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LGGY-BL21X型多机器人协同与视觉感知实训生产线
品牌：理工伟业 咨询电话：010-82827827 82827835
一、产品概述
本生产线采用3台协作机器人、2套输送系统、1套视觉系统、1套PLC电气控制系统，以微波炉磁环组装生产线上的机器人上料、视觉检测与引导、机器人组装、搬运、入库、仓储管理等应用场景，以智能制造产线电子设备装调、数据监测、生产管控与运维为实施目标，可以完成电子设备组装与调试、设计编程与参数配置、数据采集与可视化应用、生产过程数智化应用、电子设备数智化运维等多项实训任务。另外，还在运算单元中完成了DeepSeek、Qwen等开源大模型的本地化部署，支持大模型技术开发、大模型+视觉、大模型+语音、大模型+机器人等多个行业场景的应用实践。
二、功能与应用场景
1.开放性实验环境
集成Python、OpenCV等运行环境，支持数字图像处理、机器视觉等算法、硬件、应用的开发和学习；提供实验所涉及的OpenCV图像处理函数的所有接口和使用说明，既可通过配置参数实现对图像的特定处理，也可新建不同的视觉项目，进行二次开发；内置的视觉软件和功能库包括物体分类识别、目标检测、OCR字符识别、缺陷检测，满足基础应用与开发教学；支持对生产线上的目标尺寸测量、缺陷检测、产品分类等应用进行开发，开展企业级实战训练。
2.开放全部源代码
开放全部软件框架和算法级源代码，支持二次开发，提供完善的实验指导书和技术文档，并提供产品相关软硬件的架构与设计方法文档。
3.图形化交互软件
2D机器视觉软件采用海康威视Vision Master视觉软件，图形化交互界面，功能图标直观易懂，采用拖拽式操作，可快速搭建视觉方案，模块运行状态独立标识，实时显示。
4.部署本地大模型
完成了DeepSeek、Qwen等开源大模型的本地化部署，即部署于本机的运算单元中，除了可以开展大模型基础应用的学习外，还可以利用大模型和配置的视觉、语音、机器人、传感器等设备进行交互，面向如智能制造、智能家居、智慧农业等典型场景，开展应用实践。
5.视觉定位、检测与识别
视觉技术在实际应用中，通常有三个方向：定位（即计算目标位置，为机器人抓取提供引导）、检测（即检测目标的缺陷，如零部件划痕、缺角等，用于进行良次品分类）、识别（即识别目标的名称，如识别不同长度的螺杆，用于进行产品种类的分拣）。
6.机器人手眼标定
为机器人引入视觉系统，使得机器人可进行自主的、智能化的运动，完成如零部件分类、物流搬运、码垛、物体分拣等功能。
7.基于视觉的机器人应用
机器人与视觉系统结合，可以对不同尺寸、外观的目标进行识别，开展目标分拣、智能码垛、物体识别、字符识别等多种基础实训项目，从而模拟生产线上的真实产品检测场景。
8.智能制造系统集成
本产品集成有3台协作机器人、1条输送线、1套2D视觉系统、2套深度视觉系统，以及多组传感器，所有组件均采用主流的通讯协议完成通讯，可以完成上料、输送、视觉自主组装、视觉检测、下料等典型智能制造场景的全流程动作。
三、主要硬件参数
1.运算单元
采用一台高性能计算机，预装Linux或Windows操作系统，部署DeepSeek、Qwen等开源大模型，并集成Python、OpenCV等运行环境，以及产品运行所需的全部软件框架和SDK，支持数字图像处理、机器视觉、机器人、大模型、电气控制等硬件或应用的开发和学习。
2.协作机器人（完全开源）
协作机器人配置3台，该机器人是专为教育科研开发的一款产品，融合AI大模型技术，且完全开源，在电机控制上，开放电机、控制器与机器人关节之间的控制源码；在运动学算法上，开放底层运动学正逆解模型的源码。通过全方位的开源，用户可以从事机器人软硬件层面的各类科研、开发工作。
3.2D视觉系统
2D视觉系统即一套标准工业级视觉系统，包括工业相机、镜头、LED光源、光源控制器等，通过视觉支架进行集成，安装于输送线一侧，为所有的静态目标检测、分析和处理提供实验的硬件环境。
4.深度视觉系统
深度视觉系统采用1台200万像素深度体感摄像头，安装于机器人末端，用于目标的精确定位与机器人引导。摄像头可兼容ubuntu，linux和树莓派等操作系统，兼容USB3.0接口协议，可进行深度信息感知、活体识别等。摄像头内置立体深度算法，可实现更准确的深度感知及更远的范围。通过校准，立体深度感知的误差率低至2%，在室内和室外环境中最远可捕获相距达10米的数据。
5.PLC控制系统
PLC控制系统采用国产汇川品牌的Easy521系列PLC，如下图所示，用于生产线相关电子设备的数据监控，以及输送线、传感器、气缸等的运行控制。
其中，触摸屏采用威纶通品牌的人机交互触摸屏幕，通过与其他相关的硬件设备结合，实现生产线的数据采集、处理和控制的任务。
6.输送线
输送线采用1套直线滑台模组，上方安装有步进电机、接近传感器、光电传感器，通过PLC接入计算机，实现对模组的启动、停止、暂停等控制，以及与视觉系统的协同等的控制，从而完成集成化系统运行时的全流程动作。
7.实训与功能模块
该生产线在功能设计上，既满足基础的机器人控制教学的需要，同时也满足智能制造方向的机器人视觉感知、电气控制、传感器控制，以及更高层次的大模型+机器人应用的需求。
四、实验（训）项目
1 机器人原理与应用
（1）协作机器人机械结构组成
（2）协作机器人核心零件认知
（3）机器人不同坐标系的变换与应用
（4）机器人直线、曲线、圆形、方形等轨迹编程
（5）机器人搬运编程
（6）机器人码垛编程
（7）机器人拆垛编程
（8）机器人抓取、分拣练习
2 机器视觉
（1）视觉系统认知
（2）像素尺寸测量
（3）物体定位和角度测量
（4）边缘长度测量与面积检测
（5）物体颜色和形状识别
（6）条码和二维码识别
（7）OCR字符分割、训练
（8）OCR字符识别
（9）基于形态学处理的产品表面缺陷检测
（10）相机棋盘格标定
（11）基于opencv的车牌识别
（12）基于模板匹配的电子产品识别
（13）基于视觉的车牌识别
（14）基于视觉的条形码识别
（15）基于视觉的二维码识别
（16）基于视觉的物体形状颜色识别
（17）基于视觉的水果识别
（18）基于图像的NanoDet目标检测模型实践
（19）基于视觉的工件缺陷检测
（20）基于视觉的证件识别
3 基于视觉的机器人应用
4 机器人柔性制造系统集成
5 数字孪生系统实训
6 大模型技术基础
7 大模型+视觉应用案例
8 大模型+语音应用案例