高职院校工业机器人编程课程开展探索.pdf
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1、:./.高职院校工业机器人编程课程开展探索姜 伟 张红生.扬州市职业大学 江苏扬州.江苏旅游职业学院 江苏扬州 摘 要:工业机器人作为一门课程或一个专业在很多高职院校已经开设和创办 针对高职学生的工业机器人课程相关教学要根据学生的具体情况根据现有教学资源的具体情况针对性地开展课程这样才能提升教学效果让学生能够学有所得 本文分析了目前工业机器人编程课程开展中可能遇到的三类问题:()学生基础薄弱对课程兴趣小()教学资源不足()学生对实践安全不重视 针对这些问题本文一一提出相应的解决方案为各高职院校工业机器人的教学提供借鉴关键词:高职教学工业机器人编程课程开展探索 .:.:()()().:概述工业机
2、器人是智能制造业最具代表性的装备集加工精密化、柔性化、智能化、数字化等先进制造技术为一体在生产过程中进行检测、控制、优化、调度、管理及决策进而增加产量、提高质量、降低成本、减少能源消耗及环境污染是工业自动化生产的最高体现 在“中国制造”发展的今天制造业中工业机器人的应用已成为不可或缺的一部分近年来全球对工业机器人的需求明显加快 从市场规模来看 年全球工业机器人市场规模一直处于稳步上升趋势 我国在 年就已经成为全球最大的工业机器人消费国预计未来几年甚至十几年我国机器人市场会需求越来越大 面对工业机器人如此大规模地被需求我国迫切需要培养工业机器人方向的应用技术人才以应对中国制造产业技术进步和产业升
3、级带来的应用技术人才的大量需求工业机器人作为一门课程或一个专业在很多高职院校已经开设和创办针对高职学生的工业机器人相关教学要根据学生的具体情况根据现有教学资源的具体情况针对性地开展课程这样才能提升教学效果让学生能够学有所得本文分析了目前工业机器人编程课程开展中可能遇到的三类问题:()学生基础薄弱对课程兴趣小()教学资源不足()学生对实践安全不重视针对课程开展中可能遇到的这三类问题本文也一一提出相应的解决方案以供借鉴:()通过优化课程体系改善教学方法降低学生理解的难度提高学生上课的兴趣进而提升教学的效果()通过使用虚拟仿真软件、改造现有机器人、分批次分阶段教学三种方法有效解决教学资源不足的问题(
4、)对授课过程全过程进行分析找出创新教学科技风 年 月有安全隐患的环节取消工业机器人示教的实践改为教师演示或在虚拟仿真工作站中练习示教既让学生熟悉了工业机器人的示教操作也大大降低了实践中可能出现的安全风险 高职院校工业机器人教学中存在的问题.学生基础薄弱课程理解困难工业机器人编程实践需要学生在学习本课程前有一定的计算机编程基础 另外学生在编程实践前还需要掌握工业机器人系统组成、工业机器人控制基础等相关知识 如果没有学习过相关知识就很难理解工业机器人编程的特点 但如果教师为了给学生打好基础讲解过多的理论内容学生对课程失去兴趣对于后续的实践课程更加不利.教学资源不足工业机器人采购成本比较高大部分学校
5、一般都是采购几台工业机器人用于学生实践 对于人数较多的班级在学生实践的环节往往六七个学生共用一台机器人甚至机器人数量少的情况下 多个学生轮流使用一台机器人这大大影响了课程的效率 为了提升实践教学的效率教师不得不给学生们演示工业机器人的操作过程将实训课程变为理论课程甚至部分学校的生源较多几个班级共用有限的实践教学资源 学生真正动手少之又少这阻碍了高校工业机器人专业的顺利发展时间一长学生对于这种形式化的“实践课程”开始不感兴趣实践课程最终流于形式失去了真正的意义此外很多高校购买工业机器人设备时一般都是购买某条具体的工业机器人生产线比如本校采购的简易汽车生产线(见图)主要由 台 系列机器人和其他附加
6、装置组成 各工业机器人上安装的工具大多不同所以各工业机器人能完成的任务也不相同 在高职学生实践教学环节中工业机器人数量本来就少如果各工业机器人功能不同在完成某个具体项目实践时(比如码垛实践项目)学生可用的工业机器人将会更少图 简易汽车生产线.学生对实践安全不够重视工业机器人即使运行在手动模式下运行速度对于学生来说也不慢而且一般 负载以上的机械臂都很重并且力度很大 机器人运行过程中如果和人发生碰撞会发生较大危险 即使可以预测运动轨迹但外部信号有可能改变操作会在没有任何警告的情况下产生料想不到的运动 并且所有的运动都会产生很大的力量从而严重伤害人身安全或损坏机器人工作范围内的任何设备学生原本就对工
7、业机器人实践过程的风险不够了解如果上课过程中对老师讲解的操作机器人注意事项不够重视的话会导致操作机器人过程中发生各种错误操作导致机器人发生碰撞如果学生误闯入机器人工作空间内还可能会引发更严重的人身安全问题 有效提高工业机器人课程教学效果的措施.优化课程体系改善教学方法.理实一体化教学在高职工业机器人编程教学中要合理安排理论课与实践课的教学内容 理论课内容要服务于编程实践 理论讲解的内容是为了让学生更好地理解工业机器人编程实践与工业机器人编程无关的理论内容尽量少讲 比如工业机器人的系统组成、工业机器人的应用等内容可以做简单介绍有助于学生对工业机器人有初步的认知但切忌长篇大论地讲解避免理论内容过多
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