工业机器人技术在高职教育的发展前景论文

工业机器人技术在高职教育的发展前景论文（共12篇）

1.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇一

在产业转型升级不断深入、人口红利却减弱的背景下，工业机器人应用范围越来越广。“机器换人”也逐渐变成了工业制造的一种趋势，同时也变成了工业进化中“时尚”的代名词。据了解，至，全球工业机器人的年均销售增长率为9%，而中国工业机器人年均销售增长率达到25%。据预测，中国工业机器人的需求有望在爆发，大规模实现机器替代人工，20中国机器人市场需求将达3.5万台，占全球总量的16.9%，成为规模最大的机器人市场。

中国已经成为工程机械制造大国，但与欧美、日韩等国家仍然有较大差距，接下来必然要向高技术含量和高附加值的方向进行转型，向制造强国迈进，这需要更加精密的加工与制造手段，工业机器人代替人工将成为发展趋势。

中国社科院发布的《中国社会蓝皮书》称，未来我国面临人口老龄化转型。事实上，我国正遭遇劳动力日益紧缺和人力成本逐年上涨的问题。相比人力成本，近年来机器人的性价比优势日益凸显。以焊接工种为例，工人每个月的工资如果按照4000元算，一台焊接机器人目前售价15万左右，一般能抵3个工人，基本和人力成本相当。而且机器人的使用寿命至少3至5年，成本优势就更明显了。

与此同时，机器人还能够在恶劣、危险以及重复等特殊、不宜于人工作的环境中工作，具有人工劳动力所不具备的优势。在这种背景下，机器人行业的从业人员也必将成为企业争夺的香饽饽。

机器人是一个复杂的系统工程，需要各方面的人才，如机械，电子，通信，自动化等等，如果是行业专用机器人还会涉及到材料、物理、化学等等。在专科阶段接触到的都是机器人的基础知识，一般不会涉及到机器人系统的研究，研究生期间可以接触到具体的机器人研究工作。

与机器人相关的专业也比较广泛，和自动化有关系的专业向机器人方向会比较容易，比如，机械设计及其自动化、机械自动化、电气自动化等等，因为这些专业都将会学到机器人从业所必学的专业知识。

1、自动控制原理。自动控制是机器人运动的基础，别看人类运动的很简单，要让机器人和谐的运动，需要大量的传感器的测量，并进行计算和模拟，最后根据这个，调整参数，进行干扰补偿、负反馈前后两种串联补偿等等。

2、智能技术。主要学各种专家系统、机器学、智能计算、启发式搜索、分布式人工智能、许许多多智能算法如蚁群算法、神经网络。

3、机器人学。讲解机器人运动中的数学计算，涉及空间描述，广义坐标，瞬态运动学，雅可比矩阵显式(线性代数基础)、立体视觉、轨迹生成、关节空间动力学、拉格朗日方程、控制学(就是自控)、顺应性。

4、单片机开发。要让机器人按照自己的想法运动，必须对其写入程序，对于不太复杂的机器人控制，单片机是完全可以满足要求的，当然要写程序的还需要熟悉单片机的编程语言(C语言、汇编语言等)

5、电机拖动。机器人的运动是靠电机拖动的，因此在机器人设计的过程中你需要了解电机的原理，了解调速、启动、电磁关系。

当然要想设计出高水平的机器人，只掌握这些知识还是不够的，行业机器人的设计中还需要相关的行业知识和自己的天赋和悟性。

中国的好多都高校都开设了与机器人相关的专业和课程，教学底蕴和师资力量也各不相同，从年9月起国家已批准45所高职院校开设了“工业机器人技术”专业，9月更是有200余家高职院校将开设此专业，可见国家对此的重视。

对于机器人企业来说，他们所需要的博士人才，最起码应该熟悉编程语言和仿真设计，以及神经网络、模糊控制等常用控制算法，能达到指导员工的程度。在此基础上，能根据实际情况自主研究算法。此外，最好还能主导大型机电一体化设备的研发，具备一定的管理能力。

而硕士、本科、高职员工的要求则依次递减。不过即使是本科生机器人企业也有不小的期望。“企业一般会要求这个层次的员工，能自主完成设备的参数调整工作。针对机器人、自动化设备能进行局部的研发。此外具备较强的总结能力，能和现场调试人员及客户就设备安装、调试及使用维护进行良好的沟通。

而如果根据职能划分，一般的机器人企业内部技师级员工，大概可以分为四个工种：

首先是工程师的助手，主要责任是协助工程师出机械图纸、电气图纸、简单工装夹具设计、制作工艺卡片、指导工人按照装配图进行组装等。

其次是机器人生产线的试产员与操作员。以水龙头打磨抛光为例，此类岗位要根据水龙头打磨抛光工艺，对机器人系统进行示教操作或离线编程，并调整打磨抛光系统各项参数，使机器人系统能生产出合格的产品。

此外，还有一类员工负责对机器人进行总装与调试，在装备生产企业根据调试文件完成机器人单轴闭环参数调整、机器人标定、运行演示程序并调整相关参数，最终使得机器人能达到出厂状态。

而引进机器人的企业本身常常缺乏维修能力，因此高端维修或售后服务人员也必不可少。在机器人系统发生故障时，这一岗位的员工，需要根据故障提示代码进行初步检修，能清晰的汇报现场情况，并在技术人员远程支持下解除故障。能按照流程进行机器人系统标准配件的更换。

采用机器人的生产线或将形成“技术人员+普通作业员”的标配，而且未来企业对懂机器人技术的人才需求将越来越大。

在不少业内人士看来，机器人本身的自动化程度就很高，只要事先输好程序就能正常运作。“如果单从操作一般的机器人而言，初中学历即能胜任。”一位机器人专业教师说。

“采用机器人后，一些岗位培训几天就能熟练上岗，高中毕业也能干。”一家五金企业负责人说，由于工作上手快、门槛不高，这类岗位的工资不容乐观，“原来有的企业是计件的考核办法，现在可能改为固定工资。”

而另一类需求较大的员工，则将扮演机器人技师乃至工程师角色。在每一台工业机器人高效运转的背后，都离不开技术人员的中枢把控。机器人作为高端精密制造行业，其后续保养、调试安装所要求的精度比较高，小至一个减速器里面的一个轴承、一个关节臂间隙的调整，未经专业培训的人很难掌握其中的技术诀窍。

这种因技术水平差异而形成的岗位层次分级，不仅已在部分大企业内部逐步凸显，更预示着一个新机器人技工群体的崛起。

事实上，机器人技工的层次分野早已在部分应用技术较为成熟的企业内部形成。有知情人士透露，目前南海一汽大众工厂已对与机器人“打交道”的工人分为两类：普通操作工和机电技工，前者需经过至少2年以上的实操和理论的积累，才有机会晋升到后者的岗位。而后者如能学得一身娴熟的机器人维修本领的话，则可以整个自动化行业里独步江湖，成为中小企业争抢的“香饽饽”。

研究表明，在未来八年中，将会创造多于200万个工作岗位，生产力和竞争力也是制造企业在全球市场上不可或缺的。机器人和自动化是解决问题的关键。由于机器人和自动化有些工作量减少了，但研究强调它们也创造了更多的工作机会。工业机器人生产线的日常维护、修理等方面都需要各方面的专业人才来进行处理，这就无形中带动了一大批与机器人相关的就业途径，产生的新岗位也是非常之多的。

据不完全统计，一台机器人需要3到5名相关的操作维护和集成应用人才，保守估计。现在的状况是，机器人市场在以每年20%-30%的速度递增，而相应的人才储备数量和质量却捉襟见肘。

目前一个机器人高端集成应用的技术人才，年薪高达50万元，而操作机器人的技术人员，一年来工资已涨了一倍，与机器人相关的专业技术人才将随着机器人产业的雄起而迎来新的事业起点。

机器人始终需要人来操作、维护、保养。人和机器的关系属于一种控制链的关系，因此只有将人与机器进行协同合作才能达到人机合一的效果，为企业创造更高的工作效率，所以机器人产业的壮大又为机器人服务人才制造了新的市场机会。“人不可能完全被机器人代替，眼下很多企业最大的问题就是技术工人的招募和管理问题，目前普通企业中最缺的就是具备先进机器操作、维修的技术工人。

关于机器人的服务，不少机器人生产企业也提供相应的售后服务，但服务费用高昂，甚至人工需要按小时计算。有业内人士称，浙江一家纺织企业引进了德国的先进设备后，企业员工对这些设备技术的操控和运用并不熟悉，只能邀请德国技术专家来进行技术指导，以便让员工学会如何使用和维护设备，为此企业仅咨询费就支付了11万欧元。

显然，工业自动化正在逐渐成熟，工业机器人浪潮迎面而来，当越来越多的生产企业开始大规模采用工业机器人时，中国也即将成为全球最大的机器人消费需求国。

在机器人应用大潮下，许多高校也积极开展机器人相关专业的教育教学，与此相关的专业也受到广大学生的追捧，在工科专业中，机械设计与制造及其自动化、机电一体化、电气工程等专业不论从招生数量、就业率以及专业对口程度还是工资上来看，这些专业的学生都是比较有优势的。

不过，非常专业的院校并不多。很多机器人用人企业结合自身企业情况以及与不少相关企业接触后得到的结论是，目前国内很多应届生的能力并不能满足企业在机器人方面的用人需求，所以经常会出现求职人多、企业却招聘不到人的情况。

机器人是较为复杂的机电一体化设备，集机械设计、伺服控制、轨迹规划、控制算法、传感器技术等于一身。由于教学仪器容易损坏，因此不少院校的老师往往要求学生按照指定的步骤操作，降低了学习效果。而且教学设备较为昂贵，导致学校无法大量购买，维修保养也不方便。

毫无疑问，新一代机器人产业工人的崛起并非一蹴而就，在学校资源有限和企业需求无限的错位下，能够助推这个阶层成长的专业培训也成为机器人应用的另一个金矿。

 

2.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇二

据中国机器人产业联盟发布的数据, 中国已连续两年成为全球第一大工业机器人市场。但中国每万名制造业工人拥有的工业机器人数量却远低于发达国家水平。工信部于2013年发布的《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》中提出, 到2020年, 要形成较为完善的工业机器人产业体系, 培育3~5家具有国际竞争力的龙头企业和8~10个配套产业集群, 工业机器人行业和企业的技术创新能力和国际竞争能力明显增强, 高端产品市场占有率提高到45%以上, 工业机器人密度达到每万名员工拥有工业机器人数量为100台以上, 基本满足国防建设、国民经济和社会发展需要。可以看出, 未来十年, 工业机器人在中国是看不到天花板的行业。

2 工业机器人行业人才需求情况

随着工信部指导意见的发布, 全国掀起了一股机器人热潮。中国机器人正在由技术研发向技术应用的方向转变, 预计未来3-5年, 工业机器人的增速有望达到25%, 高技能人才缺口将逐年加大。对应于专业人才层次分布, 工业机器人专业人才就业方向主要分为工业机器人研发和生产企业、工业机器人系统集成商和工业机器人应用企业, 其就业人才构成包括:掌握技术核心知识的研发工程师主要分布在工业机器人研发企业和生产企业的研发部门, 推动工业机器人技术发展;而工业机器人应用企业和工业机器人系统集成商则需要大量调试工程师和操作及维护人员, 工作在生产一线, 保障设备的正常运行和简单细微的调整, 同时工业机器人研发与生产企业也需要大量的培训技师及具有一定专业知识的技术型销售人员。目前, 国内仅有少数的院校自行设有机器人相关课程, 而针对机器人应用人才的课程和科普性教育都处于基本空白状态。当前社会的普遍反映是:工业机器人虽然很热门, 人才缺口巨大, 但是由于教育滞后的原因, 学校普遍没有建立工业机器人专业和相应的实训工作站, 因此学校教师难以取得机器人的任教资格, 学生也不能取得机器人相关证书。在工业机器人专业人才需求中, 需求量最大的是基础的操作及维护人员以及掌握基本工业机器人应用技术的调试工程师和更高层次的应用工程师, 中国机械工业联合会的统计数据表明, 中国当前机器人应用人才缺口20万, 并且以每年20%~30%的速度持续递增。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才, 人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。因此, 工业机器人专业人才的培养, 要更加着力于应用型人才的培养, 也是行业内目前亟待解决的问题。

3 高职院校工业机器人技术专业建设目标

经过三年建设, 融入工业“4.0”校企合作建设工业机器人技能训练中心1个, 实现工业机器人技术专业日常教学、承办赛项、社会培训、技术服务等功能;建设一支专兼结合、双师结构教学团队;构建“成果导向+行动学习”课程体系;创新教学资源库更新机制, 把工业机器人专业建设成为服务龙江制造企业的, 省内同类院校中在课程体系和校企深度合作等方面具有显著特色, 起骨干示范作用的黑龙江省内品牌专业。

4 黑龙江职业学院工业机器人技术专业建设重点

4.1 探索校企合作专业建设运行机制。

对接黑龙江机器人与人工智能创新联盟, 与哈工大机器人集团共建“工业机器人技术训练中心”。采用“订单培养”形式运行, 定期举办“工业机器人应用”合作论坛, 实现校企合作育人、合作发展。

4.2 探索与实践“项目引领, 岗位实境”的工学结合人才培养模式。

根据职业岗位的知识能力素质要求, 与上海ABB工程有限公司及工业机器人应用企业共同制订人才培养方案, 引入上海ABB工程有限公司职业技能认证项目。以喷漆、涂胶、焊接、装配和包装等典型工业机器人生产线项目贯穿专业核心课程, 在企业课堂、远程教室、模拟车间组织教学。

4.3 校企共建工业机器人技术训练中心。

与哈工大机器人集团共建工业机器人技术训练中心, 建设包括工业机器人基础训练实验室、虚拟仿真及应用开发协作中心、行业应用实训室。

4.4 构建“成果导向+行动学习”的专业课程体系。

根据工业机器人应用岗位 (群) 进行工作任务分析, 从识图、仪器仪表使用等基础能力, 到现场编程、人机界面开发等专项能力, 再到故障诊断、自动线维护等综合能力, 构建基于工作任务的“成果导向+行动学习”专业课程体系。建设5门专业核心课程, 出版配套教学用教材, 丰富教学资源库, 按照院级精品资源共享课课程水平建设。

4.5 建设专兼结合、双师结构专业教学团队。

校企合作培养具有国际视野、在行业内有较高影响力的专业带头人2人 (企业1人) ;通过企业实践、技术研发、技术服务、国内外培训等途径, 培养在本专业领域具有一定影响力的专业骨干教师2人。完善兼职教师的选聘、培训、使用、考核制度。争创优秀教学团队, 双师素质专业教师比例达95%以上。兼职教师库人数达10人, 年聘请5人左右, 兼职教师承担的专业课学时比例达到50%。

4.6 发挥专业优势开展社会服务。

依托“工业机器人技术训练中心”, 与企业合作开展工业机器人产品开发、自动生产线改造、联合申报课题等工作。同时, 开展职业技能鉴定项目、维修电工鉴定项目等社会培训。

4.7 承办机器人大赛, 培养学生积极参赛。

积极承办黑龙江省高职院校工业机器人技术竞赛, 选拔培养学生积极参赛, 争取省赛取得优异成绩并冲击国赛。

参考文献

[1]司建楠.机器人大潮下的中国机遇[J].装备制造, 2014, 07:70-71.

[2]徐晖.政策支持机器人产业迎良机[J].电器工业, 2014, 08:58-59.

[3]工信部发布《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》[J].自动化博览, 2014, 01:2.

[4]徐登, 章彬宏, 李永茂.对高职增设太阳能光伏专业的思考[J].今日科苑, 2010, 24:123-124.

[5].中国连续两年成为全球第一大工业机器人市场[J].锻压装备与制造技术, 2015, 04:92.

[6]马慧娟.机器人时代来了, 操控人才在哪?[J].就业与保障.2013 (03) .

3.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇三

【摘要】针对高职院校工业机器人专业课程建设现状及面临难题，依据工业机器人的共性技术，提出了一种具有普适性、系统性、兼顾广度与深度，有利于工业机器人专业及所培养的技术型人才均可持续性发展的专业课程建设方案。

【关键词】高职院校 工业机器人 课程建设 可持续发展

Analysis on the construction of industrial robot specialty course in Higher Vocational Colleges Based on Sustainable Development

Zhangh Ling，Liu Xingfa

Chongqing Industry Polytechnic College

Abstract： For industrial robots in higher vocational schools curriculum construction present situation and facing problems， on the basis of the common technology of industrial robot， puting forward a kind of professional course construction project with pervasive， systematic， both breadth and depth， conducive to sustainable development of the industrial robot department and the training of technical type talent.

Key words： Higher Vocational College； Industrial robot； Course construction； Sustainable development

1工业机器人技术型人才现状

工业机器人是一种集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科于一体的智能化的复杂装备。对于由多学科交叉集成的工业机器人系统来说，其专业学习、研制、制造、应用、维护等均是一种较为复杂且具有相当难度的工作。对于技术型人才培养基地的高职院校来说，承担复杂而又广泛应用的复杂系统的技术型人才培养工作，是一项十分艰巨而是漫长的工作。正是由于以上诸多原因，国内工业机器人技术型人才储备的不足，逐渐成为制约工业机器人在我国快速推进和广泛使用的瓶颈。

2高职院校工业机器人专业技术型人才的主要去向及相关工作内容

目前高职院校培养的工业机器人专业方面的学生就业领域主要是两大类，一是机器人制造厂商和系统集成商，例如ABB、库卡KUKA、那发科FANUC、松下、华数等知名机器人厂商；二是使用工业机器人的企业，涉及行业主要是：汽车制造、摩托车制造、机械制造、电子器件、集成电路、塑料加工、石化、轻纺和烟草、食品行业等较大规模生产企业，前者需求的是机器人和相应工作站的开发、组装、调试、销售、售后支持的技术和营销人才，后者需要的是从事自动化生产线上工业机器人及其辅具系统、检测装置、机电设备系统的安装、运行、操作编程、维修、维护、管理等综合素质较强的技术人才。

3工业机器人技术型人才的特点

与工程师相比，技术型人才有一定的理论基础，相关专业知识面宽广，但理论水平要求比工程师低，更为强调能够综合应用各种知识解决实际问题的应变能力和实践的操作技能，综合素质高，具备人际关系能力、组织能力和实践工作经验。

4高职院校工业机器人专业的课程建设现状

由于起步较晚、工业机器人系统较复杂等原因，目前，高职院校工业机器人专业的课程建设面临以下难题：工业机器人技术涉及知识面广，而高职院校学生基础比较薄弱；目前实际应用或用于教学的工业机器人标准化程度低，品牌繁杂且自成体系，互不兼容，开放程度较低；工业机器人所使用的教材质量不高，大多属于“产品说明”或“用户指南”之类，而非面向高职院校的机器人教材的理论体系又过于繁琐；师资队伍良莠不齐，而又没有明确的师资建设依据。

5解决高职院校工业机器人专业课程建设难题的主要措施

目前，国内多数科研项目的相近系统根据不同应用领域独立划分出来进行研究和研制，久而久之，造成人力、物力的极度浪费，也阻碍了先进技术发展与共享。工业机器人技术的技术型人才的培养还处于初始阶段，应进行科学的规划与布局，使工业机器人专业具有可持续发展性，培养出的技术型人才不再是以面向“熟练工种”为主，而是更多面向“能动性岗位”。

5.1工业机器人专业课程建设以普适性为主要方向

随着工业机器人技术的不断发展及应用领域的不断拓展，再加上不同品牌的工业机器人没有统一的标准，目前普遍采用的以某一品牌及某一应用领域的工业机器人作为工业机器人技术型人才的培养方案，缺乏普适性，也不利于该专业及该专业所培养的技术型人才的可持续性发展。

无论是哪个企业生产的应用到哪种应用领域的工业机器人，相互之间存在些许差异之外，更多的是通用技术，所以工业机器人专业课程建设更科学的做法是不应局限于某应用领域，或某一品牌的工业机器人，而应该根据工业机器人系统所涉及的专业领域划分（图1）进行课程建设。

图1 工业机器人的专业领域划分

5.2工业机器人专业课程建设应从系统的角度出发进行建设

工业机器人从设计、开发、制造、调试、使用、维护等整个过程，均要以工业机器人的功能要求及性能指标要求为依据，对于工业机器人这种复杂系统来说，功能的缺失或性能指标的不达标往往是多种因素或多方面的可能原因引起，因此，合格的工业机器人技术型人才应该能够比较全面的了解或掌握与工业机器人系统相关的专业知识，即要有“广度”，同时能把所涉及的專业知识以工业机器人为载体，系统的联系在一起。

按照图1所示的各个专业领域对学生进行深度培养，培养目标主要是为社会提供优秀的工程师资源。对高职院校来说，主要任务是与其他类型的高校形成互补，为社会发展提供优秀的技术型人才。工业机器人系统的技术型人才不仅能够对多种学科的相关知识有所掌握，更能够把不同学科的相关知识能够系统的联系在一起，以系统的观点解决实际问题。

5.3工业机器人专业课程建设应与教学平台建设同步

高职院校的学生基础薄弱，课时较少，造成多数仍以培养熟练工为主，此种培养目标曾经甚至目前仍有较大的市场，但很难迎接工业4.0的挑战。需要科学的处理“深度”与“广度”之间的关系。深度太深会脱离高职教育的定位，深度太浅又会阻碍广度的实现。必须在规划好专业课程的基础上通过采用先进的教学手段和教学方法解决现实存在的矛盾，即每门课程尤其是较难理解的课程，通过建立科学的教学平台增进学生的理解。这就对教师在课堂之外的工作提出了更高的要求。

6结论

工业机器人专业的技术型人才培养是一项系统工程，其专业课程建设必须以系统的观点进行科学布局和建设，同时还要考虑该专业及所培养人才的可持续发展，为工业4.0的开展和实现提供优秀的技术型人才。

【参考文献】

[1]李强.高职院校开展机器人教育的前景分析.教育科学[J]，2013（3）：101-102

[2]陶维友.工业机器人技术应用高技能人才培养的实践.学术研究[J]，2014（6）：229-231

4.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇四

闻

迪

北京市西城区半步桥小学

智能机器人在小学信息技术教育中的应用

半步桥小学

闻

迪

内容摘要：

随着信息技术的发展，人工智能机器人教育逐步走入了中小学课堂，为了开拓信息技术教育更广阔的空间，我校将乐高机器人引入了课堂，为学生搭建了一个新的学习的平台。本文作者根据本校开展乐高机器人教学实践经验，阐述了其与信息技术教学相结合的新的教育思路，以机器人教学的优势、机器人教学的作用以及通过机器人教学所带来的经验等方面进行了详细的阐述。

关键词：

智能机器人

小学

信息技术

正文：

随着信息技术的发展，人工智能教育走入中、小学校已经成为现实。其相关技术手段，给我们教育领域带来了革命性的变革。最为突出的是为信息技术基础教育注入了新的活力。智能机器人已成为青少年能力、素质培养的智能平台之一。

进入新世纪以来，科技发展日新月异，作为小学信息技术学科教师能够深刻的感受到这些变化。信息技术学科进入小学课堂十年中，一直沿用着十年前的教学内容，而学生已经不是十年前的学生，现在的孩子接触计算机的年龄很早，家庭计算机教育已经大大领先于学校计算机教育，学校教材上的教学内容已经远远不能满足学生的求知欲，这就要求我们要根据学生的情况不断改进适合学生发展的教学内容。而以智能机器人教育为代表的人工智能技术成为了我校信息技术教育的突破口，我们正尝试着把这个新兴项目融入信息技术教育中。

人工智能技术在信息技术领域是一项高尖端技术。我校尝试着引入了丹麦的“乐高”智能机器人项目。在中高年级的一部分同学中开展机器人竞速、机器人寻轨迹、机器人投篮、机器人灭火以及机器人足球等活动。“乐高”机器人是综合性很强的机器人平台，它包含近千个工程小配件，有着适合小学生接受的程序界面，每一个程序模块图标，都从其外形上直观地告诉了我们它的基本功能。经过一段时间的学习，同学们都可以编写一些基础的程序，并且能将它下我到搭建好的模型机器人中，来完成一些任务。

一、智能机器人是技术学习领域，特别是信息技术科目的崭新平台，它有多方面的优势：

1、技术的综合性。智能机器人是信息技术的集成体，它集中体现了信息技术的精髓，即信息的收集、处理和反馈。

2、技术的先进性。智能机器人公认是21 世纪的技术至高点之一，在发展中不断集成了众多领域的先进技术。

3、实践性。学生在实现智能机器人项目的过程中，充分培养了动手能力、创造能力、协作能力和进取精神。

4、兴趣性。机器人本身就具有很大的吸引力，但并非高不可攀，只要选择的平台恰当，学生即可以由浅入深地学习，逐步获得成功的喜悦，增强学习兴趣和信心。

二、通过一段时间的教学，我认为，机器人教育在基础教育中的作用主要有以下三个方面：

1、开阔眼界、培养基本技能

一使用Internet等媒介手段博览部和相关信息技术网站，既锻炼了计算机技能也使学生时时了解人工智能技术的最新发展和应用状况，了解智能机器人的概念和工作方式，为进一步学习机器人的有关知识打下坚实的基础。’

2、提高逻辑思维、规划能力，分析问题和解决问题的能力

在学习中帮助学生掌握为一种智能机器人下载程序的方法，了解机器人是怎样感知外界环境的，体会程序是机器人的灵魂，了解机器人是怎样在人的指挥下工作的。学习为一种智能机器人编写程序，通过为机器人编写程序学到科学而高效的思维方式，提高逻辑思维能力、规划能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。

3、培养动手能力、协作能力和创造能力

通过三、四名学生合作完成既定任务和模拟项目，使学生在完成任务的过程中学会怎样与他人合作、怎样充分利用身边的有限资源、怎样才能做到低耗高效。也就是说，组装机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。

三、从以学生喜闻乐见的形势，尝试在活动课中开展人工智能技术教育，可以启迪学生思维，培养创新和实践能力。经过不断的探索与尝试我们总结出了以下教学经验：

1、激发学生学习兴趣是出发点

受年龄的局限，小学生认知事物的第一步是“感受”。只有当他们对一事物感知后才有可能对其产生兴趣，进而引发求知的欲望，最后形成主动学习的动力，也就是说“感受引发兴趣，兴趣引导学习”。

在活动中，首先利用学校拥有高速宽带网络和我校学生计算机水平普遍较高这个优势，引领学生在互联网上大量浏览形形色色的机器人图片、文字。让他们在的脑海中建立起一个“模糊”的机器人概念。其次我们将各级、各类比赛都视为一次开阔眼界，增长见闻的契机，不但努力借鉴同级别选手的设计方案，也不放过向高水平同学学习的机会；再次我们充分利用学生家长这个有利的教学资源，在多个场合向学生家长介绍“乐高”机器人的相关信息及我校的教学进度，为他们支持孩子学习初级机器人知识的创造了有利条件。从而构建起了学校、社会、家庭三个维度的立体的学习空间。

2、培养学生动手能力是落脚点

我们的落脚点是使学生“动手能组建模型，动脑能编写程序”。要实现这一点并非是一件容易的事。我们制定了“三步走”的策略，第一步是初级水平，做到能学能用；第二步是中级水平，做到活学会用。第三步是高级水平，做到博学活用。

（1）初级水平，做到能学能用

“能学会用”是指能够将面前的零散配件组建成简单的模型，知道“调头”、“寻轨迹”的程序编写方法。“三轮车”、“小甲虫”是很具代表性的小模型。教师往往要先操作演示一个建好的模型，让学思考分析程序要分成几各个状态来写，经过教师点评后再由学生动手搭建编写。最后，师生一起做场地调试。

（2）中级水平，做到活学会用

“活学会用”是指能够以小组为单位独立按照拟定的任务，在规定的时间内，根据自己的理解，动手搭建模型，编写指令程序，并且做好现场调试。“机器人投篮”、“机器人搬运”都是很好的项目。

（3）高级水平，做到博学活用

博学活用是指能够以机器人配件为主，并可以借助所有外在资源.发挥想象力，尽可能创作出新颖独特的作品，这就是“创意设计阶段”

3、培养学生创新能力是努力方向

在平时的活动中，我们鼓励独特的想法与设计，鼓励多上网浏览各国先进的机器人的信息，多在小组内交流，多吸收借鉴他人优秀的设计方案。多动手实践.做到“有想法——动双手——出作品”。

老师则不妄加评判同学的设计是否可行，而是让制作小组将模型放到场地中去运行、检验。例如，在研究“如何提高车辆模型的行过速度”时，教师只给出了“可以使用大直径的车轮”一种方法，经过同学们的动手试验，有的同学向老师询问“我用大齿轮带动小齿轮用来提高速度行么？”多么令人惊喜的闪光点呀！这不正是我们所期待的么？我们坚信，当一切都调试成功的那一刻，洋溢在孩子脸颊上的喜悦之情，比任何奖励都要宝贵的多。

创新能力的体现绝非一朝一夕之功，是需要我们下大力气，花大时间，慢慢培养的。每一个孩子都有创新潜质。关键是要看我们如何去挖掘它。

四、在未来机器人课程学习中应注意的几个方面

1、在飞速发展的信息时代，机器人产业的发展与时俱进。信息的收集已经成为这个活动发展过程中非常重要的一环，进一步培养学生的信息收集能力应该引起重视。除了目前从日常生活、相关网站及其相关的机器人公司获得信息外，我们还可以适时的组织参观相关的工厂、研究所等，因为在那里，学生可以感受到机器人技术真正的投入现实社会生产的情景，学生可以更为深刻地体会到机器人能代替人进行更精密、更危险、更高效率的工作，从关注科技与社会生产力的关系的角度出发，激发学生的创作激情。

2、在学校机器人活动初具规模的情况下，更应该规范机器人的管理，提高其使用率，及时维修是保证正常使用的基础。

五、课程整合创新思路。

机器人的优势前面已经提到，它是一项综合的技术，所以一旦引进学校，它就不是只能存在信息技术的课堂。实际上，机器人的结构与物理学密切相关，我们可以用机器人做出经典的物理实验，也可以用机器人高精度的传感器设计完美的化学实验，这些不但有演示，而且有数据反馈过程，可及时完成数据采集和分析过程。课程整合可以从这个角度出发，为传统的教学注入新的活力。

在全校范围内广泛的开展机器人活动是全国信息技术教育的一个趋势，北京、上海、广州都已尝试着将智能机器人课程领进课堂，并先后推出了机器人与信息技术整合的教材。又由于机器人技术的综合性，它同时又可以整合自然科学的多门学科。有效的利用好机器人这个平台对教育教学将有更大的促进。

总之，我国人工智能技术的基础教育方兴未艾，在基础教育改革创新的大潮中，思考未来社会对人才培养的需求，努力培养出高素质的人才。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的，我们要努力将信息技术教育推进到一个新的水平。作者介绍：

姓名：闻迪；年龄：36岁；工作单位：北京市西城区半步桥小学

5.工业机器人技术专业 篇五

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。目前我国正处于加快转型升级的重要时期，以工业机器人为主体的机器人产业，正是破解我国产业成本上升、环境制约问题的重要路径选择。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。工业机器人的热潮带动机器人产业园的新建。到目前为止，上海、徐州、常州、昆山、哈尔滨、天津、重庆、唐山和青岛等地均已经着手开建机器人产业园区。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才，人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。

培养目标

本专业主要培养德、智、体、美全面发展，具有在生产一线从事工业机器人及其相关机电设备的安装、编程、调试、运行维护和设备管理的高端技能型专门人才。

培养拥护党的基本路线，具备德、智、体、美等全面发展的综合素质，掌握使用工业机器人为主的工业控制、自动化应用等必备知识，具备从事工业机器人自动化生产线安装、调试、维护、系统集成的综合职业能力，适应工业机器人操作、工业机器人调试、工业机器人生产线维护、工业机器人设备集成和改造等职业岗位任职要求的高素质技术技能应用型人才。能力要求

要求学生通过三年的学习，能够掌握一般工业机器人的结构、运动原理等基本知识，掌握机器人的安装调试、编程操作、维护与维修的技能，并具有良好的实际生产水平，满足工业机器人应用的技能要求。具有良好的团结协作、钻研、踏实肯干的职业精神与专业素养。

相关优秀院校 南阳职业学院 主要课程：

专业核心课程：《机器人机械系统》、《机器人控制技术》、《机器人视觉与传感技术》、《工业机器人应用与编程》、《现场总线技术及其应用》。

主要实践环节：《典型电气控制设备专项训练》、《自动生产线的集成与控制》、《嵌入式控制系统专项训练》、《机器人机械系统专用周》、机器人技术综合实训、《电工电子实训》、《顶岗实习Ⅰ》、《毕业实践》。就业面向

1)面向机器人及其关联设备制造企业，从事机器人及其相关机电设备的应用、编程、调试和系统集成;2)面向机器人及其关联设备销售企业(主要代理公司)，从事机器人及其相关机电设备的应用、编程、调试和维护;3)面向拥有机器人及其关联设备的公司(主要自动化企业)，从事机器人及其相关机电设备的运行维护和系统集成。

培养模式

1、双证教学，以赛促学

获得学历证的同时，取得维修电工、机器人操作、CAD绘图员等证书中的至少一项以上的职业资格证书，鼓励学生多取得职业资格证书。同时鼓励和支持学生参加省部级等各类大赛，培养工业机器人技术高素质应用型专门人才。面向工程应用的教学模式：

1、课程的多种目标当中，突出面向工程应用的职业能力和职业素养的培养目标；

2、课程教学的载体是真实的生产设备与自动化生产线；

3、以完整的工作过程来设计实训项目和任务；

4、行为主体是学生；行为的引导是教师；

5、注重设置理论实践一体化课程教学情境。

就业前景

1、就业岗位

工业机器人系统的模拟、编程、调试、操作、销售及工业机器人应用系统维护维修与管理、生产管理及服务等。

2、职业前景

无锡乃至长三角地区高职层次的“机器人及其相关机电设备的运行、维护和管理”人才的缺口较大，需求较多，在人力成本上升的背景下，工业机器人前景进入了一个大发展的时代。机器人正在代替人工完成劳动强度大、劳动环境恶劣的生产过程，工业机器人的应用也催生了大量新岗位，包括工业机器人的安装、调试及维护、维修等。同时，机器人制造商需求大量制造、编程与调试、安装与维护、销售等技术服务人员。适应岗位

1、机器人制造厂商： 机器人组装：销售、售后支持的技术和营销人才；

2、机器人系统集成商：机器人工作站的开发、安装调试、技术支持等专业人才；

3、机器人的应用企业：机器人工作站操作、编程调试、维护等技术人才。

6.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇六

在沈阳第一机床厂，副总经理姜庆凯正紧张的看着机器人机床的调试。记者看到，这样一台机器人管理了5台机床，只见机械手抓起一个毛坯，把它按顺序放到一个个的车床里加工，不一会，一个产品就被生产出来。

姜庆凯介绍说，这条生产线是给汽车做轮毂轴承的。他们第一期定了两条生产线，并要求这两条生产线在原则上每个班只有一人巡视。

看到机器人机床调试顺利，姜庆凯放下心来。他告诉记者，虽然机器人系统价值在100万左右，但它能节省4名熟练工人，按每天两个班计算，2年里就能收回投资。同时产品质量、废品率也比人工好很多。因此，在传统机床几乎没有利润的情况下，带有机器人系统的机床却销售火爆。

姜庆凯接着说，特别是在经济如此低迷的情况下，机器人机床是逆势上扬，订单也比去年增加了一倍，很多竞争对手都在做这方面的投入和研发。面前，管理机床的机器人，是由国内最大的机器人企业沈阳新松和沈阳第一机床厂联合研发的。在沈阳新松，记者看到车间里满满当当的都是给烟草企业、给能源企业、给汽车企业研发的各种不同的机器人。在董事长曲道奎的眼中，推动各行各业的制造模式革命，已经成了他们忙不完的事，而在一场会议上，记者也感受到了他们眼中的世界。

在会上，他们各抒己见，讨论着机器人的一些新的应用，例如在锻造、铸造、打磨、上下料、印刷电子装配和电机电焊等领域都需要有机器人到数字化车间。还有一些特殊的领域，例如不适合工人操作的爆破行业等危险品生产领域。还有人议论到，国家新的规范里要求从6月1日开始，所有的药品运送行业都必须采用自动化的设备。自动化的存储和分拣，这个是贴合国家的要求。

在这些技术狂人的话语里，一个无比庞大的市场越来越清晰地展现了出来。而现在，无论从场地还是其他各个方面都已经完全满足不了他们的生产需求，现在他们要做的，就是加紧扩张的步伐。

7.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇七

我国工业机器人市场需求旺盛, 以每年约30%的速度增长, 年需求量在2 万~3 万台套, 大力发展机器人产业成为各地政府近几年的工作重点。工业机器人的发展又站在了一个新的起点。随着我国产业的逐步转型升级, 以工业机器人为代表的智能装备将实现爆发式增长[1,2,3]。机器人的技术水平不断提高, 应用范围越来越广, 对机器人的研究具有十分重大的科研价值与实用价值, 它可以推动人工智能、计算机图形学、机械设计及自动控制等相关学科的发展。

1 技术路线图

目前, 技术路线图 (Technology road mapping) 已成为一些发达国家的技术前瞻、研发和管理中广泛应用的一个基本工具。技术路线图是对某一特定区域的未来延伸的看法, 该看法集中了集体的智慧和最显著的技术变化的相关专业人员的看法, 一般是采用绘图的形式表达出来的, 形成基于未来经济、社会、科技与环境综合判断之上的技术创新路线图, 可以称之为政府、产业和企业等进行技术创新的作战地图、技术发展路径图[4]。本文对湖北省工业机器人产业化发展进行了技术路线图设计和研究。

2 湖北省机器人行业优势竞争力分析

湖北是我国重要的制造业基地, 其汽车、船舶、电子等支柱产业是机器人应用的主要领域。发展以机器人为代表的智能装备, 实现“制造”向“智造”转变, 蕴含对工业机器人旺盛的需求。近年来, 湖北工业机器人形成了一定的研发设计、生产制造和集成应用的能力, 机器人产业集群正在酝酿形成, 产业发展站在了一个新的起点。

湖北机器人研发实力雄厚, 华中科技大学、武汉大学、武汉理工大学、国家数控系统工程研究中心、数字制造装备与技术国家重点实验室等机构均位于武汉, 形成工业机器人强势研发系统, 科技实力和研发水平全国领先。武汉光谷有近40家工业机器人相关企业, 正筹建全国首个工业机器人孵化器。重点通过一系列措施支持机器人相关企业和创业团队发展, 整合产业链上大中小企业, 推动产业抱团发展。湖北具有代表性的几家企业优势技术及产品状况如表1, 这几家企业各有所长, 在机器人三大核心零部件方面有一定的技术优势, 有潜力继续深入研究, 获得核心技术突破, 取代外资品牌。

3 湖北省工业机器人产业发展路线图

3.1 产业发展路线图分析

同国外相比, 国内关于技术路线图的研究和应用还比较少, 但已经开始逐步认识到技术路线图的科学性和实用性, 并探索性地开展了一些研究。2007 年, 广东省科技厅对七个产业进行了技术路线图的开发工作, 组织制定了龙芯应用技术路线图、广东省绿色无铅产业技术路线图等。2011 年, 上海科学研究所开展了上海新兴产业的战略技术路线图的一系列研究工作, 应用技术路线图对上海十三个新兴产业的未来发展路线及策略进行了预测研究。

为了进一步加深对我省工业机器人产业发展的认识, 本文从工业机器人产业链和技术发展出发, 通过大量文献资料和科学数据分析研究, 分析市场需求、产业目标、技术难题和研发需求等, 并结合湖北省工业机器人产业发展的SWOT分析, 研究并绘制出湖北省工业机器人产业发展路线图和技术路线图, 为机器人产业化起到助推作用, 图1 为湖北省工业机器人产业化发展路线图。

3.2 工业机器人技术发展趋势分析

由于工业机器人是机械、计算机、电子、自动控制、人工智能等多个高新技术发展的综合集成成果, 而传感技术、工程网络技术、激光技术等高新技术也被广泛应用在工业机器人工作领域, 使工业机器人的应用性价比更高[5]。毫无疑问, 工业机器人产业是湖北地区高科技产业发展的重要组成部分。

关键技术是制约工业机器人产品开发的重要因素, 机器人技术正在向智能机器和智能系统的方向发展, 未来将从结构模块化开始, 以控制技术为基础, 向PC化、网络化和多传感器融合技术方向发展, 再进一步实现机器人智能化。

3.2.1减速机

重点研究RV减速机, 发展方向是如何通过对内部轴承的配置, 材料和热处理工艺的改进, 增加减速机的扭转刚度, 最大抗弯弯矩, 以及提高在频繁加减速等恶劣工况下的使用寿命。

3.2.2伺服电机和驱动器

增加驱动器和电机的瞬时过载能力, 增加驱动器的动态响应能力, 驱动增加相应的自定义算法接口单元, 并且采用通用的高速通讯总线作为通讯接口, 进一步提高控制品质。简化系统, 提高系统可靠性, 并进一步降低成本。

3.2.3控制器和控制结构

(1) 开放性的体系结构

所谓开放性的体系结构, 指的是对标准的自动化硬件平台、标准的操作环境的机器人和工业自动化系统实现灵活控制, 开发机器人可用的通用软件包, 可应用到实时伺服控制、智能传感器、高层人机交互等机器人相关领域。

(2) 总线控制方式

在现场总线分布式结构中, 把各种开关量、模拟量变成数字信号, 所有总线设备间都采用数字信号进行通信, 既减小了传输误差, 又提高了测量精度和控制精度。

(3) 智能化和网络化

智能化和网络化同样是发展趋势, 未来的工业机器人应该具有视觉, 触觉, 具有很强的人机交互能力和学习能力, 因此需要控制器具有多传感器信息融合能力。同时, 机器人之间可以任意组成网络, 完成多机器人协调控制, 进一步提高自动化和智能化程度[6]。

尽管湖北省工业机器人在某些关键技术上有所突破, 但还缺乏整体核心技术的突破, 特别是在制造工艺与整套装备方面, 缺乏高精密、高速与高效的减速机、伺服电动机、控制器等关键部件。图2 为湖北省工业机器人关键技术路线图, 按照技术发展难易态势和时间先后顺序描绘出技术路线图, 其中时间节点为粗略预测。

4 结束语

通过对湖北省工业机器人产业发展路线和工业机器人产业核心技术发展路线图的设计, 认为湖北省工业机器人产业发展战略的重点应集中在技术研究与转化及产业结构科学调整上, 采取错位竞争策略, 先占领低端市场, 大力推广成熟技术产品, 通过逐步提高工业机器人核心技术竞争力、自主创新, 消除恶性竞争, 根据市场变化动态调整产业化发展战略来带动整个产业链的健康持续发展。

摘要：通过对湖北省工业机器人优势竞争力的分析, 结合湖北区域经济特点, 设计了湖北省工业机器人产业发展路线图;并对工业机器人关键技术和相关企业优势产品进行了分析研究, 设计了湖北省工业机器人关键技术突破路线图, 对湖北地区工业机器人技术发展和产业化发展节点及趋势进行了预测。

关键词：工业机器人,产业化,技术路线图

参考文献

[1]冯宇.珠三角地区工业机器人产业现状分析与技术路线设计[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2010.

[2]王田苗, 陶永.我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J].机械工程学报, 2014 (5) :10-13.

[3]傅翠晓.基于技术路线图的新兴产业发展战略制定研究—以上海机器人产业为例[J].创新科技, 2012 (11) :29-31.

[4]李雪凤, 仝允桓, 谈毅.技术路线图——一种新型技术管理工具[J].科学学研究, 2004, 22 (12) :89.

[5]梁一新, 刘凯.促进我国工业机器人产业化的战略思考[J].现代产业经济, 2013 (6) :28-33.

8.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇八

【关键词】现代学徒制 工业机器人 工学结合 应用

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）11C-0113-02

一、工业机器人技术课程教学的现状

目前，我国的工业机器人技术相对于西方发达国家还有一定的差距，国内国产的机器人在工业机器人市场的占比还非常小。更重要的是，目前高校对培养工业机器人技术人才的课程建设还没有形成自己的系统。各个高校工业机器人技术课程几乎都不相同，十分混乱，这种状况如果不尽快改变，中国的机器人产业将面临更为严峻的挑战。

目前工业机器人技术课程在高校中往往设置为理论课程，授课过程以理论教授为主，按章节顺序授课。由于这门课程牵涉到非常多的数学运算，这对于职业院校的学生来说难度非常大。而且就算学会了这些理论知识，真正去操作控制机器人又要学习相关的操作规程和参数设置。这样既浪费了时间，同时授课效率又较低。不仅如此，在纯理论授课过程中，学生是被动地接受知识，主动性差，容易出现厌学情绪。

工业机器人技术课程也曾探索以项目式教学的方法进行授课，虽然在项目式教学授课过程中，理论和实践知识的传授有实际的设备作辅助，学生在学习的过程中有直观的认识，但是，在授课中发现，老师虽然给学生布置了任务，即针对一个项目完成相关任务，但很大一部分学生学习的主动性不强，一个老师负责对所有学生督促又力不从心；同时学生在遇到问题时都要找老师去解决，这样授课进程比较慢，影响了教学进度。

二、现代学徒制教学模式及其流程

（一）现代学徒制教学模式概述。目前，很多专家学者在解释现代学徒制时往往从不同层面来论述，比如有的专家认为：从学校层面讲，现代学徒制是一种人才培养模式，主要以工学结合为核心，通过顶岗实习和订单培养等方式培养学生（学徒）岗位实践能力与基本理论知识，其是“学校和企业深度合作的典型模式，也是半工半读、工学交替的最佳形式”。学校层面实施现代学徒制，一般具有明确的人才培养目标、培养途径、培养时间与地点安排、课程内容安排和考核方式等，因此，它是一套较完整的人才培养模式，如图1所示。上述论述是从宏观上介绍现代学徒制的内涵，即工学结合，但是没有论述“工与学”的具体实施方案。在具体实施过程中授课过程的“学”也要按照现代学徒制的授课模式，即现代学徒制学校授课。

教育部《关于开展现代学徒制试点工作的意见》指出：“现代学徒制有利于促进行业、企业参与职业教育人才培养全过程，实现专业设置与产业需求对接，课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，毕业证书与职业资格证书对接，职业教育与终身学习对接，提高人才培养质量和针对性。”可见，现代学徒制是需要行业或企业参与的，但是往往政策从制定到实施有一个过程。从目前情况来看，对现代学徒制多数是学校一方比较热心，而企业的积极性不高，当然企业积极性不高的因素很多。在这种“企业缺位”的情况下，院校在积极探索与企业合作模式期间，不能等，针对职业院校的一些专业课程，可以先行以现代学徒制的教学模式进行教学改革。笔者针对工业机器人技术课程，探索以现代学徒制的模式进行授课，通过实践，发现在“企业缺位”的情况下，依托实验实训教学也可以取得良好的教学效果。

（二）现代学徒制教学模式的流程。对高职学生来讲，工业机器人技术课程要培养学生熟练掌握操作工业机器人的技能，能对工业机器人设备进行安装、调试和维护。由培养目标来看，该课程的实践动手能力要求很高。因此，该课程配备有专门的工业机器人实训室，实训室就可以看作“工厂车间”。根据现代学徒制的特点即工学结合，学生去上课既是去学习又是去工作，把学习“工作化”。

“工作化”的学习过程，老师的角色在“车间领导”、“质量检验员”、“同事”和“师傅”之间变换。针对工业机器人技术课程，传授理论知识的时候，要把“师傅”的角色扮演好；到“工厂车间”即实训室上课，首先要扮演“车间领导”的角色，把“工作任务”即实训内容要求、注意事项、“工作方法”传达给各个“工人”即每个学生，安排好“工班组长”即学生小组长，由组长负责制；在“工作”过程中，老师又要扮演好“同事”的角色，及时发现“工作”的缺陷和不足，及时指导；最后完成“工作”后，在考核阶段老师要扮演好“质量检验员”的角色。在这个流程中，每个学生都有自己的任务，每个学生也都有督促者也就是“工班组长”，有问题可以及时向组长反映，整个组都解决不了，最终由“车间领导”来解决，这种“反馈机制”非常及时有效，做到了工学结合。在工业机器人课程授课过程中，这种仿照现代学徒制的模式取得了良好的效果。

三、现代学徒制教学模式在工业机器人技术课程中的实施

（一）实施措施。工业机器人技术课程实践性比较强，有工业机器人等实训设备，实训设备和企业生产所用的设备相同，在教学过程中，相关知识点体现在实训项目中。当然，现代学徒制教学模式要想取得良好的效果，还要采取以下措施：

1.企业调研，结合企业的实际生产制定教学项目。工业机器人技术课程的教学项目设置以企业的实际生产作为依据，如在“机器人的基本操作”教学项目中操作流程就严格按照企业操作规程进行操作。

2.以企业车间管理的模式把班级成员进行分组，选出组长、副组长。企业车间生产管理就是车间管理人员对生产过程进行计划、组织、指挥、协调和控制，以提高生产效率。在学徒制模式下，老师的角色就是充当“生产车间”管理人员，要把“工作任务”分配好，并根据任务要求，分组完成工作以提高学习效率。

3.强化身份认同，明确责任。强化身份认同，就是让学生感受到学徒制模式下自己就是“生产者”。各小组在互相竞争中完成项目任务要求，组长作为负责人要带领本小组完成教学项目。

4.教学项目任务讲解，知识点传授。作为“车间管理人员”的“师傅”要按照公司实际生产模式把任务分解，在分解任务的过程中要强调“生产过程”的注意事项及操作要领，把知识融入项目分解过程中。

5.在组长的带领下完成项目。完成任务讲解后，老师作为“师傅”兼“车间管理者”只需要做协调工作，项目实施过程中出现的各种状况应首先由小组长和组员配合解决，组长是任务实施的领导者和组织者。这样在完成项目过程中充分发挥学生的主观能动性，有利于知识的掌握。

6.教学过程中，有组长或者组长指定学生汇报“工作”进展情况。实际生产过程，作为“管理者”要掌握任务的进展状况，同样在学徒制模式下，老师也需要掌握学生的学习状况。在项目实施的各个环节有汇报的情况下，老师就很容易掌握学生的状况。

7.组织考核验收。考核是指在项目完成后，根据项目实施的环节要求进行考察。要制定详细的评分标准，比如机器人在搬运过程中，有没有掉落工件、动作的规划是否合理等。

8.各个组进行总结汇报。总结汇报的目的就是进行工作反思，在项目实施过程中出现了哪些问题、有什么工作环节要进行改进的，都要做总结。总结也是对项目实施的一个反馈形式，是对问题的分析、改进。

在这些环节中，老师开始是“师傅”的角色，当把知识点讲解完，项目任务布置以后，各个组长开始担起“师傅”的角色了，从而形成老师带组长、组长带学员的“师徒关系”。在教学过程中，如何体现“工学”结合呢？就是把项目的完成当作“工作”去做，知识点的掌握结合项目里的任务所需。

（二）教学案例。以工业机器人技术中“试教再现”教学项目为例进行现代学徒制模式授课。该项目是目前工业机器人作业的基础，实训设备就是真实的工业机器人。授课前设置好项目的具体任务、完成时间和要求。根据班级人数分好组，选定组长和副组长。该项工作可以在上课前提前通知班里的班干部，在上课之前就要完成。由于是实训操作，要把操作要点手把手地教给学习者，示范操作。在这个过程中，老师是“师傅”，所有学员都是“徒弟”，但是要重点教授组长。当然，中途如果小组成员或老师感觉组长掌握知识比较慢，可以调换组长。当示范操作完成以后，下面的工作就是让组长担任“师傅”的角色。小组成员有不懂的地方可以及时询问组长，这样在学习中遇到问题不至于拖沓。验收考核可以根据情况在每个小组里随机抽查，由于存在随机性，所以要求每个同学都必须掌握操作要点。

“试教再现”教学项目是模拟企业实际生产过程，这个项目就是“工作”，针对该项目的理论课程学习可以按小组的形式通过讲授、讨论和总结的形式进行。

实施现代学徒制教学发现，学生的学习积极性显著提高，且学习效率大幅提升，特别是在教学过程中能激发组长的学习潜能。组长作为“师傅”，不但自己要掌握教学项目的知识，而且要教会组里的所有组员。在总结汇报环节，小组成员分工协作，不仅学会了知识，而且能在讲台上表达出来，提升了学生的综合素质。

【参考文献】

[1]邵长春.项目式教学在《工业机器人技术》课程中的应用[J].亚太教育，2015（5）

[2]胡秀锦.“现代学徒制”人才培养模式研究[J].河北师范大学学报，2009（3）

[3]岑华锋.现代职业教育体系视角下现代学徒制构建研究[J].职教论坛，2013（6）

【基金项目】2015年柳州铁道职业技术学院立项课题“模块化机器人实训设备在教学中的应用研究与实践”（2015-B10）

【作者简介】邵长春（1985— ），男，硕士，柳州铁道职业技术学院讲师。

9.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇九

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文中介绍了机器人柔性焊接工作站的技术方案以及关键部件变位机、智能搬运器、工件定位工装的设计。通过方案设计，解决了变位机定位精度要求高、控制系统与机器人的通讯、智能搬运器的取货动作、工件的快速定位卡紧等技术难题。

随着工业自动化的普及和发展，焊接变位机的应用也逐渐普及，主要是在汽车，电子，机械等领域的焊接,焊接变位机结合焊接机器人组成一个小型流水线可以更好地节约能源和提高生产效率。

1、技术方案

机器人柔性焊接工作站立足于一小型自动化流水线作业，能焊接长度在2.5米以下的各种工件，集自动上料、半自动定位装卡、自动焊接、自动卸货于一体。从而降低工人劳动强度，提高生产效率。为了达到总体设计要求，制定了满足要求的技术方案，该设备主要由工件定位工装、智能搬运器、变位机、构件周转架、码垛架、送料机构、电气及气动系统等构成一小型流水线，见图1。

主要流程：

1）上料机构把原材料输送到工位一； 2）人工辅助装卡定位；

3）变位机把装卡好的工件旋转到工位二； 4）机器人焊接位置1； 5）翻转轴翻转90度； 6）机器人焊接位置2； 7）翻转轴翻转180度； 深圳稻草人自动化培训

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8）机器人焊接位置3，工件焊接完成； 9）变位机把焊接完的工件旋转到工位一；

10）智能搬运器到工位1取货搬运到码货架。这样一个流程结束，其中，工位一装卡区和工位二焊接区同时进行，大大提高了焊接效率。

2、变位机的设计

变位机是机器人柔性焊接工作站的核心部件，主要由钢结构、旋转轴、翻转轴、导轨、快速卡环等组成，如图2。

各部分的主要功能： 1）钢结构为支撑部件；

2）旋转轴使工位一和工位二的位置互换，达到焊接、卸货和装卡目的；

3）两个翻转轴为工位1或工位2的变位，使得机器人在最有利于焊缝成型的位置焊接和工件装卡；

4）导轨作用是导向智能搬运器横移到变位机上取货； 5）快速卡环主要是焊接不同工件时快速更换工装。

机器人柔性焊接工作站焊接精度主要由变位机的精度确定，由于机器人柔性焊接工作站的焊接精度在0.5mm以内，即变位机直径为3.8米的转盘在旋转180度后的定位精度在0.5mm以内，翻转定位精度也要在0.5mm以内。为达到以上要求，传动采用伺服电机+复式活齿减速器，传动精度达到0.01mm。

3、智能搬运器的设计

智能搬运器主要由升降架，横移架、导向套、横移轮、伸缩叉臂等组成，通过三台电机的运行，实现能同时升降、横移、伸缩动作的功能，从而达到卸货目的，如图3。深圳稻草人自动化培训

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智能搬运器是机器人柔性焊接工作站实现流水作业的重要部件，主要作用是通过导轨把变位机上焊接完成的工件搬运到码货架，降低工人劳动强度，提高了码垛效率。

4、工件定位工装的设计

工件定位工装主要由工装支座、定位勾、定位架、气缸等组成，工装支座为通用型，根据不同工件更换不同的定位架安装在工装支座上，通过变位机快速卡环将整个工件定位工装与变位机连接；如图4。

为同时实现工件的定位卡紧，巧妙的利用气缸的伸缩动作，通过弹簧、拉钩，实现了工件的定位卡紧两个动作。通过变异，这一机构被广泛应用在其他工件的定位卡紧中。

5、控制系统设计

控制系统揉合了人机界面、伺服闭环驱动、PLC定位模块等主流自动化控制元件，精度得到了保证，操作更便利，维护更简单。深圳稻草人自动化培训

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6、结束语

本文通过对机器人柔性焊接工作站的方案设计以及重要部件变位机、智能搬运器、工件定位工装的设计分析，在控制系统设计过程中揉合了人机界面、伺服闭环驱动、PLC等主流自动化控制元件；并通过PLC与焊接机器人通讯，使得焊接变位机与焊接机器人无缝联接。解决了以下关键技术：

1）传动采用伺服电机+复式活齿减速器，解决了变位机定位精度的高要求； 2）解决了控制系统与机器人通讯问题； 3）解决了工件的快速定位卡紧；

10.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇十

现场总线技术在流程工业中的应用及前景

通过现场总线控制系统在实际工业过程中的一个应用案例,阐述基于电仪一体化的现场总线技术在工业对象控制中的.解决方案,及其应用软件的组态开发和调试投运的过程与方法.

作 者：朱晓青 Zhu Xiaoqing 作者单位：株洲工学院,株洲,412008刊 名：自动化仪表 ISTIC PKU英文刊名：PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION年，卷(期)：200526(4)分类号：关键词：现场总线 电仪一体化 控制系统

11.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇十一

关键词：我国工业；机器人；现状与发展

一、工业机器人概念

工业机器人是通过编程或示教方式实现自动化，同时具备拟人形态及功能，在企业生产加工过程中通过自动控制执行操作作业的机械装置。工业机器人主要由本体、伺服电机、减速器、控制器、传感器等核心零部件构成，操作系统包括伺服控制系统、控制系统、视觉系统等，具备在高危环境下生产效率高、稳定性强、精度高等特点。工业机器人按照结构可以分为四类：直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、球坐标机器人和多关节机器人，其中多关节机器人是运用最为广泛的机器人，具备精度高、灵活性强等优势。

机器人产业链主要包括核心零部件生产、机器人本体制造、系统集成以及行业应用四大环节。公司主要从事的是工业机器人的系统集成领域。现阶段，工业机器人已广泛应用于汽车、电子、金属和机械等领域，机器人替代人工生产是未来制造业重要的发展趋势，是实现智能制造的基础，也是未来实现工业自动化、数字化、智能化的保障。

二、全球工业机器人行业规模

根据IFR的数据，2008年全球工业机器人销量仅为11.3万台，2014年全球工业机器人销量同比增长26.40%，达到22.5万台，销售额增至95亿美元，达到历史高峰。在2008到2014年间，全球工业机器人销量的年均复合增长率达到12.16%。据IFR预测，未来全球工业机器人销量将保持年均12%的复合增长率，至2017年将达到28.8万台。根据IFR统计，全球工业机器人的两大应用领域是汽车产业和电子产业。汽车产业是全球范围内的工业机器人的主要消费端，近三年，应用于汽车行业的工业机器人数量步步攀升，其市场份额在2013年达到了40%。电子应用工业机器人的数量经历2012年的下降后，在2013年迎来反弹，市场份额达到20%。

三、我国工业机器人行业规模

我国工业机器人研发始于20世纪70年代，1985年后列入国家有关计划，发展开始加速。我国近几年工业机器人自动化生产线的不断出现为终端用户带来显著效益。目前国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，这也将加速我国工业机器人的生产、研发和升级。

我国工业机器人的销量从2008年的7，879台跃升至2014年的56，000台，实现了指数式的增长，其中2014年的销量同比增长率约为53%，增速较2013年翻了一番。如下图所示，在2008到2014年间，我国工业机器人销量的年均复合增长率达到38.60%。IFR预测，2017年我国工业机器人销售量将达到10万台左右，约占全球市场份额的35%。

产业政策的推动和市场需求的上升使我国机器人市场持续升温，国内机器人产业发展逐渐起步，众多国内企业逐步涉水工业机器人，国产机器人销量逐年攀升，产品类型不断丰富；外资企业愈发重视中国市场，纷纷在国内建设生产基地，拓展服务平台，抢占市场份额。根据中国工业机器人产业联盟《2015年中国工业机器人市场报告》，从我国2014年度工业机器人市场的销售量来看，国外企业在我国销售的工业机器人占据我国市场的主要份额，达到71%，全年销量超过4万台，而国产机器人销售量占据市场的29%。从增速来看，2014年国外企业在华销售工业机器人较上年增长47%，略小于国产工业机器人增长速度。在行业应用方面，国外品牌在华销售的工业机器人近半数集中在汽车制造行业。而国产机器人的主要应用行业依次是电子产品制造业、金属制造业和汽车制造业，三者共占据国产工业机器人销量的74.6%。从我国工业机器人市场整体看，终端消费市场主要由汽车行业、电子产品制造领域、金属制造业、塑料及化工用品制造业和食品制造业组成。

四、我国工业机器人行业发展趋势

虽然我国工业机器人保有量约占全球总量的10%，但我国目前的机器人密度距离世界发达国家还有很大差距。根据IFR发布的数据，2014年世界前五大机器人供应国中，我国的机器人密度显著低于韩国、日本、德国、美国等国家，机器人的渗透率还处于较低水平，该比例也低于机器人密度的全球平均值62台/万人。以我国汽车工业为代表的下游工业自动化和智能化的升级将再次扩大工业机器人的市场需求，与之相关的工业机器人系统集成领域的市场规模也将逐步扩大。

我国工业机器人已在产业化的道路上迈开步伐。近几年，我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线和工程项目、相关产品的年产销额已近5亿元。现有机器人研究开发和应用工程单位200多家，其中从事工业机器人研究和应用的有75家，共开发生产各类工业机器人约3000多台，90%以上用于生产，引进工业机器人做应用工程的约1000多台。

参考文献：

[1] 梁一新，刘凯.促进我国工业机器人产业化的战略思考[J].现代产业经济，2013：28-33

12.工业机器人技术在高职教育的发展前景论文 篇十二

报告

项目编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司

资金申请报告编制大纲（项目不同会有所调整）第一章 工业机器人关键技术产业化项目概况 1.1工业机器人关键技术产业化项目概况

1.1.1工业机器人关键技术产业化项目名称 1.1.2建设性质

1.1.3工业机器人关键技术产业化项目承办单位 1.1.4工业机器人关键技术产业化项目负责人

1.1.5工业机器人关键技术产业化项目建设地点

1.1.6工业机器人关键技术产业化项目目标及主要建设内容

1.1.7投资估算和资金筹措

1.2.8工业机器人关键技术产业化项目财务和经济评论

1.2工业机器人关键技术产业化项目建设背景

1.3工业机器人关键技术产业化项目编制依据以及研究范围

1.3.1国家政策、行业发展规划、地区发展规划

1.3.2项目单位提供的基础资料

1.3.3研究工作范围

1.4申请专项资金支持的理由和政策依据

第二章 承办企业的基本情况 2.1 概况 2.2 财务状况 2.3单位组织架构

第三章 工业机器人关键技术产业化产品市场需求及建设规模 3.1市场发展方向

3.2工业机器人关键技术产业化项目产品市场需求分析

3.3市场前景预测

3.4工业机器人关键技术产业化项目产品应用领域及推广

3.4.1产品生产纲领

3.4.2产品技术性能指标。

3.4.3产品的优良特点及先进性

3.4.4工业机器人关键技术产业化产品应用领域

3.4.5工业机器人关键技术产业化应用推广情况

第四章 工业机器人关键技术产业化项目建设方案 4.1工业机器人关键技术产业化项目建设内容

4.2工业机器人关键技术产业化项目建设条件

4.2.1建设地点

4.2.2原辅材料供应

4.2.3水电动力供应

4.2.4交通运输

4.2.5自然环境

4.3工程技术方案 4.3.1指导思想和设计原则

4.3.2产品技术成果与技术规范

4.3.3生产工艺技术方案

4.3.4生产线工艺技术方案

4.3.5生产工艺

4.3.5安装工艺

4.4设备方案

4.5工程方案

4.5.1土建

4.5.2厂区防护设施及绿化

4.5.3道路停车场

4.6公用辅助工程

4.6.1给排水工程

4.6.2电气工程

4.6.3采暖、通风

4.6.4维修

4.6.5通讯设施

4.6.6蒸汽系统

4.6.7消防系统

第五章 工业机器人关键技术产业化项目建设进度 第六章 工业机器人关键技术产业化项目建设条件落实情况

6.1环保

6.2节能

6.2.1能耗情况

6.2.2节能效果分析

6.3招投标

6.3.1总则

6.3.2项目采用的招标程序

6.3.3招标内容

第七章 资金筹措及投资估算 7.1投资估算

7.1.1编制依据

7.1.2编制方法

7.1.3固定资产投资总额

7.1.4建设期利息估算

7.1.5流动资金估算

7.2资金筹措

7.3投资使用计划

第八章 财务经济效益测算

8.1财务评价依据及范围 8.2基础数据及参数选取

8.3财务效益与费用估算

8.3.1年销售收入估算

8.3.2产品总成本及费用估算

8.3.3利润及利润分配

8.4财务分析

8.4.1财务盈利能力分析

8.4.2财务清偿能力分析

8.4.3财务生存能力分析

8.5不确定性分析

8.5.1盈亏平衡分析

8.5.2敏感性分析

8.6财务评价结论

第九章 工业机器人关键技术产业化项目风险分析及控制 9.1风险因素的识别

9.2风险评估

9.3风险对策研究

第十章 附件

10.1企业投资项目的核准或备案的批准文件； 10.2有贷款需求的项目须出具银行贷款承诺函； 10.3项目自有资金和自筹资金的证明材料； 10.4环保部门出具的环境影响评价文件的批复意见；

10.5城市规划部门出具的城市规划选址意见（适用于城市规划区域内的投资项目）；

10.6有新增土地的建设项目，国土资源部门出具的项目用地预审意见；

10.7节能审查部门出具的节能审查意见； 10.8项目开工建设的证明材料；