机器人作为智能制造的重要载体，集成了机械工程、自动化、电子信息和人工智能等先进技术，展现出高度的综合性和跨学科性。在智能制造中，机器人不仅是关键角色，还推动了科技创新和生产效率的提升。随着全球制造业的转型，机器人技术应用不断拓展，成为智能制造的核心动力。在现代工业中，机器人通过自动化操作与智能决策，实现了生产的高度集成与优化，显著提高了制造系统的灵活性和响应能力。此外，机器人技术涵盖机械设计、运动控制、人工智能等内容，推动了学科融合和技术进步，其跨学科性在教育和研究领域具有重要价值[1-2]。

　　当前机器人课程大多采用实体教学，较为直观真实，但面临场地限制、成本高、安全风险大等难题。实体教学的可逆性差、硬件受限和场景单一，限制了学生的创新思维和实践能力[3-4]。虚拟仿真实验教学作为现代信息技术的创新手段，不仅能够突破物理限制、降低成本，而且能够提供灵活多样的教学内容和高度可逆的实验环境。虚拟仿真技术的引入为机器人课程带来了全新的解决方案，克服了实体教学的局限性，提供了更开放、互动和沉浸的学习体验，拓宽了机器人教育的发展前景[5-7]。

　　西安交通大学机械工程学院开发了一个仿人形机器人虚拟仿真实验系统，结合虚拟仿真技术和机器人知识图谱，帮助学生在虚拟环境中掌握机器人装配、控制和调试过程。系统通过图形化、结构化的内容呈现和配套的答题环节，增强了学生的学习互动性和专业知识应用能力。这一系统的应用提升了机器人课程的教学质量与效率，为现代工程教育的发展提供了新方向。

　　1 机器人实验教学现状

　　2 基于知识图谱的机器人虚拟仿真实验系统

　　3 以问题为导向的实验教学

　　4 结语

　　虚拟仿真实验教学项目以知识图谱为导航地图，以仿人形机器人为载体，全面覆盖了机器人系统设计的各个环节。实验内容涵盖了从机器人本体的机械拼装、电路控制接线、电路控制算法到机器人虚拟运动的全过程。通过虚实结合的方式，学生不仅可以在短时间内全面掌握机器人系统的组成和功能，还可以将仿真验证成功的控制路径移植到真实机器人上，促进理论与实践的有机结合。虚拟仿真实验作为机器人课程的重要组成部分，为学生提供了一个安全且高效的学习环境，既降低了教学成本，又通过一体化考核平台评估学生对机器人技术的掌握情况，实现了教学资源的高效利用和广泛推广。这种教学模式显著提升了学生的学习积极性和实验效果，为培养具有创新思维和实践能力的工程人才提供了有力支持。

　　参考文献

　　[1] 刘佳丹,董曼辰,刘基宏.基于Unity 3D的并条工序实验虚拟仿真系统[J].丝绸,2022,59(8):48-53.

　　[2] 彭博,王佳,陈亚杰,等.基于VR的船载遥操作机械手设计与研究[J].船舶工程,2023,45(4):8-13.

　　[3] 谢国坤.基于虚拟仿真技术的机器人工程专业课程数字化教学平台设计[J].信息与电脑(理论版),2024,36(4):109-111.

　　[4] 王玲玲,姜丽娜,富立,等.能力达成导向的机器人虚拟仿真课程教学设计与实践[J].高等工程教育研究,2022(5):57-61,67.

　　[5] 刘景泰,许丽,孙月,等.虚拟仿真融合机器人技术赋能教学模式创新探索[J].中国现代教育装备,2023(15):11-12,16.

　　[6] 张飞,尚伟伟,何浩源,等.基于深度学习的机器人抓取虚拟仿真实验教学系统[J].实验技术与管理,2022,39(1):173-177.

　　[7] 刘相权,秦宇飞.基于ROS的服务机器人实训课程虚拟仿真教学研究[J].高教学刊,2024,10(5):73-77.

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