基于计算机仿真教学的工业机器人应用培训

罗家政 胡潇 邱芳艳 冯德海

【摘 要】基于工人成本不断增长的现实，工业机器人的应用成为传统人工最好的替代方式。机器人是当前快速发展的新兴行业，进入机器人行业工作的前提是要懂机器人技术、了解机器人的运行与操作。调查数据显示，目前很多从事工业机器人技术应用人员的相关专业知识技能薄弱，企业急需工业机器人应用型人才。所以，从事工业机器人技术应用人员迫切需要进行针对性的培训学习。文章对基于计算机仿真教学的工业机器人应用培训教学方式和内容进行了研究，提出由基础到深入，从入门到精通的培训教学方式，并对培训学员加深实操训练，保证培训效果。

【关键词】工业机器人;培训;应用;教学

【中图分类号】TP242.2 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）05-0101-03

工业制造业行业正处于转型升级的关键时期，推广应用机器人成为提高企业产品质量、生产效率，降低生产成本，解决人力供求矛盾，提高核心竞争力的必由之路。通过调研，柳州市汽车与机械产业有规模以上企业500多家，大部分企业认为应用机器人一次性投入大、使用维护成本高、缺乏工程技术人员，因此目前企业对使用机器人积极性不高。

工业机器人的岗位空缺量大，学校的对口专业相关的技术人员相对比较少，导致现在大部分向行业输出人才的重担落在培训机构上。工业机器人培训机构良莠不齐，培训方式单一。

机器人应用技术工程中心提出了由基础到深入，从入门到精通，理论与上机实践相结合的培训教学方式，既符合机器人操作人员的入门学习，又满足了广大机器人行业技术人员深造学习的需要。

1 工业机器人应用技术人才岗位分析

工业机器人应用技术存在巨大的人才缺口，人才岗位需求主要集中在工业机器人设备维修、装配与调试、工业机器人的应用开发与系统集成等岗位，主要分为技术与销售两条人才培养路线。工业机器人应用技术人才岗位需求见表1。

2 工业机器人应用技术专业培训目标

工业机器人应用技术专业培训目标是培养具有在生产一线从事工业机器人及其相关机电设备的安装、编程、调试、运行维护和设备管理的高端技能型专门人才。掌握使用工业机器人为主的工业控制、自动化应用等必备知识，具备从事工业机器人自动化生产线安装、调试、维护、系统集成的综合职业能力，适应工业机器人操作、工业机器人调试、工业机器人生产线维护、工业机器人设备集成和改造等职业岗位任职要求。人才培养层次见表2。

3 工业机器人应用技术专业培训计划

3.1 机械设计方向

工业机器人集成项目机械设计工程师成为职场新宠，要求能够针对集成项目进行方案设计、总体设计及机械结构设计。机械设计方向培训计划见表3。

3.2 电气设计与调试方向

主要针对工业机器人应用集成项目电气部分，掌握常规的电气系统控制、PLC控制，掌握工业机器人的控制原理、PLC高级编程、机器人高级编程、机器人视觉应用及集成项目的电气设计方法，设计电气图纸。电气设计与调试方向培训计划见表4。

4 计算机仿真软件编程

随着机器人应用领域的扩展和现场示教环境的限制，借助计算机仿真软件的离线编程逐渐成为当前机器人编程应用者的一种普遍使用的编程方式。RobotStudio是一款机器人仿真软件，可以在办公室里面不间断地完成自动编程，借助虚拟机器人技术进行离线编程，如同将真实的机器人搬到了电脑中。Robotstudio软件中内置的虚拟示教器与真实的工业机器人示教器没有任何区别，对于学习机器人现场示教编程的，可以在基础工作站中进行学习使用。运用Robotstudio软件创建机器人基础工作站包括以下步骤：①创建机器人工作站布局;②由布局配置机器人控制系统;③同步现场数据至控制器;④设定与切换末端执行器;⑤示教编程;⑥仿真运行。示教程序如图1所示。

点击菜单栏中的“仿真”，点击“播放”工具，机器人开始按照示教轨迹自动运行（如图2所示）。

5 结语

工业机器人应用技术培训是向企业输送应用型人才的重要途径，本文针对工业机器人应用较为广泛的领域提出一套基于计算机仿真教学的工业机器人应用培训方案。有专门合理的培训计划、大纲及教材，可针对不同知识层次的学员进行培训教学，满足各类培训学员的需求。同时，可以与用人单位和品牌机器人厂家紧密合作，资源共享，理论学习与实际操作相结合，对工业机器人技术应用人才培养有积极的推动作用。

实践表明，理论联系实际，以实际工程案例为主导，加强综合实操训练的教学方式，更好地提高了工业机器人技术应用人员的专业知识技能，为企业培养优秀的工业机器人应用型人才。

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[责任编辑：陈泽琦]