基于計算機(jī)仿真教學(xué)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用培訓(xùn)

羅家政 胡瀟 邱芳艷 馮德海

【摘 要】基于工人成本不斷增長的現(xiàn)實，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用成為傳統(tǒng)人工最好的替代方式。機(jī)器人是當(dāng)前快速發(fā)展的新興行業(yè)，進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)工作的前提是要懂機(jī)器人技術(shù)、了解機(jī)器人的運行與操作。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，目前很多從事工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用人員的相關(guān)專業(yè)知識技能薄弱，企業(yè)急需工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用型人才。所以，從事工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用人員迫切需要進(jìn)行針對性的培訓(xùn)學(xué)習(xí)。文章對基于計算機(jī)仿真教學(xué)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用培訓(xùn)教學(xué)方式和內(nèi)容進(jìn)行了研究，提出由基礎(chǔ)到深入，從入門到精通的培訓(xùn)教學(xué)方式，并對培訓(xùn)學(xué)員加深實操訓(xùn)練，保證培訓(xùn)效果。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)機(jī)器人;培訓(xùn);應(yīng)用;教學(xué)

【中圖分類號】TP242.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）05-0101-03

工業(yè)制造業(yè)行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，推廣應(yīng)用機(jī)器人成為提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，解決人力供求矛盾，提高核心競爭力的必由之路。通過調(diào)研，柳州市汽車與機(jī)械產(chǎn)業(yè)有規(guī)模以上企業(yè)500多家，大部分企業(yè)認(rèn)為應(yīng)用機(jī)器人一次性投入大、使用維護(hù)成本高、缺乏工程技術(shù)人員，因此目前企業(yè)對使用機(jī)器人積極性不高。

工業(yè)機(jī)器人的崗位空缺量大，學(xué)校的對口專業(yè)相關(guān)的技術(shù)人員相對比較少，導(dǎo)致現(xiàn)在大部分向行業(yè)輸出人才的重?fù)?dān)落在培訓(xùn)機(jī)構(gòu)上。工業(yè)機(jī)器人培訓(xùn)機(jī)構(gòu)良莠不齊，培訓(xùn)方式單一。

機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)工程中心提出了由基礎(chǔ)到深入，從入門到精通，理論與上機(jī)實踐相結(jié)合的培訓(xùn)教學(xué)方式，既符合機(jī)器人操作人員的入門學(xué)習(xí)，又滿足了廣大機(jī)器人行業(yè)技術(shù)人員深造學(xué)習(xí)的需要。

1 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)人才崗位分析

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)存在巨大的人才缺口，人才崗位需求主要集中在工業(yè)機(jī)器人設(shè)備維修、裝配與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用開發(fā)與系統(tǒng)集成等崗位，主要分為技術(shù)與銷售兩條人才培養(yǎng)路線。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)人才崗位需求見表1。

2 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)培訓(xùn)目標(biāo)

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)培訓(xùn)目標(biāo)是培養(yǎng)具有在生產(chǎn)一線從事工業(yè)機(jī)器人及其相關(guān)機(jī)電設(shè)備的安裝、編程、調(diào)試、運行維護(hù)和設(shè)備管理的高端技能型專門人才。掌握使用工業(yè)機(jī)器人為主的工業(yè)控制、自動化應(yīng)用等必備知識，具備從事工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線安裝、調(diào)試、維護(hù)、系統(tǒng)集成的綜合職業(yè)能力，適應(yīng)工業(yè)機(jī)器人操作、工業(yè)機(jī)器人調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)線維護(hù)、工業(yè)機(jī)器人設(shè)備集成和改造等職業(yè)崗位任職要求。人才培養(yǎng)層次見表2。

3 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)培訓(xùn)計劃

3.1 機(jī)械設(shè)計方向

工業(yè)機(jī)器人集成項目機(jī)械設(shè)計工程師成為職場新寵，要求能夠針對集成項目進(jìn)行方案設(shè)計、總體設(shè)計及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計。機(jī)械設(shè)計方向培訓(xùn)計劃見表3。

3.2 電氣設(shè)計與調(diào)試方向

主要針對工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用集成項目電氣部分，掌握常規(guī)的電氣系統(tǒng)控制、PLC控制，掌握工業(yè)機(jī)器人的控制原理、PLC高級編程、機(jī)器人高級編程、機(jī)器人視覺應(yīng)用及集成項目的電氣設(shè)計方法，設(shè)計電氣圖紙。電氣設(shè)計與調(diào)試方向培訓(xùn)計劃見表4。

4 計算機(jī)仿真軟件編程

隨著機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展和現(xiàn)場示教環(huán)境的限制，借助計算機(jī)仿真軟件的離線編程逐漸成為當(dāng)前機(jī)器人編程應(yīng)用者的一種普遍使用的編程方式。RobotStudio是一款機(jī)器人仿真軟件，可以在辦公室里面不間斷地完成自動編程，借助虛擬機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行離線編程，如同將真實的機(jī)器人搬到了電腦中。Robotstudio軟件中內(nèi)置的虛擬示教器與真實的工業(yè)機(jī)器人示教器沒有任何區(qū)別，對于學(xué)習(xí)機(jī)器人現(xiàn)場示教編程的，可以在基礎(chǔ)工作站中進(jìn)行學(xué)習(xí)使用。運用Robotstudio軟件創(chuàng)建機(jī)器人基礎(chǔ)工作站包括以下步驟：①創(chuàng)建機(jī)器人工作站布局;②由布局配置機(jī)器人控制系統(tǒng);③同步現(xiàn)場數(shù)據(jù)至控制器;④設(shè)定與切換末端執(zhí)行器;⑤示教編程;⑥仿真運行。示教程序如圖1所示。

點擊菜單欄中的“仿真”，點擊“播放”工具，機(jī)器人開始按照示教軌跡自動運行（如圖2所示）。

5 結(jié)語

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)培訓(xùn)是向企業(yè)輸送應(yīng)用型人才的重要途徑，本文針對工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用較為廣泛的領(lǐng)域提出一套基于計算機(jī)仿真教學(xué)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用培訓(xùn)方案。有專門合理的培訓(xùn)計劃、大綱及教材，可針對不同知識層次的學(xué)員進(jìn)行培訓(xùn)教學(xué)，滿足各類培訓(xùn)學(xué)員的需求。同時，可以與用人單位和品牌機(jī)器人廠家緊密合作，資源共享，理論學(xué)習(xí)與實際操作相結(jié)合，對工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)有積極的推動作用。

實踐表明，理論聯(lián)系實際，以實際工程案例為主導(dǎo)，加強(qiáng)綜合實操訓(xùn)練的教學(xué)方式，更好地提高了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用人員的專業(yè)知識技能，為企業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用型人才。

參 考 文 獻(xiàn)

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]