機器人專業(yè)建設(shè)研究
——以省高技能實訓基地移動機器人實訓室建設(shè)為例

董金梁 郭黎麗

(江蘇省交通技師學院，江蘇，鎮(zhèn)江 212028)

1 多舉措推進機器人專業(yè)建設(shè)

為了進一步推進機器人專業(yè)建設(shè)，本校采用多次赴企業(yè)和兄弟院校調(diào)研，申報省級實訓基地、成立競賽青苗班、參加移動機器人競賽等多舉措開展工作。2019年，赴上海、廣州等地進行移動機器人調(diào)研，引入該項目。2019年12月，積極申報《機器人技術(shù)》2020年江蘇省高技能人才專項公共實訓基地，并成功獲批。2019年組建團隊，實施競賽青苗計劃。

2 世界技能大賽與移動機器人

移動機器人是世界技能大賽項目之一。它是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)，代表機電一體化的最高成就，是目前科學技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。第45屆世界技能大賽移動機器人項目模擬的是一個自動運輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)能將零件從倉庫自動運到自動運輸系統(tǒng)，將零件從倉庫自動運到裝配線，即完成從“零件來源地”到工廠“裝配工作站”的自動化流程。

基于上述分析，結(jié)合本校機電專業(yè)群豐富的競賽經(jīng)驗，我們引入了移動機器人并進行實訓室建設(shè)。

3 移動機器人實訓室建設(shè)規(guī)劃

3.1 設(shè)備組成

移動機器人實訓室主要由移動機器人、專用場地、拆裝工具、耗材、嵌入式控制器、運動控制訓練套件、編程終端等硬件設(shè)施、訓練教學用機動機器人等組成。

(1)主要硬件：①移動機器人：450mm×490mm×760mm，重量小于15kg(含電池)。②專用場地：4038mm×2038mm。

(2)占用面積：2個場地+拆裝臺+貨架，約80m2。

3.2 建設(shè)規(guī)劃

實訓室建設(shè)充分體現(xiàn)機器人發(fā)展趨勢與應用動向，以賽事帶動專業(yè)建設(shè)。以賽事需求為核心，注重基礎(chǔ)訓練過程人才培養(yǎng)，兼顧創(chuàng)新，拓展學生視野。建設(shè)主題實訓室，具備特色明顯、示范規(guī)范的特點。

建設(shè)分區(qū)教學模式，包括基礎(chǔ)訓練區(qū)、綜合實訓區(qū)、拓展展示區(qū)。3個部分既相對獨立，又緊密聯(lián)系。教學環(huán)節(jié)注重漸進性，由淺入深，由單機到系統(tǒng)。由實驗平臺模擬到實際現(xiàn)場應用，由單一模塊調(diào)試到移動機器人整體賽事訓練，讓學生逐步掌握移動機器人技術(shù)賽項中所涵蓋的實用技術(shù)。綜合培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)、邏輯思維能力、動手能力和故障檢測維護能力，為在更高領(lǐng)域的研究夯實基礎(chǔ)。

這種凸顯競賽導向，以賽促教，以賽促學的模式設(shè)計，將教學過程與競賽訓練有機融合。實訓室規(guī)劃見圖1。

圖1 移動機器人實訓室平面規(guī)劃

基礎(chǔ)訓練區(qū)側(cè)重基本功訓練，主要完成設(shè)備拆裝、教學討論、程序編制、基本調(diào)試等基本任務。綜合實訓區(qū)盡力模擬真實競賽場景，培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力，完成單功能模塊測試、賽事訓練、模擬等任務。拓展展示區(qū)構(gòu)建文化氛圍，例如作品展示、訓練成果反饋等，營造競賽氛圍，實現(xiàn)沉浸式教學。

整體功能設(shè)置契合世界技能大賽移動機器人項目對選手訓練、選拔的需求，特別是“模塊A：工作組織與管理”，因其是全程評分，主要考核選手時間觀念、團隊合作能力和與裁判的溝通能力。

3.3 建設(shè)方案

依據(jù)建設(shè)規(guī)劃共需完成設(shè)備硬件和文化建設(shè)2部分內(nèi)容，其中以第45屆世界技能大賽移動機器人項目國家隊設(shè)備為核心進行設(shè)備硬件建設(shè)。

(1)設(shè)備硬件清單如下見表1。

表1 設(shè)備硬件清單

(2)輔助硬件設(shè)計如下見表2。

表2 輔助硬件清單

(3)文化設(shè)計如下見表3。

表3 文化設(shè)計

4 結(jié)語

移動機器人是世賽項目，也是機器人技術(shù)的重要內(nèi)容，如何建設(shè)好，發(fā)揮綜合功效，有效推動競賽與教學的互促，意義十分深遠。建設(shè)好移動機器人實訓室，是省高技能實訓基地的建設(shè)要求，也是機器人專業(yè)建設(shè)的必然要求，只有理論聯(lián)系實際，緊跟時代所需，才能有效發(fā)揮技能培養(yǎng)，為轉(zhuǎn)型發(fā)展貢獻一份力量。