放：掌控把握双臂机器人手指数量识别功能让用