工业机器人虚拟仿真实训室建设研究.pdf
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2023-03-28
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工业机器人虚拟仿真实训室建设研究
摘要：工业机器人作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，已成为衡量
一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。中国工业机器人市场近年来持续表
现强劲，市场容量不断扩大。在这种背景下，高职院校开设工业机器人专业以满
足社会日益增长的技术技能型人才的需求是必然的趋势。但是工业机器人系统昂
贵,实训设备维护成本高，数量难以满足实训教学需要。因此,将虚拟仿真技术应
用于工业机器人实训课程教学，建设工业机器人虚拟仿真实训室尤为必要。
关键词：工业机器人；建设；虚拟仿真实训室
一.建设工业机器人虚拟仿真实训室的意义
模拟仿真技术可以弥补机器人教学资源不足的缺点，机器人初学者可以通过
模拟仿真系统快速掌握机器人（操作、编程、调试），为项目的前期方案规划提
供技术支持，验证机器人工作区域的可达性、工作夹具的可靠性、运用到工业中
也可以缩短了机器人编程调试周期、缩短了项目周期，提高生产效率，产品质量
[1]。
二.工业机器人虚拟仿真实训室的功能要求
1.采用真实的工业机器人控制系统和真实手持示教器控制虚拟的工业机器人
完成工业机器人的现场示教编程教学要求。
2. 配备工业机器人手持示教器，能够工业机器人进行现场示教编程训练；支
持外部三维模型的导入功能，增加教学的多样性。
3. 具有工业机器人的理论考试考工及实践考试考工功能，能够自动出题、评
分；具有机器人碰撞检测功能，可以检测学示教过程中发生的碰撞错误。
三. 工业机器人虚拟仿真实训室建设内容
虚拟机器人教学实训系统单元是在计算机中构造虚拟的六自由度工业机器人
应用环境，学生可以使用真实的手持盒，操作虚拟工业环境中的虚拟机器人，包
括示教、再现编程等[2]。
实训系统单元由以下部分组成：
1. 工业机器人控制系统：实时控制虚拟机器人的位置、动作及状态。控制系
统能够和多个品牌工业机器人手持示教器通讯，通过更换手持示教器能够对多种
品牌工业机器人进行现场示教编程训练；
2. 虚拟工业机器人软件：可模拟工业机器人的示教/再现过程，通过真实的机
器 人手持盒编辑工业机器人的程序并动态模拟工业机器人的运动过程，观察工业
机器人的运动结果，检验所编写工业机器人程序的正确性。
3. 工业机器人手持示教器：工完全真实的工业机器人手持示教器。
4. 通讯模块：用于工业机器人示教器与编程器之间的通讯。
5. 编程器（计算机）。
四.结语
工业机器人虚拟仿真实训室在计算机、多媒体、虚拟现实技术等支持下，有
效降低实训成本，提升教师教学效果和学生学习效率。该实训室的建设不仅为学
生提供先进的虚拟实训技术，也为教师提供了优秀的科研平台，对学科建设、课
程建设、师资队伍建设都有积极的意义[3]。
参考文献
[1]梁策.基于虚拟仿真实验室建设的优势特色专业建设路径探析[J].黑龙江科技信
息,2017(13):145-146.
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