伺服电机多目标协同控制研发平台以分层验证、逐步升级为核心，采购精密直线电机、倒立摆、***型直线电机龙门、协作多自由度手臂四类设备构建完整研发体系：其中精密直线电机与倒立摆作为前端单轴精度验证单元，分别验证单轴跟踪精度与动态响应能力，为后续环节提供基础数据；***型直线电机龙门作为中端过渡设备，跟踪复杂轮廓轨迹实现三轴联动以验证轮廓加工精度；协作多自由度手臂作为后端复杂协同载体，通过运动学算法控制多轴联动。最终构建伺服电机多目标协同控制研发平台，具体设备列表如下：

采购设备的具体技术要求如下：

设备名称：*** ***型直线电机龙门

*、规格

（*）负载：≥***；

▲（*）工作范围：*轴≥*****，*轴≥*****，*轴≥*****；

（*）自重：***********；

▲（*）自由度：≥*轴；

（*）额定寿命：≥******；

（*）供电电源：**** **。

*、性能

（*）平均功耗：≤***；

▲（*）运动精度：≤*.*****；

▲（*）最大运行速度：**轴≥******/*，*轴≥******/*；

▲（*）最大加速度：**轴≥*.**，*轴≥**；

（*）编码器分辨率：≤*.**μ*；

▲（*）重复定位精度：**μ* 至+*μ*（包括**μ*和+*μ*）；

（*）直线度：≤*μ*/*****；平面度：≥*μ*/㎡；垂直度：********* 至+********（包括*********和+********）。

*、控制系统

▲（*）运动控制：采用工控机式的运动控制器；

★（*）运动控制器底层算法代码开源：全开源（提供源代码截图需要加盖投标人公章）；

★（*）是否支持二次开发：支持；

▲（*）视觉系统是否可以选配：支持。

*、电气系统要求

（*）供电：单相**** **/****；

★（*）伺服驱动器类型：********通讯控制；

▲（*）工控机配置：***≥*核*线程，基础频率≥*.****，最大睿频≥*.****，≥***三级缓存；核显：具有集成核显，基础频率≥******，动态频率≥*.****，支持≥**@****输出：≥**内存，≥**** 固态硬盘，≥*千兆网口，带****；

（*）电控保护功能：需要配备过载保护、过流保护及接地保护；

（*）显示器：≥**寸显示器；

★（*）运动控制器系统：采用开源的*****系统；

（*）需要具有软限位及硬限位功能。

设备名称：***协作多自由度手臂

*、规格

▲（*）机器人负载：≥***；

▲（*）工作半径：≥******；

（*）机器人自重：≤****；

▲（*）关节自由度：≥*轴；

（*）额定寿命：≥******；

（*）供电电源：**** **；

▲（*）编程：拖动示教，图形化界面；

▲（*）实验平台尺寸：长≤*****，宽≤*****；

▲（*）实验平台材质：方通焊接+钣金+****以上镀铬厚度平面大板。

*、性能

（*）功耗：≤***；

▲（*）安全：≥**项可调安全功能；

（*）协作机器人认证：通过**认证（提供认证证书截图需要加盖投标人公章）；

▲（*）力测量分辨率：≤*.**；

▲（*）力控相对精度：≤*.**；

（*）笛卡尔刚度可调范围：*******/*；

（*）工作温度范围：****℃/*****% **（无冷凝）。

*、运动

▲（*）重复定位精度：**.**** 至+*.****（包括**.****和+*.****）；

（*）运动参数

轴 运动范围 最大速度

** ±***° **°/*

** ±***° **°/*

** ±***° **°/*

** ±***° ***°/*

** ±***° ***°/*

** ±***° ***°/*

** ±***° ***°/*

（*）工具段最大速度：≤*.**/*。

*、特点

（*）**防护等级：****；***洁净室等级：≥*；

（*）噪声：≤****（*）；

（*）机器人安装：任意角度；

（*）工具端*/*端口：≥*路数字输入，≥*路数字输出；工具通讯接口：*****；工具连接器类型：**工具*/*电源：*** **；

▲（*）各关节配置力扭矩传感器。

*、控制系统

▲（*）控制柜：本体集成控制器；

（*）人机交互设备：笔记本/***/示教器/拖动交互面板；

（*）安全设备：手持使能≥*路/手持急停≥*路；

（*）底座**端口：≥*路数字输入，≥*路数字输出，≥*路安全输入底座通讯接口：≥*路 ********；

（*）底座输出电源 ：*** *.**；

（*）拖动示教功能：拖动方式：笛卡尔空间/轴空间；示教方式：点位/连续轨迹；

▲（*）高动态力控：笛卡尔空间/轴空间阻抗控制；力控搜索运动规划；

（*）通讯协议：至少包含***/** *******，****** ***，******** ,****** *** ****; ********/** *******，*******，******* ** ***** *****；

★（*）外部控制接口：支持高动态外部控制；底层力/位置控制接口；机器人模型库及***

（**）协同操作：拖动示教、安全适应的受监控停止、功率与力过载限制；

★（**）支持二次开发***。

*、视觉配套

（*）具有不少于颜色算法、形状算法、轮空算法等*种视觉算子；具有深度学习算法；

（*）具有机器人视觉引导软件；软件内置轨迹规划算法。

*、功能

★（*）通过视觉定位及分类，可以控制机器人抓取对应产品放置到对应区域；

（*）视觉分类算法包含颜色算法、形状算法等常用算法。

设备名称：***精密直线电机

*、直线电机▲（*）运动精度：≤*.*****；

▲（*）最大运行速度：≥******/*；

★（*）最大加速度：≥*.**；

▲（*）编码器分辨率：≤*.*μ*；

★（*）重复定位精度：**μ* 至+*μ*（包括**μ*和+*μ*）；

▲（*）有效行程：≥*****；

▲（*）有效负载：≥****。

*、底座平台

★（*）钢结构及钣金平台；

▲（*）底座大板：≥****厚镀硬铬板；

★（*）底座长宽高（不含单轴高度）：长≤*****，宽≤*****，高≤*****；

（*）底座带脚杯及轮子，方便搬运。

*、电控

（*）电控箱在底座内部；

（*）输入电压：****,**/****；

★（*）运动控制：采用工控机式的运动控制器，提供控制器底层算法源代码( 提供源代码截图，需要加盖投标人公章）；

★（*）可以进行二次开发；

▲（*）伺服驱动器：采用********通讯式伺服；

★（*）运动控制器系统：采用开源的*****系统；

▲（*）工控机配置：***≥*核*线程，基础频率≥*.****，最大睿频≥*.****，≥***三级缓存；核显：具有集成核显，基础频率≥******，动态频率≥*.****，支持≥**@****输出, ≥**内存, ≥****固态硬盘，≥*千兆网口，带****；

（*）电控保护功能：需要配备过载保护、过流保护及接地保护；

（*）显示器：≥**寸显示器；

（**）需要具有软限位及硬限位功能。

设备名称：*** 倒立摆

*、直线电机▲（*）电机行程：≥*****；

▲（*）电机分辨率：≥***；

▲（*）最大速度：≥*.**/*；

（*）最大加速度：≥***/**；

（*）连续推力：≥***；峰值推力：≥****；连续电流：≥*.**；峰值电流：≥**.**；角度分辨率：≥*.***°。

*.摆杆

（*）长度：≥*****；重量：≤****；

（*）底座重量：≥*.***；底座高度：≥****。

*.角度编码器

（*）分辨率：≥****线；

（*）倍频系数：≥*倍频。

*、控制系统

（*）采用箱体结构，控制箱体尺寸：长≤*****，宽≤*****，高≤*****；控制箱体上侧盖板使用透明亚克力板，能直观看到控制系统的硬件电路结构；（提供控制系统实物图片，需要加盖投标人公章）；

（*）为了便于教学和维护，硬件电路需采用模块化结构，各模块化结构相互独立；

★（*）除底板外，其余硬件电路板使用插针方式安装在底板上，方便安装与拆卸。（提供控制系统实物图片，要求可以清晰看到与底板接插接口，需要加盖投标人公章）；

▲（*）主控芯片采用** ************ 及以上型号；

（*）具有上电顺序管理功能，具有可恢复的***过流保护功能；

▲（*）控制板处理器芯片采用 ** ************ 及以上型号。控制板引出不少于***引脚的硬件接口至底板；

（*）****接口：≥*组差分输入，≥**位分辨率；***接口：≥*组；***接口：≥*组；**** 接口：≥*组；

（*）*** 指示灯：电源指示灯≥*个，程序运行指示灯≥*个；数码管显示：≥*位数码管，用于显示系统状态和故障状态；

（*）电源：≥**输入，控制器内包含*.**和*.**的电源转换电路；

（**）采用开放式伺服驱动器，可通过≥*路***控制******三相全桥电路；驱动芯片采用** ************及以上型号；

（**）支持*路增量编码器、*路霍尔传感器位置采样；

（**）≥*路***和≥*路*****通信接口；

（**）工作电压支持***~*** 之间，额定电流**，最大支持**，具备硬件过流保护；驱动器至少能工作在位置环，速度环，电流环，加速度环*种模式下；

▲（**）具有过压、欠压、过流、过温保护；

（**）支持通过文件方式进行电机参数及运行参数的下载与上传；支持通过**********或****方式进行驱动器程序的下载或调试；

▲（**）支持上位机图形化调试，可进行运行模式切换；

（**）≥*路输出，≥**位精度，电压范围****到***；≥*路**输入，≥**位精度，电压范围****~***；≥*路**位增量式编码器；≥*路***通信，≥*路***通信接口；≥*路*位拨码开关；至少*路***灯；至少*路蜂鸣器。

*、人机交互软件要求

★（*）采用集成化设计，可直接在软件界面进行产品选择和实验选择（截图证明，需要加盖投标人公章）；

（*）能在同一屏幕显示至少*个波形窗口，支持窗口布局操作；支持至少任意*个********程序中的变量的实时波形及文本显示，能实时保存及回显。支持运行状态及故障状态显示；支持至少任意*个********程序中的变量的实时修改；支持显示变量名称及单位。

*、软件开发要求

为了方便教学和科研，必须采用先进的***开发方式，使用******/********图形化进行开发，可自动生成*代码；运行于*******操作系统之上，支持******/********软件和软件工具箱；提供实时代码生成组件** ******，集成于******/********环境中，实现由******/********模型自动生成** ***目标代码；提供**模块库，集成于******/********环境中，提供**模块的配置；提供编码器模块库，至少支持*路编码器信号采集；提供***模块库，*** 模块可独立工作也可工作在互补模式；提供***模块库，至少支持*路模拟信号采集，为**位精度；提供***模块库，至少支持*路模拟信号输出，范围在正负***，精度为**位；提供通信模块包括：***通信模块，***通信模块，***通信模块，***通信模块。

▲*、支持实验内容（必须在同一平台上完成）

系统认知实验；系统基础试验；系统建模与稳定性分析实验；根轨迹法校正实验；*** 法校正实验；频域法校正实验；根轨迹法复合校正实验；*** 法复合校正实验；频域法复合校正实验；状态空间极点配置实验；线性二次型控制实验；******** 自起摆实验；神经网络控制实验；模糊控制实验。

★*、教科研资源包

（*）提供详细的产品介绍、使用说明书、实验指导书、实验例程源码、硬件原理图；

（*）自动控制方向（基于******/********编程）：提供两轮智能平衡车基础外设使用以及自平衡控制相关程序；（投标文件中提供程序截图证明，需要加盖投标人公章）；

（*）串联机器人方向（基于 ******/******** 编程）：提供三轴串联机械臂仿真，正运动学、逆运动学、零力拖动程序；

（*）移动机器人方向：提供两驱差速底盘仿真，底盘运动控制程序模型、**导航功能包、视觉 **** 功能包，可实现室内建图、定位及导航功能；

（*）提供手机端教学资源，有控制与仿真、智能控制、移动底盘等课程，有不少于**期学者讲坛板块，有论文专利分享板块，有机器人爱好者社群板块。在学习中心可以查看累计学习课时、今日学习时长、连续学习天数等信息；（投标文件中提供功能截图，并能完整体现以上信息，需要加盖投标人公章）；（*）提供倒立摆学习相关的网络教学资源，至少包含基于***在倒立摆的算法部署、倒立摆系统建模与仿真、基于神经网络和滑模在倒立摆上的应用案例、一阶并联旋转双倒立摆系统的******双模态控制、两轮遥控小车倒立摆及其平衡控制方法等内容。