基于虚拟仿真技术的智慧课程教学的改革与创新——以“工业机器人编程与操作”课程为例

近年来,随着信息技术与制造业的深度融合,智慧工厂随之出现,其提高了企业对相关人才的能力要求,如具备安装、编程、操作、调试工业机器人等能力。为此,我校开设了“工业机器人编程与操作”课程,以填补企业的需求缺口。本课程是天津职业技术师范大学机器人工程等专业实践教学的必修课程,是培养高素质高技能工业机器人操作和运维人才及工业机器人优秀职教师资的核心课程,也是面向机器人工程专业天津市一流本科建设点的核心课程。该课程是最能反应本专业特色的专业课程,对培养本专业人才具有重要的意义。将虚拟仿真技术融入“工业机器人编程与操作”课程中的一种新的教学方式,更是对培养动手动脑、全面发展的高素质技术技能型人才方案以及职业教育改革的一次探索和创新。特别是在新工科建设背景下和全国工程专业认证的趋势下,结合全国高校思政课程建设的大环境,以学生为中心的培养需求进行的新一轮课程改革与创新。在对“工业机器人编程与操作”课程进行教学分析的基础上,将虚拟仿真技术融入教学内容,从教学方式、实验室建设以及考核方式三个方面对该课程进行创新和改革,可以实现培养应用型人才的目标。

智能制造背景下高职院校工业机器人编程与操作“理-虚-实”项目化教学改革研究

发展智能制造是我国在面对应对新一轮科技革命时做出的重大战略抉择。随着我国智能制造的和新一代信息技术的发展,工业机器人正在越来越多的领域逐步代替人类的某些重复性劳动。文章首先讲解了工业机器人的研究背景和研究现状,然后对课程中的现状进行了分析并提出了相应的改革方法,最后对文章进行了简单总结。

《工业机器人编程与操作》教学设计

随着我国工业自动化进程,目前工业机器人已成为工业领域不可或缺一部分,各大中小企业急需工业机器人技术专业人才。为了满足企业需求提高我国生产水平,近几年各大高校陆续开展《工业机器人编程与操作》课程教学。《工业机器人编程与操作》是机器人工程、自动化等专业的核心课程。作为一名教师,我将结合自己教学经验从课程定位、教学目标和要求、教材与参考书、教学进度表、教学方法与手段和考核方法六个方面谈谈这门课程的教学设计。

高职院校工业机器人编程与操作课程教学思考

当前,我国经济和科技均得到了高速发展,以此为基础,我国现代化制造业不断向智能化、信息化以及数字化的方向高速发展,随之,工业机器人技术得到了越来越广泛的应用,相关专业也应运而生。为了有效提升工业机器人的使用效果,高职院校必须开设工业机器人编程与操作课程。基于此,文章主要探讨了高职院校工业机器人编程与操作课程教学开展的相关工作,希望能够显著提升相应课程的教学质量和效率。

任务引领型教学法在工业机器人编程与操作教学中的应用

工业机器人是一项新兴的,将自动化控制技术、计算机技术、信息技术、综合电子工程技术以及信息传感技术等多种学科融合于一体的高精尖的技术。在中国制造2025以及工业4.0的时代大背景下,工业机器人正在被越来越多的企业、行业广泛地应用。为了更好地服务经济发展、服务全社会,职业院校,尤其是中等职业院校,对于技术技能型人才的培养更是迫在眉睫。

《工业机器人操作与编程》课程思政改革实践探索

为实现立德树人,构建三全育人体系,推进课程思政建设,以《工业机器人操作与编程》课程的课程思政建设为例,结合专业特色和课程特点,深入挖掘思想政治教育资源,完善课程内容,改进教学方法,探索课程思政建设的模式和实践方法,将价值塑造、知识传授和能力培养紧密融合,为课程思政建设提供参考。

基于“岗课赛证”融通的新形态教材建设探讨--以《工业机器人现场编程》为例

现有教材由于存在一定的缺陷,难以适应新时代职业教育发展的需求,因此,国家大力推进职业教育新形态教材的建设,这是落实“三教”改革、推进“岗课赛证”综合育人的重要方式之一。通过探讨工业机器人技术专业新形态教材建设策略,以《工业机器人现场编程》教材设计开发为例,探索将“岗课赛证”有机融合的有效途径,基于以“课”为依托,以“岗”为本源,以“赛、证”为桥梁的设计思路,对教材结构模块化、教学项目任务化、工作任务精细化设计开发新形态教材,为职业院校加强专业课程立体化教材建设提供参考。

基于教育数字化转型视角的“‘1+X’工业机器人应用编程”在线开放课程资源研究

随着数字技术的广泛应用,教育数字化转型受到了广泛的关注,在对教育数字化转型的基础理论进行研究的同时,如何将教育数字化转型概念融入实际教学课程建设之中具有相当意义。本研究将以五年制高职工业机器人技术专业“‘1+X’工业机器人应用编程”课程为实际载体,基于教育数字化转型视角,针对该课程在线开放课程资源的建设及应用进行相关研究。本研究首先将论述教育数字化转型的概念以及“‘1+X’工业机器人应用编程”课程的基本概况,在此基础上,研究“‘1+X’工业机器人应用编程”在线开放课程的资源建设的相关内容,具体包括建设流程及其关键点,然后对该在线开放课程的实际应用进行展望,旨在为该课程的在线开放课程资源建设总结经验的同时,对相关专业课程的在线开放课程建设提供参考价值。

《工业机器人编程与操控》课程项目教学实践研究

在2025中国制造战略体系下,工业机器人技术在各个产业领域的应用日益广泛。因此,在各类高等职业院校中,工业机器人技术专业的设立呈现出蓬勃发展的趋势。此专业课程的核心为工业机器人操作与编程的学习,成为教育体系中的关键环节。针对这一课程的教学,一般采用模块化与项目导向的教学模式,旨在系统性地传授知识并培养学生的实际操作能力与创新思维。在教学实践中,综合运用了多样化的教学手段与方法,使得项目导向型的教学理念得以深入融合,有效提升了学生解决实际问题的能力以及创造新解决方案的潜能。

东西部协作背景下高职工业机器人编程与调试课程教学改革研究

在东西部教育协作背景下,工业机器人编程与调试课程需要开展教学改革。文章以东西部协作背景,分析传统教学模式的局限性及线上教学存在的问题,提出了用线上与线下混合式教学的方法进行课程教学。通过对工业机器人编程与调试课程内容进行重构设计,结合线上与线下混合式教学思路开展教学,采用了岗位性实操考核的课程评价方式,实践表明此次教学改革能够有效提升教学质量。

1+X证书制度背景下工业机器人现场编程与应用课程课证融通改革与实践

针对高职学生课程学习与当前的主流证书考证脱节、教学环节与考证培训脱节、考证通过率亟待提高的问题,以工业机器人现场编程与应用课程为例,进行课证融通,使教学目标不脱离课程标准和人才标准方案的同时,引导学生能够按照职业证书的规范进行操作。根据岗位要求及“1+X”证书考证标准,确定课程教学内容与职业标准和岗位能力相对接。

工业机器人现场编程课程在自动化专业的建设研究

该文对工业机器人现场编程课程在自动化专业的建设进行了研究。首先,介绍了工业机器人现场编程的概念和重要性。其次,分析了自动化专业学生在工业机器人现场编程方面的需求和挑战。接着,提出了一种基于实践教学和项目实践的工业机器人现场编程课程设计模式,该模式结合了理论学习和实践操作,旨在提高学生的实际操作能力和问题解决能力。最后,分析了工业机器人现场编程课程改进和优化策略。希望本章的研究成果对于自动化专业的课程建设和教学改革具有一定的参考意义。

“工业机器人操作与编程”课程思政实践举措

推进课程思政建设是高校落实立德树人根本任务的战略举措。以“工业机器人操作与编程”课程为例,制定了课程思政育人目标,从挖掘课程思政元素、改进教学方法和完善教学评价机制等三个方面对课程思政开展具体实践,旨在增强课程思政育人功能。

高职工业机器人技术专业课程体系构建与实践

通过对工业机器人应用编程技能等级证书政策和标准要求进行分析、解构,结合国内产业现状和职业岗位需求,文章从专业核心课程设置、专业课程设置以及专业拓展课程设置等方面进行了专业课程体系重构。在这个过程中,将证书培训考核内容融入专业课程,形成2条连贯主线构成的课程体系,使得课程内容相互衔接、补充和扩展,同时新的课程体系充分融入了职业技能等级证书培训考核的内容。这为后续证书的考核认证奠定了基础,对于高职工业机器人专业人才培养方案的课程设置具有一定的借鉴作用。

基于视觉的工业机器人离线编程系统的设计

针对传统离线编程系统通用性差、可靠性低和二次开发难度大等问题,开发一套基于机器视觉的工业机器人离线编程系统。基于模块化思想,将该系统划分为机器视觉模块、虚拟环境模块、运动学模块、轨迹规划模块、离线程序模块和外部通信模块。借助机器视觉模块解构视觉系统与机器人末端位姿的坐标映射关系,得到规划机器人运动所需的位姿数据;基于虚拟现实建模语言构建机器人虚拟仿真环境,基于运动学模块与轨迹规划模块将位姿数据转化为机器人的作业指令;基于离线程序模块与外部通信模块实现控制器指令与虚拟仿真环境的无缝衔接。最后,以一种六轴工业机器人为测试对象验证了该离线编程系统的基本功能。实验结果表明:该系统定位误差最大为0.4 mm,精度高,可满足工业应用需求。

基于大数据聚类的工业遥操作机器人位姿定位控制系统设计

针对工业遥操作机器人位姿定位过程中难以同步控制位置和姿态角,导致位姿定位准确性较差的问题,设计基于大数据聚类的工业遥操作机器人位姿定位控制系统;通过位姿传感器测量机器人位置与姿态,设计定位控制器和驱动器执行机器人位姿定位控制指令;在系统硬件的支持下,考虑机器人组成结构、运动原理和动力学理论,构建机器人数学模型,在该模型下模拟机器人遥操作过程,确定机器人位姿的定位控制目标;实时采集机器人位姿数据,利用大数据聚类技术计算定位控制量,在控制器的约束下,实现系统的位姿定位控制功能;实验结果表明,综合多种类型的运动情况,在优化设计系统的控制下,机器人的位置误差平均值为4.5 mm,姿态角控制误差为0.04°;根据实验结果可得优化设计系统能够实现工业遥操作机器人位姿定位的精准控制。

高职“工业机器人现场编程”课程思政教学探索

高职院校开展思想政治教育是落实立德树人的重要任务,是实现“三全育人”的重要组成部分。本文在对课程内容进行分析和重构的基础上,梳理了思政元素的载体和融入点,通过实施“一核心”工程,构筑“四结合”模式,实现“四融入”途径,探索出了“1—4—4”的课程思政实施路径,为其他专业课程的思政建设开展提供了借鉴和启发。

基于OBE理念的“1+X”工业机器人应用编程课程建设及实践

OBE理念是一种突破式的教育范式革新理念,“1+X”证书制度是教育改革的一项重大制度创新,两者之间存在共通的内涵联系。本文以工业机器人应用编程“1+X”证书考证培训为切入点,融合OBE理念与“1+X”证书制度实施,重构“1+X”工业机器人应用编程课程内容,以期为基于OBE理念的“1+X”工业机器人应用编程课程建设实践及工业机器人技术人才培养起到借鉴和参考作用。

“工业机器人技术应用”赛项定制涂胶技术分析

该文通过对全国职业院校技能大赛中职组“工业机器人技术应用”赛项研究学习,主要聚焦研究该赛项中定制涂胶工艺的实现方法。中职组“工业机器人技术应用”赛项自2017年开办以来,涂胶一直是该赛项的必考考点,且难度日益增大,对参赛选手的编程考察能力要求也愈来愈高。该文主要提供一种编程思路,让选手能够在短时间内编制并调试程序,并更好地服务大赛,服务学生。

基于ROS的移动工业机器人定位算法研究

室内移动工业机器人在工业生产、智慧物流等领域的应用越来越广泛,其导航定位成为学者研究的热点问题,具有较高的应用价值。为解决蒙特卡罗定位(MCL)算法粒子匮乏、定位精度不高等问题,将基于自适应蒙特卡罗定位(AMCL)算法应用到移动工业机器人定位系统中,通过在MCL重采样中引入随机采样和尔贝克-莱布勒散度(KLD)采样自适应动态调节粒子数量,实现较好的定位效果,同时搭建基于机器人操作系统(ROS)的实验平台进行定位实验。经实验,AMCL定位算法在ROS平台下能够较好地实现移动工业机器人的定位功能。