今天我们在老师的带领下参观了我们这次专业实习的第三站—固高科技（深圳）有限公司，通过公司相关人员的介绍，我详细地了解了该公司的整体运营状况。固高科技创立于1999年，以香港科技大学为依托，是目前亚太地区第一家拥有自主知识产权，专业从事高速、高精度运动控制器产品及其相关产品的设计、制造、营销以及技术服务的高科技公司。公司的创立者和经营者均为自动化和微电子领域的国际知名专家、学者和工程技术人员，具有多年在国际一流科研机构和著名大公司教学、科研和管理经验。
公司研制的gh、gt、go等几个系列的运动控制器是亚洲地区性能最好的开放式运动控制器，适用于需要点位控制、连续轨迹控制、同步控制的各领域。固高自创立开始，便将向客户提供高性能、灵活易用和低成本的运动控制器作为公司的使命。作为运动控制技术专家，固高科技还为用户提供高层次的系统集成服务。基于固高运动控制器开发的自动化系统目前正广泛应用于数控机床、机器人、电子加工和检测设备、生产自动化等各类工业控制领域，正引导我国运动控制技术的革新和推广。
固高科技引入美国硅谷创业模式，汇集了一大批来自美国、欧洲、日本、香港和内地等在运动控制、自动化及机电一体化等领域有独特建树的科技精英，专业从事运动控制产品和光、机、电一体化技术的研究、开发、生产及技术服务工作。公司产品以各种运动控制器为核心，派生出各种专用控制系统、cnc数控系统、先进教学实验设备、机电一体化设备以及工程技术服务等，应用范围遍及数控机床、机器人、电子加工和检测设备、生产自动化等各类工业控制领域以及各高等院校、高职院等教学领域。
为了适应现代科技的发展，配合传统教学方式的改革，固高科技于XX年专门成立了先进教学设备与系统事业部，充分发挥其在自动控制和机电一体化等领域的技术优势，结合世界和国内多家名校的成功经验，全力投身于创新教学和创新研究实验室的总体解决方案、先进教学设备与系统的研究、开发和推广工作，取得了骄人的成绩。固高科技先进教学设备与系统事业部先后推出了控制理论与控制工程、检测技术与传感器、过程控制与系统工程、模式识别与智能系统、数控技术与数控加工、机电一体化技术和制造自动化技术等专业的各类实验室解决方案，为全国高等院校、职业技术学院的大中专学生、研究生、乃至博士生和教授的教学和科研提供了各类理想的实验设备和研究平台，客户已经遍及全国各重点院校和科研院所。
在公司内我们主要观看了一些作为教学用具的设备、各种工业控制模块以及正在组装的生产流水线。主要有以下几类：倒立摆系统、四旋翼飞行器、gcv系列教学用三维数控雕刻机、自动化立体仓储系统、工业机器人、三自由度直升机模型、冗余并联机器人、单轴精密定位模块、机械工程和机电一体化基础教学实验室、工业工程及物流系统硬件配置、激光振镜运动控制器(gt-400-scan)、som运动控制模块、gmd四轴运动控制开发平台、通用型运动控制器、嵌入式运动控制器、高性能运动控制器、点位运动控制器。
下面我主要就自己专业相关的几个设备及生产线介绍一下：倒立摆系统是一个非线性自然不稳定系统，是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。许多抽象的控制概念如控制系统的稳定性、可控性、系统收敛速度和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆系统直观的表现出来。除教学用途外，倒立摆系统的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合等特性使得许多现代控制理论的研究人员一直将它视为研究对象。他们不断从研究倒立摆控制方法中发掘出新的控制方法，并将其应用于航天科技和机器人学等各种高新科技领域。123456
固高科技有限公司开发的直线运动倒立摆系列产品采用开放的控制解决方案和模块化的实验平台，以直线运动模块为基础平台，可以轻松的构建10多种控制教学实验平台，全方位满足控制教学和研究的需要。可进行的实验：根轨迹控制实验、频率响应控制实验、pid控制实验、状态空间极点配置控制实验。在自动控制领域中，倒立摆仿真或实物控制实验，已成为检验一个新的控制理论是否有效的试金石，同时也是产生一个新的控制方法必须依据的基础实验平台。为全方位满足控制教学和研究的需要，固高科技采用开放的控制解决方案和工业化、模块化的机械结构研发出了一系列倒立摆实验设备。
四旋翼飞行器由带螺旋桨的电机、编码器、驱动模块和运动控制器、集电环等组成的一个强耦合多自由度系统。硬件平台基于pc和开放式dsp运动控制器；该系统是一个典型的多输入-多输出系统（mimo）。我们可以根据自己的需要设计各种控制器来控制飞行器系统的俯仰、倾斜和飞行。四旋翼飞行器由安装在万向节轴杆上的四个带螺旋桨的电机提供动力，前、左和右三个电机驱动其相应的螺旋桨来实现飞行器本体的俯仰，左右两个电机驱动相应的螺旋桨来实现飞行器本体的翻转，后电机驱动其相应的螺旋桨来实现飞行器本体的巡航；通过安装在平台上的三个编码器检测飞行器机体的三种姿态组成闭环系统，以此来实现飞行器的俯仰、倾斜和巡航三种姿态的精确定位。飞行器的底座上装有集电滑环，因此机身可以绕底座任意角度的旋转而不会使连线绞缠在一起，同时也减少摩擦。
gcv系列教学用三维数控雕刻机是集雕、刻、铣、削为一体的多功能教学机床，既可作为通用雕刻设备，进行cad/cam技术，雕刻加工，雕刻工艺实验等教学研究工作，同时也可作为开放式数控设备平台使用。可利用运动控制器提供的底层运动函数库进行电机运动规划、控制及运动控制系统设计方面的教学实践，也可利用cnc系统平台（含g代码库）进行开放式数控系统开发及数控技术的研究和教学。gcv系列数控雕刻机是各高等工科院校、职业技术学院机电一体化技术，数控技术，运动控制技术，机械加工工艺等相关专业领域的理想教学实验设备。
机床硬件特点：采用工业级元件制造；主轴变频调速；可根据需求选配各种国产或进口执行电机及驱动装置，系统运动高速、稳定；工作台采用铝合金制造，运动轻便灵活、稳定性好；传动采用高精度滚珠丝杆和滚动导轨，传动精确，刚度好。机械结构特点：工作台采用铝合金制造，运动轻便灵活、稳定性好；传动采用高精度滚珠丝杆和滚动导轨，传动精确，刚度好。
实验及研究内容：雕刻加工实验、数控设备（雕刻机）认知实验、cad/cam教学实验、运动控制技术相关实验、数控代码编程实验、变频电机速度控制实验、可进行的部分研究工作、材料雕刻性能实验研究、雕刻工艺研究、高速雕刻技术研究、开放式数控技术研究、复杂曲面加工方法研究、高速运动系统动力学研究
自动化立体仓储系统由机械、电气、控制和管理系统等组成，涵盖了运动控制技术、plc控制技术、检测技术、数据库技术和网络技术等现代物流技术的各个方面，是实现制造自动化和物流自动化系统的必备子系统。设备构成：货架、堆垛机：xy平面定位用两台交流伺服电机，取货小车气动伸缩、交换台：步进电机控制、电控模块：电机驱动器＋gt-400-sg运动控制器。该自动化立体仓库的宗旨是贴近工业现场要求的仓库系统，以充分适用大、中专院校机械类和自动化类专业学生的毕业设计、课程设计、实习实验以及教师研究、开发等特殊需求。123456
工业机器人作为最典型的机电控制系统实例之一，几乎具有机电一体化系统的所有特点，既具有操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置，又具有速度快、精度高、柔性好等特点。该公司的grb系列工业机器人是专门为大中专院校和职业高等技校机电一体化、制造自动化和自动控制等相关专业提供的一个完全开放、创新性实验平台，它适合机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计与理论、数控技术、机器人学、自动控制等相关机电控制类基础实验课程教学。固高科技的grb系列工业机器人种类涵盖了两自由度平面机械手（rr）、三自由度机械手(rrr或rrp)和四自由度直角坐标机械手（pppr）和scara机器人(rrpr)等多个产品型号。除进行教学和培训外，grb系列工业机器人还可用于细小工件的搬运，电子元件的装配和点胶等工业作业。
工业化设计与制造：旋转关节采用交流伺服电机驱动，谐波减速器传动；平移关节采用交流伺服电机驱动，滚珠丝杠传动；各部件按照工业标准设计和制造。开放式控制实验平台：基于pc和dsp运动控制器的开放式硬件平台；通用智能运动控制开发平台，采用c++面向对象的设计方法；tcp/ip协议远程网络编程、仿真、控制功能。
基础实验内容与创新性和挑战性：机器人机械、电气、控制、软件结构的认知；机器人操作实习；机器人运动学问题研究；机器人动力学问题研究；创新性和挑战性；机器人力矩控制方式研究；基于智能控制平台开发各种应用软件系统；利用平台提供的视觉接口，挑战视觉伺服系统的研究和开发；挑战机器人远程监控和多机器人协调工作等研究项目。
机器人系统已有用户：浙江大学、哈尔滨工业大学、中国科技大学等高校、西南科技大学、江苏大学、东华大学、北京机械工业学院。
三自由度直升机模型是一款非常有趣的教学产品，学生可以把控制直升机飞行姿态和速度算法运用到该平台上，来实际验证算法的控制效果。从pid到lqr和模糊控制算法都可以在此平台上试验，对自动控制、机电一体化和航空航天等相关专业来说，无疑是一款非常好的教学实验平台。
该装置通过分别控制两个螺旋桨的转速，产生升力来达到直升机的巡航和姿态控制，而升力的大小同螺旋桨距作用面的距离是相关的。这样在巡航阶段容易实现动力模型的参数变化，是用来对先进控制算法进行检验的理想试验对象。
系统特点：硬件平台基于pc和开放式dsp运动控制器；为航空航天等相关专业提供了原理性研究的实体实验平台；为动态系统建模，经典控制理论、现代控制理论、优化控制理论和智能控制理论提供了优秀算法验证平台；该系统是一个典型的多输入-多输出系统（mimo）。
冗余并联机器人是由多个并行链构成的闭链运动系统，即末端执行器通过至少两个独立运动链与机座相连。冗余并联机器人结构上具有低惯量、大负载能力、高速高精度等优点，故它在精密仪器、现代机床、高速自动化生产线等领域有着广阔的应用前景。固高的冗余并联机器人由同一个平面内的三个二杆开链机构连结而成，末端执行器安装在开链机构相互连结的地方，整个机构由三个分别安装在基座处的交流伺服电机驱动。电机的控制通过gt-400-pci-sv控制卡实现，电机的转角可以通过绝对位置编码器得到。该机构实际上可以看作是传统的五杆机构附加了一条支链，该冗余支链可以消除五杆机构的奇异性，改善力传递性能，并且得到唯一的前向运动学解。同时冗余驱动使得机构的模型更加复杂，进而对系统控制策略的要求也更高，这也就使冗余并联机器人的研究工作变得更具挑战性。123456
特有的平面关节结构设计，且连杆选用铝质合金材料，使得整个机构的惯量小、精度高；以带绝对码盘的交流伺服电机和谐波减速器等标准工业产品作为驱动和传动装置，具有很高的质量和可靠性，且结构紧凑简单，精度高；控制系统采用高性能运动控制器，便于用户进行控制策略和运动规划算法的研究；机构设计灵活，可以方便的拆除三个支链中的任意一个从而用于五杆机构的实验。gpm系列冗余并联机器人是开展机构学、工作空间、运动学、奇异性、力传递性能、动力学、控制策略、轨迹规划、标定等研究的理想平台，同时也可以作为多输入多输出非线性系统的研究对象。
单轴精密定位模块，精密机械的直线位移精度和重复定位精度是重要性能指标，而机械设备运动加工过程中的动态特性成为影响加工效果的重要因素。实用的动态精密直线位移测量系统能够帮助国内精密机械、机床进行高速化、高精度化的发展。为满足国内高等院校和研究机构的教学实验要求，固高专门研究和开发了单轴精密定位模块。系统以具有高速动态采集运动数据功能的运动控制器作为动态测量与分析的核心，采用工业级元件制造的高精度设备，是研究机械系统动态运动特性的理想平台。工业标准设计制造：开放式机械结构、基于pc和dsp运动控制器的开放式控制系统。
可开设的实验：机电一体化系统的组成、轴线定位精度、重复定位精度的测量、交流伺服系统、驱动器位置、速度、力矩回路的调整、编码器和直线光栅实验：位置、速度、加速度的测量、反馈控制系统的认识与分析、点位控制实验、windows环境下的编程实验、丝杠的间隙及误差补偿测量、负载变化对系统动态特性的影响、外部干扰对系统动态特性的影响。
机械工程和机电一体化基础教学实验室，为学习机械电子工程和机电一体化专业的学生，提供一个开放性、创新性的实验平台。通过对各类基本的机电设备和机械电子产品的基本使用和操作实验，让学生全面掌握机械电子工程和机电一体化的基本概念、实际内容和应用领域。为学习机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计与理论等相关研究方向的学生，提供一个开放性、创新性的实验平台。通过对各类机电设备和系统等产品的亲自组装、调试和应用开发等创新实验，让学生全面掌握机电一体化技术的应用开发和集成技术。可进行的实验内容：实验平台对象、运动控制器、pc及windows操作系统、开放实验软件平台、基础实验、交流电机及其驱动器，步进电机及其驱动实验、光电式传感器，感应式传感器和光电编码器等传感器教学实验、丝杠传动、谐波齿轮传动等机械传动原理实验、运动控制器原理，应用和编程开发实验、数控nc代码生成和数控系统加工实验、机器人学、机器人示教编程实验、综合及创新实验、机器人语言编程实验和多机器人协调控制实验数控加工工艺研究实验、两自由度平面冗余并联机构力控制研究实验。
工业工程及物流系统硬件配置，全自动立体仓库，在堆垛机上设置了三层保护：软件限位、硬件限位和碰撞缓冲挡块，充分保证了设备的运行安全。主驱动采用运动控制器+交流伺服电机方式，具有噪音低、速度快、定位精度高的高品质系统特性。开放性：精密嵌入式四轴运动控制器，为开放性运控平台，提供丰富的软硬件接口，客户可自行开发。该全自动堆垛机为类工业产品，可实现双向工作，在客户场地允许情况下可扩展为双排货架。123456
该控制中心有两种运行模式：手动模式/联机模式。在手动模式下，可以通过控制中心的触摸屏来控制堆垛机运动。联机模式下，该中心作为profibus总线上的一个节点，受主站调度。带平移功能出、入货台gwjXX，平移货台上有专用漫反射传感器，接入plc通用i/o模块，作为检测信号。混合式流水线 ghlXX，展现工业现场最常用的各种流水线形式：皮带线，辊筒线，倍速链，转弯机等，整套流水线将采用u型线布置。混合式流水线网络控制中心 ghlkXX，网络工作模式：该控制中心通过西门子s7-200cpu扩展em277profibus-dp网络扩展模块来实现跟主站的网络通讯。
gt-400-scan型激光振镜控制器是固高公司开发的新一代的激光振镜控制器，该控制器硬件系统采用pci总线形式，基于更高主频的dsp处理器和fpga的架构，能对振镜扫描头和激光进行实时同步精确控制的多功能控制卡。该控制器提供了更多得到存储空间和更高的控制性能以及更加精简的控制指令集。该控制器可以广泛的应用于金属非金属的打标、精细加工、半导体切割以及快速成型等应用领域。
运动控制功能:可以提供多达4轴的脉冲输出，可以实现柱面以及大幅面的平面打标，各轴运动相互独立；脉冲输出频率达1mhz；home信号、限位信号和报警信号输入接口，限位或报警触发自动停止运动。
激光控制功能:可以设置激光开关延时，单位为1us ，且延时时间可以为负值,即可以提前开光；pwm输出的时基可选，分别为1mhz和8mhz；可直接设置pwm输出的频率和占空比，用于控制激光输出的能量大小，最高频率可达8mhz；直接控制激光开关的功能；具有激光控制总使能控制功能。
som运动控制模块是以固高科技有限公司的通用运动控制器核心技术为基础的一类特殊产品，可以实现gt系列通用运动控制器的所有轴控功能，提供一种简洁小巧的结构来实现通用控制器的功能。另外，提供了多个用户可自行定义的输入输出接口，用户可根据自身需要，定时合适的端子接口，大大提高的用户的自主性和运动控制器的应用自由度。som运动控制模块采用插针方式连接，保证了连接的紧密型，避免了因接触不良问题而引起的数据传输错误或者控制指令发错的情况，大大提高了系统的稳定性和可靠性。
运动控制技术特点:可在固高科技有限公司的任意一款通用运动控制器基础上，形成som运动控制模块，为用户提供控制输入输出接口的详细定义和示例，供用户定制其适合的端子接口。
gmd四轴运动控制开发平台，gmd系列产品是固高科技有限公司专门设计和开发的四轴运动控制开发平台，分为交流伺服，直流伺服和步进电机三种型号，可以演示固高科技有限公司的运动控制器的大量运动控制特性，可以满足各类运动控制系统的开发和测试要求。
系统特点:体积小，结构紧凑，各轴电机的相对运动可以直观地从电机轴上反映出来；各轴电机专用输入信号通过前面板的按钮开关模拟，检测控制系统对各种专用输入信号的响应；各轴电机专用输出信号和16路通用输出信号通过前面板的指示灯显示，非常直观；16路通用输入数字信号通过拨动开关模拟，使用方便、快捷；8路独立的模拟输入信号接口，2路辅助编码器输入接口；控制系统采用高性能运动控制卡和windows系列操作系统，可进行各种运动控制系统的开发；配备运动控制系统开发软件，完全满足运动控制系统开发要求。123456
gt-400-sx通用型运动控制器是固高科技有限公司自主开发的一类通用型运动控制器，它拥有的gt-400-sv、gt-400-sg、gt-400-sp、gt-400-sg-s、gt-400-sd等几款产品，应用广泛，从简单的点位控制设备到复杂的轮廓控制设备如雕刻机、测量机、数控机床、加工中心、机器人等均可适用。
技术特点:采用高性能dsp和fpga 技术，每块卡可控制4个伺服/步进轴，可编程伺服采样周期，四轴最小插补周期为200微秒，单轴点位运动最小控制周期为25微秒。运动方式：单轴点位运动、直线插补、圆弧插补、速度控制、手脉输入、电子齿轮，可编程梯形曲线规划和s曲线规划，在线刷新运动控制参数，所有计算参数和轨迹规划参数均为32位，可定义坐标系，便于编程，四轴联动，2～4轴直线插补，任意2轴圆弧插补，具有连续插补功能，底层循环程序缓冲区（4k）存储用户运动信息，提高通讯效率。可编程事件中断：外部输入中断、事件中断（包括位置信息、特殊运动事件等）以及时间中断，可设置跟随误差极限、加速度极限、控制输出极限等，保证控制安全可靠，pid（比例-积分-微分）数字滤波器，带速度和加速度前馈，带积分限值、偏差补偿和低通滤波器（gt-400-sv卡），硬件捕获原点开关和编码器index信号，实现高精度机器原点位置锁存，网络接口（以太网、profibus-dp、rs232、rs422/485）。
嵌入式运动控制器是一种能独立工作的运动控制器，它将基于x86的嵌入式pc104工控主板通过pc104插接件直接插装在固高运动控制模块上，组成一个整体。由于运动控制模块和工控主板之间采用插针式的连接，相互独立，又紧密结合，具有可靠性高、升级容易，维修方便等特点。嵌入式运动控制器将工业pc和运动控制器巧妙结合在一起，消除了插槽连接不牢等原因造成的系统不稳定性，又具有优秀的运动控制功能，嵌入式系统可作为理想的数控开发平台，构造出完美的数控系统。
gh系列运动控制器，是针对高速高精度的运动控制要求而设计的。gh-800运动控制器能够控制8个伺服轴或4个步进轴，并可实现伺服轴与步进轴的任意组合。控制信号的输出有多种形式，可为模拟量、脉冲或pwm。用户可通过控制器的扩展口实现最多达16轴的控制。可应用于医疗设备，半导体制造业，高精度测试设备等对运动的速度、精度有较高要求的场合。
ge-800-pv点位运动控制器，它主要应用在高速高精度点位运动场合，具有良好的位置速度规划曲线，可实现高速运行和快速准确定位，在pcb钻铣床、表贴机、邦定机等点位控制设备上有良好的应用。可编程设置home信号的触发沿，硬件捕获home信号和编码器index信号，实现高精度机器原点位置锁存,具有良好的重复定位精度。网络接口（以太网、profibus-dp、rs232、rs422/485）。
今天我们主要参观的是关于我们专业的一些设备及控制器，通过了解我们知道了国际领先设备与我们生产线的结合能够较好地提高生产效率，同时实现生产的自动化。我们所学的传感器、plc、现场总线技术以及机械相关的知识在这里都得到了很好的应用。固高科技是以香港科技大学为依托的一家高科技专业自动化的企业，由此可以看出我们学理工科的与企业进行相关的产学结合是多么的重要。
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