《機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目教程》（第二版）課件 1破殼 一、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用;二、機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽;三、工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維X證書

第一篇

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編：蔣正炎一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽第一篇

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三、說工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維X證書一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用“十四五”規(guī)劃綱要明確指出，推動(dòng)制造業(yè)優(yōu)化升級(jí)，深入實(shí)施智能制造和綠色制造工程，培育先進(jìn)制造業(yè)集群，推動(dòng)包括機(jī)器人在內(nèi)的高端制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。近年來，我國工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域核心共性技術(shù)與智能化水平快速提升，本體研發(fā)、系統(tǒng)集成、關(guān)鍵零部件生產(chǎn)得到充分發(fā)展，為制造業(yè)提質(zhì)增效、換檔升級(jí)提供了全新動(dòng)能。一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

疫情持續(xù)蔓延在一定程度上限制了機(jī)器人下游應(yīng)用市場(chǎng)需求，同時(shí)因?yàn)殇N售周期性變化和飽和度影響等問題，2020年全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)出現(xiàn)較大程度下滑。2021年，隨著疫情逐漸被控制，全球經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)復(fù)蘇趨勢(shì)，更多人機(jī)協(xié)同的需求場(chǎng)景被發(fā)現(xiàn)激活，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來新的發(fā)展機(jī)遇。同時(shí)，得益于中國率先突破疫情封鎖，打開市場(chǎng)需求，全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)銷售額較2020年有所提升。國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）發(fā)布最新數(shù)據(jù)顯示，受制造業(yè)自動(dòng)化改造需求影響，2020年中國、日本、美國、韓國和德國等主要國家工業(yè)機(jī)器人的年裝機(jī)量合計(jì)超過全球72.9%。2021年全球工業(yè)機(jī)器人銷售額達(dá)到144.9億美元，其中亞洲銷售額95.6億美元，歐洲銷售額25.8億美元，北美地區(qū)銷售額達(dá)到16.7億美元。預(yù)計(jì)到2023年，全球機(jī)器人市場(chǎng)將恢復(fù)疫情之前的增速狀態(tài)，銷售額將有望突破176億美元，其中亞洲仍將是最大的銷售市場(chǎng)。此外，全球制造業(yè)領(lǐng)域工業(yè)機(jī)器人使用密度已經(jīng)達(dá)到113臺(tái)/萬人，機(jī)器換人趨勢(shì)特征日益明顯。一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

機(jī)器人的應(yīng)用極為廣泛，電氣電子設(shè)備和器材制造是工業(yè)機(jī)器人在國內(nèi)的首要應(yīng)用行業(yè)，占中國市場(chǎng)總銷量的29.8%；其次是汽車制造業(yè)，占中國市場(chǎng)總銷量的25.5%。此外還有橡膠塑料、軍工、航空制造、食品工業(yè)、醫(yī)藥設(shè)備、金屬制品等領(lǐng)域。工業(yè)機(jī)器人下游行業(yè)及主要應(yīng)用領(lǐng)域一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

家產(chǎn)業(yè)政策的支持和引導(dǎo)下，國產(chǎn)機(jī)器人結(jié)構(gòu)調(diào)整也穩(wěn)步推進(jìn)。應(yīng)用范圍持續(xù)增加，已服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)47個(gè)行業(yè)大類，129個(gè)行業(yè)中類。根據(jù)銷量統(tǒng)計(jì)，3C制造業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、汽車制造業(yè)、橡膠和塑料制品業(yè)數(shù)量最多，分別占國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人總銷量的24.6%、13.7%、12.7%和8.3%；其他行業(yè)機(jī)器人共計(jì)占40.6%。一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用1.0工業(yè)機(jī)器人在3C行業(yè)應(yīng)用3C電子制造業(yè)企業(yè)數(shù)量規(guī)模龐大，我國規(guī)模以上電子信息產(chǎn)業(yè)企業(yè)個(gè)數(shù)6.08萬家，其中3C制造企業(yè)1.38萬家。3C制造行業(yè)機(jī)器人密度不到50臺(tái)/萬人，將取代汽車行業(yè)成為工業(yè)機(jī)器人裝備的新藍(lán)海。汽車行業(yè)一直是使用工業(yè)機(jī)器人最多的行業(yè)，從世界范圍來看，汽車行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人銷量占比例達(dá)到45%左右，而電子電氣行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人銷量占比例僅為20%左右。國內(nèi)約一半的工業(yè)機(jī)器人也應(yīng)用在了汽車制造業(yè)，汽車工業(yè)的機(jī)器人密度達(dá)到305臺(tái)/萬臺(tái)，遠(yuǎn)高于國內(nèi)49臺(tái)/萬人的平均水平，已經(jīng)達(dá)到了發(fā)達(dá)國家制造業(yè)的自動(dòng)化水平，未來提升空間有限?，F(xiàn)階段的3C行業(yè)大量使用四軸、六軸通用機(jī)器人，特別是在拋光、打磨、沖壓、搬運(yùn)和噴涂等工序。使用機(jī)器人可以大大提高3C行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品次品率，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。然而，中國的電子電氣行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人占比只有22%左右，但是日本卻達(dá)到了41%。電子是日本工業(yè)機(jī)器人下游應(yīng)用最多的一個(gè)行業(yè)。這是由于電子行業(yè)是日本最重要也是世界領(lǐng)先的行業(yè)，其各種電子產(chǎn)品在世界市場(chǎng)都有著極高的占有率。一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用1.1工業(yè)機(jī)器人在3C行業(yè)應(yīng)用據(jù)了解，中國的3C、汽車、食品和化工行業(yè)，員工人數(shù)大約在1億左右，其中3C行業(yè)員工人數(shù)占比在70%左右，也就是差不多7000萬人，但是3C行業(yè)的機(jī)器人密度卻僅僅只有制造業(yè)機(jī)器人平均密度的三分之一。換算下來，在3C行業(yè)中的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量大約在4萬臺(tái)左右，如果中國3C行業(yè)工業(yè)機(jī)器人密度能達(dá)到日本、韓國的平均密度，那么理論上3C行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量將達(dá)到500萬臺(tái)！這說明了3C行業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人來說，有著巨大的發(fā)展空間。一般來說，在3C行業(yè)里需要用到的工業(yè)機(jī)器人主要有以下幾種：搬運(yùn)碼垛機(jī)器人，分揀機(jī)器人，焊接機(jī)器人，噴涂機(jī)器人，切割機(jī)器人等。以手機(jī)為例，手機(jī)的生產(chǎn)流程主要包括在手機(jī)的生產(chǎn)過程中，以元器件SMT貼片為例，要經(jīng)過芯片燒錄、進(jìn)板、涂錫膏、貼片、焊接等步驟，在這些步驟里小型焊接機(jī)器人、分揀機(jī)器人、涂裝機(jī)器人都可能有一席用武之地。在整個(gè)手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈中，機(jī)器人的應(yīng)用則更為廣泛，比如手機(jī)屏幕玻璃的切割、搬運(yùn)、打磨、以及最后組裝時(shí)候的涂膠等，都有應(yīng)用到機(jī)器人的地方，并且每個(gè)應(yīng)用的地方所需要的機(jī)器人類型，功率段都不盡相同。

圖見下頁：一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用1.2工業(yè)機(jī)器人在3C行業(yè)應(yīng)用一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用2工業(yè)機(jī)器人在汽車行業(yè)應(yīng)用汽車制造機(jī)器人給汽車公司帶來競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，他們提高質(zhì)量并降低保修成本，增加容量，緩解瓶頸，保護(hù)工人免受骯臟、困難和危險(xiǎn)的工作。汽車裝配廠使用工業(yè)機(jī)器人專門進(jìn)行點(diǎn)焊和噴漆，但在整個(gè)供應(yīng)鏈中還有很多機(jī)會(huì)使用工業(yè)機(jī)器人。原始設(shè)備制造商，一級(jí)和其他零部件制造商都將從在機(jī)動(dòng)車制造中使用工業(yè)機(jī)器人中獲益。每輛汽車和卡車上都有數(shù)千個(gè)零件，制造過程需要大量的制造工藝。汽車機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步，如視覺系統(tǒng)和力感測(cè)，意味著比以往更適合機(jī)器人自動(dòng)化。通常情況下，工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中扮演著裝配工、操作工、焊接工等角色，主要應(yīng)用有焊接、涂膠、弧焊、噴涂等，還有搬運(yùn)機(jī)器人、涂膠機(jī)器人、液體物質(zhì)填充加機(jī)器人等。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)應(yīng)用中不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)中占的比例不同：弧焊占其16%物料搬運(yùn)占其13%，點(diǎn)焊占其15%，組裝占其22%，噴漆、沖壓、鑄造各占其3%，由此可見工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)中的重要性。一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用3工業(yè)機(jī)器人在其他行業(yè)應(yīng)用①食品制造及醫(yī)藥行業(yè)食品及醫(yī)藥行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人主要應(yīng)用在分揀、取件及處理、自動(dòng)檢測(cè)、搬運(yùn)及碼垛。由于行業(yè)特殊性，需要特別關(guān)注清潔衛(wèi)生、防水抗菌、拾取目標(biāo)物多樣性（易碎、大小不一）等方面，對(duì)機(jī)器人視覺技術(shù)也提出了較高要求。目前，工業(yè)機(jī)器人在食品醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用占比較小，但是基于食品和醫(yī)藥制造這2個(gè)龐大的市場(chǎng)，工業(yè)機(jī)器人在其中的發(fā)展空間巨大，未來幾年，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用占比將逐步提高。人們已經(jīng)開發(fā)出的食品工業(yè)機(jī)器人有包裝罐頭機(jī)器人、自動(dòng)午餐機(jī)器人和切割牛肉機(jī)器人等，機(jī)器人在食品加工領(lǐng)域應(yīng)用得如魚水。一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用②陶瓷衛(wèi)浴行業(yè)招工難，改善環(huán)境的政策要求以及對(duì)人容易造成傷害是直接推動(dòng)陶瓷衛(wèi)浴行業(yè)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的主要因素。目前在陶瓷衛(wèi)浴企業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)包裝等技術(shù)已經(jīng)成熟，噴釉、打磨等也是急需使用機(jī)器人替代人工的工序，存在較大發(fā)展空間。國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)在打磨和噴釉工序上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)，如安徽的埃夫特智能裝備等。一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用③物流倉儲(chǔ)行業(yè)隨著電商模式的發(fā)展，大面積且高效率的智能化高位立體倉庫正逐步建立，這對(duì)工業(yè)機(jī)器人的使用提出了需求。工業(yè)機(jī)器人在物流領(lǐng)域的主要用途為分揀、碼垛和搬運(yùn)。就分揀而言，機(jī)器人根據(jù)每件貨物的ID進(jìn)行取出、輸送及二次包裝，并需要應(yīng)用視覺技術(shù)。就碼垛而言，這是機(jī)器人更容易普及的工序，自動(dòng)識(shí)別功能的發(fā)展還將使得機(jī)器人能適應(yīng)多種類型貨物的碼垛，從而將其功能彈性化，進(jìn)一步帶動(dòng)應(yīng)用普及度。就搬運(yùn)而言，主要使用AGV或AGV叉車，AGV與整個(gè)倉庫的控制系統(tǒng)相連，形成無縫連接的無人倉儲(chǔ)體系。致

謝第一篇

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編：蔣正炎副主編：張

俊、嵇朋朋、舒曉春2024年9月一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽第一篇

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三、說工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維X證書二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

1.大賽歷程（1）2016年10月24-27日，全國機(jī)械行業(yè)職業(yè)院校技能大賽“華航唯實(shí)杯”工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用技能大賽在濰坊市機(jī)械工業(yè)學(xué)校成功舉辦（圖1-9），來自全國各地的34支代表隊(duì)，從“教學(xué)設(shè)計(jì)、展示答辯、實(shí)際操作”三個(gè)方面展開激烈角逐。大賽給全國各地的選手及老師們提供了一個(gè)相互交流、學(xué)習(xí)的平臺(tái)，很好地展示了工業(yè)機(jī)器人專業(yè)建設(shè)的教學(xué)成果，檢驗(yàn)了院校師生的工業(yè)機(jī)器人操作技能水平，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的同時(shí)，大賽也提高了專業(yè)教師的技能水平及實(shí)訓(xùn)水平，對(duì)進(jìn)一步深化教學(xué)改革，切實(shí)加強(qiáng)高端技能型人才的培養(yǎng)具有重要意義。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

（2）2017年6月5日全國職業(yè)院校技能大賽中職組“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)（第一屆）在安丘市職業(yè)中專勝利閉賽。本次比賽共有來自全國28個(gè)省、市、自治區(qū)的90支近中職學(xué)校代表隊(duì)，共500多名師生代表參加角逐。2018年5月17日全國職業(yè)院校技能大賽中職組“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)（第二屆）在安丘市職業(yè)中專勝利閉賽。這次齊聚了全國102支近中職學(xué)校代表隊(duì)，近600名師生代表參加角逐。賽事得到了央視《新聞直播間》、山東衛(wèi)視《山東新聞聯(lián)播》中報(bào)道，齊魯網(wǎng)、微信公眾號(hào)等新媒體即時(shí)發(fā)布比賽信息。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

（3）2019年5月21-22日全國職業(yè)院校技能大賽中職組“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)（第三屆）在無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校舉行，來自全國各地的代表隊(duì)118支，236名參賽選手同臺(tái)競(jìng)技參加比賽。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

（4）2020年改革試點(diǎn)賽（第四屆）和2021年（第五屆）又在安丘市職業(yè)中專舉行，參賽隊(duì)伍分別為36支和30支，比賽內(nèi)容對(duì)接世界技能大賽，競(jìng)賽規(guī)程國際化，以世賽競(jìng)賽要求和評(píng)分規(guī)章為藍(lán)本進(jìn)行設(shè)計(jì)，更加凸顯模塊化、流程化、工程化等特點(diǎn)。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

2.大賽平臺(tái)（1）工作站系統(tǒng)概述

本賽項(xiàng)競(jìng)賽內(nèi)容圍繞工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的安裝、操作、編程、調(diào)試、維護(hù)、維修等內(nèi)容，主要考察選手機(jī)電通用設(shè)備的機(jī)械及電氣安裝調(diào)試能力，工業(yè)機(jī)器人本體的基礎(chǔ)操作和編程調(diào)試能力，利用計(jì)算機(jī)輔助軟件對(duì)特殊應(yīng)用工藝的簡化編程及仿真能力，工業(yè)機(jī)器人結(jié)合PLC、視覺檢測(cè)的綜合應(yīng)用及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)能力，工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的日常維護(hù)和常見維修能力，實(shí)操過程中運(yùn)用專業(yè)知識(shí)均衡功能實(shí)現(xiàn)、動(dòng)作效率、成本控制的綜合能力，強(qiáng)化選手的安全和環(huán)保意識(shí)。

本賽項(xiàng)競(jìng)賽內(nèi)容為以工業(yè)機(jī)器人為核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子產(chǎn)品的芯片分揀、裝配過程，電子產(chǎn)品由PCB板、異形芯片、蓋板組成。為提高產(chǎn)品復(fù)用性和操作趣味性，突出工業(yè)機(jī)器人及周邊設(shè)備的操作過程，電子產(chǎn)品采用模擬化設(shè)計(jì)，PCB板為提供多種芯片安裝位置的真實(shí)電路板，異形芯片為不同形狀、不同顏色的料板，蓋板為透明塑料平板，可通過四角螺絲與底板固定。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

（2）工作站系統(tǒng)組成

機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用賽項(xiàng)競(jìng)賽平臺(tái)采用北京華航唯實(shí)機(jī)器人科技股份有限公司CHL-DS-01型競(jìng)賽平臺(tái)，如圖1-14所示，整體尺寸為2200mm×1350mm，整體高度1500mm。競(jìng)賽平臺(tái)以桌面式關(guān)節(jié)型六軸串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人為核心，在操作平臺(tái)的四周合理分布有4種不同工藝的應(yīng)用工具，以及涂膠模塊、碼垛模塊、異形芯片原料單元、異形芯片裝配單元、視覺檢測(cè)及光源組件、螺釘供料組件、總控系統(tǒng)和操作面板等。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

競(jìng)賽平臺(tái)以3C行業(yè)最典型的異形芯片插件工藝過程為任務(wù)主線，用不同形狀的零件代表不同類型的芯片，不同顏色代表了芯片質(zhì)量，如圖1-15所示，包含了涂膠工藝、碼垛工藝、分揀工藝、裝配工藝等工業(yè)機(jī)器人最典型應(yīng)用。競(jìng)賽平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)所有競(jìng)賽內(nèi)容，完全來源于工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的特征使其適合作為職業(yè)技能競(jìng)賽平臺(tái)，用時(shí)也滿足了職業(yè)院校不同專業(yè)學(xué)生針對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作和編程的教學(xué)需求。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

競(jìng)賽平臺(tái)選用桌面型小負(fù)載串聯(lián)關(guān)節(jié)六自由度工業(yè)機(jī)器人作為核心設(shè)備，選型ABBIRB120和新時(shí)達(dá)SD500，如圖1-16所示，它們的特點(diǎn)是小巧靈活，因此廣泛應(yīng)用于3C、電子、食品等行業(yè)，同時(shí)較小的工作半徑和額定負(fù)載，在保證功能實(shí)現(xiàn)效果的前提下，確保教學(xué)和競(jìng)賽安全，防止發(fā)生人員意外。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

快換工具根據(jù)所實(shí)現(xiàn)的工藝不同，分為涂膠工具、夾爪工具、吸盤工具和鎖螺釘工具，通過工具快換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人對(duì)不同應(yīng)用工具的快速更換，氣路信號(hào)可自動(dòng)接通，同時(shí)保證工具更換后的位置精度。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

涂膠模塊是將工業(yè)機(jī)器人對(duì)產(chǎn)品裝配前的涂膠工藝進(jìn)行功能抽象化，工業(yè)機(jī)器人抓持涂膠工具沿面板上合理布置不同產(chǎn)品外輪廓軌跡上模擬工藝過程，保證工藝真實(shí)性同時(shí)增加教學(xué)可行性和趣味性。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

碼垛模塊是將工業(yè)機(jī)器人對(duì)產(chǎn)品搬運(yùn)碼垛工藝進(jìn)行功能抽象化，工業(yè)機(jī)器人抓持夾爪工具將已完成生產(chǎn)的方形產(chǎn)品由原料臺(tái)按照要求搬運(yùn)碼垛到指定位置，如圖所示，教學(xué)和競(jìng)賽時(shí)可對(duì)碼垛形式和包裝盒的位置姿態(tài)都做出要求，且物料可在碼垛平臺(tái)A、B間互相轉(zhuǎn)換。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

異形芯片原料單元用于存放異形芯片，異形芯片裝配單元提供多個(gè)裝配工位，如圖所示，可放置不同產(chǎn)品，對(duì)芯片種類、數(shù)量的要求不一，這就需要工業(yè)機(jī)器人根據(jù)要求從異形芯片原料單元中選取所需的芯片后放置到指定位置。在完成所有芯片的安裝后，還要為產(chǎn)品安放蓋板并鎖緊固定螺釘。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

視覺檢測(cè)組件可以對(duì)工業(yè)機(jī)器人所選取的芯片顏色、形狀、位置等信息進(jìn)行檢測(cè)和提取，光源和鏡頭如圖所示，并將檢測(cè)結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給工業(yè)機(jī)器人，使其完成后續(xù)分揀和裝配工作。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

螺釘供料單元采用全自動(dòng)設(shè)計(jì)，旋轉(zhuǎn)式分料設(shè)計(jì)節(jié)省了設(shè)備空間，提高了螺釘供給速度，同時(shí)減少了機(jī)器震動(dòng)，保證了穩(wěn)定的螺釘供料和取料效果，如圖所示。

競(jìng)賽平臺(tái)深度集成了離線編程技術(shù)RobotArt，該軟件不僅包含硬件平臺(tái)的三維模型資源，還大大簡化了涂膠及搬運(yùn)碼垛工藝實(shí)現(xiàn)的編程過程、提高軌跡復(fù)現(xiàn)精度、避免發(fā)生碰撞干涉。離線編程軟件RobotArt可同時(shí)支持多種工業(yè)機(jī)器人，如圖所示，集成了計(jì)算機(jī)三維實(shí)體顯示、系統(tǒng)仿真、智能軌跡優(yōu)化、運(yùn)動(dòng)控制代碼生成等核心技術(shù)，可以輕松應(yīng)對(duì)復(fù)雜軌跡的高精度生成和復(fù)現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)上完成軌跡設(shè)計(jì)、規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)仿真、碰撞檢查、姿態(tài)優(yōu)化，最后直接生成工業(yè)機(jī)器人控制器所需的執(zhí)行運(yùn)動(dòng)代碼，縮短了工業(yè)機(jī)器人的編程調(diào)試時(shí)間。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

競(jìng)賽平臺(tái)為方便教學(xué)和競(jìng)賽使用，在平臺(tái)上布置了智能攝像頭，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可將設(shè)備的實(shí)時(shí)操作過程在大尺寸教學(xué)終端中進(jìn)行展示，避免了集中式教學(xué)學(xué)生圍觀又無法切實(shí)看清教師操作過程的問題，使教師可以對(duì)學(xué)生的操作流程實(shí)時(shí)點(diǎn)評(píng)，提高教學(xué)指導(dǎo)效果，同時(shí)對(duì)操作過程做到可追溯，為競(jìng)賽過程中爭(zhēng)議事件提供佐證材料，也可以在競(jìng)賽過程中實(shí)現(xiàn)直播提高觀賞度。

為滿足工業(yè)機(jī)器人維護(hù)與維修競(jìng)賽內(nèi)容，且保證競(jìng)賽流程的連續(xù)性，在競(jìng)賽過程中單獨(dú)提供一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人和配套的手動(dòng)工具以及耗材，完成針對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的日常維護(hù)及常見維修操作內(nèi)容。工業(yè)機(jī)器人維護(hù)維修平臺(tái)推薦配置見表二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

3.大賽演變（1）2017年至今已連續(xù)舉辦六屆全國職業(yè)院校技能大賽中職組機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用賽項(xiàng)，競(jìng)賽內(nèi)容也從核心技術(shù)獨(dú)立考核、系統(tǒng)集成考核、模塊化考核等的演變，技術(shù)要求、工藝要求、效率能耗、評(píng)價(jià)方式等全面對(duì)接世界技能大賽，分析近六屆競(jìng)賽的內(nèi)容和考核重點(diǎn)的演變過程。（分析表見下頁）二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

3.大賽演變分析表二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

3.大賽演變分析表近六屆競(jìng)賽的演變過程1-2二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

3.大賽演變分析表二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

4.大賽特色（1）賽項(xiàng)定位準(zhǔn)確，引領(lǐng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)

“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)定位以當(dāng)前智能制造領(lǐng)域企業(yè)所急需的機(jī)械電氣裝配技工、操作與維護(hù)技師和編程調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員等崗位為職業(yè)背景，提煉核心知識(shí)點(diǎn)和技能要求，主要考察選手針對(duì)工業(yè)機(jī)器人、工具快換、PLC控制、觸摸屏組態(tài)、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、智能視覺檢測(cè)等技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能力。使學(xué)生熟練完成工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的操作、編程、調(diào)試、維護(hù)、維修工作內(nèi)容，滿足企業(yè)就業(yè)需求。

工業(yè)機(jī)器人以高柔性、易編程的功能特點(diǎn)，特別適應(yīng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需求，是實(shí)現(xiàn)定制化、個(gè)性化、規(guī)?；a(chǎn)的重要執(zhí)行終端，也是《中國制造2025》規(guī)劃中重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一。工業(yè)機(jī)器人作為機(jī)電一體化技術(shù)的集大成者，是智能制造的重要組成單元，其專業(yè)技術(shù)人才也應(yīng)適應(yīng)市場(chǎng)需求，具備更高的技能水平。2019年教育部中職專業(yè)目錄新增了“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”專業(yè)，該專業(yè)近幾年全國中職學(xué)校招生熱門，很多學(xué)校在進(jìn)行專業(yè)建設(shè)時(shí)，應(yīng)針對(duì)適合市場(chǎng)需求的崗位，滿足基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)課程教學(xué)的條件下，注重學(xué)生針對(duì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的操作、編程、調(diào)試以及日常維護(hù)和常見維修能力培養(yǎng)，由單一設(shè)備向系統(tǒng)應(yīng)用轉(zhuǎn)變，更多的讓學(xué)生體驗(yàn)真實(shí)環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

（2）賽項(xiàng)內(nèi)容精細(xì)，源于真實(shí)工業(yè)應(yīng)用

“機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用”賽項(xiàng)內(nèi)容以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)為核心考核點(diǎn)，集成多種常用應(yīng)用技術(shù)，以3C行業(yè)典型生產(chǎn)工藝過程為展現(xiàn)形式，充分反應(yīng)了企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人相關(guān)崗位人才的技能需求，通過競(jìng)賽促進(jìn)教學(xué)實(shí)施，讓學(xué)生更加貼近工業(yè)機(jī)器人真實(shí)應(yīng)用環(huán)境，體現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人在制造過程中靈活柔性的功能特點(diǎn)。

隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用普及，離線編程技術(shù)作為其未來發(fā)展三大方向之一，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程和虛擬仿真等技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)機(jī)器人的軌跡設(shè)計(jì)及動(dòng)作仿真過程，支持多種品牌的工業(yè)機(jī)器人在同一環(huán)境下完成編程操作，打破了品牌間工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用壁壘，降低了應(yīng)用技術(shù)門檻，真正讓學(xué)生學(xué)到并用好技能。利用離線編程軟件中的虛擬仿真及動(dòng)作編程功能，可以突破硬件及環(huán)境限制，在軟件環(huán)境中依照實(shí)際要求搭建硬件基礎(chǔ)，完成工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)作軌跡規(guī)劃及編程，設(shè)置IO信號(hào)配合工具、夾具及周邊設(shè)備的動(dòng)作，完成程序編制和仿真驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)“虛實(shí)結(jié)合”，豐富編程手段，提高工作效率，降低設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

（3）賽項(xiàng)資源豐富，學(xué)有所成寓教于樂

賽項(xiàng)專家組成員均為工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及智能制造領(lǐng)域的教學(xué)名師和行業(yè)專家。賽項(xiàng)專家組參與了教育部《工業(yè)機(jī)器人國家教學(xué)資源庫》項(xiàng)目和教育部《工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域職業(yè)教育合作》項(xiàng)目，擁有豐富的教學(xué)資源轉(zhuǎn)化經(jīng)驗(yàn)，與高等教育出版社合作，已出版《工業(yè)機(jī)器人操作與編程》、《工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》、《工業(yè)機(jī)器人維護(hù)與維修》、《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》、《工業(yè)機(jī)器人工作站操作與應(yīng)用》、《工業(yè)機(jī)器人焊接技術(shù)及行業(yè)應(yīng)用》、《工業(yè)機(jī)器人視覺技術(shù)及行業(yè)應(yīng)用》和《智能制造單元集成調(diào)試與應(yīng)用》等共8本理實(shí)一體化系列教材，并配套開發(fā)了豐富的多媒體教學(xué)資源，包括3D交互式軟件、實(shí)操視頻、原理動(dòng)畫、虛擬實(shí)訓(xùn)等內(nèi)容，如圖所示。這些資源借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)有序整合編排，為專業(yè)教師提供了輔助教學(xué)過程的最佳工具，為學(xué)生提供了隨時(shí)學(xué)習(xí)的有效途徑。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

3.1將工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件應(yīng)用于教學(xué)實(shí)施過程中，解決了集中式教學(xué)過程中實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問題，同時(shí)也為部分不適合實(shí)際教學(xué)的工藝種類（如噴涂、打磨）提供了實(shí)訓(xùn)途徑，滿足了分組式教學(xué)和虛擬化教學(xué)。利用離線編程軟件，可以設(shè)置更加詳實(shí)的教學(xué)模塊，融入更加豐富的教學(xué)環(huán)境，滿足多樣化的教學(xué)要求，作為真實(shí)應(yīng)用環(huán)境與實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境見連通橋梁，實(shí)現(xiàn)“真—仿—實(shí)”的有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)教學(xué)體驗(yàn)，如圖1-25所示。將離線編程軟件與實(shí)訓(xùn)設(shè)備深度開發(fā)集成，可以將實(shí)訓(xùn)教學(xué)延伸到機(jī)房中完成，讓學(xué)生提前了解實(shí)際動(dòng)作效果，大大優(yōu)化了實(shí)訓(xùn)設(shè)備的使用率，提高教學(xué)效果，避免發(fā)生設(shè)備損壞和人身傷害。利用軟件教學(xué)代替部分的實(shí)際操作教學(xué)，降低了學(xué)校實(shí)訓(xùn)室建設(shè)投入，讓更多的學(xué)生可以學(xué)習(xí)更豐富的知識(shí)及技能。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

3.2在賽項(xiàng)設(shè)計(jì)過程中，專家組已充分考慮到資源轉(zhuǎn)化的方式和措施，以中等職業(yè)院校教學(xué)實(shí)施要求和工業(yè)機(jī)器人技術(shù)人才培養(yǎng)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，反復(fù)論證競(jìng)賽內(nèi)容與人才技能需求的匹配合理度，優(yōu)化設(shè)計(jì)競(jìng)賽平臺(tái)使其兼顧比賽和教學(xué)，詳細(xì)收集競(jìng)賽過程中的資源素材并合理歸納處理指導(dǎo)教學(xué)實(shí)施，推動(dòng)專業(yè)教學(xué)實(shí)施，確保賽項(xiàng)資源轉(zhuǎn)化工作順利進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

（4）賽項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)密，全面對(duì)接世賽標(biāo)準(zhǔn)隨著中國制造在國際上的地位提升，中國技能人才也逐步登上了世界舞臺(tái)，在世界技能大賽上嶄露頭角。本賽項(xiàng)與世界技能大賽中的“機(jī)器人系統(tǒng)集成”和“機(jī)電一體化”項(xiàng)目技術(shù)要求很相近，如圖所示。賽項(xiàng)在設(shè)計(jì)過程中引進(jìn)了世界技能大賽“機(jī)器人系統(tǒng)集成”和“機(jī)電一體化”項(xiàng)目的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)分方式等，做到賽項(xiàng)內(nèi)容、競(jìng)賽規(guī)程、任務(wù)分配和評(píng)分設(shè)置與國際接軌。二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽

（5）賽項(xiàng)融合教學(xué)，學(xué)教賽過程信息化通過對(duì)實(shí)訓(xùn)設(shè)備操作過程的實(shí)時(shí)采集，并在教學(xué)輔助終端進(jìn)行呈現(xiàn)，如圖所示，避免了教學(xué)過程中多人圍觀而增加的危險(xiǎn)隱患，也讓更多的學(xué)生可以清楚的看到老師的示范操作過程，同時(shí)教師可以對(duì)學(xué)生的操作流程進(jìn)行實(shí)時(shí)點(diǎn)評(píng)，對(duì)危險(xiǎn)動(dòng)作進(jìn)行典型分析和處理，提高教學(xué)指導(dǎo)效果。在競(jìng)賽過程中通對(duì)操作過程的實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)，保證所有操作過程可追溯，確保評(píng)比環(huán)節(jié)的公平公正，并可以作為相關(guān)佐證材料進(jìn)行長期儲(chǔ)存，避免爭(zhēng)議事件。同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)傳輸，可以在競(jìng)賽過程中對(duì)操作過程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播，提高競(jìng)賽觀賞度，滿足觀摩需求，避免過多的現(xiàn)場(chǎng)觀摩影響比賽節(jié)奏或打擾參賽選手。致

謝第一篇

破殼

主

編：蔣正炎副主編：張

俊、嵇朋朋、舒曉春2024年9月一、說工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用二、說機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用大賽第一篇

破殼

三、說工業(yè)機(jī)器人操作與運(yùn)維X證書三、說工業(yè)機(jī)