技工院校開設(shè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)研究

朱國云

（深圳第二高級技工學(xué)校 廣東深圳 518049）

技工院校開設(shè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)研究

朱國云

（深圳第二高級技工學(xué)校 廣東深圳 518049）

隨著世界機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人正大張旗鼓的改變我們的生產(chǎn)和生活，與此同時機(jī)器人應(yīng)用行業(yè)對機(jī)器人應(yīng)用型人才的數(shù)量和質(zhì)量也提出了更高要求，為了更好的培養(yǎng)機(jī)器人應(yīng)用人才，本文從機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)課程體系建設(shè)、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、校企產(chǎn)學(xué)研合作等方面進(jìn)行專業(yè)建設(shè)研究。

智能機(jī)器人 工業(yè)機(jī)器人 專業(yè)建設(shè) 校企合作

引言：

機(jī)器人可分為智能機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人，智能機(jī)器人（也稱服務(wù)機(jī)器人）能提高人類生活水平和生活質(zhì)量，給我們的生活帶業(yè)諸多便利；工業(yè)機(jī)器人作為高端的制造裝備，能提高產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率，降低人員成本，從而提升產(chǎn)品市場競爭力，有助于企業(yè)獲得更多訂單，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)。機(jī)器人作為一種高技術(shù)含量的設(shè)備，在使用過程中其設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、操作、維護(hù)等工作需要大量的專業(yè)技術(shù)人員，隨著機(jī)器人應(yīng)用的日益廣泛和裝機(jī)容量的直線上升，對這類技術(shù)人員的需求也變得越來越迫切。過去我國機(jī)器人的研究主要集中在有限的大專院校和科研單位，而且主要以科學(xué)研究為主，工業(yè)現(xiàn)場嚴(yán)重缺乏該類人才，這已經(jīng)成為制約機(jī)器人應(yīng)用和推廣的瓶頸問題之一。要培養(yǎng)出符合市場需求的機(jī)器人應(yīng)用型人才，必須從課程建設(shè)、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、師資建設(shè)和校企合作這幾方面從手。

一、課程體系建設(shè)

機(jī)器人技術(shù)是機(jī)械、電子、計算機(jī)、自動控制、檢測傳感技術(shù)、伺服傳動技術(shù)等有機(jī)結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù)，技工院校開設(shè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)必須有相應(yīng)的基礎(chǔ)專業(yè)支撐，可以從機(jī)電一體化或電氣自動化等相關(guān)專業(yè)演變而來，因為這些專業(yè)都開設(shè)了電工電子技術(shù)、電工基本技能訓(xùn)練、鉗工工藝與技能訓(xùn)練、機(jī)械制圖、計算機(jī)輔助設(shè)計基礎(chǔ)（CAD）、機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)電傳動與控制、微機(jī)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試、機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)、自動化機(jī)構(gòu)設(shè)計、高級PLC綜合實(shí)訓(xùn)、機(jī)電一體化設(shè)備機(jī)械裝配、機(jī)電一體化設(shè)備電氣裝配、機(jī)電一體化設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)、電腦3D輔助繪圖設(shè)計（solidworks）等課程，有了扎實(shí)的機(jī)械和電控的基礎(chǔ)，機(jī)器人應(yīng)用專業(yè)只需增加部分智能機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)課程，例如智能機(jī)器人安裝與調(diào)試，智能機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計、3D打印技術(shù)、機(jī)器人虛擬仿真技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人夾具設(shè)計、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)整、工業(yè)機(jī)器人工作站安裝與調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人工作站優(yōu)化、工業(yè)機(jī)器人工作站維護(hù)保養(yǎng)等課程，從而構(gòu)建一個完整的課程體系。

二、師資隊伍建設(shè)

技工院校的專業(yè)教師大都是企業(yè)來的技能人才，有著豐富的實(shí)踐操作技能，但是機(jī)器人作為一個新興的技術(shù)，對老師來說是一個新鮮事物，因此要辦好機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)，必須培養(yǎng)一支高素質(zhì)的機(jī)器人教師隊伍。為適應(yīng)工學(xué)一體化教學(xué)改革的需要，需要定期安排專業(yè)骨干教師參加機(jī)器人師資培訓(xùn)，組織教師參與機(jī)器人實(shí)訓(xùn)設(shè)備開發(fā)和一體化教材、學(xué)材開發(fā)，不斷提高教師的業(yè)務(wù)水平；專業(yè)教研室每學(xué)期應(yīng)安排1-2名專業(yè)教師赴對口校外實(shí)習(xí)基地進(jìn)行崗位實(shí)踐，通過邊實(shí)踐、邊開發(fā)的方式，對機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的工學(xué)一體化課程模塊進(jìn)行開發(fā)。其中包括課程標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)、學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計方案的開發(fā)、工作頁的開發(fā)，并提出校內(nèi)一體化教學(xué)場地和設(shè)備的改造和建設(shè)方案。同時聘請企業(yè)專家作為學(xué)校的專、兼職教師，對學(xué)校機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的發(fā)展獻(xiàn)計獻(xiàn)策，以此強(qiáng)化專業(yè)教師一體化教學(xué)能力，優(yōu)化整體教學(xué)水平，打造優(yōu)良的教學(xué)科研師資隊伍。條件成熟可以多組織教師和學(xué)生參加機(jī)器人大賽，達(dá)到以賽帶練的目的。

三、專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)可以分為基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、智能機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室和工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室。應(yīng)該說每個能開設(shè)該專業(yè)的技工院校基本都有這方面的資源；智能機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室主要是讓學(xué)生掌握機(jī)器人結(jié)構(gòu)和工作的原理；工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室重在應(yīng)用，通過工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用訓(xùn)練，使學(xué)生真正掌握工機(jī)器人的，安裝調(diào)試，維護(hù)保養(yǎng)，應(yīng)用編程技術(shù)，成為企業(yè)真正需要的高技能人才。

1.基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室應(yīng)該包括電工電子實(shí)訓(xùn)室、電力拖動實(shí)訓(xùn)室，機(jī)械裝配實(shí)訓(xùn)室、可編程控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、微機(jī)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)室、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)室、現(xiàn)代生產(chǎn)制造實(shí)訓(xùn)室、傳感技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)室、過程控制實(shí)訓(xùn)室、液壓與氣動技術(shù)實(shí)訓(xùn)室。

2.智能機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

智能機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室可以采用機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計套件以搭積木的方式自行設(shè)計機(jī)器人以完成循跡、滅火、排爆、剪彩等應(yīng)用。機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計套件是利用各種五金結(jié)構(gòu)套件、傳感器套件、馬達(dá)及齒輪套件、驅(qū)動及控制套件，任意組合搭建不同結(jié)構(gòu)類型的機(jī)器人，用可編程控制器控制機(jī)器人動作，并完成一定的任務(wù)。它是一個理解機(jī)器人傳動與結(jié)構(gòu)，掌握機(jī)器人控制原理，提高團(tuán)隊合作能力和創(chuàng)新設(shè)計能力的教學(xué)平臺。

3.工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室可以選用市場上主流的兩個系列品牌。歐系以ABB為代表，日系以三菱為代表，這兩家企業(yè)在教學(xué)方面擁有較豐富的教學(xué)資源。該實(shí)訓(xùn)室包括10套以ABB六自由度工業(yè)機(jī)器人為本體典型工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺，設(shè)備包含六自由度工業(yè)機(jī)器人、PLC控制系統(tǒng)及供料、輸送、打磨、噴涂（模擬）、裝配、碼垛、自動工裝庫機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對工件的檢測、搬運(yùn)、噴涂（模擬）、裝配、碼垛、存儲等操作，機(jī)器人可以自動更換工裝（夾具/吸盤、焊槍、噴槍、磨具）。實(shí)訓(xùn)室同時包括10套以三菱工業(yè)機(jī)器人為本體的機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺，設(shè)備由電氣控制柜和實(shí)訓(xùn)臺、氣泵組成，包含六自由度工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)、RFID數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)及一套供料、輸送、裝配、倉儲機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對高速傳輸?shù)墓ぜM(jìn)行分揀、檢測、搬運(yùn)、裝配、存儲等操作。

四、校企產(chǎn)學(xué)研合作

技工學(xué)校辦學(xué)目標(biāo)是為企業(yè)培養(yǎng)高技能人才，培養(yǎng)出來的學(xué)生是否符合企業(yè)的需求是衡量辦學(xué)成功與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)，因此校企合作是提高技工院校辦學(xué)水平的有效途徑。校企合作的模式有頂崗實(shí)習(xí)、訂單班、冠名班、校企產(chǎn)學(xué)研合作、校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)等多種模式。

我校與富士康科技集團(tuán)達(dá)成共建校外實(shí)習(xí)基地的合作意向，計劃以企業(yè)出場地和設(shè)備、政府出資金購買部分設(shè)備（設(shè)備產(chǎn)權(quán)屬于學(xué)校）、學(xué)校出師資的方式共建自動化技術(shù)校外實(shí)習(xí)基地，并通過校企聯(lián)合招生、共同培養(yǎng)的模式，為富士康每年培養(yǎng)至少50名緊缺的自動化應(yīng)用型高技能人才。至今我校已和新飛通光電、中興通訊、富士康等企業(yè)合作開辦了訂單班和冠名班，正進(jìn)一步與比亞迪，長安標(biāo)志雪鐵龍等企業(yè)洽談開展機(jī)器人專班合作，每學(xué)期都選派專業(yè)老師參與企業(yè)機(jī)器人的二次開發(fā)，不僅提高了老師的技能水平，也為企業(yè)減少了財力物力開銷，真正達(dá)到了雙贏。