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产品名称:

工业4.0智能硬件应用实训室方案——智能仓储物流系统

概要信息
平台以实际应用场景呈现,以智能小车、机械臂、沙盘、货架、小型货斗以及分拣装置等硬件作为载体,辅以软件平台组成,实现软硬融合的协同应用。涉及传感、识别、电机控制、运动控制、有线/无线通信、计算机等多方面专业知识,贴合电子技术应用、电子与信息技术、计算机应用、机电一体化等专业群人才培养要求。
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产品描述

一、概述

平台以实际应用场景呈现,以智能小车、机械臂、沙盘、货架、小型货斗以及分拣装置等硬件作为载体,辅以软件平台组成,实现软硬融合的协同应用。涉及传感、识别、电机控制、运动控制、有线/无线通信、计算机等多方面专业知识,贴合电子技术应用、电子与信息技术、计算机应用、机电一体化等专业群人才培养要求,按照基础实验(口袋机编程)→综合实验(扩展模块连接)→实训实践(小车控制)→项目实战(应用场景体验)完成实践教学。学生基于平台编写程序实现应用场景的系统功能,体验工业4.0智能硬件的实际应用。

二、 主要组成

实训平台具体包括:由JC-Robot-AGV型AGV无线智能分拣小车、JC-LOG-SWM智能仓储沙盘、JC-EMDP-MCU型电子装调综合实训台以及配套的JC-PTAS-V2.0实训应用场景软件四个部分组成。

1.JC-Robot-AGV型AGV无线智能分拣小车

AGV无线智能分拣小车如图1所示,其硬件部分主要包括以下组件,详细参数见表1:

(1)基础结构:工作台支架、机器人底盘、三轴机械臂、麦克纳姆轮、货物存放托盘、皮带传送机构

(2)传感组件:超声波传感模块,红外传感模块,磁导航传感器,RFID传感模块,二维码识别模块

(3)控制组件:STC口袋机

(4)显示组件:OLED显示模块(仅调试时用)

(5)驱动组件:电机驱动板、直流电机(带编码器)

(6)通信组件:2.4G串口WiFi通信模块/4G LTE移动通信模块

(7)驱动电源:12V 3000mAh NIMH电池组,12V NIMH充电器

图1 JC-Robo-AGVAGV无线智能分拣小车组装图

2.JC-LOG-SWM智能仓储沙盘

智能仓储沙盘主要包括:沙盘台面、仓储货架、磁导引带、RFID标签、沙盘控制器、智能仓储拣货传送装置等(如图2所示)。沙盘通过4G/WiFi覆盖,与电子装调综合实训台、AGV无线智能分拣小车、仓库智能管理软件等一同接入,相互之间采用MQTT协议方式通信,实时交互状态与数据。

2 JC-LOG-SWM智能仓储沙盘

1.JC-EMDP-MCU电子装调综合实训台

电子装调综合实训台(如图3所示)集成有调试控制单元、多功能示波器、多通道可调电源及多频无线通信模组等多种装配、焊接、调试工具,支持以太网组网控制。该综合实训台不仅可以用于比赛,而且可用于日常实训教学及创新创业设计等教学场合。

图3 JC-EMDP-MCU电子综合创新实训台

2.JC-PTAS-V2.0实训应用场景软件

该软件平台集多种应用场景,能够显示智能小车实时位置、物品状态显示、阶段任务功能、阶段计时功能以及相关统计功能;采用工业物联网标准MQTT协议,能够实时控制整个系统电源及相关功能,实训应用场景软件功能如表4所示。

综合管理系统软件运行界面如图4所示

 

4 综合管理系统软件运行界面

三、 特点

1.平台实现了多技术融合创新和多专业协同共享

本平台涉及传感、识别、电机控制、运动控制、无线/有线通信等技术可以满足电子技术应用、电子与信息技术、计算机应用、机电一体化技术,电子信息工程技术,应用电子技术,机电一体化,软件技术等多专业学生跨专业协同学习,覆盖专业群广,体现团队合作精神,同时也从多个方面综合考察学校的教学效果和学生的学习效果,可以满足本科,中高职学生的实践课程教学和创新能力培养。

多技术融合:平台考核的技术技能涵盖了智能小车的组装、调试、应用等方面。因为学生的就业面向包含智能小车应用厂家及机器人的设计及制造厂家,此外智能小车种类繁多,应用领域广,涉及到工业、生活、军事等领域,学生不仅要掌握智能小车的操作,还要学会掌握智能小车的基本结构、智能小车的装配及调试等相关知识及技术技能,本平台能够满足上述教学需求。

2.平台与实际教学相结合

平台技术先进、通用性强、成熟稳定可靠,学校保有量高。该平台完全能够与日常教学活动相结合,特别适合创新创业实践使用。平台中运用的各项技术可分别转化为实际教学中的课程建设资源和课程设计、项目教学实验实训案例、毕业设计和创新创业课题。

3.平台与实际应用场景匹配

该实训平台集多种应用场景于一体,呈现日常生活、工业现场、物流等实际应用,可以实现无人超市模式、工业生产装配环节及智能物流等。

4.教学实践生态链的建立

利用口袋机,构建基于“ETPP”的渐进式实践教学模式,按照Experiment(基础实验)---Traing(综合实验)---Practice(实践训练)---Project(项目实战)的形式打造完整教学生态链。

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