工业机器人虚拟仿真创新实训室简介（220m²）

一、主要仪器设备

选用北京华晟定制的工业机器人示教编程实训平台，工业机器人机械认知工作站，工业机器人电气认知工作站、机器人典型行业应用平台等设备和北京华晟配套的教学软件，软件设备总值约414万元（分两期建设，目前建设了一期）。

二、实验室功能

1、工业机器人示教编程实训平台：

工业机器人示教编程实训平台主要用来支撑学生进行工业机器人的基础知识学习和示教编程实操训练，该平台集成了工业机器人电气认知、机械认知、机器人控制系统认知、模拟行业典型应用操作，机器人系统基础操作指令、机器人与PLC系统及其他辅助系统通信等知识的学习。

2、工业机器人机械结构认知工作站：

工业机器人机械结构认知工作站，对其进行零件级的解构，并按照真实装配结构顺序进行排列组合，固定在展示工作台上，配合灯光进行展示。认知工业机器人内部机械结构有利于学生对机器人的驱动方式、机械传动和支撑结构等有初步的了解，对日后工作中完成机器人的安装与维护有很大帮助。为保证教学的真实性，所有零件均来自真实应用的工业机器人，可根据装配图纸依次组装成为完整产品。通过该工作站，可以让学生深入了解对于产品空间要求严格、自由度高的机电一体化产品的机械结构设计方法，并通过配套的装配图解，了解复杂精密的机电设备的装配过程和细节要求，掌握工业机器人本体的基本维护方法，提高工业机器人的使用寿命，确保稳定运行。同时，了解核心零部件的结构和工作方式，可以增加学生的学习兴趣，拓宽学生视野。

3、工业机器人电气认知工作站：

从硬件结构了解工业机器人的控制系统构成、电气结构形式，利于学生快速掌握工业机器人基本维护操作内容、错误报警排除方法、电气接线方式和运动控制原理，初步了解更加复杂的空间逆解算法、运动控制方式，丰富理论教学内容，提高学习兴趣。

4、机器人典型行业应用平台

机器人典型行业应用平台主要以数控加工在工业上的应用为主，使学生快速学习工业机器人基本原理、伺服电机驱动控制、执行机构设计与控制设计、工业机器人编程、数控加工工艺、数控加工工作站的操作及调试等。该平台适合于电气类、自动控制类、机电类专业人员学习工业机器人设计、应用、维护等知识，培养相关工业机器人产业化应用人才。

三、承担的教学任务

本实验室主要承担机械设计制造及自动化专业的《机器人控制系统设计与仿真》，《工业机器人应用基础》、《机器人典型应用综合实践》、《智能制造技术与应用》等课程的实验教学任务。

四、开设的实验项目

工业机器人操作安全保护实验；

工业机器人校对与调试实验；

工业机器人操作与编程实验；

工业机器人数据备份及恢复实验；

工业机器人零点标定实验；

模拟码垛程序编写实验；

料库循环搬运程序编写及优化实验；

机器人与PLC通讯调试实验；

基础平台传送带程序编写实验；

工业机器人自动装卸工具实验；

工业机器人机械结构认知实验，了解六关节串联工业机器人机械结构组成，清楚各轴位置以及各关节臂的名称；

工业机器人各轴机械结构件设计方式认知实验，了解工业机器人外部结构件设计原理、加工工艺以及掌握同步带的使用场合等。

工业机器人各轴动力输出方式，了解工业机器人核心部件高性能伺服驱动的规格、品牌、型号和技术参数。

工业机器人机械设备的基本维护实验，掌握工业机器人机械部分的保养、维护和润滑等方式，了解各轴加排油脂孔位置，定期更换机器人减速机内部油脂。

典型故障原因及排错技巧实验，如硬限位及缓冲块弯曲破损，电机与减速器不同轴导致旋转卡顿等。

数控加工机器人末端执行器设计实验；

数控加工机器人关键设备的特性和参数设置实验；

无加工状态下复杂立体轨迹的编程实验；

结合数控加工工艺的复杂立体轨迹编程实验；

基于ROBOGUIDE复杂平面轨迹数控加工工艺离线编程应用实验；

复杂外形零件数控加工虚拟仿真及工艺实现实验。l工业机器人电气结构认知实验，掌握工业机器人电气组成部分。

l控制系统构成及运功控制方式认知实验，了解典型的机电一体化设备的自动控制原理和控制方式，掌握一个完整的控制系统必须具备的条件。

l电气及通讯线缆的接线实验，了解不同接口对应的不同通讯方式，熟悉对应的接线方式，掌握接线技巧。

l控制工业机器人单轴运动实验，通过示教器单轴移动指令，实现单个电机的运动。

l控制工业机器人线性运动实验，通过示教器线性运动指令，实现6个电机联动，从而使机器人末端执行器完成线性运动动作。

l工业机器人电气设备的基本维护实验，如变压器、制动电阻、滤波器、控制器和伺服的定期清洁，检查机器人管线是否磨损等。

l典型错误报警及排错技巧实验，如接触器不吸合、控制回路无电压，逻辑IO板烧坏，开关电源故障，伺服急停错误等等。