VS-8机器人理实一体化教学工作站
中职学校智能制造实训基地建设思路和要点
职 业OCCUPATION实习实训文 / 赵 煜 高 嵩中职学校智能制造实训基地建设思路和要点摘 要：随着制造业的发展和企业技术转型，市场对企业产品质量和新产品响应速度等方面要求越来越严苛，智能制造将驱动中国制造业发展，高端技能型人才成为现代企业的制造核心人才。
为满足企业对高端技能型人才的需求，中职学校要与企业发展同步，校企共建适应力强、具有多样化服务能力的智能制造实训基地，打造创新型智能制造应用平台。
关键词：智能制造 实训基地 综合型人才智能制造是“中国制造2025”确定的制造业转型升级的重要目标，这是信息、数字技术和工业制造技术互相融合的应用过程，其目的在于帮助制造业提质、增效，快速响应市场变化的需求。
紧密围绕国家创新驱动和“一带一路”发展战略，本着“创新、高端、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，打造集教学、科研、服务、培训、生产、素质养成、创业孵化于一体的产教深度融合的智能制造实训平台。
实训基地以“双元培养”的运营模式为基础，开展“理实一体化”教学，大力促进装备制造类人才培养在数字化、网络化、智能化等方面的创新，培养智能制造、人工智能、机器人应用等领域具有创新思维能力的综合型人才，为地区企业的科技创新和产业转型升级做好服务。
一、实训基地应满足多种岗位人才培养的需求1.现场操作岗位智能制造企业的一线操作工人不仅要能解读复杂的数据信息，还要对系统和联网生产设备进行维修和维护。
相比于传统的制造模式，智能生产线上的岗位能力除了需具备数控设备的操作能力外，还需具备高档数控设备、工业机器人、传感器、网络传输线路等的维护、调试和维修能力。
2.制造设备执行岗位随着客户需求的多样性，大规模个性化定制成为必然趋势，这就需要有灵活的制造系统，缩短生产线变更所需的时间。
机器的自由组织和网络化，需要制造设备执行的工作人员，既要熟练掌握工业控制软件，又要具备快速的设备编排能力和创新能力，实现设备“即连即用”，优化生产资源。
【2024版】工业机器人实训基地建设方案三篇
可编辑修改精选全文完整版工业机器人实训基地建设方案三篇篇一：工业机器人实训基地建设方案一、设备清单1、6自由度关节机器人（实训场地预算50M²）2、工业机器人离线编程软件产品特点：★1、可结合主流CAD/CAM 系统，实现CAD/CAM/Robotics 一体化；也可单独使用。
★2、提供两种模式：工具（TOOL ）和零件（PART ）模式 。
★3、支持外部轴（变位机）运动与优化，包括直线、旋转轴等。
★4、支持三维运动仿真、程序校验与碰撞检查 。
★5、支持奇异点检查与控制 。
★6、运动范围、速度和加速度限制检查 。
★7、支持主流的机器人，包括华数机器人、ABB 、KUKA 等。
3、工业机器人机械系统拆装工作站HSR-JXCZ（实训场地预算为28M²）培养目标：研制学习机器人结构原理、装配、生产现场安装、调试、故障排查及维护教学一体的综合实训平台。
（实训场地预算为24M²）●技术特点：1)资料完备：配置详细说明书和教材和全流程视频教程（4个45分钟的视屏），详细介绍各部分的机械拆装、调试过程。
2)可以开展的实训实验项目：● 工业机器人拆卸及装配工艺等知识● 工业机器人关键零部件及基本结构形式● 工业机器人装配精度测试和调整主要技术参数与清单:4、工业机器人电气系统拆装工作站HSR-DQCZ（实训场地预算为16M²）主要技术参数：★驱动方式：伺服电机控制系统：数控装置★运动范围：★额定速度：JI轴：±160ºJ1轴：2.22rad/sJ2轴：+145º~-105ºJ2轴：1.66rad/sJ3轴：+110º---163ºJ3轴：2.53rad/sJ4轴：±180ºJ4轴：3.84rad/sJ5轴：±145ºJ5轴：2.79rad/sJ6轴：±360ºJ6轴：5.32rad/s伺服电机：J1轴：J2轴：J3轴：功率：750W功率：1.8KW功率：750W扭矩：3Nm扭矩：7.5Nm扭矩：3Nm额定电流：3.8A 额定电流：9.3A额定电流：3.8A额定转速3000r/min 额定转3000r/min额定转速：3000r/minJ4轴：J5轴：J6轴：功率：200W 功率：200W 功率：100W扭矩：0.64 Nm 扭矩：0.64Nm扭矩：0.318 Nm额定电流：1.7A 额定电流：1.7A额定电流：1.7A额定转速3000r/min 额定转3000r/min额定转速3000r/min★控制器：8型高档机器人系统，支持9轴联动★总线方式：NCUC总线通讯伺服电机：高性能交流伺服电机IPC控制器★HPC-100/V2，六轴，采用NCUC总线通信电源：DC24V；NCUC总线接口:4个外部 USB1.1接口:1个；RS232：1个；VGA：1个；内部使用的 USB2.0接口:2个，LAN：1个输入方式绝对位置方式（驱动单元接收系统位置指令）位置控制电子齿轮1≤α/β≤32767输入方式速度控制方式（驱动单元接收系统速度指令）伺服控制器加减速功能参数设置1～320XXms(0~1000r/min，1000~0r/min)复合增量式编码器光电编码器线数：1024 线、20XX 线、 2500 线、6000 线绝对式编码器ENDAT2.1/2.2 协议编码器、BISS 协议编码器HiperFACE 协议编码器TAMAGAWA 协议编码器监视功能转速、当前位置、位置偏差、电机转矩、电机电流、指令脉冲频率、运行状态等保护超速、主电源过压（由泵升篇二：工业机器人实训基地建设方案工业机器人技术专业实训室建设方案该工业机器人实训体系建设方案是根据目前工业机器人建设的最新要求，吸收国内外同类建设方案优点，充分考虑学校区域工业机器人发展特点和区域人才培养的需求，并结合工业机器人教学的特点精心构建而成。
《工业机器人基础》课程标准
《工业机器人基础》课程标准一、适用对象中等职业学校机器人应用与维护专业（三年制）学生。
二、适用专业机器人应用与维护专业三、课程性质本课程是机器人应用与维护专业的专业核心课。
本课程是依据中等职业学校机器人应用与维护专业人才培养目标和相关职业岗位（群）的能力要求而设置的，对本专业所面向的机器人安装调试员、机器人编程员等岗位群所需要的知识、技能和素质目标的达成起支撑作用。
在课程设置上，它是承上启下的核心课程，非常重要，前面课程有电工技术基础与应用、机械基础和低压电器控制与应用，后续课程有机器人操作与编程、机器人系统集成运维等。
四、课程目标总体目标本课程主要介绍、讲解工业机器人本体结构组成、主要部件的控制原理和性能、工业机器人整体性能、工业机器人技术的发展趋向等内容。
其中重点讲解工业机器人本体结构组成、主要部件的控制原理，通过课程的学习使学生掌握工业机器人的基础知识和基本技能、掌握工业机器人运动系统、控制系统的设计方法，能使用示教器操作工业机器人完成简单动作。
1.知识目标（1）了解机器人的产生与发展、组成与技术参数；（2）掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识；（3）了解工业机器人的组成与性能；（4）熟悉工业机器人本体的组成部分；（5）了解机器人控制系统的构成；（6）了解工业机器人的编程语言和编程特点；（7）熟悉工业机器人示教器的基本操作；（8）熟悉机器人基本的故障排除。
2.技能目标（1）理解能力；能够熟悉机器人本体，示教器和控制柜之间的关系；外部设备与机器人控制系统的关联；识读机械零部件装配图；（2）操作能力：规范使用工量具；能够使用拆装工具完成机器人本体的机械拆装；使用机器人示教器编辑机器人程序，并完成调试，实现机器人运动；（3）表达能力：能够表达出机器人系统组成部件、本体零件等专业名称；（4）逻辑能力：理解机器人系统的接线图；能够根据机器人的目标动作，完成基本程序的编辑，并了解程序中的含义。
机器人工作站的实训报告
一、引言随着科技的飞速发展，工业自动化已经成为现代制造业的重要趋势。
机器人工作站作为工业自动化的重要组成部分，具有提高生产效率、降低成本、保证产品质量等显著优势。
为了更好地掌握机器人工作站的相关技术，我们组织了一次为期两周的实训活动。
以下是本次实训的详细报告。
二、实训目的1. 理解机器人工作站的基本原理和组成；2. 掌握机器人工作站的操作技能和编程方法；3. 熟悉机器人工作站的应用领域和实际操作流程；4. 培养团队协作和创新能力。
三、实训内容1. 机器人工作站基本原理及组成实训首先介绍了机器人工作站的基本原理和组成。
我们了解到，机器人工作站主要由机器人本体、控制系统、执行机构、传感器等组成。
其中，机器人本体负责完成各种动作；控制系统负责控制机器人本体运动和执行任务；执行机构负责完成具体操作；传感器负责实时监测机器人工作状态。
2. 机器人工作站操作技能在实训过程中，我们学习了机器人工作站的操作技能。
主要包括：- 机器人工作站的操作面板及功能；- 机器人工作站的编程软件及操作方法；- 机器人工作站的安全操作规程；- 机器人工作站的标准操作流程。
3. 机器人工作站编程方法为了更好地掌握机器人工作站的应用，我们学习了机器人工作站的编程方法。
主要包括：- 机器人工作站编程语言及语法；- 机器人工作站编程实例分析；- 机器人工作站编程技巧。
4. 机器人工作站应用领域及实际操作实训过程中，我们了解了机器人工作站的应用领域及实际操作。
主要包括：- 机器人工作站在家电制造业的应用；- 机器人工作站在汽车制造业的应用；- 机器人工作站在其他行业的应用；- 机器人工作站的实际操作流程。
四、实训心得1. 理论知识与实践相结合通过本次实训，我们深刻体会到理论知识与实践相结合的重要性。
只有将所学知识运用到实际操作中，才能真正掌握机器人工作站的相关技术。
2. 团队协作与沟通实训过程中，我们学会了团队协作和沟通。
在遇到问题时，我们互相帮助、共同解决，提高了团队的整体能力。
工学一体化课程教案《工业机器人工作站安装与调试》
参与教师提问，回忆机器人激光切割任务工单所学的运动指令。
通过提问和互动，检查学生对基础知识的掌握情况，引入物块搬运任务的重要性。
PPT展示、实物展示
讲授法、提问法
学生能够阐述机器人机器人激光切割任务工单所学的运动指令
新课讲授（40分钟）
五、教学策略建议：
鉴于学生们的兴趣点和学习需求，教案设计时应注重理论与实践的结合，增加实验操作和项目实践的比例，鼓励学生自主探索，培养创新思维。同时，考虑到学生个体差异，教学内容应兼顾深度与广度，设置分层次的学习目标，满足不同水平学生的需求。
六、课堂互动与评价方式：
课堂上应采用互动式教学，如小组讨论、案例分析等，激发学生参与度，促进知识内化。评价方式除传统的考试外，还应引入项目评估、同伴互评等多元评价体系，全面考察学生的综合能力和团队协作精神。
详细讲解物块搬运任务涉及的机器人控制指令，如能够对物料块的搬运进行轨迹规划；能够使用I/0控制指令Set和Reset 控制夹爪的打开和关闭
跟随教师讲解，记录重要指令和步骤。
使用白板或电子屏幕，演示控制指令的编写和流程图。
白板、电子屏幕演示。
讲授法、演示法。
学生掌握物块搬运任务所需的基本控制指令。
教师演示（40分钟）
学习环节四实施计划教学活动设计
学习环节
序号
4
学习环节
名称
实施计划
教学单元
序号及名称
项目四 工业机器人搬运工作站的编程与调试 任务1 一个物块的搬运
学时
40
教学时间
1-10周，4节课每周
教学地点
搬运工业机器人实训区
学习目标
工业机器人工作站仿真课程工学一体化教学实践
工业机器人工作站仿真课程工学一体化教学实践苏士超（厦门技师学院电气工程系，福建厦门361000）［摘要］随着产业升级和职业教育改革，形成了面向企业面向产业的工学一体化教学模式。
该教学模式旨在帮助受教育者更好地适应企业需求。
通过工业机器人工作站仿真课程教学实践，探索了工学一体化教学模式在中职学生中的应用。
基于培训包式工学一体化思路，围绕工业机器人工作站仿真课程资源建设，探讨“知识、技能、社会能力”等职业能力融入课程资源开发中，以培养学生的职业能力和扩展未来发展空间。
［关键词］工学一体化；教学资源建设；机器人工作站［中图分类号］G712［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2021）02-0228-02一、引言近年来，随着国家制造业取得长足的进步，国家推进产业升级，智能制造2025等战略，职业技术的更新换代，明显快于职业教育。
职业教育如不能及时调整教学理念、教学模式、教学方法，就不能培养出适应产业升级需求的技能人才。
工学一体化教学模式是一种融合工作和学习的教学模式，旨在让学生“学中做，做中学”。
近年来，广泛应用于职业教育。
工学一体化的教学模式具有理论与技能相融合，学习与工作两个过程相融合，学生所学、企业所用、教师所教三者融合等特点，在受教育者对所学知识技能及时消化方面具有优势。
受到越来越多职业院校的推崇。
机器人工作站是以工业机器人为核心，配套相应周边的设备如输送带、夹具、变位机等。
在工业企业中，当新建单台或多台机器人组成的工作站或生产线时，为缩短生产工期，避免返工，节省成本等，需要运用仿真技术对工业机器人工作站系统进行仿真设计。
通常工作站仿真主要工作流程包括：工作站外围模型导入、工作站布局、smart 组件的创建、工作站逻辑创建、IO 信号仿真、轨迹编程。
仿真结果可验证项目的可行性。
（一）课程概况工业机器人工作站仿真课程包含搬运、装配、焊接、打磨、喷涂工作站仿真五个学习任务。
学习任务来源于课改小组对厦门周边工业机器人行业企业的调研和专家座谈会产生的企业典型工作任务。
机器人一体化专业教室建设方案
聚焦于课堂
专注于教学
上海广硕教育科技有限公司
典型应用案例——智能制造生产线
基本配置： 一台数控斜床身车床 一台数控磨床 一台五轴加工中心 一个立体仓库 一条自动输送线 三台机器人
聚焦于课堂
专注于教学
上海广硕教育科技有限公司
典型应用案例——CIM柔性制造生产线
特点：
工业4.0微型自动生产线 真实加工 系统全面 教材配套完善
一体化教材与学材开发
柯马现有的讲义： 1、《机器人编程1》 2、《机器人电气》 3、《机器人机械》 4、《机器人编程2》（高级） 先讲义，后教材，成熟一门，编写一门
聚焦于课堂
专注于教学
上海广硕教育科技有限公司
拟开发机器人专业核心教材
工业 机器 人应 用与 维护 职业 认知
工业 机器 人工 作站 维护 保养 及应 用系 统调 整
工作过程系统化课程（教学分析）
普适性教材
个性化教材
任务、项目、问题 实验、范例 聚焦于课堂 专注于教学 上海广硕教育科技有限公司
一体化教学资源开发
序号 1 2 3 4 5 6 课 堂 教 类别 资源名称 人才培养方案 课程标准 教学大纲 学期授课计划 课程单元设计 应用案例 资源类型 文档 文档 文档 文档 文档 文档 格式 .doc或者.docx .doc或者.docx .doc或者.docx .doc或者.docx .doc或者.docx jpg或者.doc 开发数量（个或者大小） 1 1 1 1 5-10 30
1987
C3G 9000 控制单元
2003
SMART Laser 用于 远程激光焊
ATHOMO 单元
1990
2005
2011
工业机器人离线编程与仿真【项目二】教案
手动关节运动方式是对机器人的关节轴进行独立操作，机器人末端工具
教师对任务做简要介绍。
学生可扫码观看“微课7：任务3工业机器人系统建立”。
教学环节
教学内容
说明
相关知识
（ 分钟）
考核评价
（ 分钟）
的运动轨迹不一定是直线轨迹。但是在实际的操作调整过程中，经常需要机器人末端工具沿某条直线进行运动。手动线性运动与手动关节运动时机器人末端工具的运动轨迹是不同的，此时机器人末端轨迹是直线。
三、教学重点和难点
（一）教学重点：
用“两点法”完成工业机器人周边模型的放置。
（二）教学难点：
用框架法放置周边模型。
教学环节
教学内容
说明
导入新课
（ 分钟）
1.考勤
2.整理着装， 整理工位。
3.导入新课：
任务描述
工业机器人周边模型的放置是指在工业生产线上，为了提高机器人的稳定性、生产效率和安全性而配置的一些辅助设备、配件或组件。这些设备、配件或组件主要用于支持工业机器人工作，例如提供电源、数据传输、气源、冷却系统、工具夹持、监控与控制等功能。本任务包括：导入周边模型、利用Freehand工具栏操作周边模型、摆放周边模型。
一、教学内容分析
本次课的内容：为了提高机器人的稳定性、生产效率和安全性而配置的一些辅助设备、配件或组件，这些设备、配件或组件主要用于支持工业机器人工作。本任务包括：导入周边模型、利用Freehand工具栏操作周边模型、摆放周边模型。此任务是ABB工业机器人离线编程必备项目，为后续学习打基础。
二、教学目标与要求
二、导入与操作周边模型
2.2.1 导入机器人周边模型。
【教师】操作演示“导入propeller table”，也就是一个带螺旋桨的特殊桌子”。
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VS-8机器人理实一体化教学工作站
VS-8机器人理实一体化教学工作站实训平台，由工业机器人控制系统、虚拟编程与仿真系统、示教器和PC机等相关软硬件组成，通过虚拟编程与仿真系统模拟出真实工业机器人环境，同时保留工业机器人控制系统与示教器，是工业机器人理论与实践教学相结合的实训平台。
机器人理实一体化是针对机器人教学的一款产品，具有成本低，安全性高优势。
该产品能够通过示教器操作 PC 上的虚拟机器人进行运动控制，且运动过程中没有噪音。
当教师从理论上讲解之后，学生就可以动手操作机器人，能够激发学生对机器人课堂学习的兴趣，提高学生和老师之间的互动性。
一、产品特点
1、一体机电脑，通讯模块要求：用于工业机器人手持盒与一体机电脑避行以太网通信。
2、可实现计算机和底层硬件的以太网通讯。
3、可实现计算机对底层硬件的数据读取，以及计算机对底层硬件数据的写入。
4、理实一体化平台可以模拟出所有机器人的应用场景。
如上下料、五金打磨、位于喷涂、焊接加工等，并可在这些场景中进行离线或在线编程与仿真。
5、具有成本低，安全性高优势。
6、通过示教器操作控制PC 上的虚拟机器人运动，运动过程中没有噪音。
7、理论上讲解后，学生可以动手操作机器人。
8、能够激发学生对机器人课堂学习的兴趣，提高师生互动性
二、配置清单:
序号名称及规格单位数量备注
1 一体化课桌平台套 1
2 －体机电脑台 1
3 机器人示截摒套 1
三、功能介绍：（具体功能如下）
1. 实现了计算机和底层硬件的以太网通讯；
2. 实现了计算机对底层硬件的数据读取，以及计算机对底层硬件数据的写入；
3. 机器人模型显示功能；
4. 实时数据的显示；
5、动态添加机器人模型；
6、重启控制器功能；
7、机器人模型以不同方式显示；
四、特点：
1. 可以动态添加机器人模型并显示；
2. 该软件可以用真实示教器模拟虚拟机器人的运动；
3. 机器人数据实时显示；
平台要求用真实的示教器和真实的控制器控制模拟软件上的虚
拟机器人，模仿真实的机器人运动。
省去伺服驱动、减速器、电机、
机器人本体，节省成本。
对于教学产品来说，安全性是很重要的，
由于没有使用实际的机器人本体，所以不存在安全隐患。
五、HSPad 示教器
一、 8 寸彩色多点触摸屏,辅助实体功能按键,部分功能键可自定义
二. 支持手动、自动三挡运行模式,具备三段式安全开关,最大限度保证安全
三. 简单方便的编程界面,可实现快速示教编程
四. 完善的报警机制和检查方法,方便现场故障排查
五. 自动记录故障报警、操作历史以及网络状态
六. 支持 USB 进行程序备份、恢复与升级可选码垛、打磨、喷涂等多种工艺应用包。
产品特色如下：
1：8 寸彩色多点触摸屏,辅助实体功能按键,部分功能键可自定义
2：完善的报警机制和检查方法,方便现场故障排查
3：支持 USB 进行程序备份、恢复与升级可选码垛、打磨、喷涂等多种工艺应用包
4：支持手动、自动三挡运行模式,具备三段式安全开关,最大限度保证安全
5：简单方便的编程界面,可实现快速示教编程
6：自动记录故障报警、操作历史以及网络状态
六、硬件介绍：整个系统由示教器、PC、控制器、路由器等组成。
其中示教器、PC、控制器都是通过路由器互相通信。
示教器通过路由器给控制器发送命令，控制器通过该命令控制PC 上的虚拟机器人；
七、运行环境：操作系统Windows 7，运行环境Microsoft .Net 4.0，主板带有网卡的主板，网络为普通以太网连接；
八、软件介绍：软件系统分为四个模块：通信模块，机器人模型导入模块，外部运动控制模块，数据显示模块。
其中通信模块包括设备扫描，建立连接以及断开连接；机器人模型导入模块包括是确定机器人机械坐标系、DH 参数设置、检查是否有对应的机器人模型数据；外部运动控制模块指的是利用示教器控制虚拟机器人运动，包括外部启动和外部停止；数据显示模块包括设备信息显示、关节坐标显示、笛卡尔坐标显示以及机器人模型显示。
九、技术参数
长×宽× 高 600mm ×500mm ×1189mm
额定功率 120W 额定电压 220V 额定电流 10A 最大控制轴数 6
控制模式
自动模式、手动模式
温度
-20°~ 45° 适用环境 湿度 20% ~ 80%
其他
避免与易燃易爆或腐蚀性气体、液体解除，远离
电子噪声源（等离子）
安装方式 地面安装 产品重量
60kg
十、产品案例
经过以上内容介绍，所以现在就需要大量的智能机器人设备安装与维修教学人才，所以北京理工伟业科教有限公司研发的VS-8机器人理实一体化教学工作站也就是跟随智能机器人设备安装与维修发展前景研发的，该机器人理实一体化教学工作站适用于企事业和院校教学，欢迎定制!
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