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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李晋芳 苏键聪 肖立宝 何汉武 李振贤
工业机器人教学实训平台运行机理较为复杂抽象，学生无法在有限的实训时间内完全理解平台整体运行机理，难以安全高效地完成实训任务。针对上述问题，提出以多层次架构设计实训平台AR可视化应用，在Unity3D中实现原型系统开发。通过KEPServerEX获取多源设备数据，以标志物注册配合空间锚点技术实现平台模型的跟踪注册。在Holo Lens2设备上将平台结构信息、运行状态以及操作指引等内容实现AR可视化，学生可通过手势、视点等多元手段获悉平台状态与实训指引。实践表明，工业机器人教学实训平台AR可视化应用能帮助学生把控平台运行状态，安全高效地完成实训任务。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
左文娟 宁萌 张秋菊 俞哲
针对工业机器人实践教学系统复杂,学生学习难度大、兴趣低等问题,设计了包括基于沉浸式VR工业机器人虚拟拖拽式示教、离线编程、工业机器人实训工作站的递阶式综合工业机器人实训平台。该平台将虚拟仿真技术与机电学科专业深度融合,设计了虚拟实验对象,增添了实验趣味性。这种分层递阶模块化的工业机器人综合实践教学,能够循序渐进地培养和提高学生的机器人设计能力和工程实践创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李颀 强华
针对工业机器人系统复杂、学习难度大等问题,设计了基于机器视觉的五子棋人机对弈实验教学平台。通过机器视觉实验,学生可以学习相机标定、棋子快速识别与定位的图像算法。通过对弈搜索算法实验,学生可以学习树状智能搜索算法的原理。最后进行机器人程序控制实验,了解机器人轨迹规划的基本原理,通过修改机器人程序可得到不同的机器人运动轨迹。利用开发的人机交互界面,可进行对弈实验测试。该实验达到了预期实验目的。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王相军 蒋丽凤 杨俊伟 杨华
风力机广泛应用于海上、陆上和建筑物上，而复杂的流固耦合特性成为制约风力机安全、高效、稳定运行的主要因素之一。风力机周围流场可视化在目前教学和科研中存在一定的困难和挑战。该文基于现有的风洞实验室平台，设计风力机气动流场可视化教学实验方案和装置，旨在帮助学生直观认识不同风况下的风力机尾流特性和气动规律，阐明屋顶垂直轴风力机的耦合流动机理和流场变化规律，探明复杂地形和风力机周围流场的时空特征，量化不同参数对风力机流场的影响规律。同时，基于该平台探索“双碳”目标下风力机结构的混合式教学方法，建立教学中发现问题并解决问题的反馈机制。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
檀盼龙 邵欣 张建新 李云龙
提出了基于CBE+CDIO理念进行工业机器人教学设计的新模式,依托校企联合开发的"智能制造技术创新与应用开发平台"进行了工业机器人技术应用课程模块化实训项目设计,以"码垛工作站的安装与调试"实训项目为例,进行了"构思—设计—实施—运行"4个阶段的教学设计。实施表明,CBE+CDIO理念在工业机器人应用技能人才培养中的应用可以在保证较高培养质量的同时,有效加快相关行业应用型人才培养的速度。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郝翠霞 叶晖
以工业机器人实训课程教学方法为研究对象,提出基于虚拟仿真技术的工业机器人实训课程的教学方案。依托真实系统和仿真实训室,构建了工业机器人应用领域广泛使用的涂胶、激光切割、搬运、弧焊等4个实训项目,细述了每个仿真项目的实施要点,实现了虚实结合的实训模式。经实践验证,该教学方法有效解决了学生数量多而实训设备不足的矛盾,大大提高了实训教学效率。
关键词：
工业机器人 实训教学 虚拟仿真
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘凉 宋会 杨秀萍 赵新华 武刚 张涛
机器人的构型优化设计与运动控制是提高制造业生产效率和水平的核心技术。文章设计了一种开放性同型异构机器人运动控制实验教学平台，提供了不同类型的静平台基座、关节构件、偏置构件和末端执行器，以及可回读位置的舵机、外部传感器和基于STM32构建的运动控制器。根据自由度数要求，学生可利用该平台自主设计并实现类型相同、结构互异的机器人本体模型，采用三维软件和MATLAB对运动学模型、工作空间进行仿真并验证其可行性，设计机器人运动轨迹插补算法，并实现规定场景运动控制。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
黄弢 施妙辉 汪迪 王峻峰
为了实现工业机器人实验教学的多元化发展与创新,文章设计了一种基于TwinCAT控制系统与Qt图形界面的仿真-实物实验平台。采用开源的Bullet物理引擎实现了机器人的三维显示,利用自动化设备规范(automation device specification,ADS)技术实现了TwinCAT平台与Qt之间的数据通信。
[期刊] 经济师
[作者]
童小琴 李俊杰 李思琴
随着工业机器人技术的不断发展和广泛应用，工业机器人在我国的销量逐年增长，市场对工业机器人专业人才的需求愈加旺盛，高校也致力于培养出满足市场需求的工业机器人技术相关人才。依据工业机器人专业教学实践经验，文章分析了工业机器人专业实训教学中普遍存在的问题，以及虚拟仿真教学的利弊，探讨了采用虚拟现实技术构建工业机器人实训教学平台，为解决当前工业机器人实训教育中存在的问题提供了一种高性价比的可行性方案。
关键词：
虚拟现实 工业机器人 实训教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
吴梁玉 沈超群 陈俊 邓梓龙 刘向东
该文设计的微尺度多相流动与传质可视化实验教学平台,巧妙地结合了PIV技术和纹影技术,并将其应用于微尺度多相流动与传质实验教学,可以很好地实现对微尺度下流体界面附近的流体运动和浓度分布情况的直接观测,并以微尺度液滴蒸发过程和微尺度液滴液-液萃取传质过程为例,对平台性能进行了实验验证。实验结果表明,微尺度多相流动与传质可视化实验教学平台操作简单,实验结果直观准确,既能用示踪粒子的运动来显示肉眼不可见的流体运动,也能通过直观的明暗条纹信息来展示流体内部浓度的分布情况,该教学平台完全能够满足微尺度多相流动与传质实验教学的需求。
[期刊] 中国远程教育
[作者]
刘海 李姣姣 张维 张昭理 易泽顺
随着在线教学平台在国内高校的兴起,学生学习行为数据呈几何级数增长。如何对海量数据进行处理分析,挖掘教学环境中存在的不足,帮助教学者优化教学内容和教学过程,逐渐成为教育研究者关注的热点。本文在分析教学平台数据特点的基础上,提出了一系列面向教学场景的数据可视化方法。通过数据可视化方法的编程实现,教师可以为学生直观地呈现知识,及时了解学生学习状况,并有针对性地进行课堂教学、教学评价等;学生可以形成知识框架与互联体系,促进知识表达与内化,并完成自我评估、发现自己的学习问题;教学管理者可以掌握教师教学效果和学生学习
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙明晓 王潇 胡军 栾添添 刘鹏飞
为了满足新工科专业建设对机器人工程人才培养中实验教学的实际需求，该文设计了一种自主移动抓取机器人的多功能实验教学平台。平台由装配激光雷达的机器人运动底盘、末端装配深度相机及柔性夹爪的六轴伺服机械臂组成，集成了基于粒子滤波的Gmapping算法场景建图、A*算法+TEB（time elastic band）算法的路径规划和自主导航、基于Aruco＿detect的视觉识别与抓取功能。在虚拟仿真环境中，完成了基于机器人操作系统（ROS）的仿真场景搭建、数据仿真等工作，进一步优化和提升了实验平台的性能。该平台运行稳定，支持二次开发，可以满足学生探索不同方法的需要，培养学生对不同学科知识的综合应用，使学生掌握ROS、同时定位与建图技术、自主导航技术、物体识别与抓取等前沿技术应用。仿真与实物相结合的方式，便于学生深入理解机器人的实际运行机制，掌握机器人系统的开发方式，提升学生学习效果和应用能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邵欣 姚雯 王峰 李益敏
通过分析CBE教育模式的特征、内容及管理方式,依据工业机器人编程操作岗位职责,构建了工业机器人技术实践教学内容,进行了工业机器人技术实训项目的模块化设计,分析了学生在基础实训模块、专业实训模块、综合实训模块中所需掌握的职业能力。通过引入企业资源、微课,开拓校外实践基地方式解决实训设计中遇到的问题,借鉴CBE理念设计的"工业机器人技术"实训项目,培养了学生的职业能力,同时此教育模式也在专业建设上取得了显著成果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郝建豹 林子其 龚俭龙 易焕银
为提高学生关于工业机器人的实践技能,利用Solid Works和Robot Studio构建了21个工业机器人虚拟仿真工作站。通过对工业机器人认知与操作、工业机器人编程技术单项实训、工业机器人综合技能实训、工业机器人创新设计等4个模块的层次化案例设计,构建出与职业能力层级标准匹配的进阶式虚拟仿真实训平台。在实践教学中,虚拟仿真实训平台有益于培养学生的自学能力和在工业机器人工程领域的应用和创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王军 唐义文 李恩鹏
轮履复合机器人实验平台是在分析现有移动平台形式的基础上,针对工业现场和教学实践的双重需要,设计的一种可二次开发的通用机器人实验平台。该设计采用模糊逻辑控制器控制电机驱动单元实现机器人的自主移动,采用轮履复合式的机械结构极大地提高了机器人的灵活性和机动性,拓展了机器人的活动空间。软硬件均采用模块化设计,使机器人实验平台的通用性和开发便捷性进一步增强,可广泛应用于教学、救援、巡检、军事以及勘探等领域。
关键词：
实验平台 机器人 轮履复合 模糊逻辑
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