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机器人工程

“工业4 0机器人实验基地”融合工业4 0机器人智能云平台制造技术、机器人技术、机电一体化柔性制造技术、PLC控制技术、嵌入式控制技术、物联网技术等各项现代化智能制造技术于一体。培养工科学生工程素养、项目设计及创新实践能力;与企业联合开展‘产学研’合作,校企合作“因仑班”因仑高校联盟工程特种兵‘3+1’精英论坛、工程数字化网站、公开课及网络课程体系为在校大学生学习掌握物联网工程技术提供了丰富的教学资源和技术服务保障。
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  “工业4.0机器人实验基地”融合工业4.0机器人智能云平台制造技术、机器人技术、机电一体化柔性制造技术、PLC控制技术、嵌入式控制技术、物联网技术等各项现代化智能制造技术于一体。培养工科学生工程素养、项目设计及创新实践能力;与企业联合开展‘产学研’合作,校企合作“因仑班”因仑高校联盟工程特种兵‘3+1’精英论坛、工程数字化网站、公开课及网络课程体系为在校大学生学习掌握物联网工程技术提供了丰富的教学资源和技术服务保障。

机器工程实验室建设的意义

满足教学的基本需求

实验室是人才培养的必备硬件,为学生提供能够真正实践的场所和理论研究中心。通过本项目的实施,建设标准规范化的实验室,为企业培养优秀合格机器人专业人才而服务。

满足技能比赛需要

通过本项目的实施,建立物流管理系统实验室。通过科学配置实训课程,并不断加以完善。鼓励学生参加校外和校内举办的机器人比赛,让学生亲身参与到机器人设计、操作和维护中去,既能激发学生的学习兴趣,又能提高学生的动手能力和解决问题的能力,同时还可以培养学生的团队合作意识和集体荣誉感。

满足企业用人需求

为培养符合企业需求的人才,专业的理论知识与实践能力是不可少的组成部分。通过本项目的实施,以机器人物流管理系统为载体,强化和提高教师和学生的理论基础和实践操作能力,为企业培养优秀合格人才,拓展学生的就业面,提高学校的知名度。

机器人工程实验室建设目标

工业4.0机器人实验基地整体解决方案具体目标:

1、实验室建设,训练学生专业技能

工业4.0机器人实验基地整体解决方案可为该方向的学生提供实践场所和理论研究硬件平台。其中包括:通过老师授课、讨论,学生自己编程控制机械臂抓取、小车及传送带搬运、视觉分拣货物等实现货物的自动仓储。逐步掌握了解和熟悉自动控制原理、机器人相关职能技术、机器人学(包括运动学、控制学等)、嵌入式开发、电机拖动等等相关专业知识与技能,通过智能仓储物流管理系统设计让学生掌握 PLC 编程能力,独立搭建控制系统、独立完成物流出入库系统编程、完成移动控制系统的开发与设计等各项专业技能的提高。

2、辅助教学,打造形象性教学

在老师教学过程中有很多时候老师无法很好的向学生展现机器人工作过程,导致教学过程中过于理论化,也使得有些想象力不是很好的同学在理解上有些困惑。通过本套物流管理系统的演示,形象化的展示工业物流管理系统从入库到储存再到出库的物流过程,让学生了解物流管理系统流程、机器人动作原理,便于学生理解接受,增强学生学习的主动、实践与创新性,使学生对理论知识的理解直观化。

3、理实结合,定向培养机器人专

通过建设硬件与软件结合的实验室,开展“科研及理实一体化”教学模式,定向培养人工智能、机器人开发、机器人应用、机器人维护等各方面机器人专业人才,提高机器人技术和自动化生产的自主创新能力。

工业4.0机器人实验基地整体解决方案总体目标:

1、掌握机器人基本原理与知识
2、了解并掌握图形化编程操作
3、熟练掌握自动化编程能力
4、掌握智能生产系统设计与开发
5、能够独立完成智能物流系统的设计与开发
6、打造理论与实践相结合的形象性教学课堂
7、增强学生学习的主动、实践与创新性
8、使学生对理论知识的理解更加直观化
9、提高“教”、“学”与“研”的相互交叉性
10、搭建硬件与软件结合的实训基地
11、真正实现“研”、“教”、“做”、“学”、“用”一体化

机器人工程实验室配置建设

  上海因仑从学校实际需求出发,结合自身的优势和特点,规划设计了适合机器人专业的工业4.0机器人实验基地配置方案。
  工业4.0机器人实验基地由专业学习区、智能化物流仓储管理系统模拟区、体验交流区三个分区组成。
  专业学习区的配置主要由机器人本体结合不同的应用模块组成,在实际教学过程中可以结合机器人学院特色的理论课程,配合上海因仑提供的专业机器人相关课程资源展开实践学习,让理论知识在实践应用中得到检验,同时也在实践操作中让学生建构完整的机器人相关专业知识体系。
  配合工业4.0时代的智能工厂特点,以项目探究的形式进行教学。该基地建设的意义主要有以下几点:一是为高校机器人专业、自动化专业完善教学计划,提高高校学科的建设能力,帮助相关专业建立标准工业4.0机器人实验基地;二是结合社会对现代高科技人才培养的需求,为工业4.0时代做准备,帮助学生在实践中提高自身技能。
体验交流区主要展示几种高性能的特定机械臂,如结合开源电子模块组成创意机器人。这些体验设备的提供,为有特定兴趣的学生,及未来职业发展规划相关的学生提供良好的实践平台,丰富自身的机器人相关知识应用领域。
  三个部分相互联系,由理论到实践,由理论知识模拟到实际工厂模拟应用,让学生掌握机器人专业相关的机械原理、自动控制原理、智能技术、信息处理、嵌入式开发、计算机应用与软件开发等领域的实用技术。同时,训练学生动手能力、操作能力、理论联系实践能力等多种能力训练。配合有开放性的软件管理平台,可根据教学需要和专业建设需求开展多层次全方位的二次开发与研究,也可结合机器人技术与当地工业背景开展应用课

机器人工程实验教学案例

教学案例一:机器人搬运控制系统的设计与调试(机器人物料搬运)
  学生以独立或小组合作的形式,通过教师指导或借助机器人手册等资料,制定机器人搬运方案设计计划,在规定时间内完成上述计划、实施、检查并进行评价反馈。在实施计划的过程中,使用工具、设备等要符合劳动安全和环境保护规定,对已完成的任务进行记录、存档和评价反馈。
教学案例二:机器人搬运控制系统的设计与调试(机器人物料码垛)

   1、理解机器人物料码垛的工作原理。
   2、掌握机器人物料码垛流程及控制方法。
   3、掌握机器人物料码垛流程控制方法。
   4、掌握机器人物料码垛基本编程指令的含义。
   5、掌握机器人 I/O 引脚功能、I/O 配置方法。
   6、根据任务要求,设计合理的气动回路图。
   7、根据任务要求,配置工业机器人 I/O 信号,连接通信电路。
   8、计算机器人码垛工作周期。
   9、制定合理的机器人运动路径。
   要求学生在熟悉机器人的基本编程指令上,了解机器人码垛过程,工艺路线的分析,运用指令控制机器人运动、抓取、等待等动作,完成物料码的方案设计,并熟练操作机器人完成物料码垛的过程。