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摘要：本文通过对“工业机器人集成应用与劳动实践”课程中的涂胶装配模块实行虚实结合的教学模式改革，运用ABB工业机器人的示教器完成了涂胶轨迹设计以及装配示教操作。并运用SOLIDWORK建模软件按照同比例创建出桌子以及涂胶装配模块的其他工件，并运用ABB的仿真软件RobotStudio对涂胶及装配过程进行虚拟仿真。不仅提高了学生对学过课程的综合运用能力，增强了学生的学习兴趣，又能使学生能够更加全面的掌握工业机器人技术应用，从而实现学校与企业间人才需求的有效衔接。

关键词：工业机器人，虚实结合，RobotStudio

近年来，工业机器人技术得到了快速的发展和应用。随着科技的不断进步和社会需求的不断增长，工业机器人技术也在不断地进行新的发展。随着科技的不断发展和工业自动化的不断推进，工业机器人在我国制造业产业升级的过程中扮演了重要的角色，工业机器人技术人才的需求也越来越热门。

目前中等职业学校专业设置受学校规模及办学经费的影响，实训设备不能满足教学需求，不能很好的实现学校人才培养与企业对人才的需求有效对接。 而将仿真技术和教育教学信息化进行融合，能有效发挥信息化技术教学的优势，尤其是在中职工业机器人教学体系内，除了基础认知外，机器人编程以及简答的工具设计都是理论和实践相融合的技能体系，为了进一步提升教学信息化水平，就要整合课程训练体系，实现教育教学信息化工作的全面进步。

ABB集团研发生产一款由的计算机仿真软件--“ RobotStudio”。 RobotStudio仿真软件与机器人实际生产中运用的示教软件完全一致，应用程序完全相同。ABB RobotStudio中可以实现以下功能：一是导入“3D”建模；二是轨迹的自动生产；三是可在短时间内验证和优化工作单元布局；四是检验碰撞 确保机器人离线编程得出的程序的正确性；五是在线作业；六是离线模拟仿真 可在ABB RobotStudio进行工业机器人工作站的模拟仿真；七是二次开发 软件提供了二次开发功能，使构建的仿真工作站可以实现更多的功能。

在此基础上，采用虚拟仿真与实体实训设备相结合的方式实现“虚实一体“的工业机器人实训课题，这样可以提高学习效果。虚拟仿真可以提供更真实的机器人操作体验，帮助学生更好地理解和掌握机器人的工作原理和操作方法。实际操作可以让学生将虚拟仿真所学到的知识应用到实际中，提高实际操作的能力和技巧。

以“工业机器人集成应用与劳动实践”课程为例。对此课程中的涂胶装配模块实行虚实结合的教学模式进行教学。此课程之前，学生已经学过工业机器人示教操作、SOLIDWORK建模软件等课程。

第一步，利用实训设备进行示教编程，完成工业机器人示教，示教内容包括利用涂胶工具按照盒子内部的圆形、矩形、异形方框内的涂胶轨迹进行涂胶，接着用吸盘工具将三个不同形状的模块放入盒内，盖上盖子。如上图1所示。

第二步，运用SOLIDWORK建模软件按照同比例创建出桌子、盒子、盒盖、圆形模块、方形模块、异形模块的3D图形，并且抠出盒子内的形状，将建好的模块存为RobotStudio所认可的图形类别，并成功导入备用。

第三步，运用RobotStudio软件建立机器人工作站。机器人工作站是由IRB120 型机器人、桌子、圆柱体、矩形体、异形体、盒子以及盒盖组成的。机器人的工具采用Y 型夹具，如图2所示。夹具左边的吸盘工具可用于装配，夹具右边的喷口可用于涂胶。

第四步，运用RobotStudio软件进行涂胶轨迹规划以及装配轨迹规划。考察学生对基本指令、建立路径，创建仿真等基本操作的学习程度，以及学生运用smart组件设置吸盘传感器，并对工件实现吸取操作。从而提高了学生对RobotStudio软件进行综合运用的能力。

通过对“工业机器人集成应用与劳动实践”课程中的涂胶装配模块实行虚实结合的教学模式改革，不仅提高了学生对机器人示教操作、工业机器人虚拟软件应用以及SOLIDWORK建模软件等课程的综合运用能力，更增强了学生的学习兴趣，又能使学生能够更加全面的掌握工业机器人技术应用，从而实现学校与企业间人才需求的有效衔接。

参考文献：

[1]郭军红，崔锦峰，杨保平.新工科背景下虚实结合虚拟仿真实验项目的建设[J].实验技术与管理.2019，（8）.DOI：10.16791/j.cnki.sjg.2019.08.028 .

[2] 郝翠霞，叶晖.工业机器人实训课程的虚拟仿真教学研究[J].实验技术与管理.2018，（6）.DOI：10.16791/j.cnki.sjg.2018.06.035 .

[3] 谢爱娟，刘文杰，孔泳，等.新工科视域下虚实结合的物理化学实验教学改革探索[J].化工高等教育.2022，39（4）.DOI：10.3969/j.issn.1000-6168.2022.04.013.