陳浩

（吉林交通職業(yè)技術學院，吉林 長春 130012）

0 引言

伴隨著當今時代科學技術的不斷進步與發(fā)展，工業(yè)機器人的應用也更加的廣泛，并對企業(yè)的經濟增長起到了關鍵性作用。有效實現(xiàn)機器人的自動化，與專用人才的培養(yǎng)是分不開的，很多高校在進行工業(yè)機器人培養(yǎng)時缺乏實踐性教學，需要不斷進行教學改革，實行校企合作，有效實現(xiàn)專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)。

1 工業(yè)機器人概述

工業(yè)機器人指的是在工業(yè)生產中，可以通過自身的控制來進行作業(yè)，從而完成企業(yè)的自動化生產任務，這種多關節(jié)的機械裝置被稱為工業(yè)機器人。在工業(yè)機器人自動化工作前，需要機器人工程師進行預編程，將工業(yè)機器人按照相應的工藝進行動作編程，然后通過相關的PLC指令使其不斷重復進行動作，從而完成工業(yè)生產的自動化要求。目前為止，世界上有很多中工業(yè)機器人，最出名的有四種，分別是來自德國的庫卡機器人，來自瑞士的ABB機器人，來自日本的發(fā)那科機器人和安川機器人[1]。

2 工業(yè)機器人專業(yè)應用型人才的現(xiàn)狀分析

2.1 工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)機器人這個概念自從戴沃爾于1954年首次提出之后，經過幾代工業(yè)機器人手臂式機構創(chuàng)新性的研究和設計，增加了plc控制技術、裝配工藝技術、以及工程系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，工業(yè)機器人被普遍應用于各個地區(qū)和國家的制造業(yè)中。同時，工業(yè)用的機器人由于它們具有安全、生產效率高等特點，也受到了許多企業(yè)的認可。特別是在汽車和零部件制造業(yè)、電子產品制造行業(yè)以及物流服務行業(yè)中，工業(yè)機器人的利用率己經成為了評價一個企業(yè)是否擁有智能化水平的重要標準。由于2020年已經基本完成了我國的工業(yè)機器人技術產業(yè)結構的調整與建設，這就說明我國的工業(yè)機器人將會繼續(xù)實現(xiàn)可觀的快速發(fā)展。也就是說，將來我國會隨之缺乏工業(yè)機器人相關的專門技術人才。

2.2 工業(yè)機器人專業(yè)人才缺乏問題

目前的工業(yè)機器人技術專業(yè)的人才主要包括各種工業(yè)機器人技術系統(tǒng)的模擬仿真、集成設計、編程、調試、運行、操縱、營銷，以及在智能化和自動化生產中的各種操縱、維護、改造和管理等高素質技術型人才。可是，我國多數(shù)高校雖然在專業(yè)課程上已經提供了與工業(yè)機器人相關的課程，但僅將其作為研究和運用工業(yè)與自動化領域的一個重要學科和研究方向，從而并沒有培養(yǎng)學生在研究和運用工業(yè)機器人方面的能力，使得工業(yè)機器人的人才無法做到人崗相匹配。

首先，制造業(yè)的人才短缺。工業(yè)機器人由控制器、伺服驅動電機、減速器三大基礎和核心零部件組成，成本比例超過工業(yè)機器人的7%，也是當前制約中國工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。例如像減速機、控制器等新型產品，國內研究還與發(fā)達國家之間存在著較大的距離，相關領域的專業(yè)技術人才雖然是非常稀缺的。其次，系統(tǒng)中的集成技術存在人才短缺。一般而言，一個認為是合格的高校大學畢業(yè)生，要經歷了工業(yè)設備的加工、制造等全過程中的深層次積累，才能夠可以基本達到這種新型工業(yè)機器人的系統(tǒng)集成中所需要的技術水平，才能夠有效地解決該類系統(tǒng)在整個應用中所遇到的問題。

3 工業(yè)機器人專業(yè)應用型人才培養(yǎng)策略

3.1 打造“雙師型”教師隊伍

工業(yè)機器人是我國高職高專院校中的主要專業(yè)之一，通過對專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)，能夠為我國工業(yè)自動化生產輸送大量人才。此專業(yè)的實踐操作性特別強，很多學校的教師在教學時只能夠教授學生理論知識，學生的理論都學習得非常透徹，可是在畢業(yè)工作時卻手忙腳亂，不知道該如何進行工業(yè)機器人的操作。因此，學校應該不斷加強教師的實踐操作能力，打造“雙師型”教師隊伍，這樣才能夠讓教師在教學的過程中將自身的實踐經驗傳授給學生，從而提高學生的實踐操作能力[2]。

3.2 夯實學生工業(yè)機器人基礎

雖然工業(yè)機器人這門專業(yè)是實踐型課程，但是學校不能夠忽視理論方面的教學。只有知道相關原理才能夠具有更深層次的鉆研，對自身的技術能夠有更好地深造。很多學生在工作中對機器人的操作很熟悉，但是卻不明白它工作的原理，出現(xiàn)問題時也不知如何進行修復，這樣會在很大程度上限制了機器人工程師的專業(yè)程度。

3.3 建立校企合作教學模式

工業(yè)機器人的教學不能只停留在課堂的理論學習中，學校應該積極與相關企業(yè)展開校企合作，能夠讓學生在校期間就可以進入相關企業(yè)進行學習，學生還能夠熟悉工業(yè)機器人的基本操作，將理論與實踐相結合，讓學生對工業(yè)機器人所實現(xiàn)的工藝更加了解。當學生在工作現(xiàn)場中實習時，一定會跟著一位經驗豐富的機器人工程師實習，學生可以學習非常多的實踐技術。當機器人在正常工作中發(fā)生故障時，學生可以觀看機器人工程師是如何解決故障問題的，并且學著進行操作，對學生專業(yè)能力的增長具有重要意義[3]。

4 以庫卡機器人為例進行教學分析

4.1 庫卡機器人結構知識

從圖1我們可以看到，庫卡機器人大概由三個部分組成，從左到右分別是機器人控制柜、機械手以及編程器。除此之外，根據機器人的不同工藝還需要裝在一些操作工具、傳感器、傳動裝置、保護裝置等。而機械手是由多個關節(jié)產生的，從下到上，每個關節(jié)分別稱為一軸A1、二軸A2、三軸A3、四軸A4、五軸A5、六軸A6。而庫卡機器人的六軸也被稱為法蘭，主要是用于連接各種工具的。圖中③為編程器又被稱為smartPAD，編程器在機器人編程、調試的過程中具有非常重要的作用，是實現(xiàn)人機交互的主要界面。

圖1 庫卡機器人

因此，學生若想提高自身實踐能力，需要對編程器的各種功能進行了解。從圖2中我們可以看到，當圖中顯示的①按鈕被按下，能夠將編輯器與機器人控制柜之間的連線拔出，這樣操作可以防止線體發(fā)生急停，避免對整條生產線產生影響。圖中的②是管理開關，能夠調節(jié)機器人的模式，機器人模式包括手動模式和自動模式。圖中③是急停鍵，能夠起到制停的作用。圖中⑤從上到下分別對機器人機械手的六個軸進行移動操作。圖中⑥可以用來調節(jié)機器人的自動生產速度，而圖中⑦可以調節(jié)機器人手動移動速度。

圖2 smartPAD

4.2 庫卡機器人信號知識

在機器人編程的過程中，信號知識的學習是十分重要的。機器人中的信號一共有四種，分別為E信號、A信號、F信號和M信號，其中E信號是指機器人接收PLC的信號，而A信號是機器人發(fā)出的信號，F(xiàn)信號叫做標識器，而M信號叫做狀態(tài)寄存器。不同的信號代表不同的含義，我們以M信號為例，M信號在編程時一般需要寫在程序MAKRO50中，M信號可以用E信號來進行表示，從而代表不同的含義。一般M1代表傳感器可以檢測到件，M2代表傳感器沒有檢測到件，通過信號的書寫能夠讓機器人判斷自身抓手工具上是否有件，然后再去執(zhí)行相應的命令。如果缺乏相應的信號判斷，會發(fā)生碰撞或板件掉落的危險[4]。

4.3 庫卡機器人實踐教學

在進行機器人的學習中，實踐教學非常重要。在學生進行操作機器人前，教師需要將注意事項對學生說明。機器人手動速度可以從0-100分成不同的檔位，檔位越高機器人移動的速度越快。學生剛開始進行操作時，不了解機器人速度如何，所以需要從低速開始移動，一般可以調節(jié)5-10的速度進行操作訓練?，F(xiàn)訓練學生對各個軸的移動，對相關的方向進行確認，并不斷加強練習，達到熟練的程度。當學生對機器人移動方向熟悉后，再進行相關工藝的練習，比如機器人抓手的開合、焊槍的開合等，循序漸進去完成實踐訓練[5-6]。

5 結語

綜上所述，在企業(yè)自動化生產的過程中，工業(yè)機器人具有非常重要的作用。為了能夠讓工業(yè)機器人實現(xiàn)自動化生產，需要機器人調試工程師進行編程、調試，這樣才能夠實現(xiàn)工業(yè)機器人的各種功能。需要加強校企合作，促進人才培養(yǎng)，從而可以不斷加強對專業(yè)人才的培養(yǎng)。