工业机器人培训总结范文

导语：如何才能写好一篇工业机器人培训总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：工业机器人 实训室建设

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。广泛采用工业机器人，不仅可以有效提高产品质量，而且对保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率、节约材料消耗以及降低生产成本都有十分重要的意义。工业机器人的应用水平已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志。

工业机器人应用涉及到多门学科知识， 学生不仅要掌握理论知识， 还要具备工程技术应用能力。而实训环节对于学生巩固理论知识， 特别是培养其解决实际工程问题的能力、工程应用能力、创新能力至关重要。 高职院校应充分利用现有资源， 积极与企业开展校企合作，创建更加贴合实际工程应用的工业机器人实训室，为学生提供解决实际工程问题及提高创新能力的条件和机会。

一、工业机器人实训室布局

工业机器人实训室归属于本校自动化生产设备应用专业，为了让教学更加贴近真实的工作任务，自动化生产设备应用专业教学团队与合作企业华中数控工业机器人有限公司，共同制定专业人才培养目标、教学内容、教学要求，使教学内容与实际工作岗位任务相符，并以此为依据建设规划工业机器人实训室，经过双方的研究和探讨，该实训室被划分为多媒体教学、基础实验、维护维修、工程应用等四个功能区域。实训室布局如图1。

图1 实训室布局图

二、 工业机器人实训室硬件设施

为开展工业机器人应用项目的教学，并考虑到实际工业生产中最有代表性的机器人类型，实训室中工业机器人类型选用华中数控工业机器人有限公司生产的4台轻载式六自由度多关节机器人、4台桁架机器手，台湾益众科技有限公司的2足行走机器人、竞速机器人、乐高趣味组合机器人用于基础教学;选用华中数控提供的4台六轴机器人本体、4台桁架机械手本体、及配图控制器用于维护维修教学;选用华中数控提供的3台立式加工中心并配置1台6六自由度多关节机器人组成1个自动加工单元用于工程应用实验教学。同时，上述两家公司还配套教学所需的各种辅助设备，包括末端执行装置（如机械手、吸盘、专用夹具等），电气控制、传感设备等。

三、工业机器人实训室软件设施

除了硬件设施供学生提升实操能力、工程应用能力之外，还要注重软件设施的建设。实训室除操作系统以外，还安装了AutoCAD、UG、CATIA等三维软件，用于三维建模，为运动仿真提供数字模型。为了克服机器人数量不足，降低机器人及各种辅助设备的损耗，实训室还配套华中数控研制的模拟仿真软件，包括离线编程功能和仿真功能，用于构建虚拟机器人的工作环境，以及虚拟机器人工作过程的仿真。

四、工业机器人实训室实训项目设置

工业机器人技术实训项目是与华中数控工业机器人有限公司按照企业实际工作任务来进行设计、归纳、总结得到的，实行教学内容模块化。为了实现教学、演示等功能，在多媒体教学区中，还需配置多媒体及配套设备、电脑及配套设备、网络传输所需的服务器、 交换机及配图设备等。

（一）工业机器人基础培训模块

1.模块一：机器人操作 （16课时）

项目内容：1）工业机器人系统介绍;2）安全操作规范，紧急情况处置;3）使用示教器操作机器人，修改位置点;4）调用系统中的例行程序;5）程序备份和系统备份方法介绍，实践;6）机器人零位更新方法介绍，实践;7）手动模式下的机器人操作;8）益众机器人参数设置及操作实践。

2.模块二：机器人基础编程 （40课时）

项目内容：

1）手动模式下的机器人操作;2）工业机器人坐标系统;3）编程语言介绍及其基本指令;4）I/O 信号介绍及配置;5）机器人系统重启指令介绍;6）程序保存，系统备份;7）机器人系统配置及安装;8）校正方式介绍;9）操作实践。

（二）工业机器人维护维修培训模块

1.模块一：机器人维护维修 （80课时）

项目内容：1）机器人中各电气模块功能及原理介绍。包括电源系统，计算机系统，驱动系统，总线与I/O 系统，冷却系统，安全面板 和 SMB 板;2）机器人电气知识简介，电路图讲解;3）机器人中各电气模块维护保养注意事项;4）机器人安全面板、主机箱中的指示灯状态介绍;5）机器人故障代码介绍;6）机器人不同启动方式的原理及介绍;7）故障排除实践;8）机器人本体硬件结构介绍;9）日常机械维护保养知识介绍及实践;10）各轴电机、电缆更换步骤讲解及实践;11）机器人齿轮箱、平衡装置更换方法讲解与实践;12）机器人精校准方法介绍与实践。

（三）工业机器人工程应用培训模块

1.模块一：机器人离线编程系统的学习 （40课时）

项目内容：1）创建工作站;2）创建系统;3）创建几何体和机械装置;4）创建工具、工件坐标系、路径点、轨迹;5）利用创建的组件和数据进行离线编程和仿真;6）使用相关组件模拟现场动态效果;7）机器人的可选项的使用，包括外轴（转台、 导轨）;输送链追踪;8）学习离线编程系统的实用功能。包括信号分析器;文件传输。

2.模块二：自动化加工单元的学习（32课时）

项目内容：1）学习系统技术资料、自动化加工单元的组成和工作原理;2）装配工艺设计;3）制定安装顺序和工作计划;4）加工单元工作程序编写及导入;5）加工单元的组装联调;6）加工单元稳定性调整;7）加工单元验收。

五、小结

通过校企合作的方式建设工业机器人实训室，使教学内容更加贴近实际工作岗位的内容， 降低企业二次培训的时间和费用，促进了学校和企业的无缝连接。同时，也促进教师教学工作、 科研工作的开展， 激发教师教学改革的热情，提升学生实操能力、工程应用能力、创新能力。

参考文献：

[1]赵凤申，李爱芹.高职院校工业机器人实训室建设初探[J].电气电子教学学报，2010，32（4）：115～116.

[2]熊隽.工业机器人实训室的建设与研究[J].职业教育，2014，（8）：95～96.

[3]杨广金.关于高职院校实训室建设的问题及对策研究[J].职业与教育，2009，（5）：43～44.

[4]宋正强，杨辉玲.高职高专院校机器人创新实训室建设方案探讨[J].中国集体经济，2009，（34）：172.

[5]管小清，王纪东.高等职业教育中工业机器人实训基地建设的实践与探索-以汽车制造专业为例[J].自动化博览，2013，（z2）：230～234.

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（台州职业技术学院 浙江 台州 318000）

摘要：在“工业机器人安装与调试”学习领域课程开发过程中，确定该课程应使学生具备工业机器人安装、工业机器人调试、工业机器人编程操控以及工业机器人检修维护等能力。深入企业调研，明确典型工作岗位，分析课程所对应的典型工作任务；从高职学生的基本情况出发，对典型工作任务进行提炼形成行动领域；按行动领域所承载的知识、能力的相互关系构建学习领域；按照每个学习情境对应一个完整的工作过程的原则构建学习情境；最后按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”六步法实施教学。在教学过程中尽可能为学生提供类似企业的真实工作环境、国家或行业标准、任务单和计划书等资料。

关键词 ：高职；工业机器人安装与调试；课程开发；学习情境

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2014）04-0086-05

工业机器人（Industrial Robots）简称IR，是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。工业机器人具有高效、可靠的优点，在自动化生产线中应用日益广泛，如在汽车工业中完成焊接、搬运、喷涂和装配等工作。此外，我国的民营企业也逐渐认识到了工业机器人的优势，对工业机器人的采用量逐年增加。但这些企业存在着装机量不高、人才流动性强和培训不到位等问题，因而对工业机器人应用维护人才需求较大和要求较高，高职院校有必要加强对这方面人才的培养力度。

课程开发原则和流程

（一）课程开发原则

作为台州职业技术学院机电一体化技术专业的核心课程，“工业机器人安装与调试”的开设原则是以企业实际需要为根本出发点，通过教师进入企业实地调研，总结典型工作任务，完成调研报告，最终确定工业机器人课程教学内容及范围。包括：工业机器人及柔性自动化生产线的安装，辨识电器原理图，根据需要编写程序和调试代码以及各种故障的诊断和维修。以项目化实训为主线，以学生亲历实践为导向，培养学生分析问题、解决问题的综合职业能力。通过课程的学习，让学生具备常规工业机器人及柔性自动化生产线安装调试和故障诊断与维修能力，适应未来社会对工业机器人领域人才的需求。

（二）课程开发流程

“工业机器人安装与调试”课程开发的整体流程包括：教师深入工业机器人研发或应用型企业调研，通过走访、参观、座谈、研讨等形式，了解与本课程相关人才的社会需求情况，相关行业对本课程开发的要求及企业的典型工作任务的信息，为确定课程定位，制定课程开发方案，培养适应社会发展需求的高素质技术技能型人才提供依据。从高职学生的实际情况出发，遵从学生认知规律，与企业实践专家一起对典型工作任务进行提炼形成行动领域。按行动领域所承载的知识、能力的相互关系构建学习领域，制定出课程方案和课程标准。并在实践专家指导下设计符合工作过程的学习情境。最后，按照六步法进行课程的实施和评价。整个课程开发流程如图1所示。

课程开发过程

（一）企业调研

交通运输装备制造业与特色装备制造业是台州市两大传统优势主导产业。台州地区现有汽车、摩托车及配件生产企业3 000多家，不乏吉利、吉奥、钱江等汽车行业知名龙头企业。我们利用假期先后走访了温岭市风云机器人有限公司、浙江安露清洗机有限公司、吉利集团、浙江吉奥汽车有限公司等企业。了解就业岗位的主要工作任务，企业对高职从事工业机器人及自动化生产线安装与调试工作毕业生的专业技能、社会能力和职业素养的具体要求，并与企业实践专家探讨工业机器人及自动化生产线安装与调试课程开设的有关情况。首先，我们拟定了调研方案，选定样本为企业经理、一线的维修工、车间和部门领导以及毕业生等，采取访谈和问卷调研相结合的方式。拟定调研方案之后，调研与工业机器人安装调试及维修有关岗位，包括岗位名称、级别、人数、岗位职责，然后了解所有这些岗位毕业生是如何在岗位之间调动的，以此获得毕业生岗位升迁的一般路线图。获得具体岗位之后，确定毕业生在这个岗位上从事的具体工作项目，在此基础上，再一次向企业和毕业生征询意见，重点了解对学生职业素质和社会能力培养的具体要求，了解毕业生对拟开设课程知识学习的具体建议。主要形成四项调研成果：该课程培养的学生典型就业岗位、课程培养目标，企业要求和岗位工作项目。

典型工作岗位分析 通过调查分析确定工业机器人及自动化生产线安装与调试典型工作岗位包括：工业机器人及柔性自动化生产线操作工、维修工、电气工程师、编程调试工程师、自动化生产线班组长、车间主任或项目经理。

课程培养目标 以就业为导向确定课程培养目标：学生以独立或小组合作的形式，通过教师指导或借助各种资料，制定工业机器人的安装和调试作业计划，在规定时间内完成上述计划、实施、检查并进行评价反馈。在实施计划的过程中，使用工具、设备和材料等要符合劳动安全和环境保护规定，对已完成的任务进行记录、存档和评价反馈。

企业要求 通过调研，归纳出企业对工业机器人及自动化生产线安调和维修人员的要求是：要具有良好的职业态度；具备各种常用工具和专用工具使用技能；具备一定的电工知识，熟识常见的电气线路图；能够掌握工业机器人行业前沿技术知识动态；对设备具有保养、操作、维护能力；对专用维修检测仪器的数据能够分析，能够运用数据流分析判断故障产生的原因，能够制定相应的维修计划并实施，能够向领导汇报情况；具有一定的写作能力与获取信息的能力；具有团结协作、组织协调能力和继续学习能力；了解工业机器人及自动化生产线整体和各模块的工作原理，了解各个模块间的通讯，能够具备根据任务的简单变化修改相应控制程序的能力。

岗位工作项目 企业调查显示，工业机器人安装和调试人员主要从事的工作包括新建生产线的安装和调试、定期维护和保养、综合故障诊断和维修、生产线功能的扩展和研发、生产线质量控制和检验等。

（二）典型工作任务描述

在企业实地走访调研基础上，提炼“工业机器人安装与调试”典型工作任务，如下页表1所示。

（三）岗位能力分析

通过岗位分析，“工业机器人安装与调试”课程应培养学生三方面的能力，即知识能力、社会能力和方法能力。

知识能力 了解工业机器人技术的基本概念和基本理论；了解工业机器人系统的组成及工作原理；学会商业谈判、合同签订并根据技术要求设计工作计划和行动方案的方法；学会与工业机器人有关的英语；学会根据工业机器人的机械结构，制定机械和电器元件的拆装顺序；掌握气动元件、传感器、电动元件、PLC装置在工业机器人中的作用并绘制相应的电路图；掌握工业机器人的模块化组装、调试、控制与维护的基本方法；掌握工业机器人的编程语言，编写较简单的调试程序；掌握工业机器人常见故障诊断和维护方法。

社会能力 养成积极思考问题、主动学习的习惯；培养良好的团队合作精神，乐于助人；培养良好的职业道德和规范、安全、环保、成本和质量意识；养成勇于克服困难的精神，具有较强的忍耐力；养成及时完成阶段性工作任务的习惯。

方法能力 能够根据任务需要查阅相关资料、制定工作计划的能力，解决实际问题的能力，独立学习新知识、新技术的能力，评估总结工作结果的能力；能够正确阅读工业机器人部件装配图、零件图和技术文件，进行机械部件装配；能够正确阅读工业机器人的电气原理图、电气安装图，完成电气装配；能够编写适用于不同工作任务的工业机器人调试程序；能够使用工业机器人安装与调试常用的机械工具，电子工具和相关仪器仪表；能够及时详细地记录工业机器人安装与调试过程的工作日记、总结工作经验以供日后使用；能够检测和处理工业机器人的各种常见故障，并作相应检查维修工作记录；能够在工作过程中使用相关专业英语进行简单的交流。

（四）学习情境设计

学习情境是在典型工作任务基础之上，由专任教师和企业专家共同开发设计用于教学的“情形”和“环境”，是对典型工作任务进行教学化处理的结果。德莱弗斯（S E Dreyfus）等人研究发现：“人的职业成长遵循从初学者到专家的逻辑发展规律，其发展过程分为初学者、高级初学者、有能力者、熟练者和专家五个阶段”。职业教育教学的根本任务是通过一定科学合理的方法把初学者带入更高级的阶段。因此，对于教学情境的选择和设计应充分考虑上述因素，以工作任务为导向，符合职业发展过程和学生认知规律，突出职业能力训练，使学生掌握工业机器人安装和调试的核心技能。通过前期企业调研，得到了企业工业机器人安装和调试的典型工作任务，对典型工作任务进行提炼后形成行动领域从而构建相应的学习领域。

台州职业技术学院机电一体化技术专业学生在学习“工业机器人安装和调试”课程之前已经具备一定的机械设计、液压和气动技术、PLC编程以及常见电机及其控制方法的基础，但是缺少对机器人的认知。故在设计学习情境时以积木式机器人为载体，先安排16课时让学生对原有知识进行温故知新，同时了解工业机器人的相关定义，了解企业自动化生产线改造的过程和方法，学习机器人安装和调试的基本原理、手段和方法，提高学生学习兴趣和探索新知识的热情。然后，从关节（直角坐标）两种典型的工业机器人入手（应用场合包括焊接、喷涂、搬运、立体仓库等），作为进阶情境，实现工业机器人基本的空间定位和目标识别功能，学会根据任务需要设计末端执行机构的方法。最后，以关节机器人为核心的柔性生产线作为高级学习情境，该情境又细分为七个子任务，即供料单元安装和调试、防护单元安装和调试、输送单元安装和调试、加工单元安装和调试、视觉单元安装和调试、生产线的整体联调以及故障诊断和维修维护。最终实现由一部工业机器人和其他部件构成的柔性制造系统能同时监管三台加工中心的加工任务，并实施自动上下料及相关的自动化模式。

PLC与机器人控制器、加工中心的嵌入控制实现独立总线控制，并运用触摸屏及相应模块实现显示、控制、操作于一体的应用。电气控制与机器人操作分布在不同的区域，实现控制与操作分开。完成必要的设备改造和基础设施修造工作。提供自动化的零件料仓和其他辅助机械手，直至加工中心区域实现无人车间。

基于工作过程的学习情境设计充分体现了从初学者到专家的逻辑发展规律，具体学习情境设计如图2所示。

课程教学实施

“工业机器人安装与调试”课程的实施遵循项目教学、任务驱动，理论教学和实践教学一体，以及做中学原则。以工作过程为导向，以培养学生的技能和综合职业素质为核心。每个学习情境都按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”六步法实施教学。在教学实施过程中，除了融入企业元素的学训一体化的工业机器人实践性教学基地，满足技能训练的要求外，还提供必要的资源，包括学生工作页、学习指南、课程参考书、厂家提供的安装和调试说明书和手册以及常见故障诊断维护方法、多媒体教学资料等。其中，学生工作页中融入任务单、资讯单、案例单、信息单、计划单、决策单、实施单、检查评价单和教学反馈单等栏目。以工业机器人机械结构的装调教学为例加以说明，其实施过程如表2所示。

在整个实施过程中，我们遇到并成功解决了三个问题：（1）设备数量难以满足教学需求的问题。由于工业机器人及其柔性生产线价格昂贵，因此，能够提供给学生实训的设备数量相当有限，这就需要解决僧多粥少的局面。通过合理安排实训项目，学生分组轮换等手段解决。如学生在进行工业机器人电气系统的安装和调试项目时，可将该项目分为电气元件的识别、电源模块的安装和调试、驱动模块的安装和调试、控制模块的安装和调试，将学生分组后在这四个子任务中轮换。另外，可通过购买其他类型的机器人辅助教学设备分担压力。（2）设备保修和教学实施的问题。在实施工业机器人及柔性生产线故障诊断和维修维护任务时，为了使学生深入理解掌握维护维修的方法，必须全面了解工业机器人及配套设备的结构，包括外部可见的和内部不可见部分，如内部传动机构、减速系统等构造。受工业机器人厂家的保养准则限制以及笨重的零部件给检测造成的潜在风险，对于内部结构往往以图片讲解为主，学生无法获得直观的体验。可从二手市场采购形同或相似型号的工业机器人给学生拆装，帮助其了解工业机器人的内部结构和维护相关知识。或者引入工业机器人模拟软件构建虚拟的工作环境辅助教学。（3）社会评价无法贯穿学期教学过程的问题。本课程不是传授单一技能，而是在学完了各相关专业课的基础上，用工业机器人安装与调试这个载体，将其进行综合。所以，评价体系应该围绕各相关专业知识和技能的综合运用水平，使学生明确感受到对一个系统的掌握和成就感。教学评价采取多种方式，包括自我评价、学生评价、教师评价和社会评价，同时设计了相应的评价表，以更好地反馈教学信息，指导教学质量不断改进。在以上四种评价中，当属社会评价比较难以实施，兼职教师授课的时间有限，无法自始至终贯穿整个学期的教学过程。我们通过远程视频联接的方法，让兼职教师参与指导学生的工作过程，参与学生成果的评价。学生亦可由视频系统向兼职教师提问，随时进行交流。

以工业关节机器人为核心的柔性生产线的安装和调试课程在高职院校中开设和实施为数不多，可借鉴的经验甚少。我们立足台州，服务地方经济，通过前期大量企业实地走访调研、与企业实践专家和课程开发专家一起制定了切实可行符合高职院校学生认知规律的课程标准，开发了基于工作过程、任务驱动的学习情境，并在课程实施过程中灵活调整，及时更新、补充、修改教学内容，实现课程的动态反馈，完成课程内容的闭环控制。通过课程学习，学生取得了多项实质性成果。

参考文献：

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[2]肖兴宇.工作过程导向的《作业机械使用与维护》学习领域课程开发[J].职业技术教育，2009（17）：13-15.

[3]姚和芳，首珩，周虹.基于工作过程数控技术专业学习领域课程方案开发与设计[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4]易传佩.基于工作过程的学习领域课程体系的开发与实践——以“焊接技术及自动化”专业为例[J].企业家天地，2010（9）：97-98.

[5]黄锐，张颖.从岗位导向到学习情境——基于学习领域的高职国际贸易实务专业课程开发与应用研究[J].长春理工大学学报，2012，7（7）：167-169.

[6]阮友德，林丹.基于工作过程导向的PLC课程建设与实践[J].实验室研究与探索，2011，30（8）：446-449.

[7]赵凤申，李爱芹.高职院校工业机器人课程建设研究[J].职业教育研究，2011（3）：39-40.

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【关键词】中职院校发展 人形机器人 教学平台设计

一、人形机器人概述

人形机器人的研究起步于1960年代后期，目标是解决人形机器人的双足行走问题。进入1990年代，人形机器人在控制方法和人工智能等方面的研究成果不断出现，从而推动了人形机器人技术的快速发展，此后机器人的行走能力、智能化和功能都越来越强大，最著名的人形机器人就是本田公司的ASIMO。

人形机器人的出现是计算机科学、传感器技术、机械科学等学科的技术进步，也是人类日常生活需要的产物。目前我国人口老龄化问题日益显现，在以后的几十年时间里必将影响社会的发展。人形机器人的出现一定程度上能够缓解人口老龄化带来的劳动力资源紧张的局面，同时人形机器人能够代替人类在恶劣以及高危环境下工作。

二、建立人形机器人教学平台的必要性

我国的人形机器人研究起步于1986年启动的国家高技术计划，经过二十多年的研究，取得了丰硕的成果。如北京理工大学研制的机器人“汇童”有32和自由度，能根据自身平衡状态和地面高度变化实现未知路面的稳定行走。进入21世纪，机器人已经不再局限于工业上的应用，而应该在社会的各个行业合理利用。如何让人形机器人在教育应用上发挥其应有的作用成为当前研究的重点。随着全国乃至国际各类机器人大赛的日益升温，各类职业院校迫切希望能在机器人大赛中获得成绩来提升学校综合竞争力以及知名度，因此职业院校建立人形机器人教学平台成为需要，同时也能有效地激发学生的学习兴趣，有很好的趣味性和挑战性。

让机器人教育走进学校，开发机器人文化的教育功能和发掘智能机器人的教育价值，对推进教育创新，促进教育改革和教育现代化，对创造型、研究型、专家型教师队伍的形成，对提高学生的创新和实践能力，同时对我国机器人事业的发展、人才高地的建设，都具有重要的现实意义和战略意义。

因此，建立人形机器人教学平台是十分必要的，它适合于机电一体化、电气自动化、机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计与理论、数控技术、自动控制等相关专业的一体化教学和培训。

三、教学平台实施步骤

（一）加强学校硬件设备的建设

学校积极筹措资金、充实有关设备。准备购买新机器人器材的资金，为机器人活动添加硬件设备，以此来创设良好的机器人学习环境，推动机器人教学。根据总体设计方案的要求，我们购买了两台机器人的配件，一台用于项目组前期做实验，另一台则用于高级班的机器人一体化教学。

（二）提高教师专业素质，提升学校软实力

我们着力通过培训、教研、讲座三个环节来提高参与师生素质。

首先是培训，教师对机器人技术的认识决定着机器人教学的成败。因为教师是方案的直接参与者，只有当教师充分认识到机器人技术的价值，对课题研究充满信心并热情投入时，课题研究才能收到良好的效果。为此，我们加强了参与教师的理论学习。首先要抓的是教育观念的更新，我们准备通过学习先进的教学资料，组织教师认真学习相关教育理论和文件。帮助教师从理论上提高对课题实验的必要性、重要性的认识，促进教师进一步树立正确的教育观念，为实验的顺利开展奠定坚实的思想基础。

其次是教研。为适应课题研究的需要，我们要进一步开展参与教师专题讨论，组织教师开展课外机器人活动的现场观摩，并进行案例分析，积累实际教学经验，提高教师把机器人技术融入教学实践的能力；组织校内外机器人竞赛活动，使参与教师在相互交流中提高，在实践探索中成长。

三是讲座。学校领导邀请专家来校讲座，进一步提高课题组成员的理论基础，并请专家进行现场指导，对涌现出的好做法、好经验，及时总结、推广；对发现的问题，面对面地进行指导帮助。有效地调动了教师的积极性，确保平台实施的顺利进行。

（三）组建机器人实验室及学生兴趣小组

由机电科组牵头组建机器人项目实验室，从机电一体化、电气自动化、电工与电子等专业学生中挑选学习成绩比较优秀同时又对机器人制作感兴趣的学生组成学生机器人兴趣小组。由指导教师编写有关人形机器人的制作指导教材，从传感器的性能到人形机器人的组装再到程序的编写，通过对兴趣小组学生进行授课，使他们逐步进入机器人科学世界。

（四）应用到一体化教学

通过兴趣小组的引导，逐渐将机器人教学向学科课程发展。随着中职院校教学改革和课程改革的实施，机器人教学走进课堂是一种必然的发展方向。面向机电一体化以及电气自动化专业高级班学生开设《机器人制作》课程，讲解人形机器人的控制板、传感器、输出设备等硬件知识以及人形机器人控制程序的开展等软件知识。

通过项目教学法，让学生在学完本课程内容后能独立组装并调试人形机器人，让学生知道如何将学习的内容应用到生产和生活实际当中，提高学生和学校的竞争能力。

四、平台建立后所获成效

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关键词：人形机器人；初中；课堂应用

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）15/16-0187-03

人形机器人的概况及应用研究

人形机器人的研究开始于20世纪60年代后期，解决人形机器人通过双足进行行走是当时的主要目标。现阶段，人形机器人主要有两个发展方向：一是追求其外形上与真实人类的各种特征相似，二是使机器人的功能更接近人类，能完成与人类相似的思维和动作。

人形机器人一般由伺服电机、控制主板、锂电池、金属框架、与控制主板相配套的软件组成，这样构建的机器人主要应用于教育领域。例如，ROBOT・X人形机器人，在机器的各活动关节的配置多达17个伺服舵机，具有17个自由度，身手自由便捷，更能完成诸如手臂后摆90度的高难度动作。控制主板类似于人形机器人的脑部，通过自身的智能编程软件便能自动地完成所有动作。锂电池为人形机器人进行活动提供了能量。金属框架类似于人形机器人的骨骼，对整个机器人起着支撑作用。由这些部件组合起来的人形机器人能在音乐的伴奏中完成起舞、行走、起卧、武术等表演，甚至还能完成翻跟斗等杂技以及各种奥运竞赛动作。

现如今，人形机器人不仅大量应用于工业技术中，也逐渐走进了课堂教学中。机器人教育是指学习、利用机器人，优化教育效果及师生劳动方式的理论和实践。人形机器人用于课堂教学，可以实现主持教学、辅助教学、管理教学甚至可以处理教学事务等诸多功能。

人形机器人引入初中教育的必要性

初中生的身心发展具备一定的典型特征，如果处理不当，这些特征势必会影响学生的学习与发展，因此教育必须与学生身心发展特征相适应。这些特征主要表现为：①在生理上，生长发育迅速，第二特征开始出现，生理上的特点要求教育不应给予学生过重的课业负担，在学习之余必须适当开展有益他们身体生长发育的学习活动。②初中生的感知日渐灵敏，记忆力有了极大发展，同时情感外露不理智，自控能力并不强，这就需要教师在课堂中注重学生综合能力的培养。

然而，与之相对，目前我国初中教育具有如下特性：①教学资源良莠不齐。由于地区、学校间的教学资源分配不平衡，学生所占据的教学资源并不统一，教学资源贫乏地区的学生可能无法接受到良好的教育。②教学模式枯燥单一。目前，在初中课堂中，教师主导的教学模式依旧是主流，学生的学习较被动。③课业负担较为沉重。在当今应试教育的巨大压力下，初中学生面临中考这一巨大负担。另外，在学校学习中，以作业为主的学习方法也使得他们小小年纪就背负上了沉重的课业负担。

因此，为了适应初中学生年龄结构特点，改变初中课堂中的陈规陋习，我们将人形机器人引入初中课堂并探究其应用效果。

人形机器人应用在教育中的特点和价值

1.特点

（1）教学性

学校应用人形机器人是为了主持教学、辅助教学、管理教学甚至可以处理教学事务，我们应按教育工作者的特殊职业要求来赋予人形机器人教育特色、具备教学特性。

（2）人机友好性

人形机器人要被师生喜爱，必须具备人形化的人机界面，只有当人机信息交流无障碍，操作使用灵巧的时候才能方便教学工作的开展。对于师生的提问和要求，需要设定程序来实现其关怀和耐心，这样，才能起到耐心教育、传道解惑的目的。

（3）高智能性

人形机器人必须具有较强的思维力、记忆力、观察力、注意力，在教学事务中，对师生的状态能及时、准确判断并迅速做出较正确的反应。

（4）多功能性

人形机器人应具有辅助教学、管理教学、处理日常事务等多种功能。

（5）专业性

人形机器人不需要做到万能，也不需要精通各个科目，它只需要精通自己被赋予的功能，具备专业特色，能够实现专门职责。此时，如果注意加强各学科教学机器人之间的协调，就能够实现人形机器人的全方位发展。

（6）安全性

机器人三原则对机器人的安全性做出了规定，安全性是人形机器人必须具备的首要特性：①不能漏电，不能因电器短路而发生毁损和爆炸。②不能程序混乱失去理智。③应有应急安全措施。

基于以上特点，我们开展了人形机器人进入初中课堂的教学活动。这一活动具备改善教学的效果、改善教师与学生的工作和学习的方式两个作用。

2.创新价值

（1）普及人形机器人知识

通过加强人形机器人教学，普及人形机器人知识，可以消除大众对机器人的神秘感，提高全社会对机器人的认识度。通过教育领域的应用，我们可以将人形机器人拓展到其他领域，促进机器人在社会各领域的应用。

（2）提高人形机器人应用能力

人形机器人应用需要具备非常高的专业水准，它涉及编程控制、管理维护、人机关系等许多有待发掘和探索的内容。作为操作者，我们必须了解人形机器人的原理、结构、功能、使用方法、注意事项，才能提高应用水平，更好地进行机器人研究。

（3）提高人形机器人研制能力

机器人的研制，依托于一大批精于多门类学科知识的专门人才，因此，需要不断学习、研究最新成果。而这一切的基础有赖于多形式多层次的机器人教育。

（4）深入开展信息技术教育

如今信息技术教育存在一系列弊端，开展人形机器人教育有助于克服弊端。一方面，避免“重软”“轻硬”、重模仿轻创新、重实践轻理论的通病。另一方面，要避免片面强调软件工具应用技能的学习而造成的程序设计思维素质培养的缺失。

3.教育价值

（1）从社会学角度看

人形机器人在教育系统中由于功能特殊，具备了教师、学习伙伴、助手等多个角色的特征，它们以此为范本，各自发挥着相应的教育作用。

（2）从文化学角度看

人形机器人教学采用了新型信息传播方式，为教学信息的传播带来了变革。

（3）从心理学角度上看

人形机器人教学可以发挥激发兴趣、促进感知、加深理解、巩固记忆等多种作用。这些作用综合起来，可以激发学生的学习兴趣，提高学生学习的效率。

人形机器人在初中课堂的应用现状

当前人形机器人在教学中主要充当五种角色：主持教学、辅助教学、单一学科教学、管理教学、事务等。

我国中小学机器人教育课程主要有：选修课、综合实践活动课（竞赛活动课）、信息技术课等。然而，人形机器人教育还是没有被足够引起重视。虽然人形机器人教育还没有正式进入教学课程层面。但目前已有许多中小学校开展了各种课外学习活动，在兴趣班中引入了机器人教学，而且从总体的调查研究来看，机器人课程也进入了我国的一些教学先进地区，如北京、上海、广东、山东、湖北、黑龙江等省市大部分学校已经开展机器人教育。与此同时，香港在初级高级课程改革中，也不断增设各种机器人课程。种种例子都表明，我国中小学机器人教育课程正迎来一个快速普及的时期。

然而经过十多年的发展，传统的小车形机器人教育遇到了难以逾越的瓶颈，因为技术的发展更新，比赛中不得通过不降低电池电压、减少电机数量等技术手段来保证比赛的公正性，机器人教学也是过多地关注硬件技术的更新，对学生创新能力的培养渐渐弱化。因此，我们也要承认国内机器人教育中的不足之处。与国外相比，我们开展的课堂形式与其相差不多，但是普及深度和广度还存在较大问题，在文化与社会积淀方面也存在着较大差距。相对来说，短期内，我们需要加强软件、硬件投入来解决软硬件投入不足问题，但从长久来看，师资力量的不足是一个更需要关注的问题。

人形机器人课堂教学在我校的开展情况

我校使用的泰山版的信息技术教材在第三册下就安排了机器人的课程，不过教材中的教学内容还是以传统的小车形机器人为主。而近几年各种电影、小说以及媒体报道中的机器人的形象都是可以两足独立行走的人形机器人，为了更好地顺应时展的潮流，2014年初，我校购买了两台人形双足机器人。经过培训后信息技术教师基本掌握了该型号机器人的使用方法，并辅导学生制作了机器人舞蹈节目，在学校元旦晚会上演出后激起了师生的学习热情。

经过一年的使用，在了解了人形机器人的基本原理和编程调试技巧后，学校将湖州爱创公司的人形机器人用于课堂教学，这款人形机器人，编程界面简单并且集成了语音识别功能，舵机控制板带有舵机保护功能，比较适合课堂教学。我校通过全面开设人形机器人课程，激发学生的学习积极性，选拔了一批优秀的学生，在2015年山东省机器人比赛中取得了优异的成绩。

总结与反思

我们要全面看待人形机器人进入初中课堂的效果：一方面人形机器人在初中教育中具备种种优势和众多教育价值、创新价值。另一方面人形机器人在教育领域的发展相对于其他领域的机器人而言起步较晚，在技术上尚未成熟，又因为未得到教育部门的足够重视，现在的发展模式依旧存在许多弊端，亟待改善。

1.人形机器人的发展处在起步阶段，技术上较为原始

世界上广泛使用的机器人主要是工业机器人，特别是面向制造业的工业机器人，工业机器人和教育机器人的发展不协调导致了其发展步调不统一，分别发展的人形机器人在各方面上都存在着一定弊端。

2.人形机器人的应用没引起教育部门的重视，宣传和引导也较乏力

随着科技的发展，人形机器人逐渐进入小学、中学和高校课堂。机器人比赛中也有众多学生参加。然而，机器人价格昂贵、维修保养费钱费力等缺点导致了现如今机器人教育无法得以大力推广，众多学校只是以课外活动、兴趣班、培训班的形式开展机器人教育活动。

3.在硬件上，资金投入不足

人形机器人的配件有别于传统的车形机器人，其主要部件舵机损坏后很难维修，购买新的部件又是一笔不菲的开销。同时，购买的各种品牌人形机器人硬件设备之间通用性较差，即使使用的是同一型号的舵机，也因为固定位置、软件等原因很难通用，希望国家教育部门尽快推出教育行业人形机器人规范，制订出统一的标准，以利于人形机器人教育事业的良好发展。

随着教育系统对教育的投入不断增加和越来越多应用于教育的人形机器人生产厂家参与到生产和竞争中，相信在不久的将来，将会改变现在只有少数学生接受人形机器人教育的现状，人形机器人可以广泛进入初中课堂，为教育模式的创新起到越来越重要的作用。

参考文献：

[1]李红，郑剑春.从机器人项目的开展与评价看中美两国机器人教育的差异[J].调查思考，2009.

[2]张剑平，.机器人教育：现状、问题与推进策略[J].中国电化教育，2006.

[3]姚艳秋，王晓光.中学机器人教学的认识与实践[J].吉林省教育学院学报，2009.

[4]彭绍东.论机器人教育[J].电化教育研究，2002.

[5]秦健崔，鑫治，李晓刚.我国机器人教育研究现状与我校校本课程建设[J].中国信息技术教育，2011.

篇5

关键词： 模拟人体手臂; 关节型机器人

Abstract: with the microelectronics technology, the sensor technology, control technology and machinery manufacturing technology level of rapid development, application field of robot gradually expand from car into other fields. In all types of robot, simulation of a human arm robot joints, with compact structure, accounting for the space is little, sports a large space etc, and is one of the most widely used a robot. Especially by flexible joints of the flexibility of the bionic robot composed in service robot and rehabilitation robots the application fields and demand more and more outstanding.

Keywords: simulation human arm; Joint robot

中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：

1、引言

近20年来，气动技术的应用领域迅速拓宽，尤其是在各种自动化生产线上得到广泛应用。电气可编程控制技术与气动技术相结合，使整个系统自动化程度更高，控制方式更灵活，性能更加可靠；气动机械手、柔性自动生产线的迅速发展，对气动技术提出了更多更高的要求；微电子技术的引入，促进了电气比例伺服技术的发展。现代控制理论的发展，使气动技术从开关控制进入闭环比例伺服控制，控制精度不断提高；由于气动脉宽调制技术具有结构简单、抗污染能力强和成本低廉等特点，国内外都在大力开发研究。

2、气动技术发展状况及优缺点

气动技术是一门正在蓬勃发展的新技术，气动元件是气动技术中最重要的组成部分，用气动元件组成的传动和控制系统己广泛应用于国民经济各部门的成套设备和自动化生产线上。气动技术是以压缩气体(例如压缩空气或惰性气体和热气体)为工作介质进行能量和信号的传递，从而实现生产过程自动化的一门技术，它包含气压传动和气动控制两方面的内容。

气动技术的发展历程，是从单个元件到控制系统，从单纯机械系统到机电一体化的复杂高科技产品的历程。

人类对空气进行利用，以其为传递能量的介质可追溯到几千年以前。但真正对其性质和基本原理进行系统的研究也是从本世纪开始，形成以气压传动系统动力学和气动控制理论为主要内容的一门学科--气动系统理论。

目前，气动和液压是两种较为普遍应用的传动和控制方式，两者有许多相同点，也有许多不同点，气动技术真正成为全世界各个工业部门所接受并广泛应用，是由于日益迫切的生产自动化和操作程序合理化的需要，也由于气动技术具有以下许多优点:

(1)气动技术以空气为工作介质，空气随处可取，且粘性小，在管内流动阻力小，便于集中供气和远距离输送。因而，大多数工厂有方便的压缩空气气源。作为工作介质的压缩空气的物理性质，是气动技术在广泛的各种应用具有安全、方便和费用低的优点。压缩空气没有产生火花的危险。因此，它适用于有易燃或爆炸潜在危险的工矿。

(2)气动元件机构简单，价格低廉，用过的空气可向大气排放，处理方便，不必使用回收管道。

(3)气动系统清洁，即使有泄漏，也不会像液压系统那样污染产品和环境，不受电磁干扰，电子系统则有之。

(4)气动系统维护不复杂，也不需要特殊的培训和实验设备。

(5)适应性强，现有的机器可方便的改为气动传动，气缸可以直接安装在要求出力的地方。

(6)便于进行能量储存，可以进行应急或系统需要用。

(7)气压传动本身有过载保护性能。气动执行元件能长期在满负荷下工作，在过载时自动停止。

(8)气动元件运动速度高，普通气缸的运动速度一般为0.05~0.7m/s，有的高达1~3m/s，高速气缸可达15m/s。

调查资料表明，目前气动装置在工业自动化装备中占很重要的地位。

当然，气动技术也有其缺点:

(1)压缩空气需要进行除尘、除水处理。

(2)空气的可压缩性使系统效率低，且使气动系统的稳定性差，给位置和速度的精确控制带来很大的影响。

(3)系统运行时排放空气的噪声较大。

(4)气动信号的传递速度远比电信号低，而且有较大的延迟和失真，因而气动控制技术不宜用于高速传递和处理信息的复杂系统，而且气动信号的传送距离也受到限制。

尽管气动技术上有一些缺点，但它的优点还是主要的，所以气动技术能在各个工业部门中得到日益广泛的应用。而气动元件更是一种经济实用的机械化、自动化的理想元件。现在，气动技术和电子电器、液压技术一样，都成为自动化生产过程的有效技术之一，在国民经济中起着越来越大的作用。气动技术由风动技术及液压技术演变、发展而成为独立的技术门类不到50年，却已经充分显示出它在自动化领域中强大的生命力，成为二十世纪应用最广、发展最快，也最容易接收及重视的技术之一，气动技术己成为各个行业不可缺少的一部分。在国外，气动被称为"廉价的自动化技术"。

3、机械手的系统工作原理及组成

机械手的系统工作原理框图如图1-1所示。

图1-1机械手的系统工作原理框图

机械手的工作原理：机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下，采用液压传动方式，来实现执行机构的相应部位发生规定要求的，有顺序，有运动轨迹，有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置.

(一)执行机构

包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。

1、手部

即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺寸。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多，常用的有：滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。

2、手腕

是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势)

3、手臂

手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置。工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、液压缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如气压、液压或电机等)相配合，以实现手臂的各种运动。

4、立柱

立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联系。机械手的立柱因工作需要，有时也可作横向移动，即称为可移式立柱。

5、机座

机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。

(二)驱动系统

驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的。它由动力装置、调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统有气压传动、 液压传动、机械传动。

(三)控制系统

控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。该机械手采用的是PLC程序控制系统，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间)，同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。

(四)位置检测装置

控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置.

4、机械手的整体设计方案

对气动机械手的基本要求是能快速、准确地拾-放和搬运物件，这就要求它们具有高精度、快速反应、一定的承载能力、足够的工作空间和灵活的自由度及在任意位置都能自动定位等特性。设计液压机械手的原则是:充分分析作业对象(工件)的作业技术要求，拟定最合理的作业工序和工艺，并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性，定位精度要求，抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等，从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求;尽量选用定型的标准组件，简化设计制造过程，兼顾通用性和专用性，并能实现柔性转换和编程控制.本次设计的机械手是通用液压上下料机械手（如图4-1所示），是一种适合于成批或中、小批生产的、可以改变动作程序的自动搬运或操作设备，动作强度大和操作单调频繁的生产场合。它可用于操作环境恶劣的场合。

图4-1机械手的整体机械结构

5、总结

工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。本文从气动技术的发展开始分析，通过对机械手的系统工作原理的总结与分析，最终提出了机械手的整体设计方案。

参考文献:

[1] 徐炳辉.气动手册[M].上海科学技术出版社，2005.26~28.

[2] SMC(中国)有限公司.现代实用技术[M].北京：机械工业出版社，2005.36~37.

[3] 隋立明， 张立勋.气动肌肉驱动仿生关节的理论分析[J].机床与液压，2007, 35(6):218~219.

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[5] 王雄耀.近代气动机器人(气动机械手)的发展及应用[J].液压与气动技，1999, 12(5):13~16.

篇6

关键词：模块化；柔性制造系统；实验室；方案；特征；范围

同济大学职业技术教育学院从1997年起承担了中德两国政府签署的职教师资培养的合作项目，项目合作期限共八年，分三个阶段执行。现设有机械工程及其自动化、电子与信息工程、土木工程、工商管理四个职教师资本科专业，生源主要是职校和大专的优秀应届毕业生。学院同时还是上海市和全国中、高等职业教育师资重点培训基地以及中德职业教育师资培训中心。

根据中德合作项目要求，学院按中德双方共同开发、制定的培养模式、教学计划与大纲，培养集专业知识和技能及师范教学能力于一身的复合型职业教育高级人才。在职教师资培养过程中，学院借鉴和引进德国职教师资培养的教育思想与教学方法，特别注重对学生专业技能的培养与训练，大力加强专业实验室的建设。

一、现代化教学设备的引进

传统的工程学科教学中，通常做法是各门课程单独传授，学生很少有机会了解各种技术在实际工程中是如何被综合性应用的。学生在学习专业课程时，每门课程虽然都有相应的实验，但这些实验都是各自独立进行的。在很多情况下，实验中所使用的设备和器件很多都是实验室专用的，与工业生产中所使用的实际设备和器件有着较大的差异。自动化技术是一门融机械、电气、电子及计算机等技术于一体的综合技术，在这种技术中，不同领域和层次的知识与能力融会在一起。与其他工程领域相比，在自动化生产中所使用的生产设备都是资金密集型的。因此，一方面，一般教学或培训单位是没有经济实力专门为教学购置真实的、昂贵的自动化生产系统的；另一方面，拥有自动化生产系统的企业，因经济原因而不愿将其作为实训设备给学生使用。这样，学校在传授自动化技术时，只能用模型或采用计算机仿真作为一种弥补的手段，但采用模型或计算机仿真的手段，学生无法学到真实生产系统所需的知识。从某种意义上说，这样培养出来的学生是“半成品”，学生走上工作岗位后，面对实际的工业生产设备、器件仍然感到陌生，需要经过较长的工作岗位适应期。

同济大学职教学院在职教师资培养过程中，充分地认识到了上述问题。为使机械工程及其自动化专业方向的职教师范生在学习过程中，有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中，为他们走上教学岗位后应用这种新的教学理念打下基础，学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外，正在筹建一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中，将开发一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统，由同济大学和德国技术合作公司 (GTZ)共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面：一是系统组成具有开放性，系统中不同生产厂家的设备可相互兼容，便于以后扩展；二是实验室资源具有开放性，实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员，做到资源共享，扩大受益面，使得高投资的设备取得尽可能大的社会效益。

二、模块化柔性制造系统的配置

建成后的模块化柔性制造系统，应该能够完成不同形状和结构尺寸零件的加工。现计划在该系统中加工制造东方明珠电视塔模型、国际象棋等，从毛坯进来直到成品制成的所有工序都要在该系统中完成。为了达到这些工艺要求，系统集成了下列主要功能模块：

(一)切削加工工位

该工位由一台数控车床和一台数控铣床组成，能完成车、铣、钻的切削加工任务。数控装置采用的是具有开放性和兼容性的通用PC机，操作键盘为标准的PC机键盘，操作系统为WIN95／98／2000／ME／ NT4.0／XP，采用图形操作界面，具有人机对话编程功能。在这两台机床上可以选用手动、半自动、全自动数控加工方式，学生在工位上可以学习编制数控程序、操作和调整数控机床。

(二)上、下料工位

在该工位上配置一台Eshed公司的五轴机器人，通过在线模块，可以将PC机上编好的程序直接传送到机器人控制器中。学生在该工位上可以学习机器人编程语言，并学习如何操作使用机器人。

(三)仓储系统

仓储系统采用的是一个四层28个库位的立体高架仓库，共分三个区域，分别用于存放毛坯、半成品和成品零件，同时配备一个物料搬运机械手。

(四)柔性物料输送系统

在各个工位之间零件的传输，是由一个环形的可按需拼装的传送带和有轨输送小车完成的，该传送系统具有零件的传送、交换等功能。

(五)监控系统

每个自动工位都配备一个可编程控制器，各自动工位之间是通过工业局域网络(如Profibus)相连接的，由一台PC机实现系统的协调控制。为了实时监控系统中每个自动工位的工况，在这台PC机上还可实时显示各自动工位的工况信息。

转贴于 三、模块化柔性制造系统的特性

在综合性的专业实验室里，主要传授与实践有关的教学内容和实际的操作技能，在建立综合性的专业实验室时，必须考虑到使学习的内容与劳动过程紧密相关。因此，所要建立的模块化柔性制造系统具备了下述重要特性：

(一)工业标准化特性

在系统中绝大部分的设备和器件都符合工业标准，尽可能不使用过分简化了的教学设备与器件，使学生可以在一个能反映真实生产过程的系统中学到专业知识与操作技能。

(二)模块化特性

系统被设计成具有模块化的特性，也就是系统中的每个功能部件都能独立运行，重要的功能部件应该是分布式控制的。在学习过程中，学生不仅可以对各个功能部件进行操作，而且还可以根据不同的教学内容增减功能部件，功能部件的增减同时又不影响系统中其他功能部件的运行。

(三)结构的开放性和兼容性

由于电子技术、信息技术和自动化技术的快速发展，所建系统必须与变化了的技术要求相匹配。在设计该系统时，我们充分考虑了其硬件结构与软件系统的开放性和兼容性，使得组成该系统的设备不仅能与当今其他设备相组合和匹配，而且还具有进一步开发的可能性，为将来技术更新留有余地。

(四)学习的实践特性

学生在综合性的专业实验室中学习时应该具有创造性劳动的可能性，也就是允许学生对某些设备进行拆装、更改，以使他们能够真正学到生产实际所需的专业技能。在该系统中采用的元器件虽然是工业用的，但是，在设计这些元器件时已经充分考虑到了拆装的方便性。所以，学生能较容易地把建好的系统重新拆开，然后再组装起来，而且还可以通过增减器件来对系统的配置进行重构。

(五)现代教学特性

在现代职业劳动中，劳动组织形式是以小组劳动为特征的，在职业技术教育中，学生在学校就应该了解并习惯于这种劳动组织形式。模块化柔性制造实验系统为学生提供了这种可能性，这是因为每个功能部件都能独立运行，各功能部件又通过局域网络相连接，通过协调控制连成一个系统。当学生在该系统中学习时，可以将“构建系统”作为一个学习课题，先构思出整个系统的方案，然后各小组分别对各功能部件进行设计、安装、编程和调试。在各功能部件调试通过之后，将组合系统进行整体调试。在整体调试通过之后，再对系统进行评价，最后，整个学习课题才算完成。

学习的任务是以课题的形式出现的，学生参与了从整体构思、设计直至安装、编程、调试、评价的所有学习过程，这样的学习过程符合行为导向和创造导向的教学思想。学生在这样的系统中学习，除了能学到有关专业知识和技能外，还能培养包括独立工作能力、决策和判断能力在内的个人能力，以及包括协作能力、交往能力以及强烈的责任心在内的社会能力。

四、模块化柔性制造系统的适用范围

(一)学习内容

在该模块化柔性制造系统中，可以进行下列单项或多项内容组合式的教学与培训：

数控机床操作、编程和加工功能扩展重构以及数控机床精度检查及调整

机器人的操作、调整、编程和保养

数控机床和机器人的联机

仓储管理

传送带调整、重构和编程

传送带与仓库以及各工位之间的联机

工件检验和质量管理

计算机网络

电子、电气、气动等的安装

复杂系统的调试、维护、保养和故障查找

编制教学软件并制作新的教学媒体

(二)适用对象

由于该系统与一般的实验设备相比价格较昂贵，而且从技术的角度看系统比较复杂，所以如何充分、合理地使用好该系统是非常重要的。建成的综合性的自动化专业实验室将成为开放性实验室，主要面对下列学习对象：

1．本学院的学生。主要是已经学过专业基础课的机械工程及自动化、电子与信息工程等专业不同竿级的学生。

2．同济大学其他院系的学生。为了实现资源共事，可以让本校其他院系需要做机电一体化实验的学生共同使用该实验室。这样不仅可以提高设备的利用率，而且可以增进院系之间的合作交流。

篇7

今年的中国儿童青少年威盛中国芯HTC计算机表演赛（以下简称表演赛）是由工业和信息化部、国家卫生和计划生育委员会、中华全国妇女联合会、中国残疾人联合会、中国优生优育协会、中国科学技术协会、中国儿童少年基金会、中国关心下一代工作委员会共同主办，中国优生优育协会培训工作委员会和威盛电子共同承办，并由威盛电子和HTC共同赞助的赛事活动。

今年已经是表演赛第25个年头，这20多年来参赛的选手超过50。万人，参赛的青少年不仅通过参加各种丰富有趣的赛事项目掌握了计算机的应用技能，还逐渐培养了浓厚的学习兴趣，了解了许多前沿的科学知识，对于儿童青少年教育发展和人才培养，这对于计算机普及教育，起到了重要的推动作用。

在威盛电子和HTC技术的支持下，表演赛始终以最新的IT为支撑，实现了在线培训、在线交流、在线比赛。比赛平台不断进行更新、升级，逐步建立起多条件、互动性、即时性、综合性较强的新应用模式，并逐步向云计算数字平台迈进。

20多年来，表演赛不仅规模在不断扩大，而且作为一个信息化人才培育基地，赛事内容也保持着前瞻性和实时性，集结了各种先进的科技理念和社会热点元素，如网络搜索、Scratc制作赛、3D仿真机器人、信息安全对抗、手机应用开发等。

值得一提的是，今年的比赛还加入了时下最流行的VR项目，让选手可以将自己的创新想法植入到更大的平台当中。所有的这一切都是为了培养优秀的具有较高计算机水平的小选手，从而全面培养孩子们观察生活、积极思考的综合计算机实际应用能力，帮助他们实现知识技能的有效转化，为社会培养更多的有用人才。

威盛集团董事长陈文琦在表演赛颁奖典礼上发表致辞，表示表演赛将始终以信息化普及教育为宗旨，凭借威盛在科技领域的研发和技术优势，推动高素质信息技术人才的培养。表演赛全国组委会主任、中国优生优育协会会长秦新华对今年表演赛的工作进行了总结，并以丰富的数据、图片等资料展示本届表演赛做出的创新和改变。

培养小创客

今年5月国务院印发的《国家创新驱动发展战略纲要》指出：“鼓励人人创新。推动创客文化进学校，设立创新创业课程，开展品牌性创客活动，鼓励学生动手、实践、创业。支持企业员工参与工艺改进和产品设计，鼓励一切有益的微创新、微创业和小发明、小改进，将奇思妙想、创新创意转化为实实在在的创业活动。”

表演赛为了贯彻国家政策，顺应社会发展潮流，特别增设了创客挑战赛项目，为参赛青少年选手提供了一个展示自我、提高创新能力的新窗口、新平台。

从今年年初，表演赛组委会就开始从创客教师培训、未来教室建设、搭建创客挑战赛赛事平台等三个方面着手，全面展开创客教育普及推广工作。教师培训项目截止到表演赛闭幕，已经在全国二十余个省市完成百余场活动，受益教师达数万人。表演赛在全国范围内设立了多个数字营未来教室，这些未来教室成为师生共同的创客活动基地。

VR亮相创客挑战赛

VR可以说是今年最火的科技产品，从硬件到软件，VR所到之处受到了投资者、开发者、消费者的热捧。HTCVive正是VR大军中重要的一股力量。在本届表演赛中，HTC Vive中国区总经理汪丛青向到场的青少年选手展示了虚拟现实在教育、工业等产业中发挥出的重要作用，并展现出虚拟现实所带来的精彩空间。

虚拟现实设备对于教育的贡献在于为学生提供了一个独立的空间，能够让学生以不同的角度来看世界，改变人类对事物的认知角度。表演赛也顺应科技发展潮流，建设了虚拟实验室项目，利用VR技术向孩子们展现更加不可思议的世界。

作为今年比赛的重点赛事项目，创客挑战赛于8月7日8：30在北京航空航天大学体育馆正式打响，来自全国多个地区的54支队伍通过分赛区层层选拔会师于此并展开激烈角逐。在比赛现场，参赛队伍需要根据现场公布的主题进行作品的制作。选手们根据比赛主题，专注思考与互相讨论制定作品设计方案，多人配合共同制作出让人眼前一亮的创客作品。

本次创客挑战赛鼓励选手通过校园已有的设备器材与开源硬件相结合，在其外观、功能等各个方面进行再设计制作，创造出全新的智能校园用品，让校园生活变得更加丰富多彩。

除了创窖挑战赛，本次表演赛还包括网络基础赛、多媒体制作赛和高端赛等其它赛事项目，它们在内容上始终保持了前瞻性和实时性，并集结了各种先进的科技理念，全面培养青少年信息技术应用能力，帮助他们实现知识技能的有效转化。

智能装置成大热门

在本次表演赛的获奖作品中，广东东莞市松山湖实验中学的创客参赛团队作品“智能学生宿舍及走廊装置”最受评委和其他参赛选手的瞩目。它的设计初衷是解决学生宿舍灯光和风扇的自动调节，以及安防等方面的问题。

“智能学生宿舍及走廊装置”满足了学生宿舍可以手动调节灯和风扇的需求，可以通过红外遥控对灯和风扇进行控制，还有人体感应智能点亮的走廊灯，具有安防功能，当宿舍温度过高或存在有毒气体时，宿舍内的报警装置会启动。来自史家胡同小学一队的“植物保姆”作品也获得了评委们的关注，它是通过对土壤的穸鹊然肪辰行智能检测，让自动化系统为植物浇水。

“智能送饭机器人”也非常有意思，它最大的亮点在于能够实现路线循迹、实时监测并显示饭菜温度，能够大幅缩短饭菜运输时间。在讲到为什么要设计“智能送饭机器人”时，来自北京市的小选手讲道：“我们做这个作品主要是因为学校班级较多，午餐时间饭菜需要从地下一层的餐饮部运送到各班级。我们想缩短饭菜运输时间，就设计出了这样一台智能送饭机器人。”。

篇8

关键词：世界技能大赛；项目设置；发展

世界技能大赛（World Skills Competition，WSC）始于1947年在西班牙举办的全国技能大赛，最初由时任西班牙青年组织主席奥拉索发起，旨在证明职业培训的有效性。结合来自现代奥林匹克运动会的灵感，奥拉索联合西班牙培训中心等部门，发起了首届全国技能大赛。随着时间的推移和赛事影响力的扩张，世界技能大赛为职业教育和培训做出了不可磨灭的贡献。

一、世界技能大赛发展的四个阶段

（一）尝试阶段

1946年，第二次世界大战刚刚结束，西班牙经济开始复苏，工业的发展也促进了技术工人数量的急速增加。1947年，4000多人参加了西班牙全国技能大赛，在当时引起了很大的轰动，并吸引了很多技能领域的专家、政府官员和学者的关注。由于语言、历史和文化的相似性，西班牙有意与一些国家联合举办一个国际大赛，但最初并没有得到这些国家的认同，只有葡萄牙对这个项目感兴趣。1950年，西班牙培训中心董事比达尔借鉴并发展了奥拉索的理念，发起了第一届伊利比亚比赛，共有来自西班牙和葡萄牙的12名高技能工人参加。全球职业大赛初现雏形。

（二）成长阶段

欧洲国家的一些学者和专家受邀对伊利比亚比赛进行了观摩，对这个理念产生了很大的兴趣。1953年，在西班牙的邀请下，德国、英国、法国、摩洛哥和瑞士第一次参与西班牙全国技能大赛。这些国家的加入让大赛更富挑战性，也更具有吸引力和影响力。

（三）扩张阶段

1954年，第一个由参与国的政府代表和技术代表共同成立的技能大赛组委会成立，旨在为技能大赛设定竞赛规则。在这一时期，技能大赛的影响力逐渐扩大，大部分欧洲国家都有选手积极报名参与。当时的比赛对参赛者的年龄没有限制，组委会接纳所有人员并为他们提供展示技能的平台。由于德国和瑞士的参与（德国和瑞士的职业教育培训系统成熟较早），双元制职业教育系统对西班牙组委会有很大的影响，而德国和瑞士选手在技能大赛上取得的成功也体现了双元制系统的成功。

（四）成熟阶段

1958年世博会期间，第七届国际职业培训大赛（后改名为世界技能大赛）在比利时布鲁塞尔举行，一年之后又在意大利摩德纳举行。比赛地点不再限于西班牙，而扩展到了欧洲其他国家，这也说明这一比赛开始真正走向世界。1970年，国际职业培训组织（后改名为世界技能组织）开始席卷亚洲，技能大赛在日本的东京举行，后来也在亚洲的其他国家和地区（如韩国、中国台湾等）举办。由于该组织对世界所有国家开放，比赛也将新的知识和技能传播到职业教育和技能培训的各个领域。

（五）稳定阶段

作为世界技能组织的发源地、技能大赛的创始国，西班牙已举办11届比赛。1976年以前，西班牙承担所有比赛费用；从1976年开始，组委会将部分权利转交给主办国，一部分费用也由主办国承担。自此，世界技能大赛在世界范围内得到宣传，主办国的技能推广权利、特色技能展示以及巨大的商业利益让各国趋之若鹜，一些国家和城市开始申办该赛事。为了提高大赛的质量以及选手的水平，大赛从开始的不定期举行到1989年开始改为每两年举办一次。目前，世界技能大赛有61个国家（地区）参与，且参与的国家不断增加。

二、近十年来比赛项目设置的变迁

世界技能大赛竞赛项目设置的依据是职业的发展情况，并具有一定前瞻性和引领性。2001～2013年，从世界技能大赛项目的变迁可以看出，变化基本遵循如下规则：评判分数中客观分数的比重增加；从鼓励个人参赛到鼓励团队参赛；从传统技能到现代化技能的转变；从单一技能到综合技能的转变；从基于培训系统的技能到基于工作坏境的技能的转变。总体来看，世界技能大赛从最初的不成熟慢慢走向成熟，比赛项目在数量和质量上都有了大的提升（见表1），对具体的技能操作定义越来越精细，参加国家以及参赛人数都呈上升趋势。这不仅反映出世界技能组织影响力越来越大，也说明大赛对技能水平的提升和技能人才的培养起到了一定促进作用。

现在的世界技能大赛既有机电一体化、飞机维护、模具制作等高端科技项目，也有移动机器人、网络系统管理、网站设计、企业IT软件解决方案等新兴职业，同时兼顾焊接、印刷、汽车喷漆、砌砖、木工、插花、烹饪、美容美发、护理等传统工业和现代服务业项目，将传统职业技能项目与高端前沿项目有机结合起来。世界技能大赛项目须包含至少以下3项元素，其中设计能力和制造能力是不可或缺的[1]。

自2009年，比赛项目开始划分为运输及物流 、建筑及建筑技术、制造和工程技术、信息和通信技术、社会及个人服务业5大板块，在项目划分上兼顾了企业生产需要和社会生活需要的大多数技能项目。而且除了对年龄做了限制（除了飞机制造等大型项目，其他参赛者均需在22岁以下），没有进行其他分组设置。从近6届的比赛项目来看，除了项目数量发生了变化，大赛还对项目进行了分类、增删或升级：一部分比赛项目随社会的发展需求而被取消，一部分则因社会发展需要而被添加进来，另一部分项目则随着技术和材料的开发进行了转型升级（见表2）。归结起来，比赛项目变化主要有以下几个方面。

（一）技能精细化

技能精细化其中的一个体现是石雕到建筑石雕的细化。石雕主要包括园林雕塑、建筑雕塑、雕像、石雕工艺品几大类，而建筑石雕是以建筑装饰为主要功能的各种石雕，如石牌坊、石门、石柱、柱石、建筑装饰雕刻、石桥等，历史悠久，最早可溯源至中国汉代。2009年世界技能组织将技能比赛项目分为6大类后，建筑类和艺术类自成一派，石雕技能项目便具体化为建筑石雕。

（二）材料绿色化

材料绿色化其中的一个体现是国际大政策变化导致铅管工比赛的终结。第五届世界环保大会于2012年8月31日至9月2日在北京召开，大会以“引领经济繁荣的未来动因：绿色与可持续发展”为主题。世界环保产业的发展已经成为大趋势，如今，建筑领域也面临着思想变革：绿色建筑逐渐登上房地产商的宣传手册，建筑材料环保化趋势明显。据悉，目前铅热稳定剂在美国已被禁用，欧洲也正在制订相关的禁用条例，有机锡热稳定剂已在美国全面取代了铅热稳定剂。这些变化在世界技能大赛中也得到了体现：早在2009年加拿大举办的赛事中，铅管工项目就从比赛中消失了，这也说明大赛一直都与国际趋势保持一致，走绿色环保的可持续发展路线。

（三）领域扩散化

领域扩散化其中的一个体现是，比赛与社会对市场的认可度保持一致导致工业控制项目的转移。在伦敦举行的2011年世界技能大赛中，工业控制从建筑行业大类转移至制造和工程技术大类。随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，传统的控制领域正经历一场前所未有的变革，开始向网络化方向发展。这次工业控制系统网络化浪潮拓展了工业控制领域的发展空间，带来了新的发展机遇。企业为了实现生产、经营、管理的最优化，将工业控制引入到制造和工程技术领域，与此同时，现在国内大部分高校将工业控制专业设置在机械工程类学院。

（四）项目市场化

项目市场化其中的一个体现是，市场的需求变化促使2013年比赛增加了塑料模工程项目。增加项目的背景就是塑料包装及塑料包装产品在市场上所占的份额越来越大，特别是复合塑料软包装，已经广泛地应用于食品、医药、化工等领域，随着经济的发展，各行各业对塑料薄膜的市场需求不断上升。

（五）推广特色化

推广特色化其中的一个体现是，主办国的技能推广特权催生移动机器人项目。日本的移动机器人技术已经达到世界顶尖水平，因此在日本静冈举行的2007年世界技能大赛就增加了移动机器人技术这一主场优势项目，并成为接下来几届大赛中的热点竞赛项目。这不仅把日本的机器人技术推广到了全世界，也体现了全球自动化技术的发展走向。

（六）主题国际化

主题国际化其中的一个体现是，为了呼应国际热点议题，与可持续发展主题保持一致，在2013年的竞赛项目中增加了环境科学，其原因就在于环境保护是当今世界各国人民共同关心的重大社会经济问题，也是科学技术领域的重大研究课题。这充分说明世界技能大赛是站在全球的角度，用科学的眼界和手段来推进职业教育与培训的发展。

三、对我国技能竞赛的启示

2010年，中国大陆正式加入世界技能组织，并于2011年10月首次组团参加了在英国伦敦举行的第41届世界技能大赛，派出6名选手参加了数控车、数控铣、CAD机械设计、美发、网站设计、焊接6个项目的比赛，比赛总平均分在51个代表团中排名第二，获得1枚银牌、5个优胜奖。虽然取得了不错的成绩，但比赛过程中也可以看到我国参赛选手的不足之处，进一步反映出我国在技能赛事举办方面仍有提高空间。

（一）满足社会需求，体现普及性。

我国技能大赛的比赛项目近年来大幅增加，但部分普及性强的项目并未纳入比赛。在项目开发方面，我们可以借鉴世界技能组织的做法，多途径选择技能项目。如世界技能大赛的测量绘图全部源自AutoDesk公司在美国和加拿大的企业产品，具有非常大的普及性。竞赛项目的多样性发展有利于技能人才的全方位发展。

（二） 符合发展趋势，体现先进性。

我国应及时更新技术类竞赛内容和技术说明，对工具和材料的要求应尽量与世界发展方向保持一致，在评判标准方面也应与时俱进。如工业设计项目可参照ISO标准，开发新的项目，考察参赛者对新科技手段的应用能力。

（三）全面发展个性，体现创新性。

在一些现代项目中，应该重视对选手创新意识的考察，例如形象设计、服装设计、烹饪项目等；在评判标准方面，应当对主观分数和客观分数赋予适宜的权重，不仅要符合世界对创新人才的要求，也要与世界技能标准接轨。

（四）发扬民族文化，体现特色性。

我国有众多值得发扬和传承的民族文化，另一方面，世界技能大赛鼓励主办国推广特色技能项目，所以我国也可以考虑由不同的城市举办技能竞赛，并结合当地的特色资源，开发特色技能竞赛项目，这样做不仅可以传播我国优秀的中华传统文化，也有利于发展我国在世界比赛中的优势项目。2012年在天津举办的全国技能大赛，中职组的手工制茶项目和高职组的中药传统技能项目就代表了一个很好的方向。

四、总结

世界技能大赛的发展已经历了数十载，对各国职业教育起到了一定推动作用。对世界技能大赛的竞赛项目和竞赛操作内容的分析，及对其技能项目变迁的研究，可以为我国技能大赛的开展提供借鉴。作为一个新加入该组织的发展中国家，我国更要充分利用这些资源和平台，结合自己的特色，大力发展职业教育，切实开展技能竞赛。全国技能大赛是专业覆盖面最广、参赛选手最多、社会影响最大的国家级职业院校技能赛事，应在各个方面与国际先进技术和世界技能大赛接轨。

参考文献：

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波音与空客母公司欧洲航空防务与航天集团（EADS）的股价均下跌逾2％，这是因为投资者担忧澳航取消订单可能预示着更广泛的趋势。澳航8月23日表示，该公司已取消了订购波音旗舰飞机――787―9梦幻客机的“坚定承诺”，因为这家澳大利亚的旗舰航空公司把重点放在加强其资产负债表上，以应对全球经济不确定的前景。

澳航首席执行官艾伦・乔伊斯（Alan　Joyce）表示，Boeing787是一种性能卓越的飞机，依然是澳航未来的重要机型。然而，一些人士认为由于全球经济形势高度的波动性和不确定性，无法针对新财年提出任何盈利指引。但澳航正采取措施，力争使其国际业务在三年内重新实现盈利。

中兴通讯：难逃“华为困境”？

FT中文网讯中兴通讯8月22日公布了自六年前上市以来的最大净利润降幅。按出货量计算，该公司是全球第五大电信设备生产商。导致净利润下滑的主要原因包括全球电信基础设备采购进度迟缓、手机价格战以及在西方国家市场的发展受挫。

中兴通讯第二季度净利润较上年同期下滑85％，至9400万元（合1480万美元）。今年上半年净利润较上年同期下降68％，为2.45亿元，与该公司上月的盈利预警一致。此前其他主要电信设备生产商公布的一连串中报业绩同样疲软。华为今年上半年营业利润同比下滑22％，该公司是中兴通讯在中国国内的主要竞争对手

中国面临钢铁生产怪象

华尔街日报讯钢铁价格目前正在走软，但中国钢铁厂仍在扩大生产，这不禁让那些原本就为钢铁行业担心的分析师愁上加愁该行业可能面临价格暴跌的情况。

以10天为一周期追踪钢铁产量的最新一轮行业数据显示，8月初中国钢铁产量增加了1.1％，打破了外界认为该国钢铁产量将下滑的预期。受该数据影响，分析师野村（Nomura）报告说，他们对此十分担心。之前他们预测中国钢铁产量会出现5％的下滑，该数据确实非常令人意外。

以上数据出自中国钢铁工业协会（China　Iron&Steel　Association），该协会进行数据统计时，使用了70％的会员的实际数据，同时对非会员的钢铁厂的产量进行了估计。有关实际钢铁产量的出入一直是中国钢铁工业协会和中国国家统计局过去争执不休的一个话题。野村说，中国小型炼钢厂可能已经缩减了生产规模，但中国钢铁工业协会没有合理考虑到这些工厂的减产。然而一种更不祥的可能性是，中国钢铁生产商不愿减慢生产速度，尽管需求出现疲软。

苹果诉三星侵权获胜

英国《金融时报》讯苹果三星侵犯了自己的设计和技术专利。判决称，三星侵犯了苹果声称受到侵犯的大部分设计和技术专利。这项判决宣布之际，正值库克接替苹果公司联合创始人、于去年10月去世的史蒂夫・乔布斯（steve　Jobs）出任首席执行官一周年。苹果（Apple）首席执行官蒂姆・库克（Tim　Cook）借8月24日针对主要竞争对手三星赢得全面胜诉之机，鼓舞员工士气，为公司在未来数周推出关键产品打气。

但三星坚称，这起裁决“不应被视为苹果取得的胜利。”三星在回应判决时表示：“这会减少人们的选择，打击创新，并可能导致（消费者）付出更高的价格。”苹果最新季度财报显示，iPhone销量出现疲软迹象，因为客户被三星的旗舰产品GalaxyS3所吸引。

美国企业支出计划暗示制造业疲弱

路透社讯7月美国企业连续第二个月削减支出计划，显示制造业未来增长将放缓，

美国商务部日前公布的数据表明，明年财政政策收紧的可能性以及欧债危机所致的不确定性，拖累到美国经济。

这使得部分分析师考虑调低对美国经济增长的预期，并促使交易者增加对美国联邦储备委员会（美联储）出台更多货币刺激措施的押注。“未来数月的资本支出将呈现非常疲软的趋势，”道明证券高级分析师Millan　Mulraine表示，“在财政前景及欧洲形势更趋明朗前，经济复苏不太可能获得足够的动力，以变得自我维持。”

美国7月扣除飞机的非国防资本财订单萎缩3.4％，6月修正後为下滑2.7％。路透访问的分析师此前预估为增长0.7％。作为企业投资计划的风向标，该指标一直备受关注。这种疲软态势也显现在发货数据上，这可能支持美联储在下个月推出更多货币宽松措施。

山东重工谈判入股德国叉车制造商凯傲

FT中文网讯高盛旗下公司GoldmanSachs　Capital　Partners以及Kohlberg　KravisRoberts正在与山东重工集团（ShandongHeavy　Industry）就一项股权出售交易进行谈判。如果交易达成，将成为中国对德国企业规模最大的一笔投资。

据知情人士透露，这两家私募股权公司正在考虑以约7亿至8亿欧元的价格出售德国叉车制造商凯傲集团（KION　Group）25％的股份，作为后者一项资本募集计划的一部分。该交易将有助于凯傲在至关重要的中国市场扩张，并使山东重工集团有机会借鉴凯傲在工业车辆领域的制造经验。相关谈判在数月之前就已展开，现已进入后期阶段，但并无保证一定能够达成协议。

第八届中国（天津）国际装备制造业博览会举办

本刊讯第八届中国（天津）国际装备制造业博览会8月21日在天津举行。本届展会由天津市经济和信息化委员会、天津振威展览有限公司联合主办，吸引了来自全球加多个国家和地区的650余家参展企业，展位1200个，展览总面积突破3万平米，参观的专业观众超过5万名。其中，世界机床行业排名前20强有6家，世界500强企业有11家；同时，还吸引了大量的国内外采购商光临展会。

本届制博会作为国内装备制造业领域的三大制博会之一，对促进天津市装备制造业加快发展、强化装备制造业聚集效应、提高装备制造水平、开展技术交流与贸易往来起到了积极的推动作用。

九江船舶制造业跻身长江三强

本刊讯近年来，九江市充分依托产业优势和港口条件，以江联造船公司为龙头，大力发展船舶制造业及其配套产业，不断延伸产业链，全力打造百亿产业方阵，建设江西省船舶制造基地。截至目前，全市已有船舶制造企业15家，其中规模以上企业8家，船舶配套企业8家，船舶生产能力达到110万载重吨，九江市船舶制造业已跻身长江流域造船基地前三强。

位于瑞昌市码头镇的江联造船公司是重点船舶生产企业之一，目前已形成设计建造20000载重吨以下各类船舶的能力。

制造业将迎来3D打印时代

华商晨报讯美国一公司CEO做了一个极富洞察力的科技设计演讲，简而言之，他想建立一个3D打印机，可以在一天内打印出一套房子，而且是在20小时内。南加州大学百若克教授是这个理念的支持者。

从演示视频可以看出，这个巨大的3D房子打印机将从房子地基开始，地板、墙、天花板，管道甚至更高级的东西，比如电线，刚开始百若克教授以为，它只能打印块状建筑物，但显然这个3D打印机有更多的功能，只要把门和窗户的CAD图样画清楚，保证打印完后有洞可以供你进去，其他的留给巨大的3D打印机即可。3D打印机的可贵之处在于它可以听从电脑程序，打印完一层自动爬上另一层，非常有次序，甚至比人工打印更加准确，一砖一瓦都不会遗漏，保证了稳定性；而且3D打印机会依据强大的几何计算能力采用坚固的材料，来保证几年到更多的时间内，房子不会有质量问题。

第四届华北地区国家可持续发展实验区工作联席会议召开

8月9日至10日，第四届华北区国家可持续发展实验区工作联席会议在山西省长治市召开。北京、天津、河北、山西和内蒙古五省（市、区）针对2012年的可持续发展实验区建设情况，围绕科技促进可持续发展工作的经验进行了交流，并对下一步如何充分发挥专家作用、进一步推动国家可持续发展实验区建设工作提出了意见及建议。专家组会议就强化科技惠民计划项目实施与国家可持续发展实验区的深度融合的议题进行了分析研究，并安排部署今后一段时期华北区可持续发展实验区专家组的重点工作和重点任务。

科技部召开中关村自主示范区集中宣传新闻通气会

为做好中关村自主示范区的宣传，总结和推广成功经验，推进国家自主创新示范区和高新区更好更快发展营造良好的舆论环境，8月24日，中关村自主示范区集中宣传新闻通气会在科技部召开。科技部政策司、高新司、火炬中心、北京市科委、中关村管委会等5部门负责人结合本单位专项工作，以中关村国家自主示范区5年来取得的“三大突破”为主题，围绕中关村国家自主示范区坚持科技与人才、科技与资本、科技与市场相结合，对首都经济发展贡献率取得新突破，中关村打造战略性新兴产业策源地取得新突破，中关村优化创新创业环境取得新突破等内容介绍了情况。

湘南承接产业转移示范区高新技术产业发展明显提速

今年上半年，湘南承接产业转移示范区高新技术产业发展明显提速，实现高新技术产品增加值144.85亿元，同比增长33％，高于全省增速10.7百分点，高新技术企业的创新能力、抵抗国内外复杂经济环境的能力明显增强。为推进湘南承接产业转移示范区建设。湖南省科技厅全力支持示范区建设，推动衡阳高新区成功升级为国家高新区，支持郴州有色金属产业园区更名为省级高新区、现正指导其申报国家高新区，推进了衡阳国家输变电装备、郴州永兴国家稀贵金属再生利用、衡阳盐卤化工、郴州稀贵金属深加工等省级及以上高新技术产业化基地建设，促进了湘南承接产业转移示范区高新技术产业的加快发展。

长三角区域新体系建设联席工作会议召开

8月23日，长三角区域创新体系建设联席工作会议在浙江省杭州市召开。安徽省科技厅与浙江省科技厅顺利完成了轮值主席的交接，浙江省作为新一任轮值主席，通报了2012年的重点工作计划。与会代表还就长创联办未来发展的长效机制、产业联盟、合作模式以及软课题研究等方面进行了深入讨论并达成了共识。

绵阳重视协同创新与科技成果转化

8月23日，科技部高新司，教育部科技司，省科技厅、省教育厅、绵阳市委、绵阳市政府联合召开了绵阳科技城产学研协同创新暨成果转化对接大会，省内外100多家高校、科研院所、企业的有关代表等350余人参加了会议。会上介绍了绵阳科技城自主创新有关政策，举行了校（院）市、校（院）县科技合作签约仪式。会议期间，围绕“合作创新、成果转化、产业发展”主题，还举办了“加快科技成果转化、服务地方经济社会发展”高校校长论坛、科研院所、企业协同创新座谈会，清华大学，北京科技大学等30家省内外高校、科研院所，分别与长虹集团、九洲集团等60家企业签订了项目合作协议。

中国将主导世界机器人市场

丹麦创新工业机器人制造商Universal　Robots公司首席执行官恩里克，克罗格・艾佛森先生近日在其北京之行中表示，中国正在由一个低成本制造基地演变为一个由服务与创新驱动的经济体。众多国内厂商选择自动化生产方式以获取竞争优势，从而催生了对工业机器人的大量需求，推动中国迅速成长为世界最大的机器人市场。中国和全球市场对工业机器人的需求均于2011年创下新高。根据国际机器人联合会（International　FederationofRobotics，IFR）的数据，2011年是工业机器人产业自1961年以来最蓬勃发展的一年，全球市场同比增长37％。韩国。日本等东亚市场的机器人销量均有所上升，而中国的销量比2010年提高51％，成为增幅最大的市场。根据IFR的数据，中国有望于2014年成为世界最大的机器人市场。（小白）

2012　IBM　Power　Unix　World高峰论坛在京召开

2012年9月4日，IBM在北京举行了主题为“智慧的选择，成就智慧的成长”2012Power　Unix　World论坛。面对企业转型升级所带来的IT挑战，Power　Systems智慧系统凭借在云计算、大数据处理和智能商业分析方面的领先优势，成为国家统计局、上海电信、贵州移动等诸多行业用户的“智慧的选择”，将助力企业业务发展，快速建立云优势，成就云时代的商业创新，实现“智慧的成长”。

IBM系统与科技部大中华区PowerSystems服务器产品部总经理侯淼表示为UNIX服务器领域20年来创新的引领者和业务价值的驱动者，PowerSystems通过领先的技术、解决方案和在中国的最佳实践，成为成就客户智慧成长的支柱型伙伴。为了满足用户对lT基础架构和业务应用的新需求，帮助用户打造‘智慧的运算’的业务新平台，IBM从产品、技术、服务、渠道等多个层面为客户提供全方位的支持，帮助用户实现稳健、可持续、均衡、创新的智慧成长。（杜莹）

霍尼韦尔为工业制造商打造专属智能变革管理系统

霍尼韦尔公司于近日了智能变革管理（iMOC）工作流过程管理应用软件。作为DOC4000组件中最新的解决方案，iMOC可为用户提供一个统一、高效的方式来管理变革、安全及工厂控制系统和安全系统的合规性，降低风险，从而提高可靠性。iMOC是唯一专门为工业自动化行业用户所设计研发的解决方案。该系统有助于监管人员更好地对关键工厂系统进行修正，包括分布式控制系统，安全系统，可编程逻辑控制器，现场仪表数据库以及高技术解决方案。MOC解决方案能够为企业绩效带来的主要帮助的进步包括：提高安全性和合规性、有效捕获并保护知识产权、系统所做所有更改都有完整文档记录、降低项目成本。（小白）

中航工业航空产品集成研发平台建设启动会召开

近日。中国航空工业集团公司以视频会议形式召开了航空产品集成研发平台建设启动会，中国航空工业集团公司科技与信息化部魏金钟部长指出。目前集团公司的信息化建设处于关键阶段，构建航空产品集成研发平台既是航空工业未来产品发展的迫切需要，也是科技创新的迫切需要，建立满足新一代武器装备研制需求的数字化研发体系刻不容缓。会议还部署了航空集成研发平台建设规划和推进计划，集团公司将按照“四统一（统一规划、统一标准。统一实施，统一考评）”的原则，注重体系，做好顶层规划和整体推进，大力推进集成研发平台的建设和应用，未来要建立集成化、流程化、自主化，敏捷化的航空产品数字化集成研发平台，夯实数字化建设和运行基础，构建面向未来的安全、创新的航空新型研1发体系。（小白）

惠普集成VMware　vCloudSuite5.1扩展融合云产品组合

惠普近日宣布扩展惠普融合云产品组合，推出面向VMwarevCloudSuite5.1的全新解决方案，客户可轻松实现从传统虚拟化到私有云和混合云环境的迁移，同时降低风险和复杂性。作为业内首个融合云战略以及首个基于单一开放式架构的产品组合，惠普融合云能够整合任何组合形式的私有云、托管云、公有云，以及传统rr环境。这种组合实现了可灵活调度的工作负载和动态扩容能力。在惠普融合基础设施和惠普融合管理与安全的基础上，扩展的惠普融合云产品组合与VMware　vClioud　Suite5.1集成，能通过集成解决方案，降低构建和管理云的复杂性：通过自动化的政策性数据保护，降低数据损失风险；通过可寻找故障的实时诊断工具，提高性能。（小白）

全新sketchBook　Pro提供理想数字绘图工具包

欧特克有限公司（“欧特克”或“Autodesk”）日前了面向Windows和Mac系统的Autodesk　SketchBook　Pro　6软件。欧特克公司广受欢迎的SketchBook目前下载数量已突破1100万，SketchBook　Pro　6是其家族的最新产品。作为SketchBook　Pro的新版本，该软件具备流畅的界面、多点触控导航、曲线板、合成画笔、涂抹笔刷及更多可供定制的笔刷控制功能。同时增加的功能还包括一系列比尺工具，比如全新的曲线板可帮助艺术家绘制更为流畅、精确的线条。目前可在欧特克网上商店购买Autodesk　SketchBookPro　6，价格为59.99美元，也可到欧特克授权分销商处购买。全功能试用版可从／trysketchbook网站下载。（杜莹）

安世亚太再度携手ANsYs共同参加2012CAE年会

目前，由中国机械工程学会机械工业自动化分会、中国力学学会产学研工作委员会、中国软件协会数学软件分会、陕西省国防科技工业信息化协会共同主办的“第八届中国CAE工程分析技术年会”召开。年会围绕“引领工业创新设计，促进产业转型”主题展开。ANSYS公司亚太区技术总经理王晓博士做了题为《集成的CAE仿真平台和系统仿真》的主旨报告。在专题分会场上，ANSYS公司的技术专家做了新能源汽车CAE设计解决方案报告，安世亚太的技术专家则从构建企业的仿真体系角度，与参会客户分享了安世亚太多年来在这方面的技术应用和实践案例，在颁奖晚宴上，主办方隆重地介绍了安世亚太和ANSYS公司，并授予了“CAE领域杰出供应商”奖杯和证书。（小白）

安徽省创新方法企业培训工作正式启动

近日，安徽省创新方法企业培训工作在合肥正式启动。安徽省科技情报研究所所长赵今明、安徽省科技厅政策处叶蕊芯副处级调研员，条财处查显胜主任出席会议。全省50多家创新方法试点企业相关人员参加会议。北京亿维讯科技有限公司提供方法培训、计算机辅助创新软件、课题咨询等技术支持。培训公分三个阶段：第一阶段组织首批30家创新方法试点企业开展为期6天的TRIZ理论培训，提高参训人员对创新方法的认识。第二阶段在通过理论培训考核的企业中择优10-20家试点企业进行实践培训，参训人员带着实际研发技术难题参加培训，通过运用创新方法理论和辅助软件获得解决问题的新思路和新方法。第三阶段在前阶段基础上进一步遴选1―3家企业开展示范培训，通过点对点的培训，帮助企业解决研发中的实际问题，取得研发创新成果。（小白）

Hillstone提升宽带运营商审计安全

日前，Hillstone了高性能NAT及日志审计方案，将Hillstone高性能安全网关与最新版本的HSA安全审计平台设备整合，分别开启高性能NAT转换和高性能日志输出功能，HSA安全审计平台每秒支持10万EPS的入库性能，支持小于20秒的检索时间，提供90天日志的存储空间，在满足监管审计要求的基础上，实现快速的日志检索、海量日志审计和深度日志挖掘。在实现网络安全接入防护的同时，Hillstone提供符合公安部82号令要求的日志，更好地保障宽带运营商互联网接入业务。（明志）

网宿科技与北大信息管理研究中心成立联合实验室

近日，网宿科技与北京大学信息化与信息管理研究中心正式举行新闻会，对外宣布成立联合实验室并签署合作协议。据了解，该实验室主要基于网宿科技CDN网络加速平台上的数据进行分析和挖掘，通过定期互联网发展报告的方式来为公众提供一个了解互联网的崭新视角；此外，双方还将就云计算、移动互联网等行业热点在CDN领域的应用展开分析和研究。北京大学信息化与信息管理研究中心明主任表示。网宿科技的数据样品量丰富、行业覆盖度非常广泛。为北大信息化与信息管理研究中心提供了第一手资料来了解互联网的访问时间，地理分布等信息。（小白）

东软熙康与阿尔卑斯电气携手成立合资公司

近日，东软熙康健康科技有限公司宣布与（日本）阿尔卑斯电气株式会社正式达成战略合作伙伴关系，联合成立沈阳熙康阿尔卑斯科技有限公司，有效整合东软熙康在健康产业的资源和实践经验，以及阿尔卑斯电气强大的电子产品研发、设计能力。东软熙康将以现有的资源优势，销售渠道和实践经验为基础，投入55％的注册资金以及生产设施、人员、管理等资源，并负责未来的产品销售。阿尔卑斯电气为熙康阿尔卑斯提供45％的注册资金、人员、管理及技术等支持。通过本次合资，东软熙康和阿尔卑斯电气将在技术、生产、管理等方面实现全面合作，共同致力于构建覆盖全球的健康产业链条。（小白）

软件正版化政策利好金山WPS销售额半年过亿

目前，我国软件正版化工作正从省级逐渐向地市级推进。国家新闻出版总署副署长、国家版权局副局长阎晓宏表示，省级政府软件正版化工作已全面收尾，但政府还会继续推动地市、县级政府深入开展软件检查整改，确保软件正版化检查整改于2013年底前全面完成。受益于软件正版化政策的持续推动，国内软件企业也获得了高速发展，其中金山办公软件WPS　Office仅在2012年前半年的销售额就超过一亿元。金山办公软件CEO葛珂表示，在这一轮政府采购影响下，像金山软件这样自主创新的软件企业在政府加快软件正版化工作落实以及知识产权保护工作中受益良多。（小白）

“模式创新深度融合”主题论坛召开

以“模式创新深度融合”为主题的2012中国（上海）制造业信息化论坛，暨上海市两化深度融合进区县、进园区、进企业宣传培训活动（浦东站）成功举办。本次论坛由工业和信息化部信息化推进司指导，上海市经济和信息化委员会、上海市浦东新区人民政府主办，上海市浦东新区经济和信息化委员会、上海市浦东新区信息化协会承办，畅享网协办。此外，还得到上海市浦东新区科学技术协会的大力支持。中国商飞、中国电信、IBM、赛捷软件、Infor、SAP、Epicor、K2等国内外知名企业汇聚一堂，展示多年来中国制造业信息化创新和应用成果，就“两化融合”促进制造业“稳增长”开展了深入的讨论。

软件作为“两化融合”的切入点、突破口和重要抓手，在“两化融合”战略实施过程中处于重要地位。本次论坛，赛捷软件携其主打产品“SageERP　X3”隆重亮相，为本届制造业信息化论坛增添了强大的技术力量。会议现场，赛捷软件展位前吸引了众多与会嘉宾驻足，观看产品演示，并与工作人员展开了深入的交流，对Sage　ERP　X3产品表现出浓厚的兴趣。（杜莹）

Windows　Server　2012开启云操作系统新纪元

近日，微软公司服务器与开发工具事业部总裁SatyaNadella在全球网上会上正式宣布新一代云计算11r平台Wmdows　Server　2012即将全面上市，这是微软基于Windows　Server与Win-dowsAzure推出的一款云操作系统，将帮助客户打造横跨各种平台的数据中心。Windows　Server2012，充分发挥其在运营全球数据中心方面的丰富经验，依靠成千上万的服务器提供超过200项云服务。能够帮助用户在私有云、托管云与公有云之间自由转换，管理与交付应用程序和服务。用户可运用其在系统管理、应用程序开发、数据库、身份识别及虚拟化领域的现有技术与投资，充分发挥Windows　Server　2012的性能优势，从而实现云计算的承诺。（小白）

OSlsoft荣膺“制造业导力100大奖”年度技术伙伴奖

篇10

论文关键词：模块化生产培训系统,可编程序控制器,设计

1引言

近年来，各国为达到提高系统的定位精度以适应工业需要，尝试了各种控制方式和控制策略，并对气动伺服系统做了大量工作。当临时需要对各个单元进行新的分配任务或产品变化时，可以很方便的改动或重新设计其新部件，当位置改变时，只要重新编程，就能很快地投产，从而降低了安装和转换工作的费用。模块化生产培训系统（MPS，ModularProductiontrainingSystem）是一种模拟自动化生产加工单元，它由德国FESTO公司结合现代工业企业的特点开发研制而成。它可以大量代替单调往复或高精度的工作，用以满足前沿产品和自动化设备更新的需要。本文所研究的内容，国际上以德国、日本、韩国等最具代表性，技术上已经趋于成熟，但其产品价格昂贵，且在技术上对用户封锁，致使用户无法结合自己的需要进行二次开发。

目前，国内已有几家教学设备生产企业开始仿造国外的MPS部分产品，主要有上海英集斯自动化技术有限公司生产的“MPS/FMS模块化生产培训系统”；浙江亚龙教仪有限公司生产的“亚龙YL－MPS模块化生产培训系统”。本文将采用上海英集斯自动化技术有限公司生产的MPS教学设备，结合本实验室（国家示范性中央财政支持重点建设实验室）的实际需求，给出了基于PLC的MPS上料检测单元PLC控制系统设计的完整解决方案。

2上料检测单元的结构、功能与气动控制回路

上料检测单元可作为MPS系统中的起始单元，向系统中的其它单元提供原料。

2.1上料检测单元的结构、功能

上料检测单元主要由I/O接线端口、料盘模块、气源处理组件、工件检测组件、提升模块等部件组成。它的具体功能是：将放置在料盘中的待加工工件按照需要自动地取出，并检测出工件的黑白颜色，最后将其提升到输出工位，等待下一个工作单元来取。

2.2上料检测单元的气动控制回路

上料检测单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控制方式为手动控制或电磁控制。在上料检测单元的气动控制原理图中，1A为双作用提升气缸；1Y1为双作用气缸电磁阀的控制信号；1B1和1B2为磁感应式接近开关。气动控制回路如图1所示。

图1上料检测单元气动控制回路

3基于PLC的MPS上料检测单元控制系统的设计方案

基于PLC的MPS上料检测单元控制系统的控制任务设计：接通设备电源与气源、运行PLC后，首先执行复位动作，即提升气缸驱动的工件平台下降到位。料盘旋转输出工件，当料盘检测到工件平台中有工件后停止旋转，提升气缸动作，将工件平台提升至输出工位，检测工件的颜色并保存下来。按下“特殊”按钮，表示工件被取走。随后工件平台下降到位，料盘继续旋转输出工件，重复以上流程。

下面介绍该方案的关键环节。

3.1分配上料检测单元PLC输入输出地址

PLC的输入输出与执行机构的对应关系如表1所示。

表1上料检测单元PLC输入输出与执行机构的对应关系

3.2编写程序并调试

上料检测单元的手动控制程序框图如图2所示。

图2上料检测单元的手动控制程序框图

上料检测单元的PLC梯形图程序如图3所示。

图3上料检测单元的PLC梯形图程序

经调试，该程序能顺利完成本单元的控制任务。

4结束语

本文对上料检测单元的结构与功能、气动控制回路分别进行了详细分析，然后对上料检测单元的PLC控制系统进行二次设计与实现，首先编写了PLC输入、输出分配表，进而编写出其程序流程图及梯形图，最后上机调试，验证了基于PLC的MPS上料检测单元控制系统的二次设计与实现的可行性。并总结出两点结论：（1）在设计各单元的控制任务时，要根据各单元的基本功能，编写符合实际的控制任务，最大限度的合理开发其使用功能，但一定要符合其机械设计，否则会让设备之间发生冲突，造成元器件的损坏；（2）在设计梯形图程序时，移位指令和数据传送指令的合理配合使用，以及RS触发器指令的巧妙使用，会大大缩短梯形图程序设计时间，又会达到良好的控制效果。从而快速对上料检测单元的PLC控制系统进行二次设计与实现。

参考文献

1 工业机械手编写组编. 工业机械手-机械结构. 上海:上海科学技术出版社,1978:5-7.

2 宋旦锋. 模块化气动装卸机械手的研究与开发. 南京:南京理工大学,2004:6-8.

3 德)德泊特,斯托尔著. 李宝仁译. 气动技术-低成本综合自动化. 北京:机械工业出版社,1999:1-3.