精选创客教育之机器人教学对学生创新能力培养的实践与研究课题实施

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在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考

在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考

在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考机器人教学作为现代教育的一种新方式,正在逐渐受到越来越多学校的重视与推广。

在机器人教学中,培养学生的创新能力是一个非常重要的目标,因为创新能力不仅仅是未来社会和职场所需要的一种核心素养,更是培养学生综合素质的重要途径。

本文将结合实践经验和思考,探讨在机器人教学中如何有效地培养学生的创新能力。

一、实践1. 机器人制作在机器人教学中,学生通常需要亲自动手制作一个属于自己的机器人。

这个过程不仅能够锻炼学生的动手能力,更能够培养学生的创新思维。

在制作的过程中,学生需要根据自己的设计,选择合适的零件,搭建出一个可以实现特定功能的机器人。

这就需要学生思考如何将各个零件组合在一起,使机器人能够达到自己所期望的效果。

在这个过程中,学生需要不断地尝试和改进,培养了解决问题的能力和创新思维。

2. 编程控制除了机器人制作,学生还需要学习如何对机器人进行编程控制。

编程是现代社会非常重要的一种技能,通过机器人编程,能够培养学生的逻辑思维和创造力。

在进行编程控制的过程中,学生需要思考如何设计出最优的逻辑程序,使机器人能够按照自己所期望的方式行动。

这就需要学生不断地进行尝试和改进,灵活地运用各种编程技巧,锻炼了他们的创新意识和团队合作能力。

3. 项目实践在机器人教学中,学校通常会组织一些机器人项目实践活动,让学生在实际的情境中应用所学的知识和技能。

这种项目实践既能够锻炼学生的动手能力,又能够培养学生的团队合作和创新能力。

在项目实践中,学生需要分工合作,解决实际问题,不断进行尝试和改进,这种实践能够深度地培养学生的创新思维和实践能力。

二、思考1. 提供开放的学习环境在机器人教学中,学校需要提供一个开放的学习环境,鼓励学生进行自主学习和探究。

教师应该成为学生学习的引导者和渠道,提供必要的指导和帮助,而不是仅仅是灌输知识。

在这样的学习环境中,学生能够更好地发挥自己的创造力,进行独立思考,培养创新意识。

在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考

在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考

在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考随着科技的不断进步与发展,机器人技术已经逐渐走进了我们的日常生活,在教育领域,机器人教学也成为了一种新的教学方式。

而在机器人教学中,如何培养学生的创新能力,引导学生发挥自己的想象力和创造力,成为了学校教育的一项重要任务。

本文将结合实践经验,探讨在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考。

一、机器人教学的特点机器人教学是一种结合了科技与教育的教学方式,它通过让学生动手搭建、编程与调试机器人来达到教学目的。

与传统的教学方式相比,机器人教学有着以下几个特点:1. 实践性强:机器人教学注重学生的实际操作和实践能力,学生需要亲自动手搭建机器人,并进行编程和调试,这样不仅可以培养学生的动手能力,还可以增强学生的实践操作能力。

2. 跨学科性强:机器人教学往往需要结合数学、物理、编程等多个学科知识,因此可以帮助学生建立多学科知识的联系,促进学科之间的融合。

3. 开放性强:机器人教学讲究学生的自主学习和开放思维,学生在搭建和编程机器人的过程中,可以发挥自己的想象力和创造力,提高解决问题的能力。

二、实践经验在机器人教学中,培养学生的创新能力是一项非常重要的任务。

下面我将结合自己的实践经验,分享在机器人教学中培养学生创新能力的一些实践方法:1. 开放式任务设计在机器人教学中,我会设计一些开放式的任务,让学生有多种解决问题的方式和思路。

我曾给学生布置了一个任务:用LEGO机器人搭建一个可以自动寻迹的小车。

在这个任务中,学生可以根据自己的想法设计各种不同的机器人结构和编程方案,通过不断尝试和调整,找到最合适的解决方案。

在这个过程中,学生的创新能力得到了很大的锻炼。

2. 鼓励学生合作在机器人教学中,合作是非常重要的。

我会组织学生分成小组,在小组内进行合作学习。

通过合作学习,学生可以相互交流思路,互相启发,促进彼此的创新能力的发挥。

在合作学习中,学生也可以学会倾听他人的意见、尊重他人的想法,同时在合作的过程中,学会团队协作和分工合作,这些对于培养学生的创新能力有非常积极的作用。

机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究

机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究

机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究随着科技的发展和应用,机器人教育逐渐进入人们的视野中。

机器人教育具有极大的潜能,可以为学生提供一个富有创意和互动性的学习场景,进而激发小学生的创新能力。

而机器人课堂的小学生创新能力培养,则是机器人教育一个重要的研究领域。

一、机器人教育概述机器人教育是运用机器人技术辅助教学、培养学生机械设计、计算机编程等技能实践和综合创新能力的教育,涵盖了硬件、软件、机器人模拟、机器人编程和机器人控制等多种技能。

机器人教育的实践形式丰富多彩,包括机器人足球、舞蹈编排、模拟对话等形式。

机器人教育在中国也逐渐获得了广泛的关注和普及。

许多学校将机器人引入课堂教学,培养学生掌握机器人的制作与编程,也有很多电子商家推出了适合小学生自学的机器人教学器材。

机器人教育带来的好处有很多,首先可以增强学生的动手能力和想象力。

在机器人搭建过程中,学生需要动手具体操作,这样就可以培养学生的动手能力和实践能力,同时也可以让学生充分发挥他们的想象力,去设计他们自己的机器人。

另外,机器人的使用让学生深刻地感受到科技的力量,培养他们的探究精神和探索能力。

最重要的是,机器人教育还可以帮助学生提升他们的综合素质和创新能力。

二、机器人教学对小学生创新能力的影响小学生的创新能力可以理解为创造新思路、新方法、新产品等方面的能力,它将对未来的学习、就业和生活产生深远的影响。

机器人教学不仅可以帮助小学生掌握机器人制作和编程技能,更可以激发他们的创新潜能,开拓他们的创新思维。

在机器人课堂中,小学生需要利用自己的创新思维解决问题,包括机器人功能设计、机器人运动控制和编程等。

机器人课堂教学可以使小学生在正常的学习中提高他们的创新能力,为将来的成长打下基础。

三、机器人课堂创新教学法机器人课堂教学法即是将小学生的机器人制作与编程的理论知识结合实际操作,使学生自主学习和创新。

机器人教育的教学法常常是“理论和实践相结合”,这种教学模式体现了探究性学习的方法,可以引导学生独立思考、发现问题,并通过实验或合作解决问题。

机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究

机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究

机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究随着科技的发展和普及,机器人已经逐渐进入了我们的生活中。

机器人课程教学相信也已经是很多小学生的一种课程。

那么,关于机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究,我们该如何来探讨呢?一、机器人课程教学对小学生创新能力培养的必要性小学是基础教育的重要阶段,关系到未来学生的职业发展及人生道路的选择。

而在当今的时代,要让孩子在未来有一席之地,就需要培养他们的创新能力。

并且,随着机器人产业的快速发展,机器人课程教学对小学生的未来发展也有着很大的意义。

机器人课堂教学是一种通过机器人快速理解科学知识以及培养智能的一种手段。

这种方式可以提供特殊的学习和创造经验,增强儿童的的研究能力、观察能力及创造能力。

因此,机器人课堂教学对小学生的创新能力培养有着不可忽视的作用。

机器人课堂教学可以帮助小学生理解新的科技和发展趋势,有助于他们构建系统性的科技思考方式,并且在科技上的创新也能够培养小学生的观察能力。

同时,机器人课堂教学还可以锻炼小学生的团队合作精神,通过与队友互动合作,才能完成机器人的搭建和运行。

而这种团队合作的精神也是未来社会生活和工作中必须具备的能力。

二、机器人课堂教学对小学生创新能力培养的探索如何在其中最大程度的发挥机器人课堂教学对小学生创新能力的作用,需要我们一窥究竟。

1.创意思维与拓展思维机器人课堂教学的一个主要目标就是激发学生的创意思维与拓展思维。

从底层的结构组件开始,学生学习如何制作和解决问题,这样就能培养他们在各种情况下的逻辑思维和创意思维。

机器人编程也是通过学习软件而获得的,在这个过程中,可以培养孩子的想象力和解决问题的思维方式。

2.锻炼实践能力机器人课程教学的另一个目标是锻炼小学生的实践能力。

在机器人课堂教学中,小学生需要实现自主搭建机器人,编写程序以及进行测试。

这样不仅能够锻炼小学生的动手实践能力,而且还能够提高他们的耐心和自信心。

3.培养团队精神在机器人课堂教学中,小学生通常会分成几个小组,需要协作完成机器人的编程和搭建。

在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考

在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考

在机器人教学中培养学生创新能力的实践与思考随着科技的不断发展,机器人已经成为了现代教育领域中不可或缺的一部分。

通过机器人教学,我们可以让学生更好地理解和应用科学知识,培养他们的动手能力和团队协作精神。

除了传授知识和技能,机器人教学还可以为学生的创新能力培养提供更广阔的空间。

本文将从理论与实践两个方面讨论在机器人教学中如何培养学生的创新能力,并提出一些思考和建议。

1. 理论分析在目前的教育理论和实践中,创新能力一直被认为是学生应该具备的重要素质之一。

在传统的教学模式下,学生往往只是被动地接受知识和技能,缺乏实际动手和动脑的机会。

而机器人教学正是能够弥补这一不足的教学方式之一。

机器人教学不仅可以让学生通过自己的动手操作来理解科学原理,还可以引导他们动脑进行创新探索。

机器人教学可以激发学生的兴趣和好奇心。

传统的教学方法通常是单向的传授知识,而机器人教学则是通过学生自己动手搭建和编程机器人,让他们亲自参与其中。

这种亲身参与和实践操作可以激发学生的学习兴趣,使他们更加主动地去探索和学习。

在这个过程中,学生会遇到各种问题和挑战,需要自己去思考和解决。

这种过程不仅可以让学生更好地理解理论知识,还可以激发他们的创造力和解决问题的能力。

机器人教学可以培养学生的动手能力和团队合作精神。

在机器人教学中,学生通常需要分组来完成一些复杂的项目,需要进行分工合作、协商沟通,这样可以培养他们的团队协作精神和沟通能力。

机器人还需要进行搭建和编程,这可以培养学生的动手能力和操作技能。

这些能力对于学生将来的创新能力培养至关重要,因为创新不仅仅是思维上的,还需要实际操作和团队协作。

机器人教学可以促进学生的创新思维和实践能力。

在机器人教学课堂上,学生需要通过编程和搭建来实现自己的想法,这就需要他们具备一定的创新思维和实践能力。

机器人教学可以让学生不再局限于书本上的知识,而是通过实际操作来实现自己的创意和想法。

这种实践性的学习方式可以让学生更加深入地了解理论知识,并且培养他们的创新能力。

学生机器人创新实践方案

学生机器人创新实践方案

学生机器人创新实践方案1. 引言学生机器人创新实践是指通过设计、构建和编程机器人,帮助学生培养创新能力和动手能力的一种教育方式。

本文将介绍学生机器人创新实践的重要性以及具体实施方案。

2. 学生机器人创新实践的重要性学生机器人创新实践有助于学生发展解决问题的能力、培养创新思维和团队合作精神。

机器人项目可以激发学生的兴趣,使他们对科学、技术、工程和数学产生浓厚的兴趣,从而提高他们学习这些学科的积极性。

3. 创新实践方案的目标学生机器人创新实践方案的目标是通过具体的项目实践,培养学生的动手能力、解决问题的能力、创新思维和团队合作能力。

实践项目的选题应紧密结合学生的兴趣和实际需求,让学生在实践中能够发挥自己的创造力。

4. 实施步骤学生机器人创新实践的实施步骤可以分为项目准备、团队建设、设计构建、编程调试和展示交流几个阶段。

在项目准备阶段,确定项目的题目和目标,并组建项目团队。

团队建设阶段包括明确团队成员的角色和分工,培养团队合作精神。

设计构建阶段是根据项目目标和要求,设计机器人的结构和功能,并进行实际的构建。

编程调试阶段是对机器人进行编程,使其能够实现预期的功能。

最后,在展示交流阶段,团队将向其他人展示他们的机器人项目,并与其他团队进行交流和学习。

5. 机器人项目的选题机器人项目的选题应具有一定的实践性和挑战性,可以结合学科知识,解决实际问题。

例如,设计一个能够自动识别垃圾并进行分类处理的机器人,既能够提高学生对环保的意识,又能够运用到数学和物理知识。

6. 创造机器人的设计构建在设计构建阶段,学生需要进行机器人的结构设计和力学分析。

他们应该根据机器人的功能要求,选择合适的材料和构建方法。

在设计过程中,学生需要进行模型制作和测试,不断改善和优化机器人的结构。

7. 机器人的编程调试编程是机器人项目中不可或缺的一部分。

学生需要学习机器人的编程语言和相应的编程软件。

他们需要编写代码,控制机器人实现各种功能。

在调试过程中,学生需要不断分析和修改代码,以实现预期的效果。

创客活动:为小学机器人教学注入活力

创客活动:为小学机器人教学注入活力

创客活动:为小学机器人教学注入活力随着科技的不断发展,机器人技术已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。

在教育领域,机器人教学也逐渐受到了广泛关注。

为了在小学教育中注入更多的活力,越来越多的学校开始引入创客活动,将机器人教学融入到日常课程中。

这样不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以培养他们的动手能力和创造力。

本文将探讨创客活动在小学机器人教学中的作用,并提出相关的实施方案。

1. 激发学生学习兴趣传统的课堂教学模式往往难以激发学生的学习兴趣,而创客活动则提供了一种全新的学习方式。

通过参与机器人编程、搭建等活动,学生可以在动手实践中深入了解机器人原理,感受到科学技术的乐趣,从而激发他们对学习的主动性和探究精神。

2. 培养学生动手能力和创造力机器人教学注重的不仅仅是学生对知识的消化和理解,更重要的是培养他们的动手能力和创造力。

在创客活动中,学生需要亲自动手搭建机器人、进行编程调试等,这不仅可以培养他们的动手能力,还可以锻炼他们的逻辑思维和问题解决能力,培养学生的创造性思维。

3. 促进团队合作和交流在创客活动中,学生通常需要分组合作,共同完成一个项目,这可以促进他们之间的团队合作和交流能力。

学生在合作中学会倾听他人意见、分工协作、解决分歧等,培养他们的团队合作精神,提高他们的沟通能力和协作能力。

二、创客活动在小学机器人教学中的实施方案1. 定期举办机器人编程比赛可以定期组织小学机器人编程比赛,让学生在比赛中展示自己的作品,分享自己的编程经验,激发他们的学习热情。

比赛不仅可以为学生提供展示自己成果的平台,还可以增强学生的学习动力,鼓励他们积极参与到机器人教学中来。

2. 开设创客课程学校可以根据实际情况,开设创客课程,让孩子们有机会学习机器人编程、机械设计等相关知识。

创客课程可以通过理论与实践相结合的方式,让学生在学习中获得更多的乐趣和成就感,进而促进他们的学习动力和兴趣。

3. 组织创客活动学校可以组织一些创客活动,比如机器人拼装比赛、机器人编程比赛等,鼓励学生积极参与其中。

机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究

机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究

机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究【摘要】本文研究了机器人课堂教学对小学生创新能力的培养作用。

通过分析机器人在小学生教育中的应用及其对小学生创新能力的影响,揭示了机器人课堂教学的优势和实施策略。

结合案例分析,探讨了机器人课堂教学对小学生创新能力的积极作用,并提出了未来发展方向。

研究发现,机器人课堂教学可以有效激发小学生的兴趣,培养他们的动手能力和创造力,有助于提高其创新能力。

未来,机器人技术将继续深入到小学教育领域,为小学生的全面发展提供更多可能性。

机器人课堂教学在小学生创新能力培养方面发挥着重要作用,具有广阔的应用前景和发展空间。

【关键词】关键词:机器人课堂教学、小学生、创新能力、研究、教育应用、影响、优势、实施策略、案例分析、积极作用、未来发展、总结、展望。

1. 引言1.1 研究背景研究表明,机器人可以通过生动形象的外形和智能交互的方式激发学生的学习兴趣,增强他们的参与度和学习动力。

机器人课堂教学还可以帮助教师更好地个性化指导学生,提高教学效率。

探究机器人课堂教学对小学生创新能力的培养具有重要的意义。

目前对于机器人课堂教学在小学生创新能力培养方面的研究还比较缺乏。

本研究旨在深入探讨机器人课堂教学对小学生创新能力的影响,为未来推广机器人教育提供理论支持和实践参考。

通过本研究,将有助于更好地发掘机器人在教育领域的潜力,促进小学生创新能力的全面发展。

1.2 研究目的研究的目的是探讨机器人课堂教学对小学生创新能力的培养效果,并分析其具体影响机制。

通过深入研究机器人技术在小学生教育中的应用情况和效果,进一步揭示机器人课堂教学对小学生创新能力发展的作用机制,为教育教学实践提供理论支持和实证依据。

通过本研究可以为教育教学部门提供可行的实施建议和策略,以推动机器人课堂教学在小学生创新能力培养中的应用和发展。

最终旨在全面提升小学生的创新能力水平,为其未来的学习和发展打下良好基础。

通过对机器人课堂教学对小学生创新能力培养的研究,可以为教育改革和教学改进提供新的思路和途径,促进小学生全面发展和素质提升。

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精选创客教育之机器人教学对学生创新能力培养的实践与研究课题实施方案资料word创客教育之机器人教学对学生创新能力培养的实践与研究实施方案一、课题的提出“创客运动”流行于欧美国家的同时,也在中国的校园里兴起,清华大学、同济大学、深圳大学等高校和一些中小学,有的创设了“创客空间”,有的开设了“创客”课程,呵护并激发学生的创新热情,为学生提供“让想象落地”的平台。

通过“创客”活动和课程,学生们可以接触最前沿的技术,并将想法动手实现。

在碰撞、分享的自主、开放氛围中,他们的想象力被激发、创新能力被培养,而这恰恰是当前中国教育的薄弱环节。

在信息时代,电子技术与计算机技术、信息技术是密不可分的,机器人就是电子技术和信息技术相结合的杰作。

近年来,随着机器人足球比赛、机器人灭火、机器人创意、机器人跳舞等与机器人相关的活动的开展,越来越多的科技人员和教育工作者也加入到这一结合了电子、机械和人工智能技术的活动中,使过去科幻小说中遥不可及的机器人成为青少年手中控制自如的作品。

智能机器人是现代高科技的集成体,是21世纪的科技至高点之一。

一些发达国家已把智能机器人比赛作为创新教育的战略性手段。

智能机器人集成了数学、力学、机械、电子、自动控制、传感器、通信、计算机、人工智能,是众多领域的高科技,能有效培养学生的动手能力、创造能力和协作精神。

目前我市正在进行新一轮的基础教育课程的改革,信息技术课程也正面临着改革与创新,而引入智能机器人教育将给信息技术教育带来新的活力。

当前在我国中小学已开展的智能机器人教育主要还局限于课外兴趣小组活动,目的是为了学生能参加各种比赛而开设的。

在信息技术教育日益普及的形势下,为了能让更多的学生能参与到这一活动中来,我们教学第一线的教育工作者有必要对能否在小学阶段信息技术课当中开设智能机器人教学进行研究。

二、指导思想在辩证唯物主义思想指导下,以教育部《基础教育课程改革(纲要)》为依据,运用现代教育理论和现代信息技术,开展中小学机器人教育的研究与实践,实现素质教育的人才培养目标。

三、研究的目标与内容研究内容:1、机器人课程体系的内涵研究;2、机器人课堂教学模式研究;3、机器人课外教学活动研究;4、区域性机器人教学教研平台建设与应用研究;5、机器人教学活动模块化研究;6、智能机器人教材,软件和网络课程建设研究;、7、机器人教具、学具开发;8、机器人教学与校内科技创新活动研究。

目标:知识方面:了解机器人软件工程、硬件结构、功能与应用等方面的基本知识。

能力方面:能进行机器人程序设计与编写,能拼装多种具有实用功能的机器人,能进行机器人及智能家电的使用维护,能自主开发软件机器人。

情感方面:培养对人工智能技术的兴趣,真正认识到智能机器人对社会进步与经济发展的作用,积极参加机器人编程比赛、机器人足球赛、机器人百科知识赛等各种课外活动。

研究如何在小学阶段以班级授课模式让“机器人”教育走进学校课堂。

研究智能机器人在课堂教学中的管理与教学模式,及教学评价。

研究如何把“机器人”教育与现有的信息技术教学结合。

四、研究方法研究方法:1、文献研究法:广泛查阅文献资料,包括国内外各种机器人校本课程建设文献等。

2、问卷调查法:了解学习者的学习者的信息素养、协作学习能力。

3、访谈法:访谈法是研究者寻访被研究者并且与其进行交谈的一种活动。

由于质的研究涉及到人的理念、意义建构和语言表达,因此“访谈”变成为质的研究中一个十分有用的收集资料的方法。

4、行动研究法:由与问题有关的所有人员共同参与研究和实践,对问题情景进行全程干预,并在此实践活动中找到有关理论依据及解决问题的研究方法。

五、研究步骤实施步骤:1、准备阶段(2017.3---2017.4)(1)成立课题组。

(2)收集资料与理论研修,加强国内外机器人教学资料收集,加强课程理论、教学设计理论、教学科学研究方面的理论的学习。

(3)开展调研,组织子课题申报。

对本校机器人教学活动的情况开展专题调研,在此基础上组织子课题申报、认定工作。

2、实施阶段(2017.4----2018. 2)(1)制定方案:制定整体实验研究方案,聘请专家对课题实验方案进行修改、完善、充实并最终完成子课题结题报告。

(2)子课题开题报告:召开由课题组、区教委负责同志和有关专家参加的开题会议,落实实验工作任务并邀请专家做专题报告。

(3)按子课题实验任务和目标,组织教师、学生开展课题实验工作。

(4)课题组开展教学研讨,组织优秀论文、课例评比活动等并推荐优秀论文、课例在相关刊物上发表。

3、总结阶段(2018.3---2018.4)(1)在理论与实践研究的基础上,分析各类实验数据,收集、整理、汇总实验研究成果。

(2)撰写实验研究报告,出版研究成果。

(3)子课题结题报告会。

聘请有关专家、课题负责人及有关行政领导出席,对实验进行现场评审,鉴定和验收。

六、研究预期成果探索正确的“智能机器人”与信息技术相结合的教学新模式。

在活动中,学生不仅可以学到有关机械、电子、计算机等技术知识,更可以帮助他们培养良好的生活习惯、掌握技能:如与人的沟通与合作、对他人的尊重、毅力与自信心的树立及时间的合理分配、利用率,了解自己的兴趣所在,为将来走上社会,面对新的挑战做好充分的准备。

(1)收集实验老师的论文。

(2)收集实验老师的优秀教案。

(3)校本课程七、成果形式(1)论文集(2)研究报告八、课题组人员及分工课题组长:于树强于树强具体负责课题的组织学习,参与撰写课题的研究方案、研究报告等徐洪元具体承担课题的实验研究,参与撰写课题的研究方案、研究报告等田通具体承担课题的实验研究,参与撰写课题的研究方案、研究报告资料收集等李艳艳具体承担课题的实验研究,材料整理工作等苑姗姗具体承担课题的实验研究,材料整理工作等喷漆机器人应用技术研究与未来展望涂装是制造业中一项非常重要的工序,它能有效地防止工件受外界环境侵蚀,提高工件寿命,而且能美化工件外观。

目前在国内,涂装工序主要还是靠人工完成,涂装的质量受工人的技术熟练程度、心情等因素的影响很大。

同时,涂装过程中挥发出来的有毒气体对工人的身体健康影响很大。

实现涂装过程自动化,具有巨大的社会与经济效益。

喷涂机器人就是一种典型的涂装自动化装备。

使用机器人进行喷涂作业,工件涂层均匀,重复精度好,工作效率高,能使工人从恶劣的工作环境中解放出来。

国际上将机器人应用到喷涂领域已有二十多年的历史,最早将机器人技术应用于喷涂的有美国的minihit公司、fudge公司、德国的hatel公司等。

随着机器人技术的不断完善,喷涂精度得到显著提高,喷涂机器人在主要的发达国家得到广泛的应用。

我国的华南理工大学、华中科技大学等科研机构先后对喷涂机器人技术进行深入的研究,取得了不少进展。

航天航空部的703所、625所使用热喷涂机器人进行作业,用来喷涂一些重要而特殊航空部件。

目前在我国,还没有完全意义上的独立生产喷涂机器人的厂家,机器人市场大多为欧美、日本、韩国等国的生产厂家所垄断。

近年来,我国的一些企业积极与高校开展喷涂机器人的项目合作,进一步推动我国喷涂机器人技术的成熟,普及与应用。

1、喷涂机器人的种类1.1 仿形喷涂机器人仿形喷涂机器人根据被喷涂工件的外形特点,简化机器人本体的结构与控制方式,造价低廉,维修简便,喷涂质量基本上能满足工业的需求。

据国外公司统计的数字显示,采用仿形喷涂机器人进行作业,喷房内部尺寸可减少2/3 ,排风量减少3/5 ,漆雾处理的冲水流量减少1/3,涂料节省大概30%—50%。

仿形喷涂机器人广泛应用于汽车、铁路机车车辆等机械制造业的喷涂作业,用于完成被工件顶部与侧面的喷涂。

相关资料介绍了一种用于汽车车身喷涂的仿形喷涂机器人,该机器人模仿汽车车身的形状,同时在顶部与侧面各安装喷枪,喷枪固定在机架上,喷枪与车身的距离、角度可以调解,以满足不同型号的车身的喷涂需要。

机器人采用PLC控制方式,整个系统可靠性高,组态可灵活调整,编程方便,调试维护简单,对不同车型的车身通过编程即可达到仿形编程目的。

1.2 移动式喷涂机器人这类机器人主要用于高空的喷涂作业,如大楼、桥梁的高空喷涂等,配备缆绳、真空或磁吸附装置,充当机器人的下肢,使机器人能够在高空喷涂作业的同时进行移动。

相关资料介绍一种缆索机器人,用于斜拉桥的高空喷涂,利用PLC作为机器人的控制系统,机器人系统运行稳定,可靠性高,可满足斜拉桥高空喷涂的需要。

还有一种用于高层建筑喷涂作业的移动机器人,以真空吸附的方式进行高层建筑物的喷涂作业,机器人由支援系统、机器人本体、控制系统组成。

其中支援系统包括移动小车、卷缆部件、悬挂装置;控制系统采PLC控制。

机械手采用往复运动的方式,同时在喷涂机械手上还安装了两套CCD摄像系统,可从支援小车的监视器实时监视喷涂作业情况和墙面喷涂的质量。

该机器人的推广应用提高了高层建筑喷涂作业的质量、工作效率和安全可靠性,降低工人的工作量。

1.3 经济型简易喷涂机器人这类机器人本质上是一种三自由度直角坐标机器人,采用龙门架式的框架结构,配备有专门的夹具,进行喷涂作业时,须先手工将被喷涂工件夹紧到工作台上,再操纵机器人进行喷涂。

主要用于手机、计算机键盘等小型电子产品外壳的喷涂作业,该机器人结构简单、操作简便易行,且成本较低。

但系统功能单一,一般只能用于小型件的喷涂作业。

1.4 固定式多自由度喷涂机器这种机器人常固定于喷涂生产线的两侧,作业时被工件通过输送带送入生产线,再由机器人对工件进行喷涂作业,这种机器人常为回转式关节型机器人,常见的是5、6自由度关节机器人。

机器人的控制系统常采用在工控机上插入输入输出I/O卡和运动控制卡的模式,再通过计算机高级语言编程实现整个喷涂作业过程的自动化,可适用于各种不同场合的喷涂作业需要2、喷涂机器人运行方式2.1 示教型喷涂机器人这种方式必须首先确定机器人在喷涂件表面的运动轨迹,先操纵机器人沿运动轨迹空走一遍,即对机器人进行示教。

在示教过程中,机器人记录下各个示教点的轨迹坐标,在真正喷涂过程中,机器人根据先前记录下来的示教点对工件进行自动喷涂作业,示教点之间的曲线部分采用插补算法确定各个插补点坐标,以逼近原曲线轨迹,最后通过机器人正逆解运算求出每一关节转过的角度。

2.2 离线编程式喷涂机器人这种方式首先获取被喷涂对象的立体几何形状,然后采用各种算法确定出工件表面的喷涂点坐标,机器人根据已确定的点坐标进行自动喷涂作业。

喷涂点之间的曲线部分通过插补运算确定插补点坐标,以逼近原曲面,最后通过机器人正逆解运算将插补坐标从三维空间转换成各个关节角度空间。

3、喷涂机器人的控制方式工业中应用的机器人控制系统一般采用二级控制方式,其中工控机充当主控制器,用于整个控制流程的协调与调度,第二级控制器用于喷涂机器人的运动控制。

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