基于应用型本科院校工业机器人应用课程的研究

2017 NO.33SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯基于应用型本科院校工业机器人应用课程的研究①

林森1 刘志东2

（1.吉林农业科技学院 吉林吉林 132001;2.北华大学 吉林吉林 132013）

摘 要：作为应用型本科院校,应培养社会所需人才,适应社会发展,为学生就业着想,提供满足社会、企业要求的有一定技术水平,懂得工业机器人操作与调试的高技能素质人才。本文结合应用型本科的办学特点，在吉林农业科技学院范围内，伴随与上海世纪鼎利合作办学模式的深入，从课程定位、教学内容、教学方法及教学考核等方面进行了浅显的探讨研究。关键词：工业机器人 教学研究 FANUC机器人

中图分类号：G 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2017)11(c)-0127-02

自国家开展2025智能制造工作以来，我国的工业机器人需求数量已经在全球范围内遥遥领先。但我国的现有机器人数量离全球平均水平还相距甚远，全球平均水平是每万名工人拥有66台机器人。韩国是每万名工人拥有机器人478台，日本为314台、德国是292台，美国为1台。而我国制造业每万名生产工人拥有工业机器人数量仅为36台，我国现阶段还是处于高人工成本，作业效率低下的阶段。而工业机器人在制造业市场中还用很大的潜力，伴随工业机器人数量在我国的增长，在未来10年，我国将需要大量的具有一定技术水平的工业机器人技术人员。

我国各大高校、高职高专、技校等教育机构相继开设了机器人相关专业或相关课程。该校在与上海鼎利智翔合作办学的基础上，引进上海电气集团FANUC品牌机器人六台，并能够实现工业级生产流水线生产加工功能。

全国最大的制造商，富士康集团宣布将采取百万计划，计划三年内引进一百万台机器人代替人工作业，作为应用型本科院校，应培养社会所需人才，适应社会发展，为学生就业着想。提供满足社会、企业要求的有一定技术水平，懂得工业机器人操作与调试的高技能素质人才。

一项关键任务。通过实践教学环节可以增强学生的动手能力和应变能力。但现阶段的实践教学环节没有相对系统的教材作为支撑，实践能力提高有限。机器人厂家繁多，针对性不强，不能培养出精通某一厂家机器人的技术人员，这种侧重理论的教学、实践不系统、厂家广而泛的教学课程，达不到提高学生实践能力的目的。

2 应对策略

针对以上现象和企业用工情况，可以将课堂设计成侧重于实践知识的学习，理论知识的学习为辅，理论知识主要讲解编程语言和仿真设计以及机器人的结构和原理,以实践为主，在实践过程中，强调理论学习知识点。组织学生动手操作，组装机器人手抓，熟悉气动、电气知识，应用气动电磁阀控制手抓开合等实验。使课堂生动、有趣。

该校在校企合作办学模式下具备了课程建设的基本硬件条件。该校引进多台工业级机器手臂及20余台模拟机器。课程分为理论部分与实验部分，理论部分教学通过多媒体进行，在教学过程中可通过课件详细演示；模拟教学在模拟机演示、操作，在模拟机操作的程序代码可以通过USB接口导入工业机器人，在工业机器人手臂上完成模拟的操作过程。此过程所有代码可以通过模拟机自动生成并且在工业机器人上实现无修改对接；实践教学主要在实训室进行，在教学平台的搭建上，可以实现不同平面的用户坐标系变换，凹凸不平的试验台可以模拟生产实际过程中出现的特殊情况下，难度比较高的焊接接口。可以使学生掌握现场实际操作焊接机器人的能力。实验平台有可以更改配置的IO输入输出端口。可以通过更改机架配置，使IO接口在主控制柜的PLC接口和就地控制柜的IO接口之间转换。

要上好本门课程，教师是主体。该校还组织担任本门课程教学任务的教师在上海电气集团和FANUC厂家进行培训、参观。在培训过程中，学习了相关机器人的操作和理论知识，做到理论与实践知识相结合，知识覆盖全面。

1 现状分析

（1）在全球的大环境下，工业制造正在向智能化、模块

化和系统化的方向发展，工业机器人也在向这个方向发展。应用型本科办学主要是培养学生在机器人方面的动手能力和创新思维，而现有的工业机器人课程，主要以介绍工业机器人的原理，结构为重点，忽略了学生的动手能力和创新思维，工业机器人是在工业现场应用的一种代替人劳动的工具。培养的技术人员不但要懂得机器人的结构原理，会使用、操作机器人，而且还能够处理现场的突发事件，有较强的创新思维和扎实的理论基础。随着企业和社会对人才多样化的需求，有必要加强对这方面人才的培养力度。

（2）在工业生产的背景下，为了保证连续生产，对工业机器人技术人员的应变能力和现场编程、动手能力要求较高，但目前工业机器人的相关课程主要强调理论知识的培养，由于理论知识的枯燥乏味，使学生们失去了对此门课程的兴趣和爱好，如何培养学生的兴趣爱好是教学研究中的

3 教学内容

(1)工业机器人概论。主要讲解工业机器人的概念，工业

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①作者简介：林森(1986,10—),男，汉族，吉林吉林人，硕士，助教，研究方向：电力电子与电力传动。 刘志东(1988,10—),男，汉族,吉林吉林人，在读硕士研究生，研究方向：控制工程。

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