软件推介|人机共融学堂（焊接机器人）虚拟仿真软件

一、前言

在追求绿色、高效、安全和生产多样化的今天，工业机器人凭借精准、灵活、智能等特点，在数字化车间和智能工厂建设中被广泛应用。然而，受限于机器人装备培训的专业性、应用环境的复杂性、软件工艺的多样性等掣肘，导致“机器人+工艺”编程与调试类高素质工程技术技能人才紧缺，在人才供给数量和培养质量上均难以满足智能制造的发展需求。基于此，并结合中等职业教育“工学一体化”改革、高等职业教育“理实一体化”变革和普通高等教育“知行合一”项目制教学创新理念，面向移动化、碎片化、个性化、场景化等新学情带来的教育教学新挑战，北京象新力科技有限公司联合国内机器人领域知名专家团队，共同研发了“机器人+工艺”编程与调试系列微格仿真实验（实训），以此引领工业机器人和智能制造领域的教育教学数字化。

二、软件介绍

本软件针对当下智能制造工程技术、工业机器人技术、智能焊接技术等职业技术教育和智能制造工程、机器人工程、焊接技术与工程等普通高等教育，指向专业核心素养构建模块化微格实验（实训），让学生从贴近真实的工程场景，实现从课程教学向大工程教学发展的转变。

“机器人+工艺”编程与调试系列微格仿真实验（实训）设计了“通专融合”虚拟仿真模块。通用模块主要面向基础共性工程素养，包含工业机器人系统认知、安全认知、坐标系设置等典型任务；专用模块主要面向机器人焊接、切割等细分应用领域，涵盖板-板对接接头、板-板T形接头、骑坐式管-板T形接头等典型工艺。本软件设置有两种模式：练习模式和考核模式。在练习模式下，学生既可以根据向导逐步完成实践操作训练，又可以按需跳步快速开展单项训练；而在考核模式下，系统将会根据学生操作准确率和用时长短予以智能评价。通过定量化评价学习过程，提升教与学的进度把控，利于个性化培养。

三、软件特色

1、以数字教材为蓝本，让教与学“动起来”

本软件基于职业技术教育《焊接机器人编程及应用（第2版）》和高等工程教育《工业机器人编程》两部新形态教材所开发。通过在教材已有配套项目任务微视频讲解基础上，提升数字教材的资源配套体系，革新传统“哑教材”弊端；

2、以数字孪生为支撑，让教与学“实起来”

本软件“复刻”机器人焊接等实际工作站，搭建了高度逼真的工程场景、设备模型和工艺动作，虚实结合再现机器人作业过程和质量评价，增强工程实战要素，问技术发展改内容，有效弥补人才供需鸿沟；

3、以虚拟交互为核心，让教与学“热起来”

本软件立足职业岗位活动关键之处，精心设计交互步骤和学习提示，如末端工具姿态、核心工艺参数等系统要素调整对机器人作业质量的影响。通过沉浸式虚拟交互体验学习，提升教与学的互动性，激发学生的内生学习动力；

四、实验内容

焊接机器人系统认知

焊接机器人安全认知

机器人平板堆焊任务编程

焊接机器人工具坐标系设置

点动机器人沿板-板T形接头角焊缝运动

板-板对接接头机器人平焊任务编程

板-板对接接头机器人平焊参数优化

骑坐式管-板T形接头机器人平角焊任务编程

骑坐式管-板T形接头机器人平角焊参数优化

板-板T形接头机器人立角焊任务编程

板-板T形接头机器人立角焊参数优化

机器人焊枪自动清洁任务编程

骑坐式管-板T形接头机器人船形焊任务编程

五、支撑课程

本虚拟仿真实验适合智能机器人技术、工业机器人技术应用、船舶智能焊接技术、焊接技术应用、焊接技术与工程、机器人工程、智能制造、机电大类专业、材料大类等专业，可匹配工业机器人编程、焊接机器人编程与应用、机械工程等课程