自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)設(shè)備控制模塊訓(xùn)練工作單元
該工作單元包含若干個(gè)可以與工作站自由組合的訓(xùn)練模塊，任一或多個(gè)工作模塊可以與其中一個(gè)或多個(gè)工作站搭建成一條線體，從而實(shí)現(xiàn)競(jìng)賽訓(xùn)練課題的多樣化和復(fù)雜性。
一、課程資源制作工具（軟硬件，需提供軟件部分符合以下功能的“計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品登記測(cè)試報(bào)告”）
1）界面：按鈕中文標(biāo)識(shí),方便學(xué)習(xí)。
2）兼容性：支持xp,windows7,win10。
3）書寫及切換：可以在屏幕上,word,ppt上進(jìn)行書寫，并能夠切換到鼠標(biāo)進(jìn)行操控；多種書寫模式包括：鉛筆；毛筆、虛線筆、熒光筆。
文字：在屏幕上雙擊鼠標(biāo)或者拉拽出書寫范圍，即可在輸范圍內(nèi)輸入文字，可以選擇手寫輸入或者鍵盤輸入。
手寫：可以調(diào)出手寫輸入法，通過手寫識(shí)別，輸入文字。并且可以自定義調(diào)整字體。
插入：從外部導(dǎo)入圖片或者flash到屏幕界面或者白板界面。
4）標(biāo)注功能：可以改變筆跡的屬性樣式，比如顏色和筆跡的粗細(xì)。
5）電子白板：定義背景色、框選拖動(dòng)（可以對(duì)白板上的筆跡區(qū)域進(jìn)行選取，選取以后可以縮小、放大并能拖動(dòng)選取區(qū)域）；拖拽工具、上一頁、下一頁、保存。
6）實(shí)物展臺(tái)：可以外接高拍儀等攝像設(shè)備，并將所捕捉的圖像生成圖片或直接導(dǎo)出到電腦桌面進(jìn)行標(biāo)注，并可以直接捕捉攝像設(shè)備的影像，并同步錄制生成為視頻。功能包含：攝像設(shè)備選擇、畫質(zhì)、框選、抓拍（將選擇的圖像抓拍成圖片并保存到指定磁盤目錄）、導(dǎo)出、錄制。
7）幾何工具繪制：虛線、圓形、三角形、舉行、直線、正方體、圓柱體、箭頭。
8)學(xué)科工具：提供各種教學(xué)工具，比如：直尺、圓規(guī)、量角器等
9)素材庫：提供圖片、動(dòng)畫等素材，可以直接插入到屏幕中；素材庫中包括：學(xué)科圖形素材、圖片素材；動(dòng)畫素材；背景素材。
10)PPT插件：進(jìn)入PPT直接對(duì)PPT進(jìn)行講解錄屏；可兼容office2007到office2013；任意方式打開PPT都可以切換到PPT插件模式；能夠進(jìn)行書寫和鼠標(biāo)的切換,在哪一頁書寫，筆記對(duì)應(yīng)哪一頁；配有書寫平滑的實(shí)心筆，選擇后可在屏幕上書寫字跡；可以直接在PPT插件上開始錄屏和保存；可以在錄制過程中可以支持開啟多個(gè)攝像頭，隨時(shí)開啟或關(guān)閉攝像頭；可以在錄制的過程中對(duì)屏幕局部進(jìn)行放大錄制，并可以恢復(fù)初始錄制范圍退出之后，筆記可以保存在PPT中。
11)屏幕錄制：可以將屏幕上的操作同步進(jìn)行錄制，并可以同步錄制麥克風(fēng)（或電腦自帶揚(yáng)聲器）輸入的聲音，并合成視頻。
12)音視頻文件：在播放器中畫質(zhì)清晰,播放，放大，縮小無明顯變形,色彩逼真；屏幕錄制的時(shí)候能夠把操作工具條自動(dòng)過濾掉；視頻采樣速率：>=25幀/秒；錄制幀率：在5至25幀率范圍內(nèi)，自定義設(shè)置錄制幀率；視頻可以導(dǎo)出為AVI、MP4、FLV；可以錄制電腦播放（揚(yáng)聲器）的聲音；可以同時(shí)錄制麥克風(fēng)與揚(yáng)聲器的聲音；音頻采樣率：22KHZ以上；生成AVI大?。涸?024*768分辨率下每分鐘<10M；轉(zhuǎn)化MP4大?。涸?024*768分辨率下每分鐘<5M。
13)錄屏功能：支持全屏錄制、自定義錄制、固定錄制范圍、聲音調(diào)試、錄制透明窗體、視頻加水印、在線講堂（可以錄制攝像頭，并可以調(diào)整攝像頭的大小、在屏幕上顯位置?？梢栽阡浿七^程中通過鼠標(biāo)拖動(dòng)隨意移動(dòng)攝像頭在屏幕上的位置和大小，并能在任何錄制狀態(tài)下隨時(shí)開啟和關(guān)閉攝像頭）、變焦錄制、開始/暫停錄制、停止錄制、視頻合成預(yù)覽。
14)視頻編輯：對(duì)生成的AVI視頻進(jìn)行后期的編輯。
視頻轉(zhuǎn)碼：可以將AVI格式視頻轉(zhuǎn)碼為MP4、FLV格式，支持批量轉(zhuǎn)碼。
視頻配音：可以對(duì)AVI格式的視頻進(jìn)行后期配音，可選擇局部或者整個(gè)視頻配音,可顯示音頻軌跡。同時(shí)還可以制作背景音樂，聲音大小循環(huán)都可以控制。
視頻刪除：對(duì)視頻中的某段或某幾段進(jìn)行刪除處理。
視頻切分：可以對(duì)AVI格式的視頻進(jìn)行切分，可同時(shí)進(jìn)行多段切分。并保證視頻生成后音視頻無錯(cuò)位。
視頻合并：將兩個(gè)或多個(gè)視頻進(jìn)行合并生成一個(gè)視頻。
制作視頻封套：可以給視頻增加片頭和片尾?？梢酝ㄟ^PPT導(dǎo)入方式將片頭、片尾自動(dòng)插入到視頻的前后?；蛘咄ㄟ^圖片插入的方式，分別將片頭圖片和片尾圖片插入到視頻的前后。并可以設(shè)置片頭和片尾在視頻中播放的時(shí)間,必須保證制作之后音視頻無錯(cuò)位。
添加字幕：支持逐一添加和批量導(dǎo)入添加字幕兩種模式?？稍O(shè)置字幕的樣式，并可以導(dǎo)出字幕，后期可進(jìn)行再編輯。
擴(kuò)音：可以將生成后視頻的聲音進(jìn)行放大處理。
水?。嚎梢越o錄制好的視頻后期加上文字、圖片水印，并能指定水印出現(xiàn)的位置。
15)快照截屏：對(duì)屏幕進(jìn)行快照截圖；區(qū)域快照、全屏快照。
16)高拍儀應(yīng)用：
工具條顯示設(shè)置：可以設(shè)置主界面工具條縱向顯示或者橫向顯示。
快捷鍵設(shè)置：可以啟動(dòng)或關(guān)閉快捷鍵。
隱藏：可以設(shè)置最小化到托盤或懸浮圖標(biāo)?？俊?/p>
開機(jī)啟動(dòng)：可以設(shè)置開機(jī)自動(dòng)運(yùn)行開啟軟件。
二、杯體、杯蓋供料倉模塊
1、功能：模塊可以分離迭放料桶管道內(nèi)的杯體工件、杯蓋工件。由一個(gè)雙作用氣缸將其逐個(gè)推出。
結(jié)構(gòu)組成：需有透明有機(jī)玻璃圓筒，型材基體，橢圓地腳盤，門式井架，推料舌塊，柱型氣缸，電磁閥模塊，、傳感器、電氣接口模塊等組成。
2、主題：分離，通過料倉的結(jié)構(gòu)，可以對(duì)程序設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單和復(fù)雜主題進(jìn)行教授。迭放料倉模塊內(nèi)可使用不同的工件、蓋子或標(biāo)簽片。
技術(shù)數(shù)據(jù)：
工作壓力：≥600kPa（6bar）
電源電壓：24VDC
圓形工件尺寸：最大40mm
外形尺寸：200x90x350mm。
3、培訓(xùn)內(nèi)容：
氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)
傳感器技術(shù)：電磁限位開關(guān)，光學(xué)傳感器
管路連接和接線連接
三、擺動(dòng)搬運(yùn)手模塊
1、功能：可以以水平擺動(dòng)方式，將工作在兩點(diǎn)之間的工件進(jìn)行搬運(yùn)。
模塊結(jié)構(gòu)組成：弧形夾爪，旋轉(zhuǎn)氣缸，滑塊治具氣缸，限位器、型材基體，橢圓地腳盤，氣閥島模塊，傳感器、電氣接口模塊等組成。
主題：搬運(yùn)及工作點(diǎn)位控制，由弧形夾爪夾緊工件，旋轉(zhuǎn)氣缸執(zhí)行工件搬運(yùn)，終端緩沖確保運(yùn)動(dòng)裝置平緩達(dá)到終端位置。
2、技術(shù)數(shù)據(jù)：
工作壓力：≥600kPa（6bar）
電源電壓：24VDC
圓形工件尺寸：最大40mm
外形尺寸：≥150x130x190mm
3、培訓(xùn)內(nèi)容：
氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)
傳感器技術(shù)：電磁限位開關(guān)，
管路連接和接線連接
理解控制回路
緩沖定位
PLC編程
調(diào)試運(yùn)行
四、皮帶輸送機(jī)
1、功能：可以實(shí)現(xiàn)工件的傳送。
模塊結(jié)構(gòu)組成：須由直流減速電機(jī)，多楔帶，漲緊調(diào)節(jié)裝置，多楔帶輪，同步帶，型材機(jī)體，電機(jī)控制器、傳感器、可調(diào)支架、電氣接口模塊等組成.
主題：雙向傳送工件，使用繼電器切換及能耗制動(dòng)控制
2、技術(shù)數(shù)據(jù)：
電源電壓：24VDC
最大工件寬度：40mm
有效行程：340mm。
電機(jī)參數(shù)：24V，60r/min。
外形尺寸：350×40×120mm
光纖傳感器
培訓(xùn)內(nèi)容：
傳送帶控制
傳感器技術(shù)
電氣原理圖
PLC編程
調(diào)試運(yùn)行
五、閘門（落桿）式阻隔器
1、功能：在同一平面內(nèi)，可從兩個(gè)方向阻隔或?qū)Я鳎ǚ謷┕ぜ?/p>
結(jié)構(gòu)組成：由筆形直線氣缸、調(diào)速閥、氣缸支架、方形連接頭、起落架、阻隔片、導(dǎo)流片等組成
2、技術(shù)數(shù)據(jù)：
氣缸行程：30mm
工作氣壓：0.4～0.6MPa、
閘門起落角：90
外形尺寸：80×45×135mm
距離檢測(cè)模塊（1套）
功能：用于加工工件的距離測(cè)量
3、技術(shù)參數(shù)
傳感器類型：距離（激光）
工作電壓：10–30VDC
距離測(cè)量范圍：40–100mm
電輸出端：Push-Pull、PNP或者NPN或者IO-Link（模擬值）
旋轉(zhuǎn)：360°，以15°的步幅
M8接頭（電纜包含在TP1312，訂貨號(hào)8112723的附件套件中）
通過示教、電位計(jì)或者IO-Link的設(shè)置選項(xiàng)
六、距離檢測(cè)模塊
1、功能：用于加工工件的距離測(cè)量
2、技術(shù)參數(shù)：
傳感器類型：距離（激光）
工作電壓：10–30VDC
距離測(cè)量范圍：40–100mm
電輸出端：Push-Pull、PNP或者NPN或者IO-Link（模擬值）
旋轉(zhuǎn)：360°，以15°的步幅
M8接頭
通過示教、電位計(jì)或者IO-Link的設(shè)置選項(xiàng)
七、滑槽模塊×2
用于MPS工作單元
帶有安裝在鋁合金底板使用的固定件。
應(yīng)用：作為傾斜角度的終端滑槽或分隔工件用滑槽。
長度：170mm
標(biāo)準(zhǔn)高度：170–100mm(可調(diào))
八、控制面板
1、功能：
SysLink控制面板：
通過該控制面板可以對(duì)工作單元進(jìn)行簡(jiǎn)單操作
2、技術(shù)數(shù)據(jù)：
集成測(cè)量功率功能
九、鋁板
功能：
工作單元臺(tái)面，尺寸與工作站鋁板完全一致，考慮到與工作臺(tái)的兼容性，要求必須是一整塊成型鋁板，不接受拼接成型式的鋁板。
十、I/O端子×2
功能：
I/O端子（Syslink）：連接工作單元與PLC控制板構(gòu)成完整的工作單元
24V/0V端子
輸入端：≥8
輸出端：≥8
24針I(yè)EEE插口（SysLink）
狀態(tài)LED指示燈
十一、底車
高度:750mm
寬度:350mm
深度:700mm
十二、控制模塊箱
-CPU類型：須不低于CPU1215C-1PN
-內(nèi)存：不低于250KBRAM用于編程及數(shù)據(jù)
-接口：PN/DP
-I/O接口：
16個(gè)數(shù)字量輸入端(24VDC)
16個(gè)數(shù)字量輸出端(24VDC,400mA)
模擬量4入2出
-工作電壓24V
十三、移動(dòng)和抓取仿生學(xué)套件×2
仿生學(xué)套件專注于移動(dòng)和抓取，至少包含（但不限于）構(gòu)建四個(gè)不同仿生學(xué)項(xiàng)目的材料（仿生機(jī)器人）：
l魚
l變色龍抓手
l具備FinRayEffect（鰭條效應(yīng)）的象鼻
l仿生花(BionicFlower)
輕松移動(dòng)機(jī)器人
所有動(dòng)物機(jī)器人都通過伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)并且由Arduino兼容的微控制器進(jìn)行控制。通過與智能手機(jī)的藍(lán)牙連接或通過移動(dòng)終端設(shè)備或PC控制運(yùn)動(dòng)。不需要編程知識(shí)。
借助隨附的教材指導(dǎo)學(xué)員完成工作步驟。這些內(nèi)容旨在幫助學(xué)員組裝和編程并且為培訓(xùn)者提供生物學(xué)、方法論的背景材料。
多種動(dòng)物機(jī)器人來自一組套件
因?yàn)轫?xiàng)目在組裝后會(huì)再次完全拆卸成各個(gè)部件，所以一組套件可實(shí)現(xiàn)三種模型。
一組套件最多可由四名學(xué)員共同操作。
該仿生學(xué)套件作為基礎(chǔ)裝備包含所有必要的接口元件：其中包括小型伺服馬達(dá)、兼容性電子和機(jī)械部件（例如來自3D打印機(jī)）或諸如FinRay結(jié)構(gòu)的塑料元件。
仿生花是一種由植物界靈感啟發(fā)的機(jī)器人花。它會(huì)根據(jù)諸如觸摸、接近或光線的外部因素打開和閉合花瓣。這些主題可以借助仿生花中集成的傳感器和控制技術(shù)激發(fā)學(xué)生在課堂上的積極性，享受到學(xué)習(xí)和實(shí)踐的樂趣。因此，這種設(shè)計(jì)以及從植物界到技術(shù)的原理轉(zhuǎn)化使一些教程主題的傳授過程得到補(bǔ)充和完善，例如STEM（數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、自然科學(xué)和技術(shù)）教育中的運(yùn)動(dòng)學(xué)或傳感工程學(xué)。此外，還可以在課堂上討論生物多樣性這個(gè)主題。
使用仿生學(xué)套件可以提高學(xué)員的以下能力：
·創(chuàng)造力
·實(shí)踐工作
·跨學(xué)科工作
·確定解決問題的方向
·批判性思維
·為專業(yè)處理數(shù)字媒體提供支持
·通過激發(fā)靈感創(chuàng)新的熱情獲得創(chuàng)新能力
·仿生工作
編程
機(jī)器人花的基本功能無需編程即可使用。必要時(shí)，微控制器可以通過圖形化編程接口"OpenRoberta"(https://lab.open-roberta.org/)進(jìn)行編程。有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生也可以用C++對(duì)仿生花進(jìn)行編程。源代碼是互聯(lián)網(wǎng)上提供的開放源碼。
傳感器技術(shù)和光照效應(yīng)
學(xué)生可以用光傳感器和距離傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并且根據(jù)不同場(chǎng)景調(diào)整控制器。通過安裝的LED燈，仿生花會(huì)用選定顏色對(duì)相應(yīng)刺激做出反應(yīng)。
其他特點(diǎn)：
·課程計(jì)劃相關(guān)的行動(dòng)能力發(fā)展
·課堂上經(jīng)過驗(yàn)證的概念
·詳細(xì)的課程材料
·在課堂上操作簡(jiǎn)便
·應(yīng)用全面一體化的教學(xué)和學(xué)習(xí)方法：課堂教學(xué)和在線學(xué)習(xí)相結(jié)合
·應(yīng)用新技術(shù)：3D打印
