高职院校工业机器人技术专业虚拟仿真实训室建设研究与实践

2020-05-25张德田

科技风 2020年15期

摘要：随着我国制造业的发展，预计未来3-5年，工业机器人的增速有望达到25%，高技能人才缺口将逐年加大。企业不仅需要工业机器人现场编程、机器人自动化生产线维护等方面的人才，还需要大量从事工业机器人安装调试和售后服务等工作的专门人才。这对高职院校工业机器人技术专业人才培养提出了更高的要求。因此，为满足实践教学，不断解决实训基地建设滞后、教学内容陈旧、教学效率不高等问题，本文提出了基于Visual one仿真软件的高职院校工业机器人技术专业虚拟仿真实训室建设的方法，满足了专业教学需求。

关键词：工业机器人技术;虚拟仿真;实训室建设

现代装备制造业是京津冀地区发展的重点，同时也是河北省的支柱产业。目前在京津冀地区使用工业机器人的企业六千多家，人才缺口达5000人左右。目前在汽车装配及零部件制造、机械加工、电子电气、橡胶及塑料、食品、木材与家具制等行业中，工业机器人已大面积取代一线工人完成相关作业;随着工艺应用技术发展，工业机器人在物料搬运和码垛拆垛，弧焊、点焊、喷涂、自动装配、数控加工、去毛刺、打磨抛光等复杂工艺和恶劣工作环境下广泛应用。而大多数职业院校业机器人技术专业实训基地无法满足学生技能的培养。随着虚拟仿真技术的发展，虚拟仿真实训中心可以为工业机器人技术专业学生提供虚拟交互设备，让学生进行全面的实践训练，从而激发学生的创造力和锻炼应用能力。因此，虚拟仿真实训室建设尤为必要。

1 工业机器人技术专业虚拟仿真实训室建设方案

（1）实训基地建設调研。根据京津冀区域先进制造技术领域产业发展特点，以提高人才培养质量为目标，了解相关企业的新技术应用情况、岗位典型工作任务、设备应用情况、岗位迁移能力需求等内容，鼓励企业人员参与并收集生产实际案例。

（2）实训基地建设方案开发。根据先工业机器人技术专业人才培养目标和课程教学需要，结合生产性实训案例，运用Visual one仿真软件，设计开发生产性实训基地建设方案。VisualOne提供全世界众多机器人品牌数千组工业机器人虚拟仿真组件，并提供对应的运动仿真与效果渲染，可根据工程需求选择相对应的组件进行设计，把人、机、环境系统作为仿真对象，充分考虑人和机器的特征与功能，合理分配人和机器承担的操作职能，使之相互协调配合，达到生产和工作的最佳效果。

2 VisualOne虚拟仿真实训室建设步骤

（1）搭建可视化布局，设计二维图，拖拽所需组件放在合适位置，如图1所示。

（2）工作站功能实现。设置组件功能及动作时间，如图2所示。

（3）工业机器人示教编程。利用示教编程完成机器人路径设置并实现末端执行器与外部设备的信号控制。如图3所示。

3 成果展示

目前，我校虚拟仿真自动化生产线实训室建设已完成，如图4所示。包含：供料单元、装配单元、智能码垛单元。在学习对机械手本身的编程控制之外，更着重去学习机械手与外围设备的关联和配合，注重机械手的工作系统，培养和训练我们的学生去发现、解决机器人系统问题。如图4所示。

4 总结

工业机器人技术专业不仅需要机器人专业知识、一般学科知识与特定领域知识的深度融合，更需要大量成功的工业典型案例经验。虚拟仿真实训基地是依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术，对提升高职院校工业机器人技术专业学生创新精神和实践能力有积极作用。

参考文献：

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[2]鲍敏，鲍婕，乔阳.工业机器人虚拟仿真实训中心建设研究[J].职业技术，2017，16（08）：121-122.

[3]刘海龙，张敏三，刘小勇.工业机器人智能工厂教学仿真实训系统建设与应用研究[J].南方农机，2017，48（10）：13-14.