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六自由度机械臂(WP-M1)产品特点
●机电一体化设计，通讯供电及控制系统完全集成在模块内，体积小扭矩 大。 ●支持标准化RS485接口通讯，方便与控制系统连接。 ●关节内部集成高端TI的DSP，可快速处理指令信息及反馈位置扭矩信息。 ●支持C\C++\C#\Java\Python等多种编程语言，开发自由度高。 ●可通过软件进行虚拟运动仿真，提高开发过程中的使用安全性。
第四步：通过以上对学生合理的课时安排，组织一支专业的教学 科研团队，写出一些具有高水平的学术论文，提高实验室的整体 水平，组建一支竞赛队伍，参加机器人大赛，提高实验室知名度 和学校声誉。
配置方案
产品名称 服务机器人（单臂） 服务机器人（双臂） 智慧臂 六自由度机械臂 智慧伺服单元 智慧伺服关节单元 智慧移动平台 智慧全向移动平台（含激光、充电 桩） 足球机器人 变结构模块化运动套件（标配） GPS 陀螺仪 重载2自由度云台 电子罗盘 微软立体相机 激光雷达（80米） 合计 IARM4 WP-M1 IDM3 WP-S1 IMR WP-V1 型号 WP-R1 单价（万\台） 30 50 9.5 15 1.8 2.5 8.5 15 20 1.6 0.3 0.3 3.6 0.4 0.25 5 数量（台） 6 1 5 6 15 10 5 4 5 20 6 6 3 6 6 6 总价（万元） 180 50 47.5 90 27 25 42.5 60 100 32 1.8 1.8 10.8 2.4 1.5 30
运动范围（半径）
600mm
±90°
30°/s
角速度
30°/s
关节4
±90°
30°/s
工作电压
DC12-24V 关节5 ±120° 30°/s
夹持范围
0-120mm 关节6 ±90° 30°/s
材质
高强度铝合金 夹持器 0-120mm 1cm/s
通讯方式
USB通讯
配置理由
1、该智慧臂（IARM4）是一套具有6个自由度的典型串联式小型机械 臂，并配有小型手爪式电动夹持器，可用于工业机器人原理及应用教 学、空间机构学、机器人动力学与运动学教学，并可作为小型机器人 的执行器。 2、该智慧臂的驱动采用空心杯直流伺服，具有掉电位置锁死功能。 供电系统为DC12V-24V供电，配备了工业级控制器，还具备示教程序， 支持图形化编程、人工示教或C语言编程，配有开发指南和实验教程。 3、可以进行机械臂运动正反解运算、实现复杂PID控制、虚拟运动仿 真软件的编程、移动平台与机械手臂兼容协作、多台机械手臂协作任 务等，
3、大二第一学期：安排智慧臂和六自由的机械臂，让学生弄懂机械 臂的正反解运算、复杂PID控制、虚拟运动仿真软件的编程、移动平 台与机械手臂兼容协作、多台机械手臂协作任务等， 4、大二第二学期：配置智慧伺服单元和智慧伺服关节单元，让学生 了解舵机和电机的特点、区别和应用条件；明白减速的原理和电机驱 动的原理、熟悉掌握模块机械臂的组装搭建方法和开发编程，能够通 过关节自行搭建机器狗、机器蛇、双足机器人并编写相应的程序。
应用领域
●机电一体化专业教学实验 ●机器人运动学、动力学教学实验 ●小型机器人平台执行器 ●移动机器人平台夹持执行器
整体参数
尺寸 完全展开 670mm 关节 运动范围 最大速度
本体重量（材质）
13kg
关节1
额定负载 2kg 关节2 重复定位精度 1mm 关节3
±90°
30°/s
±90°
30°/s
配 置 理 由
04 05 06 07
01 02 03
变结构模块化套件 智慧臂
六自由度机械臂
智慧伺服单元
智慧伺服关节单元
智慧移动平台
智慧全向移动平台
08
09
智慧型服务机器人 足球机器人
变结构模块化套件 产品特点
WPBlock套件的结构均为高强度的铝合金，组装大型构型形变小，稳定 度高，传感器和执行器模块也都具备铝合金外壳，最大限度地保护内部电路 受静电和灰尘的污染。结构件与模块的连接方式采用独创“MNT”拼装接口 设计，主要特点： ●插接式配合，接口采用特殊应道工艺，靠近便可轻易滑入，手感极佳。 ●拼接后自动锁位，无需螺丝，瞬间固定。 ●拆卸时，只需定向稍加外力，即可解锁。 这种新型的拼接口是专门为了工程实训课程的应用特点所设计的，充分 考虑到课程的课时及器材的使用体验与维护难度，其主要意义为 ●无需螺丝即可实验传感器模块、执行器模块与结构件的快速拆装，在 有限的科室内可以对构型进行多次改装迭代 ●减少机械化的螺丝拆装时间，使学生专注与技术开发和排错能力的训 练，保持思路灵活，提高实训效果。 ●拼接结构易于复原与收纳，大幅降低课后调整的工作量和设备维护难 度，江邵器材耗损，避免频繁的设备故障和丢件影响到实验课程安排
2、深层次目标（1-8个月）：第一学期课结束以后，第一批学生结 课，在提升工科课程学习积极性、以兴趣来引导学生学习、让学生 实践简单的工程任务三个方面取得良好效果；部分学生通过单片机 开发、传感器应用、编写程序、编纂开放式实验报告和总结等教学 形式，接受了类似于工作单位任务的培养，为找工作积累实用的相 关实践经验，在此阶段，实验室已经形成一个设备完善、学科体系 建立，学生熟练操作掌握，具有一定科研能力，教师撰写论文的深 层次发展阶段。
天津职业技术师范大学
机器人智能技术实验室建设规划
建设 背景
公司 简介
建设 目标
建设 方案
建设 步骤 配置 方案
建 设 背 景
（1）、国务院于2015年5月8日提出了“中国制造2025”的概念， 明确将基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造作为 引领制造业变革的重要力量而大力扶持，这种强化高端制造业的 国家战略规划，是建设中国为制造强国的三个十年战略中第一个 十年的行动纲领。在此历史潮流下，各大高校加快机器人专业方 向的建设正在当时。 （2）、在国家政策的扶持和市场需求的驱动下，各大高校纷纷 建设机器人实验室、创客创新实验室等，为培养一批智能机器人 方面的专业人才而全力奋进 （3）、清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学、北京科 技大学等多所重点院校和北京石油化工学院、北京信息科技大学、 北京工商大学等多所市属市管院校、哈尔滨工业大学、国防科技 大学、广东工业大学、天津工程师范学院、福州大学、南昌大学 等部分全国院校都已经建设了机器人创新实验室
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智慧臂（IARM4）
产品特点
●供电系统为DC12V-24V供电，配备工业级控制器，具备示教程序， 支持图形化编程、人工示教或C语言编程。配有开发指南和实验教 程。 ●可以轻松灵活的加载到移动平台上。 ●体重轻、负载大、精度高。 ●具备电流/位置/速度反馈，参数灵活可调。 ●IARM4驱动采用空心杯直流伺服，具备掉电位置锁死功能。
整体参数
整臂重量 臂长 12 kg 710 mm
末端负载
1 kg
定位精度
1 mm
供电电压
24-48VDC
工作电流
10A
电机
Maxon 无刷电机
通讯接口
RS485
通讯速率
115200
开发语言
C\C++\C#\Java\Python
配置理由
1、该六自由度机械臂是一款面向工业机器人教学及相关科学研究的高 精度机械手臂，由六个自由度关节和一个机械手爪组成，各关节的驱 动电机和控制系统均集成在关节内部，体积小扭矩大，而且不需要额 外控制柜，可以轻松地搭载到移动平台上，兼容性很高。 2、该六自由度机械臂附带控制软件可以进行机械手臂运动正反解运算、 在控制实体前虚拟机械臂运动、编辑机械臂的运动序列等等，非常适 合我校相关的教学及科研应用；还可进行复杂PID控制、虚拟运动仿真 软件的编程、移动平台与机械手臂兼容协作、多台机械手臂协作任务 等， 3、与其余公司的机械手臂相比较，该款机械手臂外观优美，性能指标 和应用范围与我校老师的应用要求非常相符，而且性价比很高，经过 前期考察与分析，该款机械手臂，为众多同类型产品中最适合我校做 实验、科研和技术开发的产品。
建 设 目 标
03 02 01
04
终极目标
成熟目标
深层次目标 初步目标
1、初步目标（1-6个月）：实验室整体设备补充完成后，通过专业技 术人员的培训，教师对机器人设备的使用和开发过程熟练掌握。然后， 教师通过自主学习和公司技术支持，深入掌握相关教学内容，达到可 以开课的程度。并完成相关实验课的大纲、教案，完成开课的教学条 件准备，在此阶段将我校实验室初步建成一个具有实验设备教材基本 齐全、教学实验正常进行的初级实验室。
5、大三第一学期：安排服务机器人，让学生理解服务机器人的自主 定位与导航、深入了解激光雷达 SLAM 技术构建地图的原理、摄像头 的识别和机械手臂的抓取、基于步态的移动跟随、基于肢体和语音 的人机交互等：全面理解服务机器人的开发编程和复杂控制。 6、大三第二学期，配置足球机器人，了解基于网络和视觉的多机协 作，让学生实际参与到应用中，留出空间，让学生组织参加足球机 器人的比赛，实现从理论到实际的结合
第二步：邀请专业技术人才对老师进行培训，建设科学合理的教学体系， 将实验操作与理论学习优化搭配，配套操作实验室、实验课件、实用教 材、授课讲稿以及课程体系安排和教学。
第三步：按照难易程度，进行有步骤、有条理、层次分明、重点突出的课时安 排： 1、大一第一学期：给学生安排模块化运动套件，让学生掌握组装模块小车的 拆卸方法、单片机的控制原理、基于传感的小车运动控制算法和简单的图形化 编程，培养学生的对机器人认识的初步能力。 2、大一第二学期：给学生安排智慧移动平台和智慧全向移动平台，让学生能 够理解基于PC的控制原理和编程，熟悉两轮差动、四轮差动、三轮全向、单轮 驱动算法等运动控制理论，了解室外基于激光的特征导航、惯性导航、多种传 感器相互融合等，更深层次地去理解人可以根据经费、人力情况，开展机 器人设计、机器人舞蹈、机器人擂台赛、家庭服务机器人比赛和足 球机器人比赛等课程竞赛，在这个过程中争取产生优秀作品。同时， 可以考虑选拔优秀的、动手能力强的学生，组织参加国家级的机器 人竞赛。前期以舞蹈赛、机器人武术擂台赛等难度较低的竞赛为主， 部分优秀学生可以进入研究课题，并陆续发表科研论文。在此阶段， 将我校实验室建成一个集教学、实验、科研、机器人竞赛为一体的 成熟实验室，在整个天津市职业院校中成为拥有强大实力、首屈一 指的知名实验室。