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机器视觉与机器人集成竞赛实训台

2套

1.1 总体功能要求

★本设备为世界职业院校技能大赛竞赛级实训平台，应融合六轴工业机器人/协作机器人、2D/3D视觉系统、深度学习、智能控制等技术，应覆盖世界职业院校技能大赛“智能装备应用赛道”及“人工智能赛道”所考查的核心技术能力，包括但不限于：工业机器人编程与调试、机器视觉系统搭建与应用、PLC与机器人协同控制、视觉引导与抓取、手眼标定、深度学习模型训练与部署等。设备选型应具备通用性和可扩展性，能够灵活适应大赛赛项调整的需求。设备应同时满足日常实训教学、技能竞赛训练、社会培训与鉴定考核等多元需求。

1.2 工业机器人/协作机器人本体

1）机器人类型：六轴串联关节型工业机器人或协作机器人；

2）最大负载：不低于5kg；

3）工作半径：不低于900mm；

4）重复定位精度：不低于±0.02mm；

5）工作最大速度：不低于3m/s；

6）轴运动参数：

（1）轴1：工作范围不小于-360°到+360°，最大速度不低于180°/s；

（2）轴2：工作范围不小于-360°到+360°，最大速度不低于180°/s；

（3）轴3：工作范围不小于-160°到+160°，最大速度不低于180°/s；

（4）轴4：工作范围不小于-360°到+360°，最大速度不低于180°/s；

（5）轴5：工作范围不小于-360°到+360°，最大速度不低于180°/s；

（6）轴6：工作范围不小于-360°到+360°，最大速度不低于180°/s；

7）额定功率：不大于150W；

8）额定电压：不大于DC48V；

9）末端接口：

（1）数字输入：不少于2路；

（2）数字输出：不少于2路；

（3）模拟量输入AI：不少于2路；

（4）RS485（复用2路AI）：不少于1组；

10）■机器人末端具有不少于5个功能按键及指示灯，方便用户手动操作。按键功能包含但不限于：上下使能、拖动示教、轨迹录制、轨迹复现、末端控制等。指示灯不少于4种颜色（包含但不限于蓝、绿、黄、红）和2种功能体现（包含但不限于闪烁、常亮）。【提供视频演示】；

11）■机器人可支持多种终端控制方式，包含但不限于手机、平板、电脑、示教器。【提供视频演示】；

12）■可配置覆盖于机器人关节和手臂上的主动安全装置，当机器人在运动过程中遇到障碍物（包含但不限于人体、金属和非金属物品）时，在确定障碍物迫近的距离后，机器人可根据确定的迫近距离执行对应的运动策略，其中，运动策略可包括暂停、减速、避障等。【提供视频演示】；

13）机器人支持视觉动态追踪功能，用于机器人动态抓取运动中的工件；

14）★产品通过可靠性认证、功能安全认证。【提供盖章认证证书相关证明材料】；

15）本体重量：不大于25kg；

16）防护等级：不低于IP54；

17）材质：铝合金，ABS塑料；

18）工作环境：0℃~45℃；

19）应用软件：支持不少于3个编程软件平台。

1.3 机器人控制器

1）输入电源：100~240V AC，50/60Hz；

2）输出电源：48V DC，MAX 20A；

3）控制器接口：

（1）数字输入DI：不少于16路；

（2）数字输出DO：不少于16路（可复用为DI）；

（3）模拟量输入AI：不少于2路；

（4）模拟量输出AO：不少于2路；

（5）编码器输入：不少于1组；

4）通讯方式：TCP/IP，Modbus TCP，无线网络；

5）示教方法：APP、电脑、手持示教器；

6）编程语言：脚本/图形化；

7）安装方式：落地式；

8）工作环境：温度：0℃~45℃，湿度：≤95%，且无凝露；

9）防护等级：不低于IP20；

10）安全功能：紧急停止功能、预留外部安全接口（可通过I/O接口控制）保护性停止接口，自动运行远端确认接口功能等。

11）支持与主流品牌PLC（如西门子、三菱、汇川等）进行通信与集成编程，满足大赛中PLC与机器人协同作业的考核要求。

1.4 2D/3D视觉系统

1）2D工业相机：

（1）分辨率：不低于500万像素；

（2）最大帧率：不低于19fps；

（3）数据接口：Gigabit Ethernet（1000Mbit/s）；

（4）支持自动曝光、手动曝光、一键曝光；

（5）支持PoE供电；

（6）防护等级不低于IP40。

2）双目3D相机：

（1）净距离（CD）≤200mm；

（2）测量范围（MR）≥4800mm；

（3）视场角不小于84°×55°；

（4）深度检测精度≤1.5%@0.2m~3m；

（5）分辨率不低于1280×720@30fps；

（6）数据输出类型：左IR图、右IR图、RGB彩色图、深度图；

（7）数据接口：USB3.0，兼容USB2.0。

3）镜头： 定焦，焦距8mm或12mm（可选），C接口，光圈可调，靶面尺寸不小于1/2.5″。

4）光源： 无影环形光源，白色，支持亮度调节，照射面积不小于1平方米。

1.5 竞赛与实训功能模块

1）设备应包含但不限于以下功能模块：

（1）视觉引导机器人抓取模块：支持基于2D/3D视觉的目标识别与定位，引导机器人完成工件抓取、搬运、码垛等任务；

（2）视觉检测模块：支持表面缺陷检测、尺寸测量、字符识别、条码/二维码识别等工业视觉检测任务；

（3）深度学习应用模块：支持图像分类、目标检测、缺陷检测等深度学习模型的训练、部署与推理应用；

（4）机器人装配与分拣模块：支持机器人基于视觉引导完成工件的自动装配、分拣与分类任务；

（5）动态追踪与抓取模块：支持机器人视觉动态追踪功能，实现运动中的工件识别与抓取；

（6）手眼标定模块：支持机器人手眼标定功能，实现视觉系统与机器人坐标系的精确转换。

2）★设备应能覆盖世界职业院校技能大赛相关赛道（含智能装备应用赛道、人工智能赛道等）所考核的核心技术能力，包括但不限于：

（1）平台系统硬件装调；

（2）机器视觉系统软件装调；

（3）PLC控制系统编程；

（4）视觉算法与深度学习算法调试；

（5）整体联调；

（6）职业素养考核。

投标人应说明所投设备在赛项调整时的适配方案，包括但不限于：软件功能模块的可扩展性、末端执行器的可更换性、编程接口的开放性等。

3）设备应能覆盖2026年世界职业院校技能大赛人工智能赛道中“计算机视觉应用”与“工业AI场景落地”考核模块，以及智能装备应用赛道中“工业机器人与PLC集成应用编程调试”“工业相机使用”等考核内容。

1.6 算法平台与软件

1）系统需具备自主知识产权，正版软件；

2）系统应提供完整的软件安装和操作手册；

3）算法平台应提供不少于1000个视觉算法工具；

4）支持视觉定位、识别与读码、检测功能、深度学习功能、3D测量功能等完整视觉算法体系；

5）支持与机器人控制器实时通信，实现视觉引导与机器人协同作业。

1.7 配套教学资源

1）包含竞赛级实训指导手册1本，内容涵盖视觉系统搭建、机器人编程、手眼标定、视觉引导抓取、缺陷检测等竞赛核心技能点；

2）包含课程资源1套，包括PPT课件（不少于20个）、操作视频（不少于15个）；

3）提供不少于5个完整的竞赛级实训案例，案例应覆盖但不限于视觉引导搬运、分拣、装配、检测、码垛等典型工业场景。投标人应承诺，在赛项规程发生重大调整时，免费提供新增或更新不少于2个与最新赛项要求相匹配的实训案例。

1.8 竞赛实训台配套附件

1）快换夹具套装：

（1）气动快换盘主盘1套（含安装底座），副盘不少于3个，支持机器人末端工具的快速更换；

（2）配置不少于3种末端执行器，至少包含：气动夹爪1套（用于工件抓取）、吸盘组件1套（用于平面物体吸取）、专用工具1套（用于竞赛特定任务）；

（3）快换盘重复定位精度不低于±0.02mm，锁紧力不低于100N。

2）竞赛实训工件套装：

（1）提供不少于5种不同类型的实训工件，包含但不限于：圆形工件、方形工件、异形工件、颜色识别工件、字符识别工件；

（2）每种工件数量不少于10个，材质为铝合金或工程塑料，表面经阳极氧化或亚光处理，减少反光对视觉识别的影响；

（3）提供工件托盘/料盘不少于2套，用于工件存放与定位。

3）手眼标定工具套装：

（1）提供手眼标定板1块，陶瓷或玻璃材质，棋盘格或圆点阵图案，图案精度不低于0.01mm；

（2）提供标定专用支架及安装附件1套；

（3）提供手眼标定软件功能模块，支持眼在手上（Eye-in-Hand）和眼在手外（Eye-to-Hand）两种标定模式。

4）易损备件包：

（1）气动夹爪备用手指不少于2套；

（2）吸盘备用吸嘴不少于5个；

（3）气动接头、气管等耗材不少于1批。

5）配套工具箱：

（1）配备专用工具箱1个，用于收纳上述附件及工具；

（2）箱体材质坚固耐用，具备分区收纳功能，方便实训室管理。

1.9 设备可扩展性与赛项适应性要求

1）设备应具备良好的可扩展性，支持通过软件升级、末端执行器更换、工件套装替换等方式适应不同赛项的考核要求；

2）机器人控制系统应开放标准编程接口，支持用户根据赛项需求自主开发应用程序；

3）视觉算法平台应支持自定义算法模块的导入与部署，不限制用户仅使用预装功能；

4）★投标人应承诺在中标后至设备质保期内，如遇世界职业院校技能大赛赛项或规程发生重大调整，免费提供不少于1次的软件功能适配或升级服务，确保设备持续满足参赛需求。【提供承诺函】

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附件

2套

2.1 总体需求

为确保竞赛实训台正常运转，需提供设备必须的周边元件。

★2.2 基本配置

2.2.1 电源

配电系统：配有一个总开关（带有漏保功能）；各个单元模块的配线前配有独立开关（带有漏保功能）。

2.2.2 气泵

供电电压：AC220/380；气压≥0.6Mpa；流量≥10L/s；配有空气过滤器、减压阀。

2.2.3 气路

模块单元配有独立空气过滤器、减压阀；模块单元气源管路直径不低于10mm。