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实验室建设

建设新工科,服务大湾区——带你走进智能制造学院实验室,讲述我们自己的故事

发布时间:2025-07-22 15:38:59 浏览次数: 【字体:

智能制造学院实验室占地面积4000多平方米,拥有新能源发电技术与智能微电网实验室、电力系统自动化实验室、电力系统继电保护实验室、高低压供配电技术实验室、电力系统综合自动化实验室电工电子技术实验室电子工艺实验室、PLC可编程控制器实验室机器人/自动化综合能力训练实验室液压与气压传动实验室(机器人驱动技术实验室) 机器人视觉与运动实验室 机器人基础实验室机器人创新开放实验室机器人与智能制造实验室单片机/嵌入式系统实验室计算机控制技术实验室虚拟仪器技术实验室传感器实验室机械创新设计实验室3D打印与激光制造实验室金相实验室精密测量实验室数控装调维修实验室人工智能实验室计算机组成原理实验室、通讯实验室数控加工实训中心机械加工实训中心等33个专业实验室。主要分布在新工科实验楼。

智能制造学院实验室承担电气工程及其自动化、自动化、机器人工程、机械设计制造及其自动化、智能制造工程、人工智能、信息工程共7个专业的实验教学及相关课程设计、毕业设计等教学任务,实验教学采用多种方案进行,包含验证型、综合型、设计性、创新性实验等,以促进教学改革的发展和教育质量的提高,培养学生分析、设计、组成和调试电路的基本能力。在完成正常教学任务外,还开放相关实验室,开展多种第二课堂活动并为大学生参加各种竞赛提供相关支持。下面我们重点介绍一下主要的实验室。

机器人与智能制造综合实验中心

机器人与智能制造综合实验中心由机器人与智能制造实验室、机器人/自动化综合能力训练实验室、机器人创新开放实验室组成,主要有柔性智能制造产线、可重构智能制造实践装置、机器人视觉分拣螺母工作站实训系统、单体机械臂、四足仿生机器人(机器狗)、扫地机器人、3D打印机等设备。依托我们学院智能控制系列课程教学团队,秉承新工科的教育理念,本实验中心开设机器人运动学实验、工业机器人编程、开源机器人ROS系统编程、机器视觉、工业机器人系统集成设计与应用、西门子PLC编程与调试、人机界面编程与设计、工业控制网络等实训课程,同时可进行一系列的教科研活动。还成功申报多项省教改项目,在多个竞赛中取得佳绩。 IMG_256

机器人与智能制造综合实验中心以机器人、智能制造装备行业应用产线为背景,针对某一产品零部件在无人参与下实现上料、加工、下料、检测、装配、移动、搬运等全过程生产工艺流程。将产线设计、工业机器人、服务协作机器人、移动机器人、并联机器人、工业传感器、工业总线、MES、数据传输、数据计算与展现、通讯系统、远程控制等技术高度集成创新。通过完全开源的平台,满足工业化的实践载体作为建设内容,能最大程度打通教学和科研的鸿沟,搭起教学、科研、创新、项目四维一体的人才培养桥梁。

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实验实训内容具有“前沿性、专业性、普适性、拓展性”;为培养多学科交叉、复合型机器人、智能制造工程人才提供合适的教学实践平台。适用课程和实验项目多,且可实现很多综合性、创新性的实验项目。开源机械臂单轴可拆可单独实验,针对硬件平台的仿真系统可无限制操作,为学生学习机器人编程、二次开发、产线系统集成设计,运行维护管理提供良好学习环境。

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电气工程专业综合实验中心

电气工程专业综合实验中心由电力系统综合自动化实验室、电力系统继电保护综合实验室、新能源发电技术与智能微电网实验室、高低压供配电技术实验室构成。各实验室的功能如下:

1.电力系统综合自动化实验室是集多种功能于一体的综合型实验室,实验室由SLFZD-2型电力系统综合自动化实验平台和SLFWD-2型电力系统监控平台两部分构成,系统开设的实验内容涵盖了高等院校电气工程及自动化专业、发电厂及电力系统专业等多门主要专业课程,包括《电力系统自动装置》、《电力系统自动化》、《电力系统分析》、《电网监控与调度自动化》等。

本实验平台能反映现代电能的发、输、变、配、用的全过程,充分体现现代电力系统高度自动化、信息化、数字化的特点,实现电力系统的监测、控制、监视、保护、调度的自动化。本实验平台针对新课程体系,适合创建开放式现代实验室和培训中心,有利于提高学生和学员的实践能力和创新思维,为电力行业培养出更多高素质的复合型人才。

 

 

2.电力系统继电保护实验室由SLJBZ-3型开放式继电保护实验系统构成,可满足《电力系统继电保护》、《电力系统自动装置》、《工厂供电》、《电力系统微机保护》等多门专业课程中的教学内容,并结合工业现场继电保护实际应用和发展。

本系统配置了先进的智能微机保护测控装置和传统的常规电力继电器,即体现了电力系统继电保护先进技术和应用,又很好的兼容了专业教材对常规继电保护的实验教学需要。实验系统配置有电力一次物理仿真系统,设备构建了类电力工业现场的实验环境,符合继电保护教材的教学思路和习惯,有助于学生理解继电保护的工作原理,同时也更符合电力系统继电保护的实际应用。实验系统还具备优异的开放性,电力一次物理仿真系统元件开放给用户接线,用户可以自行组合搭建所需的电力一次系统,作为保护对象;系统配置了两种可编程微机保护装置,可分别通过C语言和IEC61131-3图形化可编程语言对保护装置进行编程设计与调试,进一步丰富了实验内容和实验梯度。专业教师可以利用该实验室的相关设备,进行相关方面的课题研究及产品开发,学生也可以利用该平台完成与继电保护相关的课程设计、毕业设计。同时该实验室也支持学生的技能竞赛活动。

 

 

3.高低压供配电实验室共有高低压供配电综合实验装置2套,电力系统综合自动化技能实训考核装置4套,可承担电气工程及其自动化专业《工厂供配电》、《电力系统自动装置实训》等实验课程的教学工作。该实验装置可以模拟变、配电所的一次线路和二次设备及相关监视仪表等真实设备进行供、配现场的真实操作;可进行高压器件检修、电气倒闸操作;也适用于变配电操作人员的上岗培训及电工操作证的考核作业。

 

4.新能源发电技术与智能微电网实验室由分布式电源(光伏发电、风力发电)、微电网储能系统、智能配电系统、智能负载、微电网能量管理系统等部分组成。各主要功能子系统可独立使用,亦可组成典型智能微电网系统,智能微电系统支持并网和孤网两种运行模式。在并网工作模式下,与中、低压配电网并网运行,互为支撑,实现能量的双向交换。在外部电网故障情况下,可转为孤网运行模式,继续为微网内重要负荷供电,提高重要负荷的供电可靠性。

新能源发电与微电控制实验室是主要为新能源发电及并网、分布式发电、微电网方面的教学和科研服务。其中既包括新能源材料与器件方面的技术知识,也包括现代电力系统方面的技术知识,将新能源学科与智能电网很好地融合在一起。能够满足《太阳能光伏发电技术》、《太阳能光伏发电系统工厂》、《风力发电技术》、《分布式发电与微电网技术及应用》、《微电网技术及工程应用》等课程实验实训需要,也可用电力相关专业的实验实训、毕业设计、教师科研等教学环节。

 

 

电力电子与电气传动实验室

该实验室主要设备有电力电子与电气传动综合实验装置,直流伺服电机控制系统及直流伺服电机,交流伺服电机控制系统及交流伺服电机等。面向自动化、电气工程及其自动化专业。实验设备采用组合式的挂箱结构,具有综合性、灵活性、可塑性等特点,能提供演示性、验证性、应用性、设计性及综合性教学实验项目,并为相关课程设计、毕业设计提供了实训平台。可根据各专业课程的教学层次和专业特点,结合挂件配套说明自行组合相应实验项目和内容,完成电机学、电机与拖动、电力电子技术、自动控制系统等课程实验教学任务,也可进行相关方面的研究及产品开发,提高学生的动手实践、设计创新能力与专业综合素质。可满足《电力电子技术》、《电机学实验》、《电机与电力拖动实验》等相关课程的实验、实训教学任务。实训室可做为电工设计技能竞赛的培训使用场所。

 

电工电子技术实验室

电工电子技术实验室拥有16套先进的通用电工实验综合装置及配套挂箱。承担着电气工程及其自动化、自动化、机器人工程、信息工程、机械制造及其自动化等专业的《电路理论实验》、《电工与电子技术实验》、《模拟电子技术实验》等课程的教学。实验设备为组合式挂箱结构,根据教学内容和学生的不同专业要求,可自由组合实验挂箱,设置实验内容。该实验室可开设验证性、综合性、设计性实验,培养学生具有初步的实验能力,良好的实验习惯以及严谨的科学态度与作风,为后续实验课程以及从事电子方面的科研工作打好的基础。

 

电子工艺实验室

电子工艺实验室拥有18套电子工艺综合实训装置,配备雕刻机、丝印机、高精度小台钻、示波器、万用表等。实验室承担电气工程及其自动化、自动化、机器人工程、信息工程、机械制造及其自动化等专业的《电子工艺实习》、《单片机原理与接口技术课程设计》等课程的实验教学根据教学内容和学生的不同专业要求,可制作一些基础、实用的电子控制电路。学生可自行设计电路原理图、绘制PCB图并打板,也可以安装焊接、检测调试电子电路套件。学生经过电子工艺实训教学,能掌握基本的电子电路设计安装调试技术,提高实际动手能力,加强理论与实践的结合,为以后参加相关的技术工作打好基础。 

 

 

PLC可编程控制器实验室

PLC可编程控制器实验室拥有16台PLC综合实训装置以及各种配套设施,能够满足电工技能实训、电器与可编程控制器实验和广东省中高级维修电工考证PLC模块的需求。可编程控制器实验室实训装置采用三菱PLC主机和各种模块式结构模拟单元,类型众多,既能满足基本教学需要,又便于进一步扩展应用。各种模拟控制单元让学生贴近生产实际,可以灵活运用PLC(包括扩展模块)及各种控制器件自行设计工程应用,增强了学生实验的自主性,增强学生实际工程问题的解决能力。通过实验课、实验室开放、小课题以及学术竞赛等多种特色项目,使学生逐步了解并最终达到初步掌握和应用PLC的能力。

计算机控制技术实验室

计算机控制技术实验室面向自动化专业和电气工程及其自动化专业,主要承担《自动控制原理》和《计算机控制技术》等相关课程的实验、实训教学任务。实验室共18套自动控制理论及计算机控制技术试验箱,集成了多种控制对象,包括电机转速控制对象和温度控制对象装置。电机转速控制对象装置可用于研究电机的启动、调速、制动等特性,帮助学生掌握电机控制系统的设计与优化方法。温度控制对象装置则可用于模拟工业过程中的温度调节,使学生能够熟悉温度传感器的应用以及温度控制系统的构建。

 

虚拟仪器技术实验室

虚拟仪器技术实验室主要承担《虚拟仪器技术》等相关课程的实验、实训教学任务,为学生提供了实践操作的平台,帮助他们更好地理解和掌握理论知识,培养学生掌握常用虚拟仪器的结构、使用以及故障排除等能力。该实验室是利用LabVIEW、MATLAB等软件平台进行编程和设计,以模拟和实现传统仪器功能的现代化实验室。学院智能控制系列课程教学团队在虚拟仪器技术领域积极探索创新,成功申报了2020年度广东省本科高校高等教育教学改革项目,包括“互联网+CDIO”的“虚拟仪器技术课程线上线下混合式教学改革与实践”以及面向新工科的《机器视觉技术》课程构建与改革研究。这些改革项目旨在通过创新教学模式,提升学生对虚拟仪器技术的理解和应用能力,同时推动相关课程体系的优化和升级,以更好地适应新工科教育的需求。

 

传感器实验室

传感器实验室面向电子信息工程专业、电气工程及其自动化专业、计算机科学与技术专业、网络工程专业,主要承担《传感器技术》课程的实验教学任务。实验室的主要设备包括15台(套)传感器综合实训平台实验室的传感器综合实训平台为专业教师提供了开展传感器相关课题研究及产品开发的良好条件。此外,实验室还可作为电子设计类技能竞赛和培训场所,为学生提供竞赛训练和技能提升的机会。实验室拥有较齐全的传感器模块,能够满足大部分传感器相关专业课程实践的需求。

 

单片机/嵌入式实验室

单片机/嵌入式系统实验室主要设备包括30台电脑、30套单片机和嵌入式系统开发套件等。实验室面向信息工程专业、计算机专业、网络工程专业、自动化专业、电气工程及其自动化专业;主要承担嵌入式系统实验、Linux操作系统实验、安卓程序设计、嵌入式系统课程设计、毕业设计等相关课程的实验和实训教学任务。其次,实验室作为单片机/嵌入式系统开发平台,专业教师可以利用相关设备开展嵌入式或单片机设计等方面的课题研究及产品开发工作。此外,实验室还可作为单片机和嵌入式相关技能竞赛及培训场所,为学生提供竞赛训练和技能提升的机会。

 

机械创新设计实验室

该实验室的主要实验设备有CQJP-D机构运动创新设计方案实验及仿真试验台20台,CQX-B创意组合式铝制轴系结构设计实验箱5台。学生利用CQJP-D机构运动创新设计方案实验及仿真试验台可完成机械原理机械创新设计等课程开设的机构组合创新及其拼装、仿真实验,通过虚拟机构装配、远动仿真和实物机构装配、运转两次实验,加深学生对机构组成原理及运动特点的认识,培养学生机构综合泛计能力及工程实践动手能力。

学生利用CQX-B创意组合式铝制轴系结构设计实验箱通过虚拟实验和实物实验两次实验,经过轴系结构的设计、装配、调整、拆卸等实践过程,不仅可以增强学生对轴系零部件结构的感性认识,提高计算机应用能力和动手能力,还能够帮助学生深入理解轴的结构设计及轴承组合设计的基本要领,综合创新轴系结构设计方案,达到提高创新设计能力、工程实践能力和计算机应用能力的目的。

 

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以上只是为大家介绍了智能制造学院的部分实验室,后面还要介绍我们实验室未来五年的发展规划,我们的故事还在继续......。

 

 

终审:智能制造学院
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