工业机器人技术基础

工业机器人技术基础（精选十篇）

工业机器人技术基础 篇1

一、高等职业教育中的教学改革

高等职业教育作为高等教育体系中的一种类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高素质的技术应用型和职业技能型高等专业人才的使命。教学体系要紧贴岗位实际工作过程,不断更新课程内容,根据实际需要调整课程结构。依据职业教育服务产业经济,培养学生个体的多样性,深化多种模式的课程改革,创新教学方式方法。

工业机器人技术基础是一门机电一体化、工业机器人技术等专业的专业基础课程,应用性很强。由于工业机器人技术基础是一门新的课程,缺乏教学经验的积累。因此,本课程需要在企业调研的基础上,参照有效的CDIO教学模式进行设计、引进企业的机器人应用工业案例。既要兼顾理论教学,又要突出实践应用。高职学生特点则是实践操作兴趣浓厚,理论学习相对薄弱。鉴于诸多因素,在课程设计上就要兼顾理论学习与实际操作。因此,这门课程教学设计的基本思路是把知识点、技能点的学习融入每个具体的工作任务中,以CDIO的模式展开,实现理论与实践结合,以学生关注的点为基础,在传授知识过程中注重工程应用能力培养,强化学生的自学能力与分析问题解决问题的能力。具体做法是:

(一)任务驱动、项目教学

课程教学过程中把知识点、技能点的学习融入每个具体的工作任务中,每个任务按照“任务导入—任务分析—相关知识—任务实施”来具体展开。任务的选择强调源于生活和工程实际,注重内容的典型性、实用性,理论知识的选择上以“适合、够用”为原则使教学内容直观、具体、形象,易于接受,有利于树立学生独立解决问题的自信心。

例如,在讲到工业机器人的手臂结构的时候,本单元的重点学习目标是要理解工业机器人组成以及零件的相互关系。对于学生来说一些基本的零件结构是他们熟悉的,但伺服电机和齿轮减速器是完全陌生的。所以,在授课时我们以认识机器人的零件组成作为问题的出发点,以工业应用中的小案例、用三维软件进行结构展示为方法展开教学,这样很容易被学生接受。

(二)情境式教学

本课程改变了传统的将理论与实训分开的教学模式,在教学中设计了6个学习情境,每个情境都以相应的工业案例为主线,配合Solidwoks、Simatic VS、EpsonRC等仿真软件的使用,按照“资讯→决策→计划→实施→检查→评价”的流程授课,使学员能够在“学中做、玩中学”,可以有效地激发学生的学习兴趣和问题解决能力。同时培养了团队合作精神和沟通能力以及学生的组织协调能力。这里以工业机器人的视觉为例。

任务:怎样让工业机器人智能化程度更高。

任务分析:问题1:工业机器人怎么发现零件的位置?问题2:怎么精准地抓取这些零件?

要想解决上述问题,就需要了解工业机器人视觉工作原理。这样就引发了学生对视觉的组成、作用以及视觉系统各部分的工作原理等相关基本知识学习的兴趣。

(三)小班互动式教学

以项目为导向的任务驱动教学模式势必要求课堂采用小班制才能达到更好的教学效果。本课程全部采用不超过24人的小班制教学,全程在实训室进行,主要以“边讲边练”并根据授课内容灵活以“先讲后练”和“先练后讲”等方式增加课堂师生互动。

(四)承担项目的能力训练

除了课堂教学外,我们还以学期项目的形式,让学生在学期最初的时候就可以结合所学课程的知识内容,自主选题开展学期项目。三五个学生为一组可以自主选择指导老师。整个过程从资料收集、题目申报、项目实施、项目汇报等让学生充分参与和主导整个项目,扩展学生的知识面和工程认识,提高学生对工程项目的整个流程的认知。通过团队形式完成整个项目也有利于合作精神的培养。

二、课程评估

(一)考核和评价

以能力为主的评价机制,课程考核方式采用过程性评价与目标性评价相结合;理论与实践相结合;技能与作业态度相结合;采用笔试、操作相结合;学生之间自评、互评相结合。

(二)教师的教学技能

教师通过深入企业走访和承担工业机器人相关的企业培训等途径,了解最近机器人及企业的需求,引进企业工业机器人的应用案例,促使教学与生产实际结合,实现工程应用的目的。以培养学生的自学能力和良好习惯为线索,把自学能力作为逻辑思维能力、计算能力、空间想象能力、分析与解决问题能力等一切能力的基础能力贯穿教学的全过程。特点是有效地废除了注入式、满堂灌的教学方法,满足不同层次学生的求知欲望。课前布置自学题目,组织好学生的自学及小组讨论—上课组织学生发言讨论—老师点评指导—进行全课总结,布置下章节自学题目。有效地培养学生的自学能力和良好习惯,充分体现课程改革的精神和素质教育的要求。

三、课程质量监控体系

我院设立了专门的教学监管体系(学校+企业),督导组会不定期地进行课堂教学的抽查与监管。作为平台课程实行了教考分离制度,促进学生能力的提高。更重要的是经过项目化训练的毕业生,在工作岗位上表现出色,普遍受到企业的好评,这是对我们课程质量好坏最客观的评价。

通过教学实践,CDIO教学模式在工业机器人技术基础课程已初见成效,主要体现在学生在学习过程中表现出了很高的积极性,在学期项目实施中取得了技能的提升,具有一定的项目策划、组织、实施、协调的能力。我院学生多次参加各类竞赛并获得奖项,在2015年苏南全球创客大赛中表现突出。

本课程充分利用现代教育技术,逐步建立网络教学资源,使学生掌握工业机器人的基本理论、分析机器人应用工业应用案例的学习方法和进行实验验证的初步技能,形成“教、学、做”一体化的具有高职特色的课程。持续与企业紧密合作,紧随企业技术的需求更新案例项目。

四、结束语

将CDIO教学模式应用在工业机器人技术基础课程中,是学院借鉴新加坡南洋理工工程化、模块化的成功案例。CDIO教学模式的应用,得到了老师与学生的高度认可。同时,学生学习的积极性、创造性、趣味性等方面都获得了大幅度的提高。

摘要：把CDIO的教学模式引入工业机器人技术基础课程,同时把本课程分成多个项目来进行规划与设计,通过CDIO四大模块,介绍了该课程教学过程中的课程构思、课程设计、课程实施评估、教学质量监控。教学实践表明,学生学习效果反响很好。

关键词：CDIO,工业机器人技术基础,教学改革

参考文献

[1]顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国[J].高等工程教育研究:2012(3):34-40.

[2]史勤刚,马俊成.基于CDIO的模拟电路教学改革的探讨[J].现代制造技术与装备,2016(1):165-166.

[3]孙海泉,徐兵,邱白丽.苏州工业园区职业技术学院项目制教学改革的探索与实践[J].中国职业技术教育,2011(32):66-70.

工业机器人技术基础 篇2

—《工业过程的智能检测与控制》讲座学习报告

电信1239班

3212005154号

韩荣

2014年4月中旬，于在职工硕集中返校期间，有幸听了曹建福教授关于“工业过程的智能检测与控制的”的学术讲座。曹教授详细讲述了工业自动化的发展、主要技术、应用及发展方向等知识点，期间曹教授讲的关于工业机器人技术让我产生较浓厚的兴趣，讲座后翻阅了一些课外的报告资料并归纳整理，形成了一篇简单的学习报告，分享我对机器人技术的了解情况。

机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自问世以来，就一直备受瞩目。40余年来，有关它的研究取得了长足的进展。各种形态、功能的机器人相继面世，而未来的机器人将是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。一．工业机器人的技术概念

工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。二．工业机器人技术发展现状

作为人类２０世纪最伟大的发明之一，机器人在短短的几十年内发生了日新月异的变化。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓是无处不在。目前机器已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经越来越离不开机器人帮助。

机器人从面世到进入本世纪，发展可以不可以不谓之快，各国对其的研究与投产从未间断。据国际机器人联盟调查，2004年，全球个人机器人约有200万台，到2008年，还将有700万台机器人投入运行。按照韩国信息通信部的计划，到2013年，韩国每个家庭都能拥有一台机器人；而日本机器人协会预测，到2025年，全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500亿美元的规模(现在仅有50亿美元)。与20世纪70年代PC行业的情况相仿，我们不可能准确预测出究竟哪些用途将能推动这个新兴行业进入临界状态。三．工业机器人技术发展趋势

随着计算机技术的不断向智能化方向发展，机器人应用领域的不断扩展和深化以及在系统（FMS、CIMS）中的群体应用，工业机器人也在不断向智能化方向发展，以适应“敏捷制造”，满足多样化、个性化的需要，并适应多变的非结构环境作业，向非制造领域进军。

（1）感觉功能：感觉功能方面将实现多传感器信息的融合，以检测多变的外部环境，做出判断和决策，其实质类似于人的五官和身体的综合感觉功能，包括视觉、触觉、力觉、滑觉、接近觉、压觉、听觉、味觉、臭觉、温觉等。研究包括各类传感信息的采集及融合处理、传感器与驱动器一体化技术、感觉功能继承模块等。

（2）控制智能化：由引导教向NC，离线编程发展，进而发展到进一步应用。随着系统化、集成化生产的发展，基于PC的开放式控制系统将机器人控制和车间一级控制的发展方向，国外专家预测，2007年它将占30％。

（3）移动功能的智能化：为解决长距离搬运作业、大作业对象、多作业对象及极限作业等问题，需开发自主移动系统（包括滑动、滚动、行走、爬行、跳跃、飞行等）。（4）系统应用与集成化：支持以人为核心的生产系统，实现生产系统中机器人群体协调功能、群智能和多机通讯协议，开发能理解人的意志的“同事机器人”。国外专家预测，2000你后有可能IMS要走向MA(R)S（多智能体系统），而该系统中的“同事机器人”（Cobot）将成为操作人员不可或缺的伙伴。围绕着各种机器人与人共存的诸多课题，正在兴起一门新学科“软机器人学”。

（5）安全可靠性：由于大量不确定因素的存在，要实现智能化的安全可靠性，机器人必须具有对各种意外情况的应变能力，及时采取预防措施和安全对策，包括硬件级、软件级、应用级和人机系统级的自诊断和自修复故障。

（6）微型化：向微型化发展，开发毫米级机器人，用于微加工、医学、宇宙和海洋开发等领域。就使用性和成本来看，毫米级最可行。

（7）多传感器信息融合与配置技术：①机器人的传感器配置和融合技术在水泥生产过程控制和污水处理自动控制系统中的应用包括面向工艺过程的多传感器融合和配置技术；采用智能传感器的现场总线技术；面向工艺要求的新型传感器研制。②机电一体化智能传感器：包括具有感知、自主运动、自清污（自调整、自适应）的机电一体化传感器研究；面向工艺要求的运动机构设计、实现检测和清污的自主运动；调节控制系统；机器人机构和控制技术在传感器设计中的应用。

四.工业机器人产业未来发展

目前国际、国内机器人界都在加大科研力度，进行机器人共性技术的研究，并朝着智能化和多样化方向发展。主要研究内容集中在以下10个方面：

1．机器人操作机结构的优化设计技术：探索新的高强度轻质材料，进一步提高负载/自重比，同时机构向着模块化、可重构方向发展。

2．机器人控制技术：重点研究开放式，模块化控制系统，人机界面更加友好，语言、图形编程界面正在研制之中。机器人控制器的标准化和网络化，以及基于PC机网络式 控制器已成为研究热点。编程技术除进一步提高在线编程的可操作性之外，离线编程的实用化将成为研究重点。

3．多传感系统：为进一步提高机器人的智能和适应性，多种传感器的使用是其问题解决的关键。其研究热点在于有效可行的多传感器融合算法，特别是在非线性及非平稳、非正态分布的情形下的多传感器融合算法。另一问题就是传感系统的实用化。

4．机器人的结构灵巧，控制系统愈来愈小，二者正朝着一体化方向发展。5．机器人遥控及监控技术，机器人半自主和自主技术，多机器人和操作者之间的协调控制，通过网络建立大范围内的机器人遥控系统，在有时延的情况下，建立预先显示进行遥控等。

6．虚拟机器人技术：基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感技术，实现机器人的虚拟遥操作和人机交互。

7．多智能体（multi-agent）调控制技术：这是目前机器人研究的一个崭新领域。主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理，感知与学习方法，建模和规划、群体行为控制等方面进行研究。

8．微型和微小机器人技术（micro/miniaturerobotics）:这是机器人研究的一个新的领域和重点发展方向。微小型机器人技术的研究主要集中在系统结构、运动方式、控制方法、传感技术、通信技术以及行走技术等方面。

9．软机器人技术（softrobotics）:主要用于医疗、护理、休闲和娱乐场合。传统机器人设计未考虑与人紧密共处，因此其结构材料多为金属或硬性材料，软机器人技术要求其结构、控制方式和所用传感系统在机器人意外地与环境或人碰撞时是安全的，机器人对人是友好的。

工业机器人的关键技术及应用趋势 篇3

机器人控制技术

机器人控制系统是机器人的大脑，是决定机器人功能和性能的主要因素。工业机器人控制技术的主要任务就是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。

关键技术包括：

（1）开放性模块化的控制系统体系结构：采用分布式CPU计算机结构，分为机器人控制器（RC），运动控制器（MC），光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒等。机器人控制器（RC）和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯。机器人控制器（RC）的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，而编程示教盒完成信息的显示和按键的输入。

（2）模块化层次化的控制器软件系统：软件系统建立在基于开源的实时多任务操作系统Linux上，采用分层和模块化结构设计，以实现软件系统的开放性。整个控制器软件系统分为三个层次：硬件驱动层、核心层和应用层。三个层次分别面对不同的功能需求，对应不同层次的开发，系统中各个层次内部由若干个功能相对对立的模块组成，这些功能模块相互协作共同实现该层次所提供的功能。

（3）机器人的故障诊断与安全维护技术：通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术。

（4）网络化机器人控制器技术：目前机器人的应用工程由单台机器人工作站向机器人生产线发展，机器人控制器的联网技术变得越来越重要。控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能。可用于机器人控制器之间和机器人控制器同上位机的通讯，便于对机器人生产线进行监控、诊断和管理。

移动机器人（AGV）

移动机器人（AGV）是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，它可广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。

国际物流技术发展的新趋势之一，而移动机器人是其中的核心技术和设备，是用现代物流技术配合、支撑、改造、提升传统生产线，实现点对点自动存取的高架箱储、作业和搬运相结合，实现精细化、柔性化、信息化，缩短物流流程，降低物料损耗，减少占地面积，降低建设投资等的高新技术和装备。

点焊机器人

焊接机器人具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。

点焊机器人主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业提供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。

随着汽车工业的发展，焊接生产线要求焊钳一体化，重量越来越大，165公斤点焊机器人是目前汽车焊接中最常用的一种机器人。2008年9月，机器人研究所研制完成国内首台165公斤级点焊机器人，并成功应用于奇瑞汽车焊接车间。2009年9月，经过优化和性能提升的第二台机器人完成并顺利通过验收，该机器人整体技术指标已经达到国外同类机器人水平。

弧焊机器人

弧焊机器人主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。本公司主要从事弧焊机器人成套装备的生产，根据各类项目的不同需求，自行生产成套装备中的机器人单元产品，也可向大型工业机器人企业采购并组成各类弧焊机器人成套装备。在该领域，本公司与国际大型工业机器人生产企业既是竞争亦是合作关系。

关键技术包括：

（1）弧焊机器人系统优化集成技术：弧焊机器人采用交流伺服驱动技术以及高精度、高刚性的RV减速机和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并可实现免维护功能。

（2）协调控制技术：控制多机器人及变位机协调运动，既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足焊接工艺的要求，又能避免焊枪和工件的碰撞。

（3）精确焊缝轨迹跟踪技术：结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点，采用激光传感器实现焊接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性，结合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏差统计获得补偿数据并进行机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。

激光加工机器人

激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。本系统通过示教盒进行在线操作，也可通过离线方式进行编程。该系统通过对加工工件的自动检测，产生加工件的模型，继而生成加工曲线，也可以利用CAD数据直接加工。可用于工件的激光表面处理、打孔、焊接和模具修复等。

关键技术包括：

（1）激光加工机器人结构优化设计技术：采用大范围框架式本体结构，在增大作业范围的同时，保证机器人精度；

（2）机器人系统的误差补偿技术：针对一体化加工机器人工作空间大，精度高等要求，并结合其结构特点，采取非模型方法与基于模型方法相结合的混合机器人补偿方法，完成了几何参数误差和非几何参数误差的补偿。

（3）高精度机器人检测技术：将三坐标测量技术和机器人技术相结合，实现了机器人高精度在线测量。

（4）激光加工机器人专用语言实现技术：根据激光加工及机器人作业特点，完成激光加工机器人专用语言。

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（5）网络通讯和离线编程技术：具有串口、CAN等网络通讯功能，实现对机器人生产线的监控和管理；并实现上位机对机器人的离线编程控制。

真空机器人

真空机器人是一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强，其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查，归属于禁运产品目录，真空机械手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。

关键技术包括：

（1）真空机器人新构型设计技术：通过结构分析和优化设计，避开国际专利，设计新构型满足真空机器人对刚度和伸缩比的要求；

（2）大间隙真空直驱电机技术：涉及大间隙真空直接驱动电机和高洁净直驱电机开展电机理论分析、结构设计、制作工艺、电机材料表面处理、低速大转矩控制、小型多轴驱动器等方面。

（3）真空环境下的多轴精密轴系的设计。采用轴在轴中的设计方法，减小轴之间的不同心以及惯量不对称的问题。

（4）动态轨迹修正技术：通过传感器信息和机器人运动信息的融合，检测出晶圆与手指之间基准位置之间的偏移，通过动态修正运动轨迹，保证机器人准确地将晶圆从真空腔室中的一个工位传送到另一个工位。

（5）符合SEMI标准的真空机器人语言：根据真空机器人搬运要求、机器人作业特点及SEMI标准，完成真空机器人专用语言。

（6）可靠性系统工程技术：在IC制造中，设备故障会带来巨大的损失。根据半导体设备对MCBF的高要求，对各个部件的可靠性进行测试、评价和控制，提高机械手各个部件的可靠性，从而保证机械手满足IC制造的高要求。

洁净机器人

洁净机器人是一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高，其对生产环境的要求也日益苛刻，很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行，洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。

关键技术包括：

（1）洁净润滑技术：通过采用负压抑尘结构和非挥发性润滑脂，实现对环境无颗粒污染，满足洁净要求。

（2）高速平稳控制技术：通过轨迹优化和提高关节伺服性能，实现洁净搬运的平稳性。

（3）控制器的小型化技术：根据洁净室建造和运营成本高，通过控制器小型化技术减小洁净机器人的占用空间。

（4）晶圆检测技术：通过光学传感器，能够通过机器人的扫描，获得卡匣中晶圆有无缺片、倾斜等信息。

校企合作共建工业机器人技术中心 篇4

关键词：校企合作,工业机器人技术中心,职业教育,培训

1 校企共建工业机器人技术中心的背景

1.1 工业机器人发展趋势

根据国际机器人联合会最新统计数据, 2015年全球工业机器人销量约24.8万台, 其中中国工业机器人销量约6.7万台, 约占全球销量的四分之一, 成为全球最大的工业机器人市场。目前, 全球每销售5台机器人, 就有一台是在中国安装的。“按照目前中国机器人安装量的增长速度, 人才需求早处于干渴状态了。”但是由于高校、职校及培训机构的课程设置仍然滞后, 配套设施匮乏, 所以很难形成系统的教学流程。

1.2 学校实训基地现状

长春汽车工业高等专科学校自2012年成立工业机器人专业以来其实训资源主要是来自一汽大众捐赠的5台KUKA C2机器人作为日常教学培训之用, 利用这5台KUKA C2机器人只能使工业机器人技术专业的学生熟悉机器人的基本结构, 完成对机器人的一些基本操作。虽然后来又通过奥地利政府贷款项目引进了1台KUKA C4机器人和3台igm机器人, 但由于新购进的设备数量有限, 并且也没有实现多机联动, 所以也无法满足职业教育的需求, 更无法满足社会服务的需求。

为此, 我校与长春市施耐利自动化工程有限公司进行校企合作, 在长春汽车工业高等专科学校设立工业机器人技术中心。

2 校企共建工业机器人技术中心的目的

(1) 借助工业机器人技术中心开展机器人系统集成研发, 协同创新, 开展机器人技术的应用研发, 共同推进机器人等高科技产品的研制、机器人产品市场的应用推广, 促进地方经济发展。

(2) 借助企业力量, 开展社会培训服务, 打造特色鲜明的工业机器人技术专业人才培养基地为地方经济发展提供技术支持。

(3) 深化校企合作, 把企业先进技术及时引入课堂, 实现专业技术与先进制造技术“零缝隙”对接;培养一批高水平的培训师队伍, 为推进职业教育的发展提供平台。

3 校企共建工业机器人技术中心的成果

(1) 2016年5月27日, 我校与长春市施耐利机器人自动化工程有限公司共建的机器人技术中心正式启动。新建的工业机器人技术中心包含了三大功能区:工业机器人基础功能区、工业机器人实战功能区、工业机器人技术研发功能区。

1工业机器人基础功能区:我们将原有的5台KUKA C2机器人系统进行了升级;同时根据职业教育教学需求又进行多功能化、自动化建设:增加了PLC系统, 加装了抓手、吸盘、焊枪等模拟工具;另外我们还改造一套机器人作为机械拆装实训使用。

通过改造, 工业机器人基础功能区可以开展工业机器人技术基础培训, 能够完成工业机器人基础编程、高级编程、电气维护维修等技能培训任务。

2工业机器人实战功能区:在现有KUKA C4机器人基础上, 增加PLC系统、远程控制系统、白车身模型, 构成具有实际功能任务的工作站实训系统, 完成工业机器人点焊技术的培训。同时我们还新建了五个工作站:抓件焊接工作站、双轴变位工作站、双面抓手工作站、气动/伺服点焊工作站、视觉测量工作站。

通过引进企业先进技术, 在工业机器人实战功能区可以开展工业机器人综合实战技能培训, 满足企业在工业机器人应用领域定制化的技术培训服务。

3工业机器人技术研发功能区:与企业联合建设一个机器人系统集成研发中心, 可进行非标机器人系统的研发工作, 对外进行社会技术服务工作。

(2) 课程模块开发。我们根据企业的需求和技术的发展前沿, 开发6个培训课程:工业机器人编程技术、机器人网络应用与诊断、机器人安全回路设计、机器人驱动系统、机器人典型工艺应用、MQB新标准应用。

我校工业机器人技术中心正式投入使用以来, 在短短的一个月时间里就圆满地完成了一汽轿车公司技术部和冲压车间共2个班次的技术人员KUKA C4工业机器人培训任务。机器人技术中心的启用是我校培养高端机器人技术技能人才、加强机器人专业内涵建设的重要举措, 标志着我校向“应用型、专业化、开放式”的世界一流高等职业院校又迈出了坚实的一步。

参考文献

[1]黄浩.高职物流专业实训基地建设的实践与思考[J].中国市场, 2014, (2) .

《工业机器人技术》课程教学改革 篇5

摘要：《工业机器人技术》是一门多学科交叉的、理论与实践结合紧密的课程。本文结合《工业机器人技术》课程特点和教学中存在的若干问题，提出建立贯穿教学内容的主线，改善实践条件和鼓励自我探索的改革措施。实践表明这些改革措施是合理的，并在教学中取得了良好的效果。

关键词：工业机器人；教学改革；应用型本科

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）25-0074-02

当前，世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行，国家实施创新驱动发展、“中国制造2025”、“互联网+”等重大战略，机器人技术专业领域的人才需求愈趋旺盛，因此培养具有创新性，符合社会实践岗位的人才是当前应用型本科院校进行《工业机器人技术》课程教学改革的核心。

一、《工业机器人技术》课程教学现状

《工业机器人技术》是机电一体化、自动化等相关专业的专业方向课之一，涵盖机器人结构、机器人运动学、动力学、轨迹规划、机器人控制等内容[1][2]，涉及机械原理、机械设计、电子电路技术、自动控制原理、传感器技术等知识，是一门多学科交叉、理论与实践紧密结合的课程，对培养学生机电一体化、自动控制技术的综合实践能力具有重要意义。

目前我院的机械设计及其自动化专业和自动化专业均尝试开设《工业机器人技术》课程，课程被安排在第七学期开课，理论32课时，实践8课时，在教学过程中主要存在问题如下：

1.课程需要的先学知识欠缺。学生在学习《工业机器人技术》这门课程之前，需要具备一定的机械结构和控制理论方面的基础知识，而大部分应用型本科院校中，机械设计及其自动化专业和机电一体化专业的同学具有力学、运动学、机械结构、电工、电子方面的知识却缺乏控制理论的基础知识，自动化专业的同学具有控制理论、电机拖动、信号与系统等方面的知识却缺乏力学、机械结构方面的知识，导致在这些专业开设《工业机器人技术》都有不少的障碍，学生难以对课程产生整体认识。

2.缺乏适合的教材。应用型本科院校以本科教育为主，面向区域经济社会，以学科为依托，以应用型专业教育为基础，以社会人才需求为导向，培养高层次应用型人才，要求学生具有一定的理论素养，以满足应用所学理论知识进行科技创新的需要，同时要求学生掌握本专业相关技术，具有较强的实践动手能力。工业机器人的相关教材有的偏重理论讲解，而有的教材却流于产品说明或用户指南[3]，难以适应应用型本科学生的特点与教学需求。

3.涉及的概念抽象。工业机器人的控制以运动学和动力学为基础，这就离不开D-H坐标系的建立和空间坐标的变换，即使能让学生看到机器人实体也难以直观展现抽象的坐标系、工作空间、关节空间等概念。此外运动学、动力学方程的推导、微分运动分析等抽象、复杂的数学推导很容易让学生望而却步，丧失学好该课程的信心，不利于课堂教学的开展[4]。

4.实践条件缺乏。目前的工业机器人产品缺乏规范性，品牌繁杂且互不兼容，开放程度较低，因此如何选择具体的工业机器人进行实践教学也是面临的一个难题，而且机器人造价不菲，受资金和场地等条件的制约，构建专门的机器人实验室的成本太高，这就造成了目前这门课程的实践条件缺乏，实践环节难以开展，无法充分调动学生的学习热情。

二、改革措施的探索

《工业机器人技术》的教学目的包括：使学生了解有关机器人技术方面的基本知识和机器人学的基本原理和方法，掌握机器人所涉及的基本理论和关键技术，培养学生综合运用所学基础理论和专业知识解决专业领域内实际问题的能力，为此对课程进行如下三个方面的改革。

1.建立贯穿教学内容的主线。坐标变换、运动学、动力学、机器人本体结构、机器人控制是《工业机器人技术》的关键部分，为了让学生将零散的知识有个整体的认识，先从机器人的机械结构入手，讲解机器人三大组成部分（机械部分、传感部分、控制部分）的关系[5]。由于机器人控制的本质是对下列方程式的双向控制[2]：

V（t）？圮T（t）？圮C（t）？圮θ（t）？圮X（t）

（其中：X（t）为末端执行装置的状态，包括位置、姿态和开闭状态等，θ（t）为关节变量，C（t）为作用在各关节上的力矩矢量，T（t）为各传动电动机的力矩矢量，经过变送器送到各个关节，V（t）为施加在电动机上的电流或电压矢量。）

以机器人双向控制方程式为主线，以典型机器人（如PUMA560）为例，对坐标变换、运动学、动力学、轨迹规划、机器人控制系统进行由浅及深的讲解，明确各个部分内容在上述控制方程式中的作用，先对机器人控制有个全局的了解，再细化到实现机器人控制的每一个层级，带着问题一层一层剖析，整个课程的学习就连贯起来了，而且学生也能明白地知道每次课在整个机器人控制中的位置，目标明确了，更能调动学习的主动性和积极性。最后，结合授课老师的科研项目或对具体对象控制过程的相关视频资料，展开典型工业机器人的应用分析，如喷涂、焊接、码垛机器人，使学生对所学基础内容的工程应用有深入的了解和直观的认识。此外，在课程授课过程中穿插与课程内容有关的机器人最新研究成果，比如本田公司的双足机器人、用于军队和康复治疗的穿戴式机器人等，不仅对于提高同学们的学习兴趣有一定的帮助，而且能拓宽同学们的视野，提高其领悟力。

2.改善实践条件。工业机器人的实践环节作为《工业机器人技术》教学体系中的重要组成部分，将学生的综合素质培养和创新能力培养作为核心，在加强学生对基础理论知识理解的同时，更培养学生运用所学知识的实践操作能力和创新能力。工业机器人的认识实验共2学时，主要以实验室现有的6轴工业机械手为对象，了解工业机器人基本结构与工作原理，熟悉机器人机械结构特点、电气线路硬件情况及手动运行机械臂，观察关节运动情况。机器人的运动学、动力学、轨迹规划和运动仿真共4学时，利用MATLAB的robotics toolbox实现[6]，利用ADAMS软件强大的仿真模块，在Simulink中实现对虚拟样机的控制操作，最后安排2学时到校外企业观摩工业机器人的工程应用，增强对所学知识应用场景的切身体验。后继的工业机器人技术实践环节拟引入ABB公司的Robot Studio建立工业机器人离线编程示教工作站[7]，以数字化工厂为实践平台，增加学生的动手??践、创新的机会。

3.鼓励自我探索。哈佛前校长认为，教学内容固然重要，但对于学生影响更为深远的是教学方法[8]。《工业机器人技术》是一门较难的课程，通过前述机器人双向控制方程式将分散的知识点贯穿成一整体，帮助同学明确每一部分在整个机器人控制中的作用，每开始新的知识点前，必用启发式的问题，引导学生思考在已有知识的基础上，如何往下一步展开，从而引起学生的学习兴趣，鼓励学生在课后搜集相关资料，主动寻找答案。以参与期末综合评分作为激励，分组在课堂上展开讨论，最后由老师对研讨情况进行点评、总结和补充讲解，让学生带着问题学习，充分调动学生的学习积极性，通过这个过程，学生的自我学习、探索和创新能力可以得到有效培养。

三、结语

《工业机器人技术》对学生难，对授课老师也是很大的挑战，由于没有完全适应的教材，授课老师需要根据教学目标选定的授课内容，引入紧跟时代潮流的知识丰富教学内容，整理讲义，选择能激发学习兴趣的教学方法，有效培养学生的综合应用所学知识解决实际问题的能力和工程实践能力，?@个过程永无止境。课程教学改革是一个长期、不断深化的过程，相信在后续的教学过程中会有不断的改进和完善。

参考文献：

工业机器人技术基础 篇6

【关键词】现代学徒制 工业机器人 工学结合 应用

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）11C-0113-02

一、工业机器人技术课程教学的现状

目前，我国的工业机器人技术相对于西方发达国家还有一定的差距，国内国产的机器人在工业机器人市场的占比还非常小。更重要的是，目前高校对培养工业机器人技术人才的课程建设还没有形成自己的系统。各个高校工业机器人技术课程几乎都不相同，十分混乱，这种状况如果不尽快改变，中国的机器人产业将面临更为严峻的挑战。

目前工业机器人技术课程在高校中往往设置为理论课程，授课过程以理论教授为主，按章节顺序授课。由于这门课程牵涉到非常多的数学运算，这对于职业院校的学生来说难度非常大。而且就算学会了这些理论知识，真正去操作控制机器人又要学习相关的操作规程和参数设置。这样既浪费了时间，同时授课效率又较低。不仅如此，在纯理论授课过程中，学生是被动地接受知识，主动性差，容易出现厌学情绪。

工业机器人技术课程也曾探索以项目式教学的方法进行授课，虽然在项目式教学授课过程中，理论和实践知识的传授有实际的设备作辅助，学生在学习的过程中有直观的认识，但是，在授课中发现，老师虽然给学生布置了任务，即针对一个项目完成相关任务，但很大一部分学生学习的主动性不强，一个老师负责对所有学生督促又力不从心；同时学生在遇到问题时都要找老师去解决，这样授课进程比较慢，影响了教学进度。

二、现代学徒制教学模式及其流程

（一）现代学徒制教学模式概述。目前，很多专家学者在解释现代学徒制时往往从不同层面来论述，比如有的专家认为：从学校层面讲，现代学徒制是一种人才培养模式，主要以工学结合为核心，通过顶岗实习和订单培养等方式培养学生（学徒）岗位实践能力与基本理论知识，其是“学校和企业深度合作的典型模式，也是半工半读、工学交替的最佳形式”。学校层面实施现代学徒制，一般具有明确的人才培养目标、培养途径、培养时间与地点安排、课程内容安排和考核方式等，因此，它是一套较完整的人才培养模式，如图1所示。上述论述是从宏观上介绍现代学徒制的内涵，即工学结合，但是没有论述“工与学”的具体实施方案。在具体实施过程中授课过程的“学”也要按照现代学徒制的授课模式，即现代学徒制学校授课。

教育部《关于开展现代学徒制试点工作的意见》指出：“现代学徒制有利于促进行业、企业参与职业教育人才培养全过程，实现专业设置与产业需求对接，课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，毕业证书与职业资格证书对接，职业教育与终身学习对接，提高人才培养质量和针对性。”可见，现代学徒制是需要行业或企业参与的，但是往往政策从制定到实施有一个过程。从目前情况来看，对现代学徒制多数是学校一方比较热心，而企业的积极性不高，当然企业积极性不高的因素很多。在这种“企业缺位”的情况下，院校在积极探索与企业合作模式期间，不能等，针对职业院校的一些专业课程，可以先行以现代学徒制的教学模式进行教学改革。笔者针对工业机器人技术课程，探索以现代学徒制的模式进行授课，通过实践，发现在“企业缺位”的情况下，依托实验实训教学也可以取得良好的教学效果。

（二）现代学徒制教学模式的流程。对高职学生来讲，工业机器人技术课程要培养学生熟练掌握操作工业机器人的技能，能对工业机器人设备进行安装、调试和维护。由培养目标来看，该课程的实践动手能力要求很高。因此，该课程配备有专门的工业机器人实训室，实训室就可以看作“工厂车间”。根据现代学徒制的特点即工学结合，学生去上课既是去学习又是去工作，把学习“工作化”。

“工作化”的学习过程，老师的角色在“车间领导”、“质量检验员”、“同事”和“师傅”之间变换。针对工业机器人技术课程，传授理论知识的时候，要把“师傅”的角色扮演好；到“工厂车间”即实训室上课，首先要扮演“车间领导”的角色，把“工作任务”即实训内容要求、注意事项、“工作方法”传达给各个“工人”即每个学生，安排好“工班组长”即学生小组长，由组长负责制；在“工作”过程中，老师又要扮演好“同事”的角色，及时发现“工作”的缺陷和不足，及时指导；最后完成“工作”后，在考核阶段老师要扮演好“质量检验员”的角色。在这个流程中，每个学生都有自己的任务，每个学生也都有督促者也就是“工班组长”，有问题可以及时向组长反映，整个组都解决不了，最终由“车间领导”来解决，这种“反馈机制”非常及时有效，做到了工学结合。在工业机器人课程授课过程中，这种仿照现代学徒制的模式取得了良好的效果。

三、现代学徒制教学模式在工业机器人技术课程中的实施

（一）实施措施。工业机器人技术课程实践性比较强，有工业机器人等实训设备，实训设备和企业生产所用的设备相同，在教学过程中，相关知识点体现在实训项目中。当然，现代学徒制教学模式要想取得良好的效果，还要采取以下措施：

1.企业调研，结合企业的实际生产制定教学项目。工业机器人技术课程的教学项目设置以企业的实际生产作为依据，如在“机器人的基本操作”教学项目中操作流程就严格按照企业操作规程进行操作。

2.以企业车间管理的模式把班级成员进行分组，选出组长、副组长。企业车间生产管理就是车间管理人员对生产过程进行计划、组织、指挥、协调和控制，以提高生产效率。在学徒制模式下，老师的角色就是充当“生产车间”管理人员，要把“工作任务”分配好，并根据任务要求，分组完成工作以提高学习效率。

3.强化身份认同，明确责任。强化身份认同，就是让学生感受到学徒制模式下自己就是“生产者”。各小组在互相竞争中完成项目任务要求，组长作为负责人要带领本小组完成教学项目。

4.教学项目任务讲解，知识点传授。作为“车间管理人员”的“师傅”要按照公司实际生产模式把任务分解，在分解任务的过程中要强调“生产过程”的注意事项及操作要领，把知识融入项目分解过程中。

5.在组长的带领下完成项目。完成任务讲解后，老师作为“师傅”兼“车间管理者”只需要做协调工作，项目实施过程中出现的各种状况应首先由小组长和组员配合解决，组长是任务实施的领导者和组织者。这样在完成项目过程中充分发挥学生的主观能动性，有利于知识的掌握。

6.教学过程中，有组长或者组长指定学生汇报“工作”进展情况。实际生产过程，作为“管理者”要掌握任务的进展状况，同样在学徒制模式下，老师也需要掌握学生的学习状况。在项目实施的各个环节有汇报的情况下，老师就很容易掌握学生的状况。

7.组织考核验收。考核是指在项目完成后，根据项目实施的环节要求进行考察。要制定详细的评分标准，比如机器人在搬运过程中，有没有掉落工件、动作的规划是否合理等。

8.各个组进行总结汇报。总结汇报的目的就是进行工作反思，在项目实施过程中出现了哪些问题、有什么工作环节要进行改进的，都要做总结。总结也是对项目实施的一个反馈形式，是对问题的分析、改进。

在这些环节中，老师开始是“师傅”的角色，当把知识点讲解完，项目任务布置以后，各个组长开始担起“师傅”的角色了，从而形成老师带组长、组长带学员的“师徒关系”。在教学过程中，如何体现“工学”结合呢？就是把项目的完成当作“工作”去做，知识点的掌握结合项目里的任务所需。

（二）教学案例。以工业机器人技术中“试教再现”教学项目为例进行现代学徒制模式授课。该项目是目前工业机器人作业的基础，实训设备就是真实的工业机器人。授课前设置好项目的具体任务、完成时间和要求。根据班级人数分好组，选定组长和副组长。该项工作可以在上课前提前通知班里的班干部，在上课之前就要完成。由于是实训操作，要把操作要点手把手地教给学习者，示范操作。在这个过程中，老师是“师傅”，所有学员都是“徒弟”，但是要重点教授组长。当然，中途如果小组成员或老师感觉组长掌握知识比较慢，可以调换组长。当示范操作完成以后，下面的工作就是让组长担任“师傅”的角色。小组成员有不懂的地方可以及时询问组长，这样在学习中遇到问题不至于拖沓。验收考核可以根据情况在每个小组里随机抽查，由于存在随机性，所以要求每个同学都必须掌握操作要点。

“试教再现”教学项目是模拟企业实际生产过程，这个项目就是“工作”，针对该项目的理论课程学习可以按小组的形式通过讲授、讨论和总结的形式进行。

实施现代学徒制教学发现，学生的学习积极性显著提高，且学习效率大幅提升，特别是在教学过程中能激发组长的学习潜能。组长作为“师傅”，不但自己要掌握教学项目的知识，而且要教会组里的所有组员。在总结汇报环节，小组成员分工协作，不仅学会了知识，而且能在讲台上表达出来，提升了学生的综合素质。

【参考文献】

[1]邵长春.项目式教学在《工业机器人技术》课程中的应用[J].亚太教育，2015（5）

[2]胡秀锦.“现代学徒制”人才培养模式研究[J].河北师范大学学报，2009（3）

[3]岑华锋.现代职业教育体系视角下现代学徒制构建研究[J].职教论坛，2013（6）

【基金项目】2015年柳州铁道职业技术学院立项课题“模块化机器人实训设备在教学中的应用研究与实践”（2015-B10）

【作者简介】邵长春（1985— ），男，硕士，柳州铁道职业技术学院讲师。

工业机器人技术基础 篇7

一、机器人是什么

机器人是一种自动化的机器,核心部分是它的大脑——控制器。它不但具备有感知功能、规划功能、动作功能、协同功能和高度的灵活性功能,而且还可模拟人类的行为、思想,以及模拟其他生物的机械。

二、发展工业机器人的理由

发展工业机器人的理由存在三个方面:

一是恶劣工作环境及危险工作;

二是特殊作业场合和极限作业;

三是自动化生产领域。

人类不愿意做的事情可以交给机器人去做,比如说对人体有害的、有毒的、或高温危险的,机器人可以把人类从这样恶劣的作业环境中解放出来。

人类不好做的活可以让机器人去做,比如生产汽车类部件的产线上,工人们天天手持一百多公斤的焊钳,一天焊几千个点,就重复性作业而言,一个是工人耗体力,二个是产品产量和质量难达到要求。

人类做不了的工作可以让机器人去做,这也是发展机器人非常重要的一个理由,比如说人类对太空的认识和无穷无尽的探索,当人类上不去的时候,可控制机器人上太空,上月球,或深入海洋等代替人类进行探索,都是人类不可达的工作。

三、工业机器人组成结构

机器人主体、控制系统和驱动系统三大基本部分组成了工业机器人结构。机座和执行机构来组成机器人主体,其中包含了腕部、臂部以及手部。

大多数工业机器人都设计有机械行走机构,包含有3至6个运动轴自由度,其中腕部就有1至3个运动轴自由度。机器人控制系统则由编程语言所输入的程序对执行机构及驱动系统发送指令信号并进行控制。传动机构和动力装置组成驱动系统,用来执行所产生相应的机构动作。

四、工业机器人技术特点

工业机器人技术特点有以下几个:

(一)拟人化

在结构上工业机器人已设计有形似人类行走、大臂、小臂、手腕、手爪、腰转等肢体,计算机是控制系统的主要载体。另外,智能化机器人还具有类似于人类体态的“生物传感器”,比如说语言功能、声觉传感器、视觉传感器、力度传感器、负载传感器、接触传感器等。

(二)可编程

柔性自动化是生产自动化的进一步发展。可根据工作环境的变化需要而对工业机器人进行在线或离线的编程,因此工业机器人在小批量以及多品种自动化生产制造过程中可以发挥较好的作用,也是组成柔性制造系统中一个重要部分。

(三)通用性

通用性是一般的工业机器人在执行不一样的作业任务时必须具备的。比方说,在更换了工业机器人法兰盘末端操作器(夹具、工具等)情况下都可执行不一样的作业任务。

五、工业机器人技术在当前的应用

工业机器人技术当前被广泛应用在工业、军事、医疗、科研、娱乐、生活等领域方面,尤其是在工业制造生产中,工业机器人可替代人类去执行长时间单调、频繁重复性的作业,甚至环境恶劣、危险下作业,比如在钢铁材料热处理、冲压铸造、焊接、涂装、塑料成形、机加工等工序上,机器人都可以替代人类来完成对人体有害物料的搬运、喷涂等加工工艺操作。而且在六十年代初期,美国又成功开发出新型工业机器人,并广泛应用在工业生产中;根据相关机构统计,美国有60%的工业机器人被应用在汽车工业生产中;而同时,全世界被应用于汽车工业生产中的机器人数量达到了总使用量的37%,而总使用量的24%用于制造汽车零部件方面。

工业机器人技术所具备的通用性和灵活性,大程度上能适应多品种及大批量的生产。从上世纪70年代起,人类就巧妙的把数字化控制机床和机器人结合构成了数字化柔性制造单元或数字化柔性集成制造系统的重要组成部分。

六、工业机器人技术在未来的发展

《机器人产业发展规划(201 6-2020年)》日前发布,明确提出“十三五”期间机器人产业发展路线图。未来的机器人将更加注重解决社会及产业问题,服务国计民生。既要做人类所做不到的事,又要提高效率;除了在某个领域扮演“专家”既要有的专业水准,又能当好“万金油”角色。未来协作型机器人也将出现,可根据需要增减机器人关节数量更换工具,实现对不同作业任务的应用。工业机器人技术涉及到很多交叉性学科技术知识,比如说电子、计算机、机械、控制技术、传感技术、仿生学、人工智能以及生命科学等,可以说工业机器人技术发展和进步也依赖于这些相关学科技术知识。综合来说,工业机器人未来发展趋势有几个方面:

(一)机器人智能化

未来发展的一个重要方向就是使机器人智能化,可分为以下两个研究层次去考虑机器人智能化:

一是使机器人模拟人类的智能行为,解决不确定、非线性、复杂的自动化问题。

二是更高档次智能化,即机器人具有与人类类似的逻辑推理和问题求解能力的思维,在面对非常态结构环境能自主寻求解决方案并加以执行。

(二)机器人多机协调化

多机协调可以认为是智能化的一个分支。智能化自动生产规模不断扩大,对机器人的多机协调化作业精确度要求也越来越高。现在很多智能制造生产线上要求多台机器人共同完成一个产品的生产过程,所以每一个机器人就不再是单控制作业,应该是需要多机协调控制动作共同完成。因此,要求多个机器人之间、机器人和生产系统之间必须协调作业。

(三)机器人标准化

重要而又艰巨的任务就是使机器人标准化。相对生产制造业的发展来说必须要做到机器人标准化,但是机器人厂家之间的不同导致很难进行通信和零部件互换。机器人标准化不单单是技术层面的问题,也涉及到企业与企业之间的认同和利益问题。

(四)机器人模块化

智能机器人结构应尽最大努力做到简单紧凑,把模块化发展到整机结构设计以及它的高性能部件上。选用交流伺服电动机作为驱动,向小型和高输出方向发展;其控制装置、编程软件也要向小型化、智能化以及模块化发展。

(五)机器人微型化

微型化机器人属于21世纪顶端技术之一。目前已开发出人类手指大小的微型机器人,最终目标是把设计尺寸控制在毫米级以下的微型移动机器人甚至直径为几百微米或更小微型机器人。

七、机器人技术在国内领域中存在的问题

中国目前在机器人技术领域虽然在部分方面达到了世界先进水准,但是总体上依旧远远落后于国际领先水平。其原因我认为有如下几点:

1)中国在工业机器人技术的领域地位上落后。20世纪60年代初提出工业机器人的概念之后美国日本就开始进行工业机器人的开放和研究,而中国是直到20世纪8O年代初才开始起步,从这一点就可以看出中国已经落后了30年左右的时间。不仅如此,在20世纪80年代起步时期,中国也因资金匮乏,在工业机器人技术领域研发中一直进展缓慢,导致落后更为严重。

2)鉴于历史原因,中国工业机器人技术水平落后于世界先进水平,所研发生产的工业机器人可靠性不高,先进工业机器人仍是依靠从国外进口,进口工业机器人成本较高,大部分企业以及单位无法承受这么高的成本。

因此,中国的工业机器人销路并不发达,没有市场的推动,导致中国工业机器人的研发进展缓慢。

3)当前,中国仍无大规模机器人产业的制造商,无法形成产业链,在国际竞争中会使国产工业机器人处于劣势地位而制约中国工业机器人技术的发展。

4)中国精加工行业比较薄弱,无法满足生产先进工业机器人所需要的加工精度,大大制约了国产工业机器人的发展。

5)从国家角度来说,中国目前待业人口比较多,尤其农民工偏多。工人在工厂主要从事一些体力劳动,一旦盲目大量引入工业机器人必将会导致失业人口增加,失业人口过多则严重影响社会安定。

因此,我认为我国的工业机器人行业在发展道路上要充分考虑到以下几点情况:

第一:我国工厂自动化生产发展必然趋向于工业机器人技术,国家对国产工业机器人应当有更多的策略与经济支持,引进国外高新技术与人才,加强资金投入与建设。

第二:批量生产满足多运动关节工业机器人、并联机器人、移动机器人的本体,使国产工业机器人在焊接、搬运、喷涂、加工、装配、检测、清洁生产等领域实现规模化集成应用。

第三:继续研发满足智能自动化制造生产需求,满足小批量个性化定制制造、柔性制造相适应,能够完成动态、复杂作业使命,能够与人类协同作业的新一代机器人。

八、结束语

工业机器人被应用不仅仅能提高产品质量与产量,更大程度上改善了劳动环境,保障了人身安全,降低了生产成本,提高了生产效率,以及节省了原材料消耗等。从制造业扩大到其他非制造业,应用范围在不断地扩大,例如建筑业机器人、采矿机器人以及水电系统维修维护机器人等应用到各种非制造行业当中。此外,在工业、军事、科研、医疗、娱乐、生活等领域方面都应用工业机器人,例如警备机器人、医疗机器人、机器人侦察机、家政服务机器人等已有应用实例。与计算机网络技术一样,工业机器人被广泛应用也日益改变着人类的生活和生产方式。因此,工业机器人未来发展是十分乐观的,也是人类机械化提高的一个重要标志。在新的世纪里,工业机器人行业在应用上必定得到更快速、更广泛的发展。

摘要：因为计算机技术不断向智能化方向发展,工业机器人技术应用领域向更深程度发展,已成为一种高新技术产业,为当前工业自动化水平发挥了巨大作用,对未来生产和发展起越来越重要的作用,而机器人技术应用情况也是一个国家工业自动化水平高低的重要标志。

关键词：机器人技术,生产,应用,发展

参考文献

[1]赵杰.我国工业机器人发展现状与面临的挑战[J].航空制造技术,2012,12:26-29.

[2]李烈.我国工业机器人发展现状浅谈[J].科技向导,2011,05:56-57.

[3]孙英飞,罗爱华.我国工业机器人发展研究[J].科学技术与工程,2012,04:2912-1919.

[4]王楠.小型工业机器人的设计状况与前景[J].广西轻工业,2008,03:44-45.

[5]曹文祥,冯雪梅.工业机器人研究现状及发展趋势[J].机械制造,2011,02:41-43.

[6]顾水恒,常红.机器人现状与前景分析[J].现代商贸工业,2010,08:327-328.

[7]顾震宇.全球工业机器人产业现状与趋势[J].机电一体化,2006,(2):6-10.

[8]孙学俭,于国辉,周文乔,徐光霁.对世界工业机器人发展特点的分析[J].机器人技术与应用,2002,(3):8-9.

[9]张杨林.国内工业机器人市场及发展趋势[J].大众科技,2006,(6):191-192.

[10]我国工业机器人产业化亟需“一把火”.中国自动化网,2009年12月.

机器视觉技术发展及其工业应用 篇8

1 机器视觉技术的发展现状

1.1 光源照明技术

选取的光源和照明方案的效果好坏直接影响机器视觉系统的成功与否。优质的光源和照明方案要尽可能做到突出物体特征、又有极高的对比度、确保整体亮度等。通常情况下选取透射光或反射光。在选择照明设备时要满足几何形状的要求,并要对其使用寿命进行考虑[1]。

1.1.1 光学镜头

光学镜头在进行成像时的质量将会对机器视觉技术的使用有着直接的影响。一般情况下,光学镜头有定焦和变焦两类。在相同的档次下,定焦比变焦的成像要更好,所以优先选取变焦镜头。另外,还要考虑焦距、接口等因素。

1.1.2 摄像机

在获取图像时通常有主动和被动视觉两类。摄像机是最为常用的被动视觉元件,主要的核心在于电子耦合器。电子耦合器有着质量轻、体积小、成像清晰、寿命长等优势,在机器视觉中有着广泛的应用[2]。

1.1.3 图像采集卡

图像采集卡是连接图像采集与处理部分的重要元件。因为在进行图像信号传输时要求传输速度极高,一般的传输接口无法达到需求,这便是需要使用图像采集卡的重要原因。部分高档的图像采集卡拥有DPS处理模块,可以对图像进行一定的提前处理。

1.2 信号处理

对已经采集到的信号进行处理,这是机器视觉技术中最为关键的一步。现在多数的较为先进的处理技术已经应用于其中。随着信息技术的高速发展,众多的计算机、微电子和集成电路技术不断进步,为图像处理提供了优质的硬件支持[3]。

1.3 执行机构

执行机构是可以使机器视觉系统实现其功能的最后元件。要确保其在进行制作与安装过程中的精度,此外在设计过程中,充分考虑稳定性等。但是由于现在以计算机为基础尚未进行模块化,安装上存在困难,尤其是工业上已经大量使用的PLC接口进行连接时存在问题。

2 应用于工业上的机器视觉技术

视觉技术最重要的优势便是可以不与被观测物体直接接触,不会对观测者与被观测对象造成损害,非常安全,这是其他感官所无法替代的。通常来讲,人类肉眼无法观测到的机器视觉是完全可以办到的,也就是可以扩大肉眼的视觉范围。而且机器可以在人类无法适应的环境下进行工作,没有疲劳地进行长时间的工作,因此可以应用于众多的长时间工作于恶劣环境中。但是,当前的机器视觉尚处于对平面图像的识别与处理,对于立体的成像相对有限[4]。

2.1 在自动检测中的应用

自动检测是在自动化生产过程中的极其重要的步骤。机器视觉已经广泛使用于自动检测系统中,检测方式主要有两种方式,即几何测量测试与自动识别检测。

在制造技术中有着不可替代作用的技术便是几何测量技术。以前使用的测量技术在读数时非常繁琐,测量时间较长,人工测量时有着极大的误差,自动化程度不高。测量技术在测试领域是新发展起来的技术,它的发展有着视觉技术推动的结果。当前时期主要有工业CT、激光扫描、激光雷达、结构光测量等方式,它们均有着自身的优势与不足。自动识别检测主要在产品外形或表面探伤上进行应用,这类系统的技术相对较为成熟[5]。

2.2 在智能装配中的应用

在当今社会的工业生产中,装配工作占整个商品生产过程中的主要部分,而且装配质量的好坏将会直接影响产品的性能。装配工作因为有着复杂以及多样性的特点,在对其应用自动化技术过程中存在诸多的困难。视觉系统可以极大地减少产品的研发时间,在不进行更改硬件的基础上对各类零部件进行相应的处理。机器视觉技术不但能够完成相对简单的工作,而且可以在极其恶劣或者有害的环境内进行装配工作的展开。当前时期在工业生产中已经引进了大量的含有视觉系统的机器人进行工作[6]。目前对于装配过程中机器视觉的难点在于对立体物体的识别与定位,今后的主要研究方向是三维重建以及立体匹配。

3 视觉伺服系统

视觉可以进行不需接触便可以测量的特点使其在伺服系统中有着非常重要的作用。一种较为普遍的应用便是使视觉传感与操作结合于同一个开环的系统内,伺服系统的精确度只由视觉传感以及执行机构二者的精确度进行影响。它的视觉控制使用的是开环视觉方式,也就是说,将图像中包含物体的特征进行提取,同时利用该信息进行相应执行,机构会有所反映,这里的视觉信息只是作为指令来进行使用[7]。通常根据误差信号对视觉伺服系统进行分类,可以分为以位置和图像为基础以及混合两种形式的系统。

4 结语

根据对国内外发展状况的研究,机器视觉技术已经成为各国大力发展与研究的方向。众多行业对其的需求成为推动机器视觉系统向前发展的动力源。我国的理论研究已经处于世界先进水平,但是实际应用却有所不足。对此,我国要对国际上的发展情况加以跟进,结合我国包括工、农、医、军事、交通等各行业的实际情况展开对视觉技术的研究,进行视觉技术实际应用情况的研究,促进机器视觉化在我国的快速发展,增加实际应用的能力,以此推动我国现代化的建设水平。

参考文献

[1]李仁杰.机器视觉技术及其在机械制造自动化中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(12):80.

[2]孙承庭,胡平.智能移动式水果采摘机器人设计—基于机器视觉技术[J].农机化研究,2016(8):179-183.

[3]刘刚.机器视觉技术在螺纹检测中的应用[J].硅谷,2014(20):87-110.

[4]马贺贺,齐亮,张茂松,等.机器视觉技术在生产制造智能化进程中的发展应用[J].装备机械,2014(3):19-24.

[5]周衍超,罗浩彬.机器视觉技术在工业机器人的应用研究[J].装备制造技术,2015(6):193-195.

[6]刘明周,马靖,张淼,等,王强.基于机器视觉的机械产品装配系统在线作业方法[J].计算机集成制造系统,2015(9):2343-2353.

工业机器人技术基础 篇9

“伴随着机器换人浪潮的到来, 对于相关人才的需求也日益扩大, 目前高校设置的机器人专业也是刚起步, 这类人才极其缺少。”深圳市职业技能鉴定办公室相关负责人表示, 从国家相关调研数据来看, 机器人项目的增长速度与专业人才的需求存在很大的缺口, 全国范围内的人才缺口已达上百万人。机器人在工业领域已得到广泛的应用, 其应用领域从传统的工业领域向IC、微纳制造、生物制造等先进领域和教育娱乐、助老助残、家政服务、危险环境作业等非制造领域发展, 并正在形成巨大的高技术产业。

1.1 依据企业调研工业机器人专业面向的工作岗位

(1) 机器人制造厂商:需求机器人组装、销售、售后支持的技术和营销人才。 (2) 机器人系统集成商:需求机器人工作站的开发、安装调试、技术支持等专业人才。 (3) 机器人应用企业:需求机器人工作站调试维护, 操作编程等综合素质较强的技术人才。

1.2 需要学生拥有的能力

(1) 培养学生良好的职业道德、科学创新精神;良好的信息技术应用能力、良好的沟通团队协作能力、自我学习及终身学习的能力等。 (2) 熟悉机械及电气制图基础知识;掌握工业机器人、电气控制、单片机和C语言、液压与气动、传感器的基础知识;熟悉工业机器人设计、制造、工业机器人周边设备的通讯知识;掌握工业机器人装配、调试、动态监测、故障诊断知识等。 (3) 能读懂工业机器人机械结构、液压气动、电气系统图;会使用相关工具及仪表;能使用c语言对单片机进行基本现场编程;能对PLC系统进行基本设计及维护;能拆装、维护工业机器人单元的电气系统;能对工业机器人进行现场编程、进行故障诊断;能使用工控机、触摸屏编写人机界面程序;能使用仿真软件进行系统仿真;能组装、安装、调试常用工业机器人辅具;能读懂工业机器人相关产品操作手册等。

2 国内工业机器人技术专业教育概况

目前, 国内还没有针对机器人设置专业, 仅有少数的本科高等院校自行设有机器人相关课程, 而针对机器人应用人才的课程和科普性教育都处于空白状态。当前社会的普遍反映是:工业机器人虽然很热门, 人才缺口巨大, 但是由于教育滞后的原因, 当前从事工业机器人安装调试、工业机器人现场编程、机器人自动线维护等岗位的人员主要来自对电气自动化技术、机电一体化等专业毕业生的二次培训, 而且短期培训难以达到岗位要求。这都说明了目前我国的工业机器人的教育已经明显落后于工业的发展需求。

对于院校来说, 主要精力应放在应用型人才培养, 而具体到工业机器人技术专业教育方面, 则应以培养工业机器人调试工程师和操作及维护人员为主要目标, 使学生具有扎实的工业机器人理论知识基础、熟练地工业机器人操作能力和丰富地工业机器人调试与维护经验。对于这些学生, 毕业后主要面向于工业机器人应用企业和工业机器人系统集成商, 同时, 部分优秀学生也可进入工业机器人生产企业, 接触到工业机器人核心技术, 为工业机器人发展贡献自己的力量, 同时也能获得一个更加光明的职业前景。

3 工业机器人技术专业核心能力研究

3.1 沟通整合 (协作力)

(1) 具备有效运用沟通技巧和团队分工协作的能力。 (2) 具备搜集整理机械或信息技术应用能力相关知识的能力。

3.2 学习创新 (学习力)

(1) 具备学会学习和搜集整理信息的习惯与能力。 (2) 具备电气设备和工业机器人工作站搭建或维护方法创新的能力。

3.3 责任关怀 (责任力)

(1) 具备勇于担当的勇气和服务于社会的能力。 (2) 具备尊重、关心、爱护他人的能力。

3.4 问题解决 (执行力)

(1) 具备综合运用电气控制、工业机器人应用和机械结构知识, 发现并分析机器人应用方面问题的能力。 (2) 具备综合运用电气控制、工业机器人编程和机械结构知识、解决工业机器人应用方面问题的能力。

工业机器人专业对学生实践能力要求较高, 需要依据实际工作需求确定工业机器人的工作站的建立和编程, 以及团队协作。在行动学习课程中, 教师给每个参与者所在的学习小组都提出一个项目, 学习团队群策群力, 互相支持, 分享知识与经验, 在较长的一段时间内, 靠学习团队解决学习项目进行中遇到的难题。行动学习可以很好的培养工业机器人技术专业学生实践能力, 培养工业机器人技术专业学生的核心能力。

摘要：为了掌握工业机器人企业需求与行业发展趋势, 了解国内同类院校的人才培养情况, 作者针对工业机器人专业人才培养开展调研活动, 调研了工业机器人专业就业市场和用人单位需求和国内工业机器人技术专业教育概况, 从职业岗位分析入手, 根据学院专业核心能力, 对工业机器人技术专业岗位群进行详细分析, 对专业培养目标和能力培养要求进行定位。以服务经济社会发展为宗旨, 以培养学生的专业技能为主线, 以社会需求和就业需求为导向, 以培养学生的基本技能、专业技能和可持续发展能力为重点, 充分考虑学生政治思想道德素质、职业素质、身心素质和人文素质的培养, 使学生总体素质得到全面提高。

工业机器人技术基础 篇10

工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业, 或是危险、恶劣环境下的作业, 例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上, 以及在原子能工业等部门中, 完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。

1 工业机器人的发展现状

工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备, 技术附加值很高, 应用范围很广, 作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业, 将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测, 机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲经济委员会 (UNECE) 和国际机器人联合会 (IFR) 的统计, 世界机器人市场前景看好, 从20世纪下半叶起, 世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代, 机器人产品发展速度加快, 年增长率平均在10%左右。2004年增长率达到创记录的20%。其中, 亚洲机器人增长幅度最为突出, 高达43%。

经过四十多年的发展, 工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中, 尤其是在汽车产业中, 工业机器人得到了广泛的应用。如在毛坯制造 (冲压、压铸、锻造等) 、机械加工、焊接、热处理、表面涂覆、上下料、装配、检测及仓库堆垛等作业中, 机器人都已逐步取代了人工作业。

在国外, 工业机器人技术日趋成熟, 已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。在国内, 工业机器人产业刚刚起步, 但增长的势头非常强劲。工业机器人在许多生产领域的使用实践证明, 它在提高生产自动化水平, 提高劳动生产率和产品质量以及经济效益, 改善工人劳动条件等方面, 有着令世人瞩目的作用, 引起了世界各国和社会各层人士的广泛关注。在新的世纪, 机器人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。

2 工业机器人产业发展趋势

至2007年, 全球新安装机器人的数量将从2003年的81800套增至2007年的106000套, 年平均增长7%。其中, 日本2003~2007年工业机器人的销售将从2003年的31600增长至2007年的41000套;欧洲2003~2007年工业机器人将从2003年的27100套增长至2007年的34000套;北美2003~2007年工业机器人市场每年平均增长5.8%, 至2007年将增长到16000套。

3 就业前景分析

鉴于国内的机器人应用水平落后于欧美10年以上, 很多产业中的应用处于上升期, 而且其增幅很大, 以南京长安福特为例, 仅2008年就订购了ABB公司的1600万人民币的机器人产品用于汽车的自动化加工、装配流水线。我国的工业水平要提高, 产品质量、工艺水平是关键, 单纯依靠劳动密集型的加工、制造手段只能满足低端工业产品的工艺及技术要求, 因此, 工业机器人的应用对改善我国加工制造水平有着非常重要的意义。

奥地利在欧洲并不是一个以工业发展水平著称的国家, 但是工业机器人在其工业体系中有着不可替代的地位, 发挥着重要的作用, 笔者曾经参观了一家生产安全气囊气罐的企业因其普遍采用了机器人加工流水线, 整个的企业所有员工200人, 其中150人为一线工人, 工厂占地150米见方, 但是年产值超过4000万欧元。

欧美日的机器人生产企业相当看好亚洲, 尤其是中国大陆的市场, 并对发展前景相对乐观, 以至于世界500强企业, 全球最大的电控机器人生产商之一, 瑞典的ABB集团2005年开始在中国上海投产国际领先的机器人生产线, 同年设立全球性机器人研究中心和采购中心。2006年将全球五大业务部门之一的机器人事业总部由美国的汽车城底特律迁到中国上海。ABB希望以此把中国打造成集团的全球第一大机器人市场。

ABB目前在中国从事全方位的机器人业务, 包括制造、研发、销售和工程服务。于2005年在上海外高桥自由贸易区建立的机器人生产线年生产能力达1000多台, 从而大大缩短了为中国客户交付产品的时间, 以及提高了快速提供备件和售后服务的能力。

中国工业机器人发展长期以来受限于成本较高同时国内劳动力价格低廉的状况, 这种局面使得工业机器人应用面十分狭窄。但是随着中国经济近30年的持续快速扩张, 人民生活水平不断提高, 对工业产品技术及工艺水平的提高, 使传统的劳动密集型加工制造企业逐步失去市场, 这些变化改善了工业机器人的使用环境。在亚洲工业机器人市场需求年增长率超过20%, 在中国超过30%, 传统的劳动密集型产业只适用于技术含量低对生产效率要求不高的产业, 现代的工业企业在向技术密集型过渡, 对未经专业技术培训的低层次工人的需求急剧减少, 而对有一定技能及相应理论基础的技术工人需求激增。

4 工业机器人相关专业开设的必要性分析

目前汽车行业仍然是机器人的主要客户, 从整个市场来讲, 汽车工业相对来说已经比较成熟, 一般工业有很多人工的加入, 有很多质量和安全问题存在。而汽车产业作为我国产业振兴计划的十大产业之一, 随着对生产效率提高, 能源节约, 环境保护, 安全和健康等要求的日益增长, 以及人工成本的提高和合格人才的市场匮乏, 相信会有越来越多的企业使用工业机器人。

首先, 是市场的需要, 目前在我省开设工业机器人相关专业的职业技术学校暂时还处于空白状态, 对于一个新兴的技术工种, 时间上的领先就意味着在就业市场上占据着优势。其次, 汽车、机械、电子、电气控制、机电一体化等专业发展的需要。这些专业都是传统的工科类专业, 对相关人才的需求已经由单一型人才发展到复合型跨专业型、应用型人才, 而工业机器人相关专业正是多种学科的综合应用, 涵盖了电子、计算机、机械、机电一体化、工业控制、气动和液压等多个学科, 对培养相关专业学生的综合应用能力有着重要的意义。最后, 新专业的开设因为是面向生产加工的实用型人才的培养, 紧密结合国家产业振兴计划, 为增加与企业联系, 与企业联合办学, 为展开实用型科研课题的研究打下基础, 正因为其是新兴事物, 因此在相关领域哪怕有一点成果都是开创性的, 有益于成绩取得以及学校的知名度的提升。

5 开设相关专业的可行性分析

专业的开设要考虑诸多的限制条件。

第一要考虑的是外部条件, 也就是工业机器人工业的发展及工业机器人应用领域的发展前景, 以及由其所决定的机器相关领域的职业技术人才的市场需求, 这些在上文中已经有所表述, 外部条件已经具备。

第二要考虑的是学校内部条件的成熟与否。主要包括人力及物力两方面。首先, 是人的因素。工业机器人是一个多种技术的综合性, 需要的诸如电子、计算机、电机、机械、机电、电气控制等领域的知识对于大部分工科的职业技术院校, 都是传统的专业, 有相当长的办学经历, 相应的也就具备足够数量的有一定经验的理论、实践教师队伍。只需要在引进少量的专攻机器人的教师即可;也可以在机电一体化, 电气控制类教师中选择一部分转型到工业机器人, 因专业相近, 专业基础要求相同, 这一步并不难做到。其次从物质方面考虑。所需试验实训设备, 专业基础类设施只需要使用现有的机械、电子、电工等实验室即可;对于专业试验室的要求, 最初只需要建一个实验室, 实验室中配备一套小型多功能机器人系统与若干计算机及多媒体配套就可以完成机器人编程实训, 以及操作实训, 如购买ABB的R140小型机器人, 配30台电脑连局域网, 外加投影设备, 总投资30到40万人民币之间就可以满足专业开设伊始的实训要求。而且其资源也可为多个计算机、汽车、电子电气等多专业共享。最后, 要考虑的是培养目标的定位问题。作为职业技术类院校以培养中、高级技术工人为主要目标, 不可能照搬普通高校的教学模式以及教学大纲, 所以在这里也着重于培养应用型人才, 而不是工业机器人的开发。主要培养目标可包括:工业机器人维修保障、工业机器人编程、工业机器人具体的应用, 例如, 焊接、装配、喷涂、物料搬运、仓储物流等领域;当然也可与数控技术相结合完成传统的车、铣、磨、钻等加工流程。

下面以江苏交通技师学院为例作一简单专业发展规划:

学院现有四大专业系, 包括路桥、机械 (工程及港口机械) 汽车、信息 (电子, 电气) , 四个系有三个系部与工业机器人专业相关, 机械、电子、电工、数控等方面都有多年教学实训经验的教师, 也具备完整实训体系及相关的实验、实训设备。可分以下几部来完成专业的开发:

(1) 教学计划及理论实践教学大纲的制订。 (2) 专业技术人才的培养或引进。初始阶段只需少量的专业人员即可, 或可从原有的工业控制, 机电一体化专业教师经培训完成转型。 (3) 基础及专业基础实验室的建设。无需增加新实验室, 只需微调相应的实验教学内容即可。包括电子技术、计算机、数控、电气控制等实验室, 在此不一一列举。 (4) 专业实验室建设。如考虑经费的问题, 最初只需要购置前文所述的由小型多用途机器人及计算机多媒体设备的集编程训练、操作演示、操作练习等多功能为一体的实验室即可, 总投资不超过40万人民币。该实验室可作各种试验, 只需更换机器手前端工具即可, 例如点、弧焊、喷涂等。根据机器人发展趋势建议购买全电控机器人如图2所示。 (5) 专业体系基本完善后可以考虑根据专业设置要求建设专门的分应用领域实验室, 例如机械、汽车方面的机器人焊接实验室、机器人喷涂实验室、自动化仓储的物料搬运、对待实验室等, 选用不同规格的电控机器人基本就可以满足所有要求。现有的电控机器人可有满足所有的领域需求, 从可加装或夹持6kg到500kg工具、件的由小到大的全系列可供选择。图3为ABB电控机器人系列。

综上所述, 工业机器人作为新兴工种在工科类职业技术院校开设是有必要而且切实可行的, 该专业的开设必然会开拓学生就业市场, 拓宽学生就业领域, 对我国工业体系的现代化建设有着重要的意义。

参考文献

[1]ABB公司网站http://www.abb.com.

[2]杜志俊.工业机器人的应用及发展趋势[J].机械工程师, 2002 (5) :8-10.

[3]张效祖.工业机器人的现状与发展趋势[J].世界制造技术与装备市场, 2004 (5) :33-36.

[4]朱浩翔.工业机器人及其应用[J].装备机械, 2003 (4) :11-12.

[5]杨化书, 曲新峰.工业机器人技术的应用及发展[J].黄河水利职业技术学院学报, 2004, 16 (4) :42-43.