近年来，人工智能及机器人技术取得了日新月异的发展。在新工科建设背景下，很多高校都成立了机器人工程专业[1-3]。如何设计科学合理的实验课程，成为专业建设的重要环节。

　　王帅等[4]设计了基于深度学习的移动机械手抓取实验项目，涉及定位与建图、导航与避障、物体识别与检测、机械臂控制等多门课程内容。段振霞等[5]设计了基于Python和树莓派的项目驱动机器人实验课程。栗琳等[6]将企业最新案例引入机器人专业实验教学。为了充分发挥虚拟仿真实验的优势，很多高校建设了基于ROS、MATLAB等软件的虚拟仿真实验课程或虚实结合课程[7-8]。

　　机械臂是应用最为广泛的一类机器人，也是验证机器人学理论的最佳实验对象。使用示教器进行机械臂控制[9]，既是工业现场的常用手段，也是让学生尽快熟悉机器人系统的有效方法。这类实验多为综合性实验，难度较大，适合面向有一定基础的学生开展。本文设计了一个基于示教器的机械臂控制实验，其内容涵盖了示教器的常用方法且难易适中，适合作为机械臂系列实验课程的首个实验。

　　1 实验教学设计

　　2 实验内容设计

　　3 结语

　　本文设计了一个基于示教器的机械臂控制实验，从机器人系统硬件构成、示教器编程方法、拖动示教及I/O模块四个方面展开教学，设计了基于示教面板、在线编程、拖动示教和I/O信号的机械臂控制实验内容。该实验涵盖了示教器的常用功能，可使学生掌握利用示教器进行机械臂控制的方法，并快速提高对机器人系统的熟悉度，为后续进阶实验奠定基础。该实验可作为机械臂系列实验课程的首个实验，经过两个轮次的教学实践验证了本文所提出的实验方案，具有一定的推广价值。

　　参考文献

　　[1] 荣伟彬,李瑞峰,冯培连,等.机器人工程专业课程建设与探索[J].高教学刊,2022,8(28):27-30.

　　[2] 王亚军,陈琼,李军红,等.面向新工科的机器人工程专业人才培养模式探索与实践[J].中国现代教育装备,2024(9):77-79,86.

　　[3] 邢博闻,张雅林,刘雨青,等.机器人工程专业育人模式研究[J].长春工程学院学报(社会科学版),2023,24(1):84-87.

　　[4] 王帅,王军义,贾子熙,等.基于新工科的移动机器人控制实验设计和教学实践[J].实验室研究与探索,2021,40(6):33-37,53.

　　[5] 段振霞,刘银华,杨鸣.基于项目驱动的机器人实验课程教学实践与研究[J].实验室科学,2022,25(5):144-147.

　　[6] 栗琳,马飞,郑莉芳,等.面向新工科的机器人开放创新实验室的探索[J].中国现代教育装备,2024(5):46-49.

　　[7] 楼飞,沈巍.工业机器人协同制造虚拟仿真实验平台建设研究:以制造产线智能化改造虚拟仿真实验建设为例[J].中国现代教育装备,2024(7):54-56,64.

　　[8] YUE HAOSONG, MIAO JINYU, ZHANG JINQING, et al. Simulation for senior undergraduate education of robot engineering based on Webots[J]. Computer Applications in Engineering Education,2021,29(5):1176-1190.

　　[9] 肖振兴.舵机构成的六自由度示教型机械手臂设计[J].自动化仪表,2021,42(6):68-71.

岳昊嵩 张超 徐东 张静 刘敬猛

北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院