*

机器人工程创新实践套装

否

套

*

是

*

具身智能实训模块

★

（一）机械臂本体≥*个

*.有效负载≥***；

*.工作半径≥*****；

*.自由度≥*个旋转关节；

*.提供编程软件及机械臂三维图纸。

（二）语音识别与输出模块≥*个

*、语音识别与输出模块≥*个，提供至少水果、药瓶和工件各两种的数据模型，可语音控制机械臂对模型进行分拣搬运和采摘。

保证主要技术和功能要求

*

（三）控制箱≥*个

*.四核四线程，内存≥**，≥*****，≥**寸显示。

（四）视觉模块≥*个

*、工业相机平台

（*）≥***万彩色卷帘工业相机；

（*）≥***万***焦距工业镜头。

*、双目相机

(*)深度分辨率:≥******** @*****；

(*)***分辨率:≥*********@ *****；

(*)深度距离范围:*.****.**。

（五）执行模块≥*个

*、电动柔性机械爪≥*个，苹果树模型≥*个，水果、药瓶和工件模型若干，提供至少*种水果、药瓶和工件模型库。

（六）移动工作台≥*个

*.需采用铝型材+钣金组成，台面带*型槽便于安装结构；

*.平台尺寸: ≥**********。

（七）配套学习资源≥*个

*.配备实验指导书及****程序

*.实验指导书内容包括：

**打印技术

（*）三维造型设计

（*）**打印工艺设计

（*）**打印材料分析

（*）***型**打印

（*）高速光固化**打印技术基础与工艺

（*）夹爪的设计与制作

机器人控制技术通识实践

（*）机械臂运动学模型建模与仿真

（*）机械臂单关节控制

（*）机械臂末端位姿控制

（*）机械臂轨迹规划控制

语音识别技术通识实践

（*）语音数据采集

（*）语音的信号处理

（*）语音识别与转换文本

（*）语音合成

人工智能课程通识实践

（*）训练线性回归模型

（*）训练**神经网络模型预测

（*）训练深度学习模型

（*）大语言模型模型应用

机器视觉通识实践

（*）视觉系统图像采集

（*）视觉系统相机标定

（*）视觉图像基础操作

（*）机器人手眼标定

***原理与应用通识实践

（*）***系统认知

（*）***通信机制实践

（*）***虚拟机械臂建模

（*）***控制机械臂

具身智能通识综合实践

（*）零配件瑕疵检测与分拣系统设计

（*）农作物叶片病害检测系统设计

（*）大模型+机械臂工件抓取、果实采摘设计

（*）助老服务机器人场景设计

（八）提供以下基于****环境下的功能支持（提供***环境下软件控制功能的证明材料）：

（*）提供**** 机器人**** 文件；

（*）提供**** 机器人运动学仿真模型；

（*）支持**** 机器人关节空间规划；

（*）支持**** 机器人笛卡尔空间规划；

（*）支持视觉手眼标定；

（*）支持语音控制机械臂对苹果树苹果模型的识别抓取。

（九）其他要求

*.提供嵌入式机模块化工业机器人控制软件软件著作权证书。（提供计算机软件著作权登记证书复印件，且提供的证书的编号可在“中国版权保护中心”官网中的著作权登记系统查询到，查询截图做入标书中。）

*

机器人及人工智能教研模块

（一）机械臂本体≥*个

*.有效负载≥***；

*.工作半径≥*****；

*.自由度≥*个旋转关节；

*.位姿可重复性≤±*.****；

*.工作范围：

(*)基座：±***°

(*)肩部：﹢**°/﹣***

(*)肘部：±***°

(*)腕部*：﹢**°/﹣***°

(*)腕部*：±***°

(*)腕部*：±***°

*.***速度：**/*

*.防护等级：≥****

*.噪音≤****

*.安装方向：任何方向

**.*/*端口：数字输入(**)≥ * ，数字输出(**)≥ *，模拟输入(**) ≥*，模拟输出(**) ≥*；

**.工具*/*电源：***/*.**

**.底座直径≤*****

**.整机重量≤****

**.工作温度：****℃

**.平均功率≥****

（二）控制箱≥*个

*.防护等级≥****；

*.工作温度：****℃；

*.工作湿度：**%**；

*.*/*端口：数字输入(**)≥**，数字输出(**)≥**，模拟输入(**)≥* ，模拟输出(**)≥* ，高速脉冲输入≥*；

*.*/*电源：***/*.**；

*.标配通讯：*/*、***/**、**********/***；

*.软件开发包：*#/*++/******/***/****；

*.尺寸参数(*****)≤**********.***(不含凸出物)；

*.设备重量≤*.***；

**.设备材料：镀锌板；

**.输出功率：*****/******。

（三）主控制器≥*个

**，内存≥***，≥**，≥**寸显示。

（四）视觉模块≥*个

*、工业相机平台

（*）≥***万彩色卷帘工业相机；

（*）≥***万***焦距工业镜头。

*、双目相机

(*)深度分辨率:≥******** @*****；

(*)***分辨率:≥*********@ *****；

(*)深度距离范围:*.****.**。

*、功能要求

（*）手眼分离、手眼一体。

（五）执行模块≥*个

*、电动柔性机械爪≥*个，苹果树模型≥*个，水果、药瓶和工件模型若干，提供至少*种水果、药瓶和工件模型库。

（六）语音识别与输出模块≥*个

*、语音识别与输出模块≥*个，提供至少水果、药瓶和工件各两种的数据模型，可语音控制机械臂对模型进行分拣搬运和采摘。

（七）移动工作台≥*个

*.需采用铝型材+钣金组成，台面带*型槽便于安装结构；

*.平台外形尺寸: ≥****************。

（八）配套学习资源≥*个

*.配备实验指导书及****程序

*.实验指导书内容包括：

视觉篇

实验* 实验系统介绍

实验* 实验软件介绍

实验* 图像基础操作

（*）图像读取显示与保存

（*）图像边界填充

（*）图像算术运算

实验* 图像处理

（*）颜色空间

（*）图像几何变换

（*）图像阈值

（*）图像平滑

（*）图像形态学

（*）图像梯度

（*）*****边缘检测

（*）图像金字塔

（*）图像轮廓（一）

（**）图像轮廓（二）

（**）图像轮廓（三）

（**）直方图

（**）图像转换

（**）图像模板匹配

（**）霍夫线变换

（**）霍夫圆变换

实验* 车牌定位识别

实验* 文字识别

实验* 二维码识别

项目篇

机器人及人工智能综合实践

（*）零配件瑕疵检测与分拣系统设计

（*）大模型+机械臂药品分拣

（*）工件抓取搬运

（*）果实采摘设计

（九）其他要求

*.提供械臂控制系统、机器人视觉软件软件著作权证书。（提供计算机软件著作权登记证书复印件，且提供的证书的编号可在“中国版权保护中心”官网中的著作权登记系统查询到，查询截图做入标书中。）

*

智能巡检机器人模块

★

（一）阿克曼底盘≥*个

*．电机型号：***编码直流减速电机

*．轮胎材质：实心橡胶

*．重量：≥*.***

*．尺寸：≥**********

*．最大速度：*.**/秒

*．舵机型号：*******总线高压舵机

*．车身材质：铝合金及碳纤维

*．负载：≥****

*．可爬坡：≥**°

**．配备倾角传感器

（二）平台软件≥*个

*．环境监测软件平台：支持温湿度，光照强度，二氧化碳等数据实时显示;信息显示机器人移动速度，加速度等姿态实时显示。

*．相机云台控制软件：支持图像回传，能够实时回传机器人监控画面;视觉处理，能够实时监测画面人物，图标等识别;移动控制，可实现界面按键式控制相机云台；开源软件开发包。

*．***机器人操作系统

（*）可实现视觉追踪、语音控制、自主导航、****建图、大语言模型部署、视觉大模型部署及调用。

（*）可在农业沙盘内进行建图导航、视频实时回传、果蔬识别并回传至相机云台控制软件。

保证主要技术和功能要求

*

（三）控制板≥*个

*．板载四路编码器电机接口，支持*****绝大多数直流电机及编码器电机。

*．板载两路****稳压电路，分别为板上设备、接树莓派独立供电。

*．板载*.**稳压电路，对外提供*****电路输出。

*．板载电池电压检测电路，可用***读取电源电压。

*．板载六轴***,提供数据融合实现代码，可高速、稳定地获取设备姿态，板载*** 彩屏显示接口，显示内容更多更清晰。

*．板载多个不同电压等级供电的***舵机接口，轻松应对各种不同供电的***舵机，实现二自由度云台/简单执行器的扩展。板载串口舵机接口，可轻松实现*、*自由度的总线舵机机械臂/其他关节型机器人扩展。板载*** ****接口，可以外接***无线手柄接收器，***无线鼠标等******设备，稳定性远超传统多线式手柄接收器。

*．板载**** 航模遥控接收器接口，可以使用航模遥控器实现多通道远距离遥控，板载蓝牙模块接口，可以实现蓝牙遥控，提供蓝牙***遥控安卓***程序及***项目代码板载两路 ***转串口电路，连接树莓派等板卡同时仍然可以连接电脑进行下载或调试。*************主控，*********内核，******主频，内置***，村田晶振，高速、高效能、高稳定。

*．板载板载多个按钮及***灯、蜂鸣器灯外设使用方便，内置丰富的电源保护机制，防反接、过流保护、过热保护、防倒灌等。

（四）传感器盒≥*个

*.含温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器，二氧化碳传感器等。

（五）激光雷达传感器≥*个

*．推荐场景：室内扫描定位

*．扫描范围：***°

*．测量半径：*.*******

*．通讯速率：*********

*．扫描频率: *.********

*．角分辨率：***;*°

*．供电电流：*****

*．输出接口：****串口

*．测距精度：+*%(≤**)+*%(*****)+*.*%(***;**)

（六）主控制器≥*个

*.***不低于八核 ****** ***，***≥******，***内存≥***，存储≥****。

（七）立体视觉传感器≥*个

*．测距原理：双目结构光

*．深度范围:*.****.**

*．精度：*.*%(中心 **%区域)@******

*．深度分辨率：****.*:******** @*****

*．***分辨率：****.*:*********@ *****

*．工作环境：室内/户外

*．功耗：平均功耗***;*.**,最大功耗***;*.**(工作状态下每****持续时间≤***)

*.配备二轴云台。

（八）****物联网及云平台≥*个

*．工作频段：**********

*．最大发射功率：**±*.**** @******

*．接收灵敏度：******* @*.*******

*．传输距离：组网大于*****@*.*******

*．天线选型：***天线座（外螺内孔）

*．工作电压：** *****

*．**** 协议：私有协议

*．**** 频段：******~******，共分***个信道

*．**** 通道：双数据通道

**．**** 发射功率：*****~*****

**．**** 天线：默认吸盘天线（******）

**．*****/***：波特率 *******~*********

（九）实验项目

(*)机器人硬件介绍

基础实验

(*)初次使用说明

(*)搭建开发环境

(*)源码结构与编译系统

(*)***简介

(*)***基础功能

*** 端实验

(*)****激光建图

(*)***自主导航

(*)***应用

(*)视觉处理

(*)园区/农业环境传感器使用

(*)园区/农业环境监测实验

(*)云台编程调试

农业场景化教学

(*)云台数据回传实验

(*)基于深度学习的农作物状态检测

(*)一体化控制界面使用及开发

(*)机器人园区/农业环境监测及无人巡检综合实验

（十）学习社区

提供线上飞书“学习社区”，用于学生基础练习训练，投标文件中需提供“学习社区”网络链接地址。（投标现场投标人打开该链接并进行该线上学习社区内容演示，演示内容包含以下内容。）

（*）机械部分：**********教程与软件介绍、**********草图操作讲解、**********简单草图实战训练、**********复杂草图实战训练、**********简单特征讲解、**********简单特征实战训练、**********齿轮弹簧绘制及讲解、**********放样扫描操作讲解、**********复杂零件讲解及训练、标准件调用、**********装配操作讲解说明、**********装配实战训练；

（*）电控部分：**********的安装以及*语言环境配置、二进制的了解以及*语言语法初步、*语言变量，数组，结构体的了解、*语言函数的了解、****软件的安装以及环境配置、电路的初步了解及原理图与线路板的查看、****框架及点亮***灯、***理论初步、跑马灯、按键及外部中断、内部中断、对于串口通信的理论学习、对于串口通信的实践学习、***显示的了解及初步学习；

（*）软件编程部分：学习工具推荐、计算机基础、编程基础*******入门、编程基础**语言基础、编程基础*******基础、操作系统基础、*****系统基础、******系统基础与安装、终端与指令基础与使用、***介绍与安装。

（十一）其他要求

*.提供自主导航及感知系统融合平台软件软件著作权证书。（提供计算机软件著作权登记证书复印件，且提供的证书的编号可在“中国版权保护中心”官网中的著作权登记系统查询到，查询截图做入标书中。）

*

移动抓取机器人模块

（一）电子模块≥*套

*、*****核心板≥*个：

基于*** *********，内核设计***主频*****；通信接口包含***串口和*** *****,人机交互包含******接口，支持*********屏幕和串口屏幕，电源接口包含*个***取电口，*.**电源接入口三组/**电源接入口四组；调式下载方式：具有一键下载功能（串口下载、通信、供电三合一）、支持***调试接口和*个***转***接口，设有用户按键*个。可与板载计算进行通信，实现数据回传和实时控制。

*、*****基础训练拓展板≥*个：

作为*****核心的扩展板，具备多种接口比如串口、***等，可连接多种传感器实现各种功能。****稳压输出为上位机供电，** **输出 为舵机等执行器供电，引出串口*个，直接搭载直流电机*个，配置直流电机驱动，直接搭载步进电机*个，外设引出****口**个。能够同时控制*路步进电机,至少*路伺服舵机，至少**个传感器接口，支持***控制******灯环***个灯珠，可与串口数字舵机控制器通信，实现至少**个舵机同时控制，可与串口屏幕通信，实现视觉识别数据实时显示，支持输入电压*到***电压，支出输出****电源接口至少*个和****接口至少*个。

*、*****竞赛专用拓展板≥*个：

作为*****核心板的扩展板使用，具备****接线步进电机接口*个、****串口接线陀螺仪接口*个、****串口屏幕接口*个、***转**稳压一个、***转**稳压一个、模拟舵机控制接口*个、按键接口*个、***输出**电源*个、***电源输入接口*个。

*、直流减速电机≥*个：

减速比：*:** 额定电压：*~*** 自带霍尔编码器，可以通过核心板和基础训练拓展板联合使用控制电机的旋转。

*、模拟小舵机≥*个：一款***°的小扭矩舵机，可以直接通过单片机发出***信号控制舵机旋转的角度。

*、*.**寸****显示屏≥*个：分辨率为******，可以显示文字、图案等，可通过***方式控制。

*、其他电子器件：步进电机≥*个；温湿度传感器≥*个；温度传感器≥*个；烟雾传感器≥*个；光敏传感器≥*个；无源蜂鸣器≥*个；有缘蜂鸣器≥*个；旋转电位器≥*个；按键模块≥*个；超声波传感器≥*个；发光二极管≥*个。

*、板载计算机：

搭配高性能视觉算法板载工控机，***:***** **代**********四核处理器，主频：** ** *.** *** **超低功耗 内存：*** ****** ******* 硬盘：***固态**** 显卡：*********超清显卡****** 网络：*****+蓝牙*.* 千兆网口 系统：***** 功耗：*** /**（******电源）接口：****.*** **** *.*** ******电源口** 自带风扇散热。搭配高清***** 无畸变单目摄像头至少*个，能够实现条形码、二维码、颜色、形状等视觉算法，可搭配激光雷达实现室内导航、避障等算法验证。

*、动力元件：

全闭环步进电机≥*个、伺服舵机≥*个、****电机数据线≥**根、其他数据线≥**根、

**、储能元件

*******,***高性能安全电池*****≥*块

******,**，***航模电池≥*块

**、充电元件

**.**锂电池充电器**大容量充电器≥*块

**航模电池充电器≥*块

**、传感元件：

高清*****无畸变单目相机≥*个、陀螺仪≥*个、显示模块≥*个、****按压开关带****供电接口≥*个。

**、基于该平台，我方会提供并协助搭建教学资源共享的飞书线上“学习社区”*个，“学习社区”需满足实训课程开展。投标文件中需提供“学习社区”网络链接地址。（投标现场需打开该链接并进行该线上学习社区内容演示，演示内容包含以下内容。）；

第一章 移动机器人概述：机器人发展、移动机器人行业应用、物流搬运机器人赛题解析、物流机器人方案设定。

第二章 移动机器人构成：移动底盘设计、升降机构的设计、步进电机介绍、移动机器人装配。

第三章 移动机器人下位机控制：控制系统接线图及原理、移动机器人控制器介绍、编程软件安装与烧录、步进电机控制方法与梯度算法、移动小车底盘控制、升降机构抓取控制、串口通信函数(发送和接收)、升降机构抓取模块分析与控制、移动底盘运动分析与控制、串口屏幕讲解一一二维码显示、******灯环控制、陀螺仪角度校准

第四章 板载计算机使用：板载计算机介绍、系统安装、使用基础、远程登录树莓派桌面

第五章 视觉算法与控制技术：相关配置及镜像文件、***颜色提取、小车运动控制及升降台控制、图像处理模块、二维码、条形码识别、颜色识别(红绿蓝)、色环靶心识别

第六章 视觉算法与控制技术：任务剖析与路径规划、整体实现流程方案实现、物流搬运机器人调试指导手册。

**、提供嵌入式运动控制软件著作权证书。（提供计算机软件著作权登记证书复印件，且提供的证书的编号可在“中国版权保护中心”官网中的著作权登记系统查询到，查询截图做入标书中。）

（二）机械模块≥*套

*、可搭建桁架式机械臂，机器人可执行升降高度≥*****，升降负载≥****。可搭建夹爪机构，夹取范围的直径≥****，夹取响应时间≤***。可搭建旋转云台，可工作范围≥***°，旋转响应时间≤***。搭建的机器人整机尺寸≤*************；车体重量≤*****（不含电池）/*****（含电池）。

*、平台可搭建全向移动底盘，电机为驱动一体步进电机，每个电机可实现独立全闭环控制，机器人底盘能够实现半闭环控制，能够视觉校准+陀螺仪姿态校准有效融合，精准定位、全局路径规划，行走直线精度小于等于***/*。

*、平台搭建的机器人设有载物台装置，可同时搭载物料≥*个，该装置可实现多角度旋转，以线性方式控制。

*、结构零件 结构零件≥**种，零件厚度≥***，孔径≥***。材质：碳纤维、铝合金、不锈钢和光敏树脂高性能塑性材料。其中包括步进电机金属支架≥*个、交叉滚子进口轴承≥*个、铝合金**齿同步带轮套装≥*个、不锈钢直线导轨模块≥*套、导轨光敏树脂支架≥*个、舵机支架≥*个、摄像头支架≥*个、同步带支架≥*个、碳纤维底板≥*个、碳纤维轴承支撑板≥*个、轴承上支撑板≥*个、步进电机连接板≥*个、载物装置≥*个、载物台支撑板≥*个、高性能麦克纳姆轮（进口轴承）≥*个、光敏树脂外壳≥*个、塑性亚克力上板≥*个、铝合金联轴器***≥*个、直线导轨上支撑板≥*个、机械爪支架≥*个、舵机驱动模块固定件≥*个、手臂支撑件≥*个、手爪支撑件≥*个。

*、提供该平台所有机械零件的***/*或**或**********版本的三维图纸，可用于***/*或**或**********等软件搭建机器人虚拟样机，也可用于*****、**等软件进行运动学和动力学仿真；提供所有的程序源代码，提供所有电子件的电路图；

*、其他要求

（*）可搭建桁架式机器人（设备载物台装置可实现多角度旋转，同时搭载*个物料）并提供以该结构完成****年中国大学生工程实践与创创新能力大赛*智能物流搬运赛项任务的现场视频演示。

（*）提供智能搬运机器人控制软件软件著作权证书。（提供计算机软件著作权登记证书复印件，且提供的证书的编号可在“中国版权保护中心”官网中的著作权登记系统查询到，查询截图做入标书中。）

*

集群无人机模块

*.数量≥*套

*、含编程无人机**架、充电器**个、电池**块、定位基站*套（*个）、中继器*个、编程无人机维修配件*套、三脚架*个、**课时电子课件。

*、编程无人机：重量（包含电池和保护罩）：****，最大下降速度：*.**/*（表演飞行为**/*)，最大上升速度：*.**/*（表演飞行为**/*)，最大水平速度：**/*（表演飞行为**/*)，最大飞行定位高度：***，最大飞行距离范围：******，续航时间：*****，工作温度 ：**℃～+**℃，最大旋转角速度：俯仰轴：***°/秒 航向轴：**°/秒，悬浮精度：垂直:±*.**（室内） 水平:±*.**（室内），抗风等级：*级风（*.*～*.* */*），轴距：*** **，尺寸：***.********.*******.****，螺旋桨规格：****。

*、基站：数量≥*基站，灯光 **炫彩高亮***灯，颜色可设变。基于*** 制式基站进行定位，实现各种环境下精确室内外定位。具有中继器与**** 链接两种通信形式，可适用于各种网络环境。飞行器状态实时监测，最大化保障飞行及编程设计安全。整机重量仅为 ****，可在任意空间进行飞行，符合国家法规规定 ****之下，不受航空器飞行管制限制。搭载多种传感器，保证飞行姿态准确、动作多样。

*、定位模式 ：三种定位模式，***，***+***混合定位，***定位

*、支持手机*** 编队飞行及** 端编程编队、实时控制功能。

*、支持自主编程，软件平台高度集成，具备完善的编程界面及实时动态仿真系统，预览编程实际效果。

*、全包桨护设计、堵转保护、低电量保护、失控保护、物理防护设计、软件仿真系统设计、反向电子围栏设计、软件自动边界预警干预设计。

*、图形化编程，最多可同时控制**架无人机在线同步飞行，最多可编程**台无人机在线同步飞行，***端最多控制超过***台无人机同步飞行。

**、投标现场提供无人机室内和室外编队运动的的视频演示。

*

其他配件

*.农业场景沙盘≥*套：场地尺寸≥****，配备果树模型、蔬菜模型、动物、人物模型等。

*.六边形桌椅≥*套：桌子边长≥****，铝架桌身，桌面板厚≥*.***；带靠背椅子*把。

*.储物架≥*个：长≥******宽≥*****高≥******，≥四层；

*.电池充电与防爆储存柜

（*）电池充电柜≥*个：容量≥**升；有烟雾报警功能，有漏掉保护功能，有良好的散热功能，能够显示内部温度，自带灭火功能，带脚轮。

（*）电池防爆储存柜≥*个：柜子储存仓≥*个，带脚轮，抗爆阻燃；每个仓含：排风扇、内置烟杆报警器、灭火溶胶。

*.配备**寸显示屏及移动支架以及各设备用电需要的插线板及线路布置，实验室文化海报布置。