高霞

（長江職業(yè)學院，湖北 武漢 430074）

高職院校工業(yè)機器人實訓(xùn)室建設(shè)探討

高霞

（長江職業(yè)學院，湖北 武漢 430074）

文章從工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標及課程體系設(shè)置入手，闡述工業(yè)機器人實訓(xùn)室建設(shè)的必要性，并給出了實訓(xùn)室建設(shè)的思路、方案及預(yù)期目標。

工業(yè)機器人；人才培養(yǎng)；實訓(xùn)室建設(shè)

勞動力的短缺和制造業(yè)的迅猛發(fā)展，使工業(yè)機器人代替人工將成為發(fā)展趨勢。為適應(yīng)社會變革，培養(yǎng)工業(yè)機器人應(yīng)用型人才已經(jīng)迫在眉睫，許多高職甚至本科院校也相繼開設(shè)了工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)。但是工業(yè)機器人應(yīng)用需要進行多門學科的綜合運用，不僅要掌握基礎(chǔ)理論知識，更要具備實踐應(yīng)用能力。工業(yè)機器人實訓(xùn)環(huán)節(jié)對于鞏固學生對理論的理解，特別是培養(yǎng)其動手解決實際問題的創(chuàng)新能力至關(guān)重要。因此，工業(yè)機器人實訓(xùn)室的建設(shè)是非常有必要的。

1 工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標

通過多方面的網(wǎng)絡(luò)調(diào)研、走訪企業(yè)、同類院校等，制定出了工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，即培養(yǎng)主要面向工業(yè)機器人制造商、工業(yè)機器人系統(tǒng)集成商和應(yīng)用企業(yè)，在生產(chǎn)、管理、服務(wù)第一線能從事工業(yè)機器人的安裝、現(xiàn)場編程、調(diào)試、維修、維護、保養(yǎng)、運行和管理，以及工業(yè)機器人銷售和售后服務(wù)工作，具有基本的專業(yè)技術(shù)理論知識、應(yīng)用能力、良好職業(yè)道德和職業(yè)生涯發(fā)展基礎(chǔ)，德智體美全面發(fā)展的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

從以上培養(yǎng)目標定位來看，高職院校的工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的學生要求在工業(yè)機器人的現(xiàn)場操作編程、運行維護、日常保養(yǎng)、安裝調(diào)試等方面要達到一定能力。若是具備結(jié)合生產(chǎn)工藝和工件的類型，通過手動示教編程并結(jié)合周邊的輔助設(shè)施，使機器人完成特定任務(wù)的能力，則將更受到企業(yè)的青睞，而高職院校的實訓(xùn)室建設(shè)應(yīng)該始終圍繞著培養(yǎng)目標來進行。

2 工業(yè)機器人人才培養(yǎng)課程體系

圍繞人才培養(yǎng)目標，根據(jù)調(diào)研，了解到工業(yè)機器人應(yīng)用崗位有以下六種：工業(yè)機器人操作、工業(yè)機器人現(xiàn)場管理、工業(yè)機器人維修應(yīng)用、工業(yè)機器人裝配調(diào)試、工業(yè)機器人應(yīng)用開發(fā)和工業(yè)機器人銷售服務(wù)。對這些崗位信息進行工作任務(wù)分析，從識圖、儀器儀表使用等基礎(chǔ)能力，到現(xiàn)場編程、人機界面開發(fā)等專項能力，再到故障診斷、自動線維護等綜合能力，構(gòu)建“任務(wù)驅(qū)動，能力遞進”專業(yè)課程體系，除了一些專業(yè)基礎(chǔ)課程之外，還開設(shè)了與本專業(yè)直接關(guān)聯(lián)的課程，如工業(yè)機器人應(yīng)用技術(shù)、工業(yè)機器人離線編程及仿真、工業(yè)機器人操作及編程、工業(yè)機器人裝調(diào)、工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成等。而這些課程無一例外都需要相應(yīng)的實訓(xùn)設(shè)備來支持，所以高職院校所建立的實訓(xùn)室首先要能為這些課程服務(wù)。

3 工業(yè)機器人實訓(xùn)室設(shè)計思路

根據(jù)統(tǒng)計，2015年工業(yè)機器人行業(yè)，四大巨頭瑞士ABB、日本發(fā)那科及安川電機、德國庫卡領(lǐng)占中國市場比重高達70%左右，而四者中又以ABB在校企合作方面，如多用途平臺離線編程、仿真系統(tǒng)設(shè)計、教學資源建設(shè)等方面更甚，這對于新增設(shè)本專業(yè)而當前市面相關(guān)教學資源匱乏的院校而言是非常有利的幫助和支持。故工業(yè)機器人實訓(xùn)室平臺筆者選擇了ABB，學生學習和掌握ABB機器人的使用技能，有助于擴展其就業(yè)面。

經(jīng)過網(wǎng)上及企業(yè)走訪了解到，企業(yè)把工業(yè)機器人買回來以后，想要把標準的機器人變成一臺可以投入生產(chǎn)的專用自動化設(shè)備，這就需要工業(yè)機器人操作人員結(jié)合生產(chǎn)工藝和工件的類型，通過手動示教編程并結(jié)合周邊的輔助設(shè)施，才能使機器人完成特定的任務(wù)。故對工業(yè)機器人的教學應(yīng)該著眼于工業(yè)機器人工作站集成系統(tǒng)，將工業(yè)機器人、機械結(jié)構(gòu)、電氣控制、傳感應(yīng)用、視覺檢測、氣動驅(qū)動等技術(shù)融合，配以多種工藝實現(xiàn)，以工業(yè)機器人為核心平臺，實現(xiàn)綜合教學實訓(xùn)，而不是單單僅局限于工業(yè)機器人本身的操作。因此，可以選擇自動化生產(chǎn)線方案。

4 工業(yè)機器人實訓(xùn)室設(shè)計方案

工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)室設(shè)計為理實一體化的實訓(xùn)室，可以將其劃分為軟件教學區(qū)和硬件實操區(qū)。軟件教學區(qū)可以配備足夠的計算機，根據(jù)課程教學體系需要安裝軟件，如ABB工業(yè)機器人離線編程軟件RobotStudio、生產(chǎn)過程監(jiān)控仿真軟件、三維建模軟件、PLC軟件等，并為學生提供學習ABB工業(yè)機器人相關(guān)知識的教學資源。而硬件實操區(qū)，則包括由1臺四關(guān)節(jié)工業(yè)機器人、2臺六關(guān)節(jié)工業(yè)機器人、傳送線、安全護欄等構(gòu)成的一條能夠搬運、碼垛、拆垛、分揀、裝配、噴涂等應(yīng)用完整的、可循環(huán)動作的自動化生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線的傳送線部分按照實訓(xùn)室的形狀，一般為長方形布局，在傳送線兩端放置2臺六關(guān)節(jié)機器人，用于搬運、噴涂和碼垛，在傳送線中間位置，放置1臺帶有視覺系統(tǒng)的四關(guān)節(jié)機器人，用于分揀。

生產(chǎn)線工作流程設(shè)計如下：六關(guān)節(jié)機器人從貨倉中將按照一定形式碼垛好的底盒進行拆垛，并且送到傳送線上至4關(guān)節(jié)機器人處停止，四關(guān)節(jié)機器人對從供料倉中取出的各種材質(zhì)或形狀的物料進行視覺分揀，并送到傳送帶上的底盒，裝滿物料的底盒被送到另一六關(guān)節(jié)機器人處，該機器人將物料及底盒搬運到涂膠機處進行涂膠，涂膠完畢再將物料及底盒搬運到傳送線上，送到傳送線起始位置，再由第一臺六關(guān)節(jié)機器人將其碼垛到碼垛平臺。

5 工業(yè)機器人實訓(xùn)室預(yù)計能達到的目標

（1）工業(yè)機器人實訓(xùn)室將涵蓋目前工業(yè)機器人四大常見應(yīng)用中的三種：搬運碼垛、分揀裝配、噴涂，可以讓學生接觸到更多的應(yīng)用，學習到不同應(yīng)用領(lǐng)域中的機器人操作及編程等，同時讓學生接觸到實際生產(chǎn)中多種類型的機器人。

（2）工業(yè)機器人是通過與不同電氣設(shè)備及加工工藝等結(jié)合完成制造過程中各個工序，是實現(xiàn)智能制造的最優(yōu)執(zhí)行終端，故對工業(yè)機器人的教學應(yīng)該著眼于工業(yè)機器人工作站集成系統(tǒng)，將工業(yè)機器人、機械結(jié)構(gòu)、電氣控制、傳感應(yīng)用、視覺檢測、氣動驅(qū)動等技術(shù)融合，配以多種工藝實現(xiàn)，以工業(yè)機器人為核心平臺，實現(xiàn)綜合教學實訓(xùn)，而不是單單僅局限于工業(yè)機器人本身的操作。該實訓(xùn)室的生產(chǎn)線將工業(yè)機器人深度集成，學生能夠很好地了解系統(tǒng)設(shè)計原理、機器人編程及調(diào)試方法、生產(chǎn)線集成工作、現(xiàn)場編程等工業(yè)機器人課程的核心技術(shù)。

（3）該實訓(xùn)室中，自動化生產(chǎn)線中的各個機器人，既可聯(lián)動操作，也可以單獨控制。在單獨控制中可以解決工業(yè)機器人基礎(chǔ)教學過程中涉及的教學點和技能點，方便更多的學生同時進行操作，提高實訓(xùn)設(shè)備的利用率；而聯(lián)動控制，則可以將學生前面所學的各種基礎(chǔ)知識，如機械、電氣控制、PLC、傳感、氣動等與工業(yè)機器人結(jié)合綜合應(yīng)用，有助于學生系統(tǒng)地了解工業(yè)機器人的集成應(yīng)用，完善技術(shù)操作能力，滿足多層次個性化教學需求。

（4）該實訓(xùn)室可以承擔工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)和核心課程，如電機與電氣控制、PLC、液壓與氣動技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、工業(yè)機器人應(yīng)用技術(shù)、工業(yè)機器人編程及操作、工業(yè)機器人離線仿真、工業(yè)機器人系統(tǒng)集成等課程的實訓(xùn)學習。

綜上所述，該實訓(xùn)室既可以確保教學過程的延續(xù)性，又更貼近實際生產(chǎn)過程，使學生將來能更快地進入企業(yè)工廠上崗就業(yè)。

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，碩士，講師，主要研究方向：工業(yè)機器人技術(shù)。