工业机器人理实一体化实训平台

关键词:工业机器人；混合式教学设计；翻转课堂引言工业机器人操作与编程课程不仅是工业机器人技术专业的核心课程，同时也在机电一体化技术等专业开设。

该课程要求学生在了解工业机器人基本结构基础上，掌握机器人轨迹类应用的现场编程与调试方法。

课程对学生的逻辑思维能力和动手操作能力有较高要求。

互联网技术的日益发展对高等职业教育信息化不断提出新的要求和挑战。

大规模在线开放课程MOOC作为一种新兴的教学和学习模式，在2008年由加拿大学者DaveCormier和BryanAlexander提出。

这是一种将课程资源和参与者聚集到开放式网络平台上，对学习者进行知识讲解和问题讨论的互联网教学模式，具有开放性、大规模和社会性等特点，是提升高质量教学资源公开性和教育过程公平性的一个重要举措[1]。

本文将在教学内容重构、课程资源库建设和教学过程设计的基础上，探索工业机器人操作与编程课程线上线下混合式教学模式改革。

1混合式教学改革的必要性分析教师的“教”和学生的“学”双方面组成了教学行为，二者的协同性直接决定教学质量[2]。

线下面对面授课，优势在于教与学的及时有效互动；自由的学习时空、丰富多样的学习资源、实现个性化学习需求则是线上教学的显著优势。

但是单一的线上或线下教学模式在教学实践过程中暴露出如下问题。

1.1单一线下教学问题分析传统线下教学模式，教师是教学活动的主体，学生被动接受教师灌输的知识。

这种教学模式忽视了学生的认知主体地位，不利于培养学生的创新思维和激发学生的求知欲望。

其次，工业机器人操作与编程课程知识点和操作技能点较多，但分配课时数仅为32学时，教师只能以中等水平学生为准设计课堂教学方案，无暇顾及不同层次学生的学习需求。

再者，因班级学生人数较多，教师在讲授机器人实操要领时，学生只能聚众围观，无法仔细观看教师的示范性操作，教学效果不甚理想。

1.2单一线上教学问题分析病毒肺炎疫情期间，在教育部“停课不停教、停课不停学”的号召下，工业机器人操作与编程课程开展了基于网络平台的线上教学。

DLRB-120B型工业机器人基础技能实训系统一、设备概述：工业机器人基础技能实训系统由六轴工业机器人、实训台、描图轨迹模块、零件码垛模块、图块搬运模块、检测排列模块、双吸盘夹具、抓手夹具及绘图笔夹具等组成。

工业机器人通过不同的夹具可分别完成绘图、搬运、码垛、检测排列等不同的工作任务。

二、设备特点：1）系统采用计算机仿真现代化信息技术手段，通过操作、模拟、仿真三个培训层面，解决专业培训理论、实验、实习和实际应用脱节的问题。

2）系统操作安全（多重人身、设备安全保护）、规范，使用灵活，富有现代感。

3）模块化结构，各任务模块可与机器人组合完成相应任务4）开放式设计：可根据实训内容选择机器人夹具及载体模型；并根据学员意愿选择在实训平台的安装位置及方向；且具有很好的延伸型，客户可根据自己的需求开发新模型及夹具。

5）模具化运用：所有模型及夹具全部装入一次开模制作的物料存储箱内，使用保存方便快捷，节约空间，便于管理。

三、技术参数1）．输入电源：单相三线制AC220V±10％50HZ，2）．工作环境：温度-10℃－+40℃，相对湿度<85％（25℃），无水珠凝结海拔<4000m3）．电源控制：自动空气开关通断电源，有过压保护、欠压保护、过流保护、漏电保护系统。

4）．输出电源：（1）单相交流220V±10％50HZ ；由启动开关控制输出，并设有保险丝保护。

（2）直流稳压电源：24V/1A5）．外形尺寸：1500mm×800mm×1500mm四、各模块简介1）实训台实训台体采用优质钢板（板厚1.2mm）制作，表面喷涂处理；实训台面采用型材结构搭建，可任意安装机器人或其它执行机构；并有不锈钢网孔电气安装板（板厚1.5mm），用于安装控制器件与电源电路；实训台上配有相应的操作面板和指示灯，分别为“启动”、“停止”、“复位”、“上电”，并且具备急停功能；可编程逻辑控制器安装于电气网孔板上，实现机器人与各任务模块的组合；实训台底脚上安装有脚轮，能够方便移动与定位。

《装备制造技术》2019年第11期1智能制造理实一体化实训室建设背景2015年国务院印发了《中国制造2025》，是我国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领[1]；2016年印发《智能制造发展规划（2016—2020年）》[2]，这都为“十三五”期间落实数字化制造、智能化制造奠定了基础。

高等院校作为培养智能制造应用性技术型高技能人才培养基地，就迫切需要其在课程设置、实训室建设要深度融合，如CAD/CAM、3D打印、AR/AI技术、云计算、物联网、大数据等融合，这对智能制造、人工智能等产业人才的培养提出了更高的要求。

2智能制造理实一体化实训室建设思路为适应数字化、网络化、智能化人才培养的需要，围绕全生命周期智能制造典型生产环节面向的职业岗位，建立以机电类专业为核心，包含数控技术、模具设计与制造、增材制造、电气自动化等专业群，培养智能制造高技能应用人才。

随着设备智能化水平的提高，原一线技术人员的工作内容将被智能机器取代，一线技术人员的岗位内容转向智能机器维护、智能设备调控等，智能化、集成化和网络化的生产特点对一线技术工人的综合能力提出了新要求[3]。

而高等院校在课程设置、实训（实验）安排并未真正做好学科交叉融合，所以很难向智能制造类企业输出能对接岗位要求的一线技能人才。

现以建设智能制造实训室实际为依据，按照“设备自动化+生产精益化+管理信息化+人工高效化”的构建思路，将数控机床、工业机器人、检测设备、数据信息采集管控设备等典型加工制造设备，集成为智能制造单元“硬件”系统，结合数字管控技术、数字化设计技术、物联网技术、加工技术、RFID数字信息技术等“软件”的综合运用，构成智能制造产线平台。

实现具备零件数字化设计和工艺规划、加工过程实时制造数据采集、加工过程自动化、基于RFID加工状态可追溯以及加工柔性化等功能。

3智能制造理实一体化实训室建设方案通过对企事业单位调研，结合本校专业建设规划，建设智能制造为核心，包含数车、数铣、加工中心、六轴多关节机器人、在线检测单元、立式料架、机器人导轨、立体仓库、中央控制系统、MES系统、双层倍数链输送线、电子看板等，如图1所示。

使用pnetlab搭建网络专业理实一体化教学、实验平台
姚友军
【期刊名称】《电子质量》
【年(卷),期】2022()4
【摘要】eve-ng是一款非常好的集中式管理的虚拟网络实验平台,但它的专业版价格不菲,pnetlab很好地解决了用户权限管理的问题,适合于搭建小组实验实训平台,该文通过在个人计算机上的windows 10环境下使用vmware workstation搭建pnetlab网络环境,详细介绍了用户权限的管理,再迁移致esxi云端,实现集中式管理。

【总页数】4页(P64-66)
【关键词】虚拟化;vwmare workstation;vmware esxi;eve-ng;pnetlab
【作者】姚友军
【作者单位】南京江宁高等职业技术学校
【正文语种】中文
【中图分类】G712;TP393
【相关文献】
1.中职院校计算机网络技术专业理实一体化教学改革与实践——以河源理工学校计算机网络技术专业为例
2.技工院校模具理实一体化教学平台的搭建
3.网络搭建课程实现理实一体化教学的研究与实践
4.中职院校《网络搭建及应用》课程中“理
实一体化”教学模式的研究与实践5.培养学生实训指导员,优化理实一体化课堂教学——以汽修专业理实一体化教学为例
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XXXX学院工业机器人专业建设方案2016/02/28目录一、建设目的3二、工业机器人专业人才培养体系32.1工业机器人人才岗位分析32.2 工业机器人人才培养目标42.3 工业机器人专业中职课程体系建设5三、工业机器人专业配套教学资源63.1工业机器人配套系列教材63.2中职工业机器人专业教学资源库73.3工业机器人产教联盟会员11四、工业机器人实训基地建设114.1基础实验室114.2机器人维护维修实验室154.3机器人焊接实验室174.4机器人自动化加工单元实验室21五、建议方案及报价33一、建设目的由于人力成本的快速上升，全球产业结构深度调整，越来越多的企业装配自动化设备来提高产能、降低人力成本。

以全球代工帝国富士康集团为代表的机器人计划是：三年后将目前的1万台机器人增至100万台。

由此看出，中国作为“世界工场”正在快速进行技术升级，顺应制造技术的向前发展，自动化生产时代的到来已是一种趋势。

可以预计，未来的几年中，企业对于自动化高层次人才的需求越来越大，而目前我国能够掌握机器人操作、调试、维修的技能人才极度缺乏，国内大中专院校机器人专业开设几乎为空白，所以，开设机器人相关专业，建设机器人实训基地是亟需解决的问题。

开设机器人专业、建设机器人实训基地为适应目前高素质、复合型人才培养的需要，通过教学、实操训练可以为企业培养大量自动化高层次人才，避免将来人才缺乏的问题。

同时把实验室建设成实验教学体系合理、开放共享、特色鲜明、培养高素质人才的重要平台,达到全国有较高知名度的一流水平机器人实验教学示范中心。

二、工业机器人专业人才培养体系2.1工业机器人人才岗位分析工业机器人操作工业机器人操作与编程机器人应用企业工业机器人现场管理工业机器人维护、工艺及现场管理机器人应用企业工业机器人维修应用机械、电气、控制的安装、检测与维修机器人应用、机器人制造企业工业机器人装配调试机器人安装、电气调试、装配（本体装配）机器人应用、机器人制造企业工业机器人应用开发自动化生产线设计与应用、工作站装调、工作站设计与改造机器人应用企业、集成厂商工业机器人销售服务产品集成解决方案，售前技术销售方案、售后产品调试安装交付等机器人制造企业、机器集成厂商中职人才岗位需求则主要集中在工业机器人设备维修、装配与调试、工业机器人的应用开发与系统集成设等岗位，主要分为技术与销售两条人才培养路线。

《工业机器人应用系统集成》课程标准1.课程属性《工业机器人应用系统集成》是工业机器人技术专业的专业核心课程。

2.前导主要专业课程名称前导主要专业课程有《液压与气动技术》、《传感器与检测技术》、《PLC与电气控制技术》、《工业机器人操作与编程》等。

通过学习，学生掌握了液压及气压传动相关知识；传感器的种类、工作原理等；掌握了PLC相关编程及控制技术；会对工业机器人进行编程并操作等。

3.课程定位《工业机器人应用系统集成》课程对接工业机器人应用编程“1+X”证书的认证单元，与前修、后续课程共同构成了工业机器人技术专业完整的职业能力培养体系，是实现工业机器人技术专业人才培养目标的重要环节。

它的任务是使学生对工业机器人工作站集成的结构、工作原理、操作和编程应用有较全面的认识和掌握，同时注重培养学生的社会能力和方法能力等，为学习后续生产实习、顶岗实习以及从事工业机器人技术方面的工作打下坚实基础。

4.后续主要专业课程名称通过该课程的学习，为之后《智能制造与生产线运行控制》、《工业控制实训》、《生产实习》、《顶岗实习》等课程打下基础。

5.融通课程性该课程对接工业机器人应用编程“1+X”证书的认证单元，是课证融通课程，学生学习后可考取相关证书。

6.配套线上课程无二、课程教学目标1.素质目标（1）践行社会主义核心价值观，培养德、智、体、美、劳全面发展的高端技能人才；（2）将价值导向与知识传授相融合，在知识传授、能力培养中，弘扬社会主义核心价值观，传播爱党、爱国、积极向上的正能量；（3）培养学生踏实严谨、吃苦耐劳、追求卓越等优秀品质，使学生成长为心系社会并有时代担当的技术性人才；（4）重点培育学生求真务实、实践创新、精益求精的科学精神；（5）强调学生学习能力培养，使之具有良好的再学习和继续发展的能力；（6）培养学生协调沟通能力，团队合作能力，增强学生适应社会的综合素质；2.知识目标（1）掌握工业机器人系统工作站的基本功能和应用；（2）掌握工业机器人系统工作站的组成结构和运行过程；（3）掌握工业机器人系统工作站常用机械结构、电气、气动和检测等元器件的功能和作用；（4）掌握工业机器人系统工作站的硬件配置和程序设计方法；（5）掌握工业机器人系统工作站的运行方案设计、编程和调试方法。

工业机器人系统集成技术应用教学设计与实践摘要：2011年开始，我国陆续公布了《智能制造装备产业规划》《机器人科技发展“十二五”专项规划》《机器人产业发展规划（2016～2020年）》《中国制造2025》等多项涉及制造业的相关政策，在政策红利、产业结构调整、经济转型发展等条件作用下，我国工业机器人正处于快速稳定的发展阶段，市场规模逐年扩大。

高职院校工业机器人技术专业的毕业生主要从事工业机器人系统安装、调试、维护等技术岗位，通过对就业企业的回访，发现新就业的毕业生有以下不足：一是高职的毕业生大多在生产一线岗位，坐不住冷板凳，容易产生浮躁心理。

二是学习被动，缺乏钻研精神。

高职学生欠缺良好的学习习惯，遇到困难与问题，容易手足无措而退缩，解决问题的能力相较本科生较弱。

三是个人主义意识较强，以自我为主，缺乏团队协作精神。

因此，在工业机器人专业课程教学中，结合课程特点，巧妙地融入思想道德教育，潜移默化地培养学生工作与学习精益求精、敬业勤勉、吃苦耐劳、团结协作的精神，引导学生形成正确的三观。

关键词：工业机器人系统；集成技术；教学设计；实践引言学校工业机器人技术专业为例，结合设计思路，以培养学生能从事工业机器人相关工作为目标，通过行业研究、企业合作、学校交流，从多个维度排版课程内容，其中包括理论以及实践课程等。

实训内容同行业以及企业需求充分结合，满足具体岗位需求。

根据项目载体、任务驱动，参考工业机器人操作与运维X证书（中级）考核内容进行日常教学，整合相关学习内容，以模块化的形式重构教学内容，以具体任务为切入点，课证相扣、素养相衬等，贯穿于课程设置。

1.工业机器人系统集成技术应用平台介绍工业机器人系统集成技术应用平台由工作台、零件库、SCARA机器人、环形装配检测机构、六轴工业机器人、视觉检测装置、成品库、PLC和伺服驱动系统等组成。

零件库主要由储料台、安装支架、按钮底座、按钮盖、按钮指示灯等组成，为零件提供放置平台；SCARA机器人及其相关气动夹具和电气系统提供上料；环形装配检测机构主要由转盘、安装支架、气动夹具、步进电机、减速机、检测装置组成，主要负责接收来自SCARA机器人的散件，将散件运送到装配位置，同时将散件牢牢夹紧，防止在装配过程中散件移动；六轴工业机器人主要负责将环形装配检测机构上的散件装配成一个按钮，根据检测结果将按钮分类放到按钮成品库中；视觉检测装置主要由安装支架、摄像头、控制器、光源等组成，摄像头检测按钮装配质量及颜色，并将结果送至控制系统；成品库主要由储料台、安装支架组成，用于盛放已装配完成的按钮，根据颜色和质量进行分类仓储。