中国现代教育装备
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 实验室建设  
基于智能制造的工业机器人及机器视觉实训平台研发
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2023-8-25 16:20:26
  [导读]针对目前高校工业机器人及机器视觉课程群缺少学科交叉、课程融合的综合性实验和实践教学平台的现状,研发了一个智能制造环境下的工业机器人及机器视觉实训平台。该平台主要由工业机器人、智能视觉检测、RFID数据传输等系统组成,模拟智能制造环境下典型工业现场的生产线,可以满足工业机器人、机械控制基础、人工智能、智能制造等课程的实践教学及学科交叉融合的实训项目。

  智能制造是一种基于信息技术、自动化技术和人工智能技术的新型制造业模式,智能制造业呈现出学科交叉、技术融合的发展趋势,而当前我国高等教育中能够体现智能制造特征、学科交叉、课程融合的综合性实验和实践教学平台相对缺少[1]。在工业机器人领域,理论课教师可以根据技术发展迅速增加相关教学内容,但是在实践教学方面发展较慢,主要内容仍是单台工业机器人编程控制,很少有在智能制造环境下体现学科交叉的工业机器人实训平台,不利于复合型高端人才培养[2-3]。

  为此,本文研发了一个智能制造环境下的工业机器人及机器视觉实训平台(简称平台)。平台是根据智能制造装备应用领域的要求,结合高校对智能制造、工业机器人综合性和创新性实验教学的实际需求,专门研制的综合性实验平台[4]。平台包含工业机器人系统、智能视觉检测系统、RFID数据传输系统、工具换装及输送单元等,可以满足工业机器人、机械控制基础、人工智能、智能制造等课程的实践教学及学科交叉融合的综合性、创新性实训项目[5]。

  1 平台总体设计

  2 平台研发与实现

  3 平台应用

  4 结语

  针对工业4.0背景下智能制造呈现出学科交叉、技术融合的发展趋势,我国高等教育能够体现智能制造特征、学科交叉、课程融合的综合性实验和实践教学平台相对缺少的现状,研发了一个智能制造环境下的工业机器人及机器视觉实训平台。平台根据智能制造的基本要求,针对高校对智能制造、工业机器人的综合性、创新性实验教学的实际需要,将相关实验项目融合后形成具有智能制造、多学科交叉融合的综合性实验平台。平台包含工业机器人系统、智能视觉检测系统、RFID数据传输系统、产线控制系统、信息转换系统、气动控制系统等,可以满足工业机器人、机械控制基础、人工智能、智能制造等课程的实践教学及学科交叉融合的实训项目。平台打破专业课程知识结构壁垒,实现工业机器人、机械控制基础、人工智能等课程的有机融合,为“中国制造2025”所需的复合型人才培养提供了实践载体。

  参考文献

  [1] 董霞,李晶,梅雪松,等.智能制造与新工科背景下机器人技术课程教学改革实践研究与探索[J].中国现代教育装备,2020(19):52-55.

  [2] 熊隽,陈运军,陈林.机器人自动化综合实验教学平台设计[J].实验室研究与探索,2020,39(5):182-186.

  [3] 李颀,强华.工业机器人实验教学平台[J].实验技术与管理,2018,35(4):166-170.

  [4] 董超祥.多用途工业机器人教学平台研究[J].无线互联科技,2019,16(10):80-81.

  [5] 张艾良.高职院校《工业机器人技术》专业课程教学研究[J].当代教育实践与教学研究,2018(11):83-84.

  [6] 付亮.“工业机器人拆装与调试”课程线上教学研究[J].无线互联科技,2021,18(16):160-161.

  [7] 许怡赦,罗建辉,李铭贵.智能制造单元系统集成应用实训平台的设计与实现[J].实验技术与管理,2020,37(8):227-232.

  [8] 孙青锋.高职院校工业机器人技术专业虚拟仿真实验教学研究[J].吉林工程技术师范学院学报,2020,36(6):74-76.

  [9] 赵巨峰,高秀敏,崔光茫.结合生产线的视觉检测实验系统设计[J].实验室研究与探索,2016,35(4):59-62.

  [10] 冯涣婷,祖层,喻永康,等.“1+X”背景下工业机器人操作与编程课程的设计与实践[J].中国现代教育装备,2022(1):157-160.

王保建 孙闯 尹昱东 袁贵荣 西安交通大学机械基础国家级实验教学示范中心


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