机器人虚拟仿真实验概况

虚拟现实仿真系统能有效解决目前机器人教学所面临的问题，它在安全性与和远程访问方面都有着不可比拟的优势。利用虚拟现实仿真技术来真实模拟机器人的动作，既可以节省大量的资金和时间，又可以提供丰富的信息资源，诱发学生的学习积极性。该仿真平台可提供自由的机器人搭建平台，在搭建过程使学生掌握必要的机械、控制等相关课程的知识。通过机器人虚拟仿真平台，学生可掌握机器人自动化零件加工、焊接等专业知识的，提高了学生知识层次，培养了其机器人应用技术的能力。

如图34所示是机器人加工所使用的虚拟软件（robotmaster）仿真系统。

图34  Robotmaster机器人加工虚拟仿真实验系统

 

该实验教学体系可满足《先进制造技术》，《数控加工技术》等机械专业课程设计实验教学需求，为加强学生课外科技活动指导，开展机器人应用技能竞赛、工程训练等提供良好的硬件平台。

机器人虚拟仿真实验系统包含及机器人加工模块和机器人焊接模块。机器人加工模块可进行机器人虚拟加工，通过Robotmaster软件可以自行构建加工机器人，对零件加工刀路进行细化设置，不但可以实现虚拟仿真，同时可以输出后处理NC代码供实物机器人进行生产加工。如图34所示是本实验系统配套的6轴库卡工业机器人。整个虚拟―实际的实验流程形成一套完整的理实一体化实验教学系统。将难度系数大、危险成本系数高的机器人自动化加工实验教学成本降至最低，既保证了学生的人生安全，也保障了设备运行。

1） 实验知识丰富，交叉性强，先进性突出

实验系统中涵盖了机器设计、机电控制、刀路生成等基础及专业实验。本实验系统集成了机械设计及电气控制两大类的专业知识，要求学生在掌握基础知识的同时，对其专业知识应用能力提出了更高的要求，实验针对性强，先进性突出。可开展各类课程设计及毕业设计任务及企业生产实践活动。

2）安全性、稳定性可靠，降低实验成本

由于机器人设备的投入成本较高，采用机器人虚拟仿真实验系统，可以有效解决机器人实验教学的成本。由于虚拟仿真系统是真实模拟机器人的运动加工轨迹，因此由仿真系统完成的程序既可以降低误操作事件概率同时也能降低操作人员的劳动强度。该系统与机器人设备的无缝对接可保障该实验教学的正常运行。

                             表12  主要实验项目