機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的目的

   機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室目的工程教育作為教育的一個(gè)重要組成部分，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越具有其特殊性，創(chuàng)新工程教育已經(jīng)成為時(shí)代主題。從教學(xué)課程體系而言，就是要將工程學(xué)科各個(gè)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)放到某個(gè)具體的、典型的工程對(duì)象中進(jìn)行，而不是分割教學(xué)、分割實(shí)踐，而機(jī)器人作為一個(gè)典 型 的 工 程 對(duì) 象和系 統(tǒng)，涵 蓋 了 計(jì) 算 機(jī)、電 子、單 片機(jī)、通信、機(jī)械 等 各 個(gè) 學(xué) 科 的 知 識(shí) 內(nèi) 容。能夠使學(xué)生能理解各個(gè)學(xué)科、專業(yè)、課程之間的內(nèi)在，整體和部分之間，讓學(xué)生不僅了解基礎(chǔ)的教育機(jī)器人的知識(shí)，同時(shí)可以在一定的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種機(jī)器人的一些培訓(xùn)，在教學(xué)實(shí)踐的過程中，同時(shí)提供工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)實(shí)踐，獲得機(jī)器人從教學(xué)到工業(yè)實(shí)踐多方面的知識(shí)。在實(shí)踐的同時(shí)，還提供機(jī)器人仿真軟件，使得學(xué)生在虛擬的世界里加深對(duì)機(jī)器人的構(gòu)建，機(jī)器人各種應(yīng)用解決方案的了解。

無論是高職教育，還是本科和研究生教育，都可以按照系統(tǒng)科學(xué)與方法，采用虛實(shí)相結(jié)合的方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)室按照如下進(jìn)行建設(shè)：

*：認(rèn)識(shí)工程系統(tǒng)對(duì)象：通過簡單和典型的工程系統(tǒng)對(duì)象的認(rèn)知或拆裝，了解工程系統(tǒng)對(duì)象的基本組成，同時(shí)了解一些復(fù)雜的工程系統(tǒng)。也就是“知其然”的過程。

第二：將模擬電子、數(shù)字電子、機(jī)械、自動(dòng)控制、傳感器等課程教學(xué)內(nèi)容融入*個(gè)教學(xué)循環(huán)中了解過的典型工程對(duì)象系統(tǒng)中，學(xué)生通過親自設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試和組裝系統(tǒng)中的典型模塊，到zui后完成系統(tǒng)控制，全面掌握工程系統(tǒng)的安裝、維護(hù)、建模、分析、設(shè)計(jì)和調(diào)試等方法。這也就是“知其所以然”的過程。

第三：通過給出一些典型工程對(duì)象的設(shè)計(jì)課題，提升學(xué)生的融會(huì)貫通能力和創(chuàng)新能力，獲得相應(yīng)工程專業(yè)的設(shè)計(jì)和開發(fā)技能。也就是實(shí)現(xiàn)學(xué)生工程技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)。

第四：通過機(jī)器人仿真軟件 ，了解機(jī)器人的編程界面劑簡單操作，了解機(jī)器人仿真環(huán)境及簡單操作技巧。能簡單掌握zui簡單的一些操作，以及對(duì)這些操作的進(jìn)行保存等情感目標(biāo)；再進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)器人的學(xué)習(xí)興趣，能感受仿真環(huán)境中的真實(shí)感。機(jī)器人仿真軟件分教學(xué)版機(jī)器人仿真軟件，研究版機(jī)器人仿真軟件。

                 機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn)

從創(chuàng)新教學(xué)實(shí)驗(yàn)長遠(yuǎn)角度考慮，將機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行功能模塊劃分，采用循序漸進(jìn)的方式。真正達(dá)到從基礎(chǔ)認(rèn)知，單元技術(shù)，系統(tǒng)集成乃至創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)拓展規(guī)劃。以下為建設(shè)建議：

基礎(chǔ)及單元技術(shù)層：包含機(jī)器人培訓(xùn)器，或教育機(jī)器人：各種機(jī)器人傳感器：皮電傳感器，力覺傳感器，視覺傳感器。機(jī)器人配套產(chǎn)品：機(jī)器人手臂，機(jī)器人爪手，機(jī)器人控制器，機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)，機(jī)器人電機(jī)，機(jī)器人減速器等。這些模塊具備機(jī)器人zui基本實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生可深入學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)器人系統(tǒng)中相關(guān)的各類產(chǎn)品的應(yīng)用，同時(shí)增加自動(dòng)控制原理等基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為高級(jí)機(jī)器人系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用提供支持。

專業(yè)技術(shù)層：包含競賽型的機(jī)器人：自 主移動(dòng)機(jī)器人；微型組足球機(jī)器人；人形機(jī)器人等

學(xué)術(shù)層：教育機(jī)器人

工業(yè)應(yīng)用層：焊接機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、多自由度機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、桁架機(jī)械手、助力機(jī)械手、其他工業(yè)機(jī)器人等。

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用產(chǎn)品與解決方案：面向焊接、噴涂、搬運(yùn)、裝配、檢測(cè)、包裝等應(yīng)用領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品及解決方案；針對(duì)汽車、電子、食品、醫(yī)藥、物流、陶瓷、玻璃、注塑、五金、磚瓦、鑄造、化工、紡織、皮革、航空航天的行業(yè)解決方案。

機(jī)器人仿真軟件 ：純教學(xué)版的機(jī)器人仿真軟件，研究版的機(jī)器人仿真軟件

本方案兼顧了基礎(chǔ)的機(jī)器人知識(shí)，及機(jī)器人的技術(shù)前沿，使學(xué)生從基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的知識(shí)架構(gòu)引申到*的設(shè)備應(yīng)用之中，在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)過程中掌握到知識(shí)。

            機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃

1. 開放性：全開放性控制平臺(tái)，學(xué)生可參與系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用開發(fā) 
2. 模塊化：被控對(duì)象模塊化結(jié)構(gòu)，可組成不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)電系統(tǒng)，為創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)提供方便
3. 工業(yè)化：工業(yè)級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)零部件，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性能，可直接應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場
4. 網(wǎng)絡(luò)化：可提供了網(wǎng)絡(luò)控制的可擴(kuò)展空間
5. 系統(tǒng)性：提供全面的教學(xué)資料、利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的開展
6. 虛實(shí)結(jié)合：現(xiàn)實(shí)的機(jī)器人培訓(xùn)器操作，虛擬版的機(jī)器人仿真軟件操作，可虛實(shí)結(jié)合，

虛的軟件控制實(shí)際的機(jī)器人，教學(xué)和實(shí)踐相結(jié)合。

1. 全面的設(shè)備提供，從機(jī)器人的主體到零部件的供應(yīng)，以及軟件的配置，到整個(gè)系統(tǒng)的安裝及調(diào)試，教材的配備及培訓(xùn)的實(shí)施，以及售后服務(wù)的保障。

                 機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室配置方案

高職版機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室配置方案：

                   （以每班容量50人為例，僅供參考）

圖示：

 機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室整體解決方案之教學(xué)機(jī)器人仿真軟件

本科研究型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室配置方案

（以每組容量30人為例，僅供參考）

圖示：

 機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室整體解決方案之教學(xué)機(jī)器人仿真軟件

成功案例（部分）：

1. 上海中華職教社
2. 南京工程學(xué)院  自動(dòng)化學(xué)院
3. 南京矽景自動(dòng)化技術(shù)有限公司
4. 福建泉州輕工職業(yè)學(xué)院
5. 中科院寧波材料研究所
6. 上海交通大學(xué) 機(jī)器人研究所
7. 哈工大機(jī)器人研究所
8. 北京航空航天大學(xué) 材料所
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