零件与机器人库（第一期）
课程和数字工厂共用的零件、机器人三维模型库。第一期先把现成的放上来：标准件、开源机器人，以及 FreeCAD 零件库的索引。自建的机器人、机构与案例、二维图、AI 选型放在第二期（数字工厂第 2 轮 L13）。
一、在哪里看
打开 https://factory.wenquestrobotics.com，用问渠账号登录，左栏“资源 → 零件与机器人库”。
| 标签 | 内容 | 下载 |
|---|---|---|
| A 标准件 | 螺栓、螺钉、螺母、平垫圈、弹簧垫圈、平键、圆锥销、挡圈、O 形圈、骨架油封、螺塞、深沟球/角接触/圆柱滚子/圆锥滚子轴承、滚珠丝杠（SFU）、直线导轨（HG 型）、同步带轮（GT2、HTD 3M/5M）、梅花联轴器（LM）、压缩弹簧（YA 型）（20 个族、1200 多个规格，尺寸按国标、DIN、ISO、主流厂商样本和 bd_warehouse 自带尺寸表；每族的出处、取舍说明在“来源”页） | 当前规格的 glTF；整族的 STEP、STL 压缩包 |
| B 机器人 | 开源机器人模型：MuJoCo Menagerie 68 台、robot_descriptions 登记的 URDF / xacro 模型 57 台（许可逐个核对；TIAGo 另附 PAL 官方 xacro 链接），ROS-Industrial 的工业机械臂 30 台（ABB、FANUC、KUKA、安川，大多附厂商官方技术参数和各轴范围、速度），厂商官方开源的优必选天工 2 Lite 人形；Franka、Kinova、宇树、波士顿动力的机器人也附上了官方技术参数，加 Universal Robots 官方参数和问渠自建的 SCARA、Delta、差速小车、直角坐标（龙门）、两连杆平面臂、倒立摆小车（带动力学方程与线性化模型）、Stewart 六自由度平台 | glTF（按连杆分节点）；原始 MJCF 模型链接到原仓库固定版本 |
| C 机构 | 问渠自建的 10 个机构：曲柄摇杆四杆、曲柄滑块、盘形凸轮、两级定轴齿轮系、WQR-105 减速器传动机构（齿数取自工厂数据）、蜗杆蜗轮、开口带传动、棘轮、外槽轮（日内瓦）、丝杠螺母。每个构件一个节点，点“播放运动”看机构动起来；“机构”页列出构件、参数和公式 | glTF（按构件分节点）；运动表 CSV（输入 → 各构件位姿，格式见接口约定 2.4） |
| D 机器人零部件 | 厂商目录：谐波减速器（Harmonic Drive）、RV 减速器（纳博特斯克）、行星减速机（纽卡特 PLE，第 72 轮）、智能舵机（ROBOTIS DYNAMIXEL）、六维力传感器（ATI）、电动夹爪与真空吸盘（Robotiq、OnRobot）、深度相机（Intel RealSense）、激光雷达（Ouster/Velodyne）、二维激光扫描仪与安全扫描仪（SICK），陆续增加。参数照厂商样本录入，每行注明出处；三维是按样本外形尺寸生成的示意外形（页面黄色提示），厂商 CAD 请到厂商网站下载 | 示意外形的 glTF、STEP、STL |
| E 工装夹具 | 问渠自建的 61 个条目（2026-10 起，配《机械制造技术》第 50–53 章）：定位元件（支承钉、支承板、可调/自位/辅助支承、定位销与菱形销、V 形块、定位套、心轴等）、夹紧元件（压板、钩形压板、螺旋压紧、斜楔、偏心轮、铰链夹钳、转角缸、气缸、弹簧夹头）、对刀与导向元件（对刀块、塞尺、三种钻套、镗套）、夹具体与连接元件（定位键、T 形槽板、孔系板、零点定位器、分度盘）、机床附件（三爪/四爪卡盘、平口钳、两顶尖、分度头、回转台）、夹具总成 15 套（键槽铣夹具 JJ-301-50 和车、钻、铣、镗、加工中心、组合夹具的典型结构）、案例工件（SH-301 输出轴的毛坯与五个工序状态等）。模型与教材插图、数字工厂用的是同一份（factory/digital/models3d）；元件的结构型式参照 JB/T 8004–8045 系列，尺寸是书中的示例规格，设计时以标准为准。总成有“零件表”页（序号、零件、作用：定位／夹紧／对刀导向／夹具体……），点“拆开”看爆炸图 |
glTF（每个零件一个节点、带颜色）、STEP、STL |
| FreeCAD 零件库 | 约 2 900 个机械、电子、电气、气动零件的索引和缩略图 | 点击后从 FreeCAD 原仓库下载 FCStd、STEP、STL；使用时须按 CC BY 3.0 署名 |
怎么用
- 检索：输入名称、编号、标准号、规格或工厂物料号，比如
6207、GB/T 1096、M8x25、UR5e、BRG-6207。输入的恰好是某个规格时，详情直接打开这个规格。 - 筛选：类别、来源；勾“WQR-105 用到”只显示减速器用到的标准件。
- 厂商参数：Universal Robots 的 6 个型号有“参数”页（官方技术参数、DH 参数、出处）。UR5e、UR10e 用开源的可动模型，其余按 DH 参数生成示意模型（关节位置和连杆长度准确，外形简化）。
- 自建机器人：SCARA、Delta 并联机器人、差速小车、直角坐标（龙门）、两连杆平面臂、倒立摆小车、Stewart 六自由度平台（问渠自建，参数化）。串联的和小车可下载 URDF；Delta、Stewart 是闭链，拖单个关节不能保持闭合，点“播放运动”看动平台运动，也可下载运动表（CSV）。倒立摆小车的“关节”数据里带动力学方程和线性化模型，可直接做控制实验。
- 工装夹具（E 部分）：总成的“零件表”页列出每个零件的序号和作用；点三维窗口右上角“拆开”，各零件沿爆炸方向分开，再点“装回”。SH-301 的毛坯和五个工序状态在一个模型里并排，橙色是该工序加工的面。书中的三维实验页用的就是这些模型。条目由
library/tools/import_fixtures.py按一张表生成，改表后重新运行即可。 - 机构（C 部分）：10 个常用机构，播放运动、下载运动表。WQR-105 减速器在 ERPNext 的成品物料上也会显示零件库编号，点开就是这个传动机构。
- 详情：三维模型可拖动旋转、滚轮缩放。标准件点规格表的一行换规格；机器人拖关节滑块看运动；“零位”复位，有初始姿态的（如人形、四足的站立姿态）可点“初始姿态”。“来源”页有原仓库、许可和署名。
- 复制编号：课件、作业里引用零件时用编号，比如
A-BRG-DG/6207。 - 从 ERPNext 过来：减速器的标准外购件（轴承、键、螺栓、垫圈、销、油封、螺塞等）在 ERPNext 物料页上有“零件库编号”和“零件库页面”，点链接直接打开这个规格。
二、怎么更新（给维护者）
零件库的程序和条目在仓库 library/，模型文件不进仓库，由 GitHub 自动生成。
- 改
library/下的条目或程序，本地跑python3 library/tools/validate.py和cd library && python3 -m pytest -q tests。 - 推送到 main。工作流“Parts library 零件库发布”会依次：取来源仓库固定版本 → 校验 → 测试 → 生成全部模型（约 20～30 分钟）→ 发布到 GitHub Releases（
library-v年.月.序号）→ 解包到数字工厂服务器。 - 发布完成后，工作台页面自动读新版本（
https://factory.wenquestrobotics.com/library/latest.json）。服务器保留最近 3 个版本。
来源仓库：python3 library/tools/fetch_sources.py 按固定提交取 Menagerie、FreeCAD-library、robot_descriptions 及其各模型仓库、ROS-Industrial 仓库到 library/vendor_src/。工业机械臂的 xacro 用 PyPI 的 xacro 包展开（不用装 ROS），页面上可下载展开后的 URDF；平衡缸一类的从动关节跟着主动关节动，不单独出滑块。
更换来源版本：改 library/vendor/menagerie.yaml 或 library/vendor/freecad_library.yaml 里的 commit；Menagerie 换版本后运行 python3 library/tools/import_menagerie.py 重新生成机器人条目，看许可有无变化。
本地生成（需要先把两个来源仓库克隆到 library/vendor_src/，或用环境变量 WQ_MENAGERIE、WQ_FCLIB 指向它们）：
pip install -r library/requirements.txt
python3 library/tools/build.py --only A-BRG-DG --limit 5 # 只试一个族的 5 个规格
python3 library/tools/build.py --version 2026.10.0 # 全部，输出在 library/build/
三、给学习平台（接口）
- 库地址
WQ_LIBRARY_URL第一期为https://factory.wenquestrobotics.com，文件都在/library/下，允许learn.、factory.和本机开发地址跨域读取（GET、HEAD）。 library/latest.json：当前版本和index.json的位置（不缓存）。library/<版本>/index.json：每个规格一行（编号、名称、类别、标准、主参数、许可、工厂物料号、文件）；collections列出只收索引的外部库（FreeCAD 零件库，文件freecad-library.json）；categories是类别代号的中英文名称。library/<版本>/<条目>/entry.json：条目全部信息、每个规格的参数和文件；机器人另有robot（连杆、关节表，约定 R4）。- 带版本号的文件内容不再改变，可长期缓存。格式细节见《docs/方案/数字工厂资源接口约定》第二节。
四、许可
- 标准件：Apache-2.0（问渠零件库；造型程序 bd_warehouse，© gumyr）。
- 机器人：以 Menagerie 每个模型文件夹里的许可为准（Apache-2.0、BSD、MIT 等），条目“来源”页逐个写明。GPL、CC BY-SA、非商用的不收。
- FreeCAD 零件库：CC BY 3.0，每个零件的作者见原仓库；我们只放索引和缩略图。
二维图：每个规格都有一张二维图（详情的“图纸”页，点图在新窗口打开、可缩放打印；“二维图 SVG”按钮下载）。标准件是主视图加俯视/侧视图（轴承、油封、带轮、联轴器画成剖视），标总体尺寸，主要尺寸列在标题栏上方；机器人是关节示意图；机构是机构运动简图。可直接插进课件和作业。
AI 选型：库页面检索框下面的“AI 选型”，用一句话说需求（如“35 mm 轴、1450 r/min、径向载荷为主用什么轴承”），AI 只从零件库里挑，答案写出“编号/规格”、依据的规格表那一行和出处；编号下面的按钮点开就是详情。答案里的编号逐个和库核对，库里没有的会被去掉并注明；库里没有合适的就直接说没有。模型和数字工厂的 AI 助手是同一个通道（国内部署用 DeepSeek，Claude 只在美国用）；没配模型时按规则匹配（关键词定族、句子里的尺寸定规格）。每人每小时的次数和 AI 助手合计。
FreeCAD 插入宏：factory/digital/freecad/wq_library.py。在 FreeCAD 里：宏 → 宏… → 选这个文件 → 执行。
1. 对话框里输入编号、名称、标准号、规格或工厂物料号（如 6207、GB/T 1096、M8x25、BRG-6207）搜索；
2. 选族、选规格，点“插入”。宏会下载这个族的 STEP 压缩包（只第一次下载，缓存在 ~/.wenquest/library/<版本>/），把这个规格插到当前文档；
3. 改规格：在模型树里选中插入过的零件，再执行宏，对话框直接打开这个族，选新规格点“替换”，位置不变。
插入的零件带属性 WQ_LibraryRef（编号/规格）和 WQ_LibraryVersion（零件库版本）。标准件（A）和机器人零部件（D，外形示意）有 STEP；机器人和机构只有网页模型。零件库地址默认 https://factory.wenquestrobotics.com ，可用环境变量 WQ_LIBRARY_URL 改。不开 FreeCAD 也能用：python wq_library.py search 6207、python wq_library.py fetch A-BRG-DG/6207。