(一)项目概况
天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院设有人工智能、自动化及自动化(机器人技术教育方向)、测控技术与仪器及测控技术与仪器、电气工程及其自动化等本科专业。其中自动化专业是国家高等院校特色专业建设点、天津市品牌专业、天津市优势特色专业、天津市一流本科专业建设点,测控技术与仪器专业为天津市战略新兴产业专业、天津市应用型建设专业、天津市一流本科专业建设点。其学院重点实验室主要研究方向之一为机器人系统与智能控制技术研究,主要研究机器人之间的协同控制、编队与围捕等问题;研究自然时变流场和多机器人环境下对机器人嗅觉多元定位技术;开展工业机器人视觉引导精确定位控制方法研究。自动化系、测控系、人工智能及实验室部门的师资能力水平在天津市高校人工智能研究领域属于较好层次。
本项目实施后将在人工智能领域达到同类型院校的先进水平,能够较好地满足人工智能相关专业日常教学、实验实训、研究开发、竞赛实践等需求,系统提升学生的应用水平和操作水平;此外该系统还可以为计算机、机械、机电一体化、机器人等相关专业学生提供教学和实训支持,进一步提高设备的利用效率,形成从本科到研究生(包括硕士和博士)的全层次人才培养体系确保人工智能及机器人领域的人才梯队建设。
(二)技术要求
序号 |
标的名称 |
数量 |
技术要求 |
所属行业 |
1 |
▲“新工科”实践教学系统 |
1套 |
一、视觉机器人平台(28套) 1、尺寸:345(±5)mm×225(±5)mm×115(±5)mm,重量1.75(±0.05)KG。 2、材质:铝合金+PC/ABS塑胶。 ★3、控制方式:支持2.4G群控,支持两种步态算法,慢走≥5厘米/秒,快走≥15厘米/秒。 4、控制器:采用高性能STM32核心,板载储存空间≥128M,带有过载保护,支持MPU6050姿态检测。 ★5、编程平台:兼容PC端编程软件,Linux,支持ROS和Python编程。 ★6、自由度:共≥17个自由度,头部≥1个关节,肩部≥1个关节(共两只),手臂≥2个关节(共两只),腿部≥4个关节(共两只),脚部≥1个关节(共两只)。 ●7、舵机:≥17个强扭矩伺服舵机;运动范围:≥180°;精度:≤1°;速度:≥461°/S。 8、电池:≥7.4V,容量≥3200mAH。 9、音频输出:≥1.5W,机体带有MP3模块或扬声器,支持音乐播放。 ★10、传感器:内置≥3个传感器,包含地磁传感器、头部摄像头和胸部摄像头,机体前胸自带≥2个磁吸传感器扩展口。 11、配套传感器:配套≥10个外置传感器相互配合完成不同的场景任务。 输入模块: 火焰传感器:识别火焰。 光敏传感器:识别环境光源强度。 温度传感器:探测环境温度。 湿度传感器:探测环境湿度。 气敏传感器:检测特定气体。 触摸传感器:感应人体触摸。 人体红外传感器:感应人的远近。 碰撞开关:感应碰撞。 输出模块: LED灯:可实现常亮、闪烁等多种编程。 风扇:可实现编程控制转动。 12、摄像头:镜头≥60度,≥500万像素; 13、手柄操作: 尺寸:155mm×110mm×55mm(±5mm) 无线通信手柄,支持2.4G连接 按键:≥2个摇杆,≥12个自定义按键,≥3个功能按键 模式切换:可以切换≥四种模式分别为,兼容模式、拳击模式、足球模式、表演模式等。 |
工业 |
二、竞赛资源系统(1套) 1.竞赛场地:场地平滑耐刮,尺寸为4100(±5)mm×2300(±5)mm。碍墙道具:EVA障碍墙数量≥8面,障碍墙规格尺寸,分别为200(±5)mm×350(±5)mm×50(±5)mm、400(±5)mm×350(±5)mm×50(±5)mm、600(±5)mm×350(±5)mm×50(±5)mm。高台和台阶均由木板组成,组成台阶的木板尺寸为400(±5)mm×150(±5)mm×20(±5)mm,组成高台的木板尺寸为600(±5)mm×400(±5)mm×30(±5)mm。资源块道具:资源块分尺寸分别为70(±5)mm×70(±5)mm×70(±5)mm和100(±5)mm×100(±5)mm×100(±5)mm。 2、场地:尺寸为360(±0.5)cm×240(±0.5)cm,场地平滑耐刮;能量块挡板:1200(±5)mm×300(±5)mm×20(±5)mm,EVA能量块放置台尺寸为120(±0.5)cm×50(±0.5)cm×31(±0.5)cm,能量块:尺寸为20(±0.5)cm×20(±0.5)cm×20(±0.5)cm的海绵方块;围挡:场地专用围挡。 3、协作机械臂(4套),轴数:4,最大负载:≤500g,工作范围≤320mm,重复定位精度:0.2mm,电源电压:100-240V,50/60Hz,电源输入:12V/7AD,通信接口:USB,功率:≤60W,环境温度:-10℃-60℃,运动范围轴1底座:-90°~+90°;轴2大臂:0°~+85°;轴3小臂:-10°~+95°;轴4旋转:-90°~+90;最大速度:(250g负载) 轴1底座:≤320°/s;轴2大臂:≤320°/s;轴3小臂:≤320°/s;轴4旋转:≤480°/s;应用程序软件:DobotStudio、Repetier Host、Grblcontroller3.6、DOBOT Blockly;SDK:提供通信协议与函数库,扩展接口I/O:10路可配置为模拟信号输入或者PWM输出,电源输出:4路可控12V电源输出,运动控制:2路步进电机驱动接口,净重(机械臂与控制器):≤3.4Kg,底座尺寸≤158mm×158mm。 |
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三、系统软件(1套) ★1、软件环境支持:C/C++、Python3.5+、Opencv、Opencv-Python、RealSense™ SDK 2.0、TensorFlow;内置多种编程环境和编程语言,支持机器人动作、视觉识别、路径规划、步态算法等多种类型的开发。 ★2、支持Windows、Mac多平台,开放扩展接口可调用多种外置传感器,辅助实现深度的场景化功能定制。 ★3、支持模块化编程和可视化的动作编程。 4、支持移动端操作及演示。 |
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四、教学设备支撑平台(1套) 1.支持手机、PAD、电脑多种形式投屏 2.面积:≥7.37m²,箱体/模组总数:≥144 3.像素点间距:≤1.8mm 4.单元板分辨率:≥14792Dots 5.刷新率:≥3840Hz,支持通过配套控制软件调节刷新率设置选项 6.像素构成:1R、1G、1B 7.整屏平整度:≤0.04mm 8.白平衡亮度:0-700cd/㎡可调;亮度调节:0-100%亮度可调,256级手动/自动调节,屏幕亮度具有随环境照度的变化任意调整功能;亮度均匀性:≥99% 9.色温800K-18000K可调;白平衡状态下色温在6500K±5%;色温为6500K时,100%75%50%25%档电平白场调节色温误差≤100K" 10.水平视角≥170°;垂直视角≥170° 11.对比度≥8500:1 12.灰度等级≥14bit,红绿蓝各256级,可达16384级;采用EPWM 灰阶控制技术提升低灰视觉效果,100%亮度时,14bit灰度;70%亮度,14bit灰度;50%亮度,14bit灰度;20%亮度,12bit灰度,显示画面无单列或单行像素失控现象;支持0-100%亮度时,8-14bits灰度自定义设置 13.峰值功耗≤300W/m²;平均功耗≤120W/m² 14.支持14bit精度的色度、亮度一体化逐点校正; 15.支持所有常规芯片、PWM芯片和灯饰芯片; 16.支持静态屏、1/2~1/64扫之间的任意扫描类型; 17.支持任意抽点,支持数据偏移,可轻松实现各种异型屏、球形屏、创意显示屏; 18.单卡支持≥16组RGB信号输出; 19.单卡带载128×512,256×256; 20.支持DC 3.3V~6V工作电压。 21.≤4.5V节能电源 22.输入电压:≤264VAC 23.额定输出电流范围:≤40.0A 24.输入电流:≤3A 25.转换效率:≥87% 26.功率因数:0.95@220Vac 27.满足电磁兼容性及可靠性要求 28.5类视频输入接口:2×HDMI1.4,1×DVI,1×VGA,1×CVBS;1路u盘输入 29.带载≤260万像素,≤3840点,≤2000点 30.输入分辨率≤1920×1080@60Hz,支持分辨率任意设置 31.支持4路千兆网口输出,支持单机或双机冗余备份 32.支持对视频信号任意切换,裁剪,拼接,缩放 33.支持独立音频输入,独立音频输出;HDMI、U-DISK音频解析输出 34.支持HDCP1.4高带宽数字内容保护技术 35.支持亮度和色温调节 36.支持OSD 37.支持红外遥控器控制 38.高清数字信号像素:≤1920×1080 39.机柜高1800mm×宽850mm×深390mm±5mm偏差,金属材质,厚度≥0.5mm平开式 |
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五、机器人追踪系统(1套) (一)机器人追踪系统 1.处理器内部集成天线,传输距离≤50米。 2.支持串口通信,9600/19200/38400/76800/115200多种波特率可供选择。提供0~80可任意配置信道,提供0~255可任意配置网络ID; ★3.提供4种可配置空中传输速率250Kbps/500Kbps/1Mbps/2Mbps,支持0dBm/2dBm/4dBm/6dBm/8dBm/10dBm 6个发射功率等级任选,支持低功耗模式支持点对点和点对多传输,单包数据≤230bytes。 4.支持视角切换,正向视角和自由视角,多角度多方位观察虚拟仿真过程。 ★5.内置提供多种模型≥30种迷宫模型、机器人模型和障碍物模型。 6.提供3种以上内置智能算法,包含搜索法则,高效解析数据,实现最优数据计算。 7.开放调试接口,单步调试和整体调试等辅助程序设计。内置代码编辑,可在虚拟仿真中进行Python代码编写。 ★8.集成串口通信,搭配收发器,实现与迷宫机器人的无线通信。 9.跨平台运行,包括Windows、Mac OS和Linux。 (二)智能多模网关:支持Zigbee、Wi-Fi、蓝牙连接,内置Wi-Fi双天线,传输距离≥200m²。 |
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六、多功能中控台(1套) 1.钢木结合,防火板,防火、防尘、防水、耐刮花。角度可以调节。 2.主体采用≥1.5mm冷轧钢板,配隐藏式滑轨抽拉抽屉,可容纳键盘、中控控制面板。键盘架下方为储物抽屉。 3.内部采用机柜式标准设计,带隔板,中控及功放等设备可以固定安装起来,其他设备可放在隔板上面。 |
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七、ROS开发平台(7套) ★1.产品形态:双足仿人形机器人,身高≥60cm。 ★2.自由度:全身≥22个自由度,包括头部2个自由度(可以实现低头、抬头、左右转头),手部3个自由度、手爪1个自由度(共8个自由度,可以实现物体抓取),肩部1个自由度(共2个自由度,可以实现肩部转向运动),胯部1个自由度(共2个自由度,可以实现原地左右转向运动),腿部4个自由度(共8个自由度,可以实现双足行走),整机无轮式结构质量。 ★3.腿部舵机参数:堵转扭矩≥7n·m;外壳材质:铝合金外壳;齿轮组:钢制齿轮组;马达:空心杯马达;采用半双工总线控制算法,通讯速率≥1Mbps,控制参数可调,带电流保护,过热保护。 ★4.胯部左右舵机和肩部前后舵机参数:堵转扭矩≥4n·m;外壳材质:铝合金外壳;齿轮组:钢制齿轮组;马达:空心杯马达;采用半双工总线控制算法,通讯速率≥1Mbps,控制参数可调,带电流保护,过热保护。 5.手部、头部舵机参数:堵转扭矩≥1n·m;外壳材质:塑胶外壳;齿轮组:钢制齿轮组;马达:铁芯杯马达。 6.机械手夹:堵转扭矩≥0.5n·m;减速箱齿轮:铜齿;外壳:塑料。 7.默认行走速度:≥7cm/步;≥10cm/s。 8.仿人形机器人能实现上下楼梯、自平衡、声源定位、人脸识别、语音交互、语音控制、S形路径规划等功能。 9.内置主机参数不低于NUC;CPU不低于第八代i3;内存:≥DDR4 8G内存(最高可扩展32G);存储容量:≥120G SSD。 10.下位机控制板:STM32。 11.电池:容量≥3900MAh。 12.扩展接口应支持:DC电源口、网口、HDMI接口、磁吸接口、USB 2.0≥1、USB 3.0≥3。 13.摄像头:支持双摄像头,包括一个高清摄像头和一个结构光深度摄像头。 14.高清摄像头视场角≥70度;高清摄像头视野范围:单目摄像头视野范围在地面脚的前部。 15.结构光深度摄像头:D435结构光深度摄像头;景深/红外:每秒60帧时,分辨率≥640×480;RGB(红绿蓝):每秒30帧时,≥1080P;结构光深度摄像头功能:物体识别、定位和追踪;结构光深度摄像头视野范围:机器人正前方。 16.内置传感器至少含以下部分:结构光深度摄像头、激光距离传感器、3轴陀螺仪、3轴加速度传感器、脚底压力传感器等; ●17.外置传感器至少含以下部分:火焰传感器(外置)、人体红外传感器(外置)、温度传感器(外置)、触摸传感(外置)、光敏传感器(外置)、刺激性气体传感器(外置)等,外置传感器通过磁吸连接方式,可以在机器人上直接插拔使用。 18.应具有扬声器和麦克风。 ●19.麦克风:头部采用6向mic阵列,利用麦克风阵列的空域滤波特性,有效抑制空间噪声。远场范围内准确收音,支持声源定位。 20.系统参数:Linux Ubuntu 16.04 LTS 64bit;支持内置环境的更新。 21.支持ROS系统,内置Kinetic系统,支持系统更新、开发和升级。 |
说明:项目需求书中,带“★”标记的内容为实质性条款,投标人对标“★”内容不得有负偏离,否则做无效投标处理。
加注“▲”号的产品为核心产品,任意一种核心产品为同一品牌时,按照本项目招标文件第二部分五、评标方法及中标人的产生办法中第(五)款执行。