博创尚和——“卓越之星”工程套件

博创尚和
——“卓越之星”工程套件

北京博创尚和科技有限公司（简称“博创尚和”）前身为北京博创兴盛科技有限公司（简称“博创科技”）机器人事业部，长久以来立足教育，以智能机器人技术为核心，以工程创新教育和素质教育为理念，致力于为高等院校及科研院所提供机器人产品、服务及应用解决方案，已与全国近500所高等院校在科研、创新教学、比赛、工程实践和实训等方面进行合作，是国内教育机器人行业的佼佼者。

博创科技成立于2002年，总部坐落于具有“中国硅谷”之称的高新科技核心区——北京中关村，依托清华大学、北京航空航天大学等一流高校的先进技术及丰富资源，组成一支以博士、硕士为主的实力雄厚的研发团队，在机器人及自动化领域拥有数十项发明专利、实用新型专利和软件著作权，被评为国家高新技术企业和北京市创新企业，并获得国家科学技术进步奖二等奖、三等奖各一项，通过ISO9000，CE等认证。

博创尚和专注教育领域，在成为中国高等院校工程创新教育知名产品提供商的基础上，结合自身优势，把先进的智能机器人技术和教育理念延伸到中小学领域，立志成为中国教育娱乐机器人行业的领导者。

目前博创尚和有员工40余人，其中研发团队近20人，占总人数40%以上，同时与清华、北航机器人相关实验室合作，保证公司能为用户源源不断地提供国内领先的机器人产品、技术及解决方案。

博创尚和从市场出发，紧贴高校用户需求，融合各行业先进技术，并结合公司在模块化机器人领域丰富的经验，于今年上半年推出国内第一款结合物联网的高校工业、工程实训套件——“卓越之星”。

一、产品介绍

“卓越之星™”模块化工程套件，是一套用于开展工程创新实验的模块化套件，融合了多样化的机器人技术以及先进的传感器网络技术，可以通过简单的编程，快速实现工程原型，是理工科学生动手实践创新的绝佳平台。该产品技术特点有：

1）融合了多种行业通用技术，使学生能尽可能多的接触行业技术标准；

2）引入多种无线通信方式，极大扩展工程实训的系统规模；

3）模块化的产品形式，使学生能在使用中充分发挥工程设计和工程实现能力；

4）提供极强的扩展性，可通过多种方式对新兴技术进行集成；

5）提供全部组件的三维实体模型（IGES格式），可用于PRO/E等软件搭建机器人虚拟样机，也可用于ANSYS等软件进行运动学和动力学仿真。

6）提供LUBY控制器的电路原理图及文档。用户可以裁减、增添各种功能，开发自己的控制卡。

7）提供大量C语言范例源程序。学生可以透彻认识机器人工作原理，自己改写更复杂的程序，实现创新功能。

8）提供Crater图形化编程软件及Keil MDK两种编程方式。

9）组件包扩展：标准版套件配合适应不同行业领域需要专属包使用，能产生更好的教学实践效果，同时，组件包包含的专业化特殊组件，能给使用者带来意外的惊喜。如：

ExSTAR卓越之星标准版，ExSTAR-FA自动工厂组件包，ExSTAR-ITS智能交通组件包，ExSTAR-NRC网络机器人对抗赛组件包等。

“卓越之星”适用领域包括：作为大学工科学生的创新实训课程教具和实验器材；作为大学工科学生的课程设计或者毕业设计平台；适合大学工科院系搭建大型模拟工业生产线场景、物联网模拟应用场景；适合作为大学物联网相关专业课程教具和实验器材；适合物联网相关技术研究、学习者搭建快速原型，验证原理和可行性；适合研究者用于验证理论算法、验证学术论文的结论。

图1 搭建的范例构型

二、典型应用

1.ITS智能交通-出租车调度系统

ITS组件包是针对物联网技术在智能交通领域应用的教学实训产品。利用该产品提供的沙盘平台及模块化组件，结合沙盘模型材料，用户能快速搭建智能交通应用场景模型。产品提供范例构型——“无人驾驶出租车智能调度系统”的整套设计资料，包含搭建手册、控制器源程序、调度软件等。用户可以在此基础上完成展示构型的再现或者进行二次开发，构建智能交通场景模型供科学研究教学使用。

图2 无人驾驶出租车智能调度系统

使用系统提供的软硬件资源，能实现以下系统功能。

1） 系统构成

“无人驾驶出租车智能调度系统”包含4个子系统，

车辆控制系统：包含至少6辆自动驾驶电动汽车，能通过传感器实现自动导航、蔽障、防追尾、保持车距，能实现电池电量的自动检测并能与充电桩交互实现自动充电。

交通监控系统：能实现路况信息的收集和发布，提供给出租车以规避拥堵路段。

车辆管理系统：以“调度枢纽”为中心，负责打车信息的收集发布，能根据路况信息规划出租车任务最优路径，通过高效管理调度，提高运营效率。

图3 自动工厂

旅行信息系统：开放信息接口，让第三方用户端软件可以共享数据，协助调度。用户可以通过网络享用到自助式出租车旅行体验

2） 网络结构

应用模块化组件，能组织成为一个树形ZigBee无线网络，调度枢纽、出租车、路况传感器、ETC收费系统、交通灯、智能充电桩等装置能方便接入网络，并实现信息实时交互。

无线传感器终端能收集路况信息，通过无线网络并传送到调度枢纽和出租车。

调度枢纽通过串口与上位机（PC）调度软件通信，调度软件通过人机接口收集用户打车信息，并通过与调度枢纽交互，实现对在库出租车的调度

通过系统各结点的信息交互，实现出租车最优路径的智能规划。

3） 系统二次开发功能

除实现上述演示功能外，产品包含充足的模块化零件及开放的资源，以方便用户在此基础上进行软硬件的二次开放。例如：通过对调度软件的修改，可以实现ZigBee网络接入因特网，实现云数据的共享或进行远程操作；将结构件搭建的或者自制的ITS功能装置或系统方便地植入该系统中，形成新的系统功能模型。

2.自动工厂（FA）

自动工厂着重体现卓越之星在工业自动化领域的强大表现力。该组件包包含工业通用型材、带传动组件等结构，配合卓越之星标准版提供的直线运动单元等零件，在通用安装孔板上，搭建能实现工艺要求的生产装备模型。

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