机器人专业建设研究——以省高技能实训基地移动机器人实训室建设为例

董金梁 郭黎丽

(江苏省交通技师学院，江苏，镇江 212028)

1 多举措推进机器人专业建设

为了进一步推进机器人专业建设，本校采用多次赴企业和兄弟院校调研，申报省级实训基地、成立竞赛青苗班、参加移动机器人竞赛等多举措开展工作。2019年，赴上海、广州等地进行移动机器人调研，引入该项目。2019年12月，积极申报《机器人技术》2020年江苏省高技能人才专项公共实训基地，并成功获批。2019年组建团队，实施竞赛青苗计划。

2 世界技能大赛与移动机器人

移动机器人是世界技能大赛项目之一。它是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。第45届世界技能大赛移动机器人项目模拟的是一个自动运输系统，该系统能将零件从仓库自动运到自动运输系统，将零件从仓库自动运到装配线，即完成从“零件来源地”到工厂“装配工作站”的自动化流程。

基于上述分析，结合本校机电专业群丰富的竞赛经验，我们引入了移动机器人并进行实训室建设。

3 移动机器人实训室建设规划

3.1 设备组成

移动机器人实训室主要由移动机器人、专用场地、拆装工具、耗材、嵌入式控制器、运动控制训练套件、编程终端等硬件设施、训练教学用机动机器人等组成。

(1)主要硬件：①移动机器人：450mm×490mm×760mm，重量小于15kg(含电池)。②专用场地：4038mm×2038mm。

(2)占用面积：2个场地+拆装台+货架，约80m2。

3.2 建设规划

实训室建设充分体现机器人发展趋势与应用动向，以赛事带动专业建设。以赛事需求为核心，注重基础训练过程人才培养，兼顾创新，拓展学生视野。建设主题实训室，具备特色明显、示范规范的特点。

建设分区教学模式，包括基础训练区、综合实训区、拓展展示区。3个部分既相对独立，又紧密联系。教学环节注重渐进性，由浅入深，由单机到系统。由实验平台模拟到实际现场应用，由单一模块调试到移动机器人整体赛事训练，让学生逐步掌握移动机器人技术赛项中所涵盖的实用技术。综合培养职业素养、逻辑思维能力、动手能力和故障检测维护能力，为在更高领域的研究夯实基础。

这种凸显竞赛导向，以赛促教，以赛促学的模式设计，将教学过程与竞赛训练有机融合。实训室规划见图1。

图1 移动机器人实训室平面规划

基础训练区侧重基本功训练，主要完成设备拆装、教学讨论、程序编制、基本调试等基本任务。综合实训区尽力模拟真实竞赛场景，培养学生的综合职业能力，完成单功能模块测试、赛事训练、模拟等任务。拓展展示区构建文化氛围，例如作品展示、训练成果反馈等，营造竞赛氛围，实现沉浸式教学。

整体功能设置契合世界技能大赛移动机器人项目对选手训练、选拔的需求，特别是“模块A：工作组织与管理”，因其是全程评分，主要考核选手时间观念、团队合作能力和与裁判的沟通能力。

3.3 建设方案

依据建设规划共需完成设备硬件和文化建设2部分内容，其中以第45届世界技能大赛移动机器人项目国家队设备为核心进行设备硬件建设。

(1)设备硬件清单如下见表1。

表1 设备硬件清单

(2)辅助硬件设计如下见表2。

表2 辅助硬件清单

(3)文化设计如下见表3。

表3 文化设计

4 结语

移动机器人是世赛项目，也是机器人技术的重要内容，如何建设好，发挥综合功效，有效推动竞赛与教学的互促，意义十分深远。建设好移动机器人实训室，是省高技能实训基地的建设要求，也是机器人专业建设的必然要求，只有理论联系实际，紧跟时代所需，才能有效发挥技能培养，为转型发展贡献一份力量。