高职院校工业机器人实训室建设探讨

高霞

（长江职业学院，湖北 武汉 430074）

高职院校工业机器人实训室建设探讨

高霞

（长江职业学院，湖北 武汉 430074）

文章从工业机器人技术专业人才培养目标及课程体系设置入手，阐述工业机器人实训室建设的必要性，并给出了实训室建设的思路、方案及预期目标。

工业机器人；人才培养；实训室建设

劳动力的短缺和制造业的迅猛发展，使工业机器人代替人工将成为发展趋势。为适应社会变革，培养工业机器人应用型人才已经迫在眉睫，许多高职甚至本科院校也相继开设了工业机器人技术专业。但是工业机器人应用需要进行多门学科的综合运用，不仅要掌握基础理论知识，更要具备实践应用能力。工业机器人实训环节对于巩固学生对理论的理解，特别是培养其动手解决实际问题的创新能力至关重要。因此，工业机器人实训室的建设是非常有必要的。

1 工业机器人技术专业人才培养目标

通过多方面的网络调研、走访企业、同类院校等，制定出了工业机器人技术专业的人才培养目标，即培养主要面向工业机器人制造商、工业机器人系统集成商和应用企业，在生产、管理、服务第一线能从事工业机器人的安装、现场编程、调试、维修、维护、保养、运行和管理，以及工业机器人销售和售后服务工作，具有基本的专业技术理论知识、应用能力、良好职业道德和职业生涯发展基础，德智体美全面发展的高素质技术技能人才。

从以上培养目标定位来看，高职院校的工业机器人技术专业的学生要求在工业机器人的现场操作编程、运行维护、日常保养、安装调试等方面要达到一定能力。若是具备结合生产工艺和工件的类型，通过手动示教编程并结合周边的辅助设施，使机器人完成特定任务的能力，则将更受到企业的青睐，而高职院校的实训室建设应该始终围绕着培养目标来进行。

2 工业机器人人才培养课程体系

围绕人才培养目标，根据调研，了解到工业机器人应用岗位有以下六种：工业机器人操作、工业机器人现场管理、工业机器人维修应用、工业机器人装配调试、工业机器人应用开发和工业机器人销售服务。对这些岗位信息进行工作任务分析，从识图、仪器仪表使用等基础能力，到现场编程、人机界面开发等专项能力，再到故障诊断、自动线维护等综合能力，构建“任务驱动，能力递进”专业课程体系，除了一些专业基础课程之外，还开设了与本专业直接关联的课程，如工业机器人应用技术、工业机器人离线编程及仿真、工业机器人操作及编程、工业机器人装调、工业机器人工作站系统集成等。而这些课程无一例外都需要相应的实训设备来支持，所以高职院校所建立的实训室首先要能为这些课程服务。

3 工业机器人实训室设计思路

根据统计，2015年工业机器人行业，四大巨头瑞士ABB、日本发那科及安川电机、德国库卡领占中国市场比重高达70%左右，而四者中又以ABB在校企合作方面，如多用途平台离线编程、仿真系统设计、教学资源建设等方面更甚，这对于新增设本专业而当前市面相关教学资源匮乏的院校而言是非常有利的帮助和支持。故工业机器人实训室平台笔者选择了ABB，学生学习和掌握ABB机器人的使用技能，有助于扩展其就业面。

经过网上及企业走访了解到，企业把工业机器人买回来以后，想要把标准的机器人变成一台可以投入生产的专用自动化设备，这就需要工业机器人操作人员结合生产工艺和工件的类型，通过手动示教编程并结合周边的辅助设施，才能使机器人完成特定的任务。故对工业机器人的教学应该着眼于工业机器人工作站集成系统，将工业机器人、机械结构、电气控制、传感应用、视觉检测、气动驱动等技术融合，配以多种工艺实现，以工业机器人为核心平台，实现综合教学实训，而不是单单仅局限于工业机器人本身的操作。因此，可以选择自动化生产线方案。

4 工业机器人实训室设计方案

工业机器人技术专业实训室设计为理实一体化的实训室，可以将其划分为软件教学区和硬件实操区。软件教学区可以配备足够的计算机，根据课程教学体系需要安装软件，如ABB工业机器人离线编程软件RobotStudio、生产过程监控仿真软件、三维建模软件、PLC软件等，并为学生提供学习ABB工业机器人相关知识的教学资源。而硬件实操区，则包括由1台四关节工业机器人、2台六关节工业机器人、传送线、安全护栏等构成的一条能够搬运、码垛、拆垛、分拣、装配、喷涂等应用完整的、可循环动作的自动化生产线。该生产线的传送线部分按照实训室的形状，一般为长方形布局，在传送线两端放置2台六关节机器人，用于搬运、喷涂和码垛，在传送线中间位置，放置1台带有视觉系统的四关节机器人，用于分拣。

生产线工作流程设计如下：六关节机器人从货仓中将按照一定形式码垛好的底盒进行拆垛，并且送到传送线上至4关节机器人处停止，四关节机器人对从供料仓中取出的各种材质或形状的物料进行视觉分拣，并送到传送带上的底盒，装满物料的底盒被送到另一六关节机器人处，该机器人将物料及底盒搬运到涂胶机处进行涂胶，涂胶完毕再将物料及底盒搬运到传送线上，送到传送线起始位置，再由第一台六关节机器人将其码垛到码垛平台。

5 工业机器人实训室预计能达到的目标

（1）工业机器人实训室将涵盖目前工业机器人四大常见应用中的三种：搬运码垛、分拣装配、喷涂，可以让学生接触到更多的应用，学习到不同应用领域中的机器人操作及编程等，同时让学生接触到实际生产中多种类型的机器人。

（2）工业机器人是通过与不同电气设备及加工工艺等结合完成制造过程中各个工序，是实现智能制造的最优执行终端，故对工业机器人的教学应该着眼于工业机器人工作站集成系统，将工业机器人、机械结构、电气控制、传感应用、视觉检测、气动驱动等技术融合，配以多种工艺实现，以工业机器人为核心平台，实现综合教学实训，而不是单单仅局限于工业机器人本身的操作。该实训室的生产线将工业机器人深度集成，学生能够很好地了解系统设计原理、机器人编程及调试方法、生产线集成工作、现场编程等工业机器人课程的核心技术。

（3）该实训室中，自动化生产线中的各个机器人，既可联动操作，也可以单独控制。在单独控制中可以解决工业机器人基础教学过程中涉及的教学点和技能点，方便更多的学生同时进行操作，提高实训设备的利用率；而联动控制，则可以将学生前面所学的各种基础知识，如机械、电气控制、PLC、传感、气动等与工业机器人结合综合应用，有助于学生系统地了解工业机器人的集成应用，完善技术操作能力，满足多层次个性化教学需求。

（4）该实训室可以承担工业机器人技术专业的专业基础和核心课程，如电机与电气控制、PLC、液压与气动技术、传感器与检测技术、工业机器人应用技术、工业机器人编程及操作、工业机器人离线仿真、工业机器人系统集成等课程的实训学习。

综上所述，该实训室既可以确保教学过程的延续性，又更贴近实际生产过程，使学生将来能更快地进入企业工厂上岗就业。

Discussion on Industrial Robots Training Room Construction in Higher Vocational Colleges

GAO Xia
（Yangtze River Vocational College，Wuhan，Hubei 430074，China）

Thepaperbeginswith industrial robot technology professional talents'traininggoaland the curriculum system setting，then analyzes the necessity of construction of industrial robot training room，and puts forward idea，scheme and the expected goalof the training room construction.

industrial robots；talent training；training room construction

TP242

A

2095-980X（2016）11-0151-02

2016-10-04

高霞（1980-），女，湖北十堰人，硕士，讲师，主要研究方向：工业机器人技术。