工業機器人培訓總結范文

導語：如何才能寫好一篇工業機器人培訓總結，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：工業機器人 實訓室建設

工業機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現代制造業重要的自動化裝備。廣泛采用工業機器人，不僅可以有效提高產品質量，而且對保障人身安全、改善勞動環境、減輕勞動強度、提高勞動生產率、節約材料消耗以及降低生產成本都有十分重要的意義。工業機器人的應用水平已經成為衡量一個國家制造業水平和科技水平的重要標志。

工業機器人應用涉及到多門學科知識， 學生不僅要掌握理論知識， 還要具備工程技術應用能力。而實訓環節對于學生鞏固理論知識， 特別是培養其解決實際工程問題的能力、工程應用能力、創新能力至關重要。 高職院校應充分利用現有資源， 積極與企業開展校企合作，創建更加貼合實際工程應用的工業機器人實訓室，為學生提供解決實際工程問題及提高創新能力的條件和機會。

一、工業機器人實訓室布局

工業機器人實訓室歸屬于本校自動化生產設備應用專業，為了讓教學更加貼近真實的工作任務，自動化生產設備應用專業教學團隊與合作企業華中數控工業機器人有限公司，共同制定專業人才培養目標、教學內容、教學要求，使教學內容與實際工作崗位任務相符，并以此為依據建設規劃工業機器人實訓室，經過雙方的研究和探討，該實訓室被劃分為多媒體教學、基礎實驗、維護維修、工程應用等四個功能區域。實訓室布局如圖1。

圖1 實訓室布局圖

二、 工業機器人實訓室硬件設施

為開展工業機器人應用項目的教學，并考慮到實際工業生產中最有代表性的機器人類型，實訓室中工業機器人類型選用華中數控工業機器人有限公司生產的4臺輕載式六自由度多關節機器人、4臺桁架機器手，臺灣益眾科技有限公司的2足行走機器人、競速機器人、樂高趣味組合機器人用于基礎教學;選用華中數控提供的4臺六軸機器人本體、4臺桁架機械手本體、及配圖控制器用于維護維修教學;選用華中數控提供的3臺立式加工中心并配置1臺6六自由度多關節機器人組成1個自動加工單元用于工程應用實驗教學。同時，上述兩家公司還配套教學所需的各種輔助設備，包括末端執行裝置（如機械手、吸盤、專用夾具等），電氣控制、傳感設備等。

三、工業機器人實訓室軟件設施

除了硬件設施供學生提升實操能力、工程應用能力之外，還要注重軟件設施的建設。實訓室除操作系統以外，還安裝了AutoCAD、UG、CATIA等三維軟件，用于三維建模，為運動仿真提供數字模型。為了克服機器人數量不足，降低機器人及各種輔助設備的損耗，實訓室還配套華中數控研制的模擬仿真軟件，包括離線編程功能和仿真功能，用于構建虛擬機器人的工作環境，以及虛擬機器人工作過程的仿真。

四、工業機器人實訓室實訓項目設置

工業機器人技術實訓項目是與華中數控工業機器人有限公司按照企業實際工作任務來進行設計、歸納、總結得到的，實行教學內容模塊化。為了實現教學、演示等功能，在多媒體教學區中，還需配置多媒體及配套設備、電腦及配套設備、網絡傳輸所需的服務器、 交換機及配圖設備等。

（一）工業機器人基礎培訓模塊

1.模塊一：機器人操作 （16課時）

項目內容：1）工業機器人系統介紹;2）安全操作規范，緊急情況處置;3）使用示教器操作機器人，修改位置點;4）調用系統中的例行程序;5）程序備份和系統備份方法介紹，實踐;6）機器人零位更新方法介紹，實踐;7）手動模式下的機器人操作;8）益眾機器人參數設置及操作實踐。

2.模塊二：機器人基礎編程 （40課時）

項目內容：

1）手動模式下的機器人操作;2）工業機器人坐標系統;3）編程語言介紹及其基本指令;4）I/O 信號介紹及配置;5）機器人系統重啟指令介紹;6）程序保存，系統備份;7）機器人系統配置及安裝;8）校正方式介紹;9）操作實踐。

（二）工業機器人維護維修培訓模塊

1.模塊一：機器人維護維修 （80課時）

項目內容：1）機器人中各電氣模塊功能及原理介紹。包括電源系統，計算機系統，驅動系統，總線與I/O 系統，冷卻系統，安全面板 和 SMB 板;2）機器人電氣知識簡介，電路圖講解;3）機器人中各電氣模塊維護保養注意事項;4）機器人安全面板、主機箱中的指示燈狀態介紹;5）機器人故障代碼介紹;6）機器人不同啟動方式的原理及介紹;7）故障排除實踐;8）機器人本體硬件結構介紹;9）日常機械維護保養知識介紹及實踐;10）各軸電機、電纜更換步驟講解及實踐;11）機器人齒輪箱、平衡裝置更換方法講解與實踐;12）機器人精校準方法介紹與實踐。

（三）工業機器人工程應用培訓模塊

1.模塊一：機器人離線編程系統的學習 （40課時）

項目內容：1）創建工作站;2）創建系統;3）創建幾何體和機械裝置;4）創建工具、工件坐標系、路徑點、軌跡;5）利用創建的組件和數據進行離線編程和仿真;6）使用相關組件模擬現場動態效果;7）機器人的可選項的使用，包括外軸（轉臺、 導軌）;輸送鏈追蹤;8）學習離線編程系統的實用功能。包括信號分析器;文件傳輸。

2.模塊二：自動化加工單元的學習（32課時）

項目內容：1）學習系統技術資料、自動化加工單元的組成和工作原理;2）裝配工藝設計;3）制定安裝順序和工作計劃;4）加工單元工作程序編寫及導入;5）加工單元的組裝聯調;6）加工單元穩定性調整;7）加工單元驗收。

五、小結

通過校企合作的方式建設工業機器人實訓室，使教學內容更加貼近實際工作崗位的內容， 降低企業二次培訓的時間和費用，促進了學校和企業的無縫連接。同時，也促進教師教學工作、 科研工作的開展， 激發教師教學改革的熱情，提升學生實操能力、工程應用能力、創新能力。

參考文獻：

[1]趙鳳申，李愛芹.高職院校工業機器人實訓室建設初探[J].電氣電子教學學報，2010，32（4）：115～116.

[2]熊雋.工業機器人實訓室的建設與研究[J].職業教育，2014，（8）：95～96.

[3]楊廣金.關于高職院校實訓室建設的問題及對策研究[J].職業與教育，2009，（5）：43～44.

[4]宋正強，楊輝玲.高職高專院校機器人創新實訓室建設方案探討[J].中國集體經濟，2009，（34）：172.

[5]管小清，王紀東.高等職業教育中工業機器人實訓基地建設的實踐與探索-以汽車制造專業為例[J].自動化博覽，2013，（z2）：230～234.

篇2

（臺州職業技術學院 浙江 臺州 318000）

摘要：在“工業機器人安裝與調試”學習領域課程開發過程中，確定該課程應使學生具備工業機器人安裝、工業機器人調試、工業機器人編程操控以及工業機器人檢修維護等能力。深入企業調研，明確典型工作崗位，分析課程所對應的典型工作任務；從高職學生的基本情況出發，對典型工作任務進行提煉形成行動領域；按行動領域所承載的知識、能力的相互關系構建學習領域；按照每個學習情境對應一個完整的工作過程的原則構建學習情境；最后按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”六步法實施教學。在教學過程中盡可能為學生提供類似企業的真實工作環境、國家或行業標準、任務單和計劃書等資料。

關鍵詞 ：高職；工業機器人安裝與調試；課程開發；學習情境

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2014）04-0086-05

工業機器人（Industrial Robots）簡稱IR，是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動。工業機器人具有高效、可靠的優點，在自動化生產線中應用日益廣泛，如在汽車工業中完成焊接、搬運、噴涂和裝配等工作。此外，我國的民營企業也逐漸認識到了工業機器人的優勢，對工業機器人的采用量逐年增加。但這些企業存在著裝機量不高、人才流動性強和培訓不到位等問題，因而對工業機器人應用維護人才需求較大和要求較高，高職院校有必要加強對這方面人才的培養力度。

課程開發原則和流程

（一）課程開發原則

作為臺州職業技術學院機電一體化技術專業的核心課程，“工業機器人安裝與調試”的開設原則是以企業實際需要為根本出發點，通過教師進入企業實地調研，總結典型工作任務，完成調研報告，最終確定工業機器人課程教學內容及范圍。包括：工業機器人及柔性自動化生產線的安裝，辨識電器原理圖，根據需要編寫程序和調試代碼以及各種故障的診斷和維修。以項目化實訓為主線，以學生親歷實踐為導向，培養學生分析問題、解決問題的綜合職業能力。通過課程的學習，讓學生具備常規工業機器人及柔性自動化生產線安裝調試和故障診斷與維修能力，適應未來社會對工業機器人領域人才的需求。

（二）課程開發流程

“工業機器人安裝與調試”課程開發的整體流程包括：教師深入工業機器人研發或應用型企業調研，通過走訪、參觀、座談、研討等形式，了解與本課程相關人才的社會需求情況，相關行業對本課程開發的要求及企業的典型工作任務的信息，為確定課程定位，制定課程開發方案，培養適應社會發展需求的高素質技術技能型人才提供依據。從高職學生的實際情況出發，遵從學生認知規律，與企業實踐專家一起對典型工作任務進行提煉形成行動領域。按行動領域所承載的知識、能力的相互關系構建學習領域，制定出課程方案和課程標準。并在實踐專家指導下設計符合工作過程的學習情境。最后，按照六步法進行課程的實施和評價。整個課程開發流程如圖1所示。

課程開發過程

（一）企業調研

交通運輸裝備制造業與特色裝備制造業是臺州市兩大傳統優勢主導產業。臺州地區現有汽車、摩托車及配件生產企業3 000多家，不乏吉利、吉奧、錢江等汽車行業知名龍頭企業。我們利用假期先后走訪了溫嶺市風云機器人有限公司、浙江安露清洗機有限公司、吉利集團、浙江吉奧汽車有限公司等企業。了解就業崗位的主要工作任務，企業對高職從事工業機器人及自動化生產線安裝與調試工作畢業生的專業技能、社會能力和職業素養的具體要求，并與企業實踐專家探討工業機器人及自動化生產線安裝與調試課程開設的有關情況。首先，我們擬定了調研方案，選定樣本為企業經理、一線的維修工、車間和部門領導以及畢業生等，采取訪談和問卷調研相結合的方式。擬定調研方案之后，調研與工業機器人安裝調試及維修有關崗位，包括崗位名稱、級別、人數、崗位職責，然后了解所有這些崗位畢業生是如何在崗位之間調動的，以此獲得畢業生崗位升遷的一般路線圖。獲得具體崗位之后，確定畢業生在這個崗位上從事的具體工作項目，在此基礎上，再一次向企業和畢業生征詢意見，重點了解對學生職業素質和社會能力培養的具體要求，了解畢業生對擬開設課程知識學習的具體建議。主要形成四項調研成果：該課程培養的學生典型就業崗位、課程培養目標，企業要求和崗位工作項目。

典型工作崗位分析 通過調查分析確定工業機器人及自動化生產線安裝與調試典型工作崗位包括：工業機器人及柔性自動化生產線操作工、維修工、電氣工程師、編程調試工程師、自動化生產線班組長、車間主任或項目經理。

課程培養目標 以就業為導向確定課程培養目標：學生以獨立或小組合作的形式，通過教師指導或借助各種資料，制定工業機器人的安裝和調試作業計劃，在規定時間內完成上述計劃、實施、檢查并進行評價反饋。在實施計劃的過程中，使用工具、設備和材料等要符合勞動安全和環境保護規定，對已完成的任務進行記錄、存檔和評價反饋。

企業要求 通過調研，歸納出企業對工業機器人及自動化生產線安調和維修人員的要求是：要具有良好的職業態度；具備各種常用工具和專用工具使用技能；具備一定的電工知識，熟識常見的電氣線路圖；能夠掌握工業機器人行業前沿技術知識動態；對設備具有保養、操作、維護能力；對專用維修檢測儀器的數據能夠分析，能夠運用數據流分析判斷故障產生的原因，能夠制定相應的維修計劃并實施，能夠向領導匯報情況；具有一定的寫作能力與獲取信息的能力；具有團結協作、組織協調能力和繼續學習能力；了解工業機器人及自動化生產線整體和各模塊的工作原理，了解各個模塊間的通訊，能夠具備根據任務的簡單變化修改相應控制程序的能力。

崗位工作項目 企業調查顯示，工業機器人安裝和調試人員主要從事的工作包括新建生產線的安裝和調試、定期維護和保養、綜合故障診斷和維修、生產線功能的擴展和研發、生產線質量控制和檢驗等。

（二）典型工作任務描述

在企業實地走訪調研基礎上，提煉“工業機器人安裝與調試”典型工作任務，如下頁表1所示。

（三）崗位能力分析

通過崗位分析，“工業機器人安裝與調試”課程應培養學生三方面的能力，即知識能力、社會能力和方法能力。

知識能力 了解工業機器人技術的基本概念和基本理論；了解工業機器人系統的組成及工作原理；學會商業談判、合同簽訂并根據技術要求設計工作計劃和行動方案的方法；學會與工業機器人有關的英語；學會根據工業機器人的機械結構，制定機械和電器元件的拆裝順序；掌握氣動元件、傳感器、電動元件、PLC裝置在工業機器人中的作用并繪制相應的電路圖；掌握工業機器人的模塊化組裝、調試、控制與維護的基本方法；掌握工業機器人的編程語言，編寫較簡單的調試程序；掌握工業機器人常見故障診斷和維護方法。

社會能力 養成積極思考問題、主動學習的習慣；培養良好的團隊合作精神，樂于助人；培養良好的職業道德和規范、安全、環保、成本和質量意識；養成勇于克服困難的精神，具有較強的忍耐力；養成及時完成階段性工作任務的習慣。

方法能力 能夠根據任務需要查閱相關資料、制定工作計劃的能力，解決實際問題的能力，獨立學習新知識、新技術的能力，評估總結工作結果的能力；能夠正確閱讀工業機器人部件裝配圖、零件圖和技術文件，進行機械部件裝配；能夠正確閱讀工業機器人的電氣原理圖、電氣安裝圖，完成電氣裝配；能夠編寫適用于不同工作任務的工業機器人調試程序；能夠使用工業機器人安裝與調試常用的機械工具，電子工具和相關儀器儀表；能夠及時詳細地記錄工業機器人安裝與調試過程的工作日記、總結工作經驗以供日后使用；能夠檢測和處理工業機器人的各種常見故障，并作相應檢查維修工作記錄；能夠在工作過程中使用相關專業英語進行簡單的交流。

（四）學習情境設計

學習情境是在典型工作任務基礎之上，由專任教師和企業專家共同開發設計用于教學的“情形”和“環境”，是對典型工作任務進行教學化處理的結果。德萊弗斯（S E Dreyfus）等人研究發現：“人的職業成長遵循從初學者到專家的邏輯發展規律，其發展過程分為初學者、高級初學者、有能力者、熟練者和專家五個階段”。職業教育教學的根本任務是通過一定科學合理的方法把初學者帶入更高級的階段。因此，對于教學情境的選擇和設計應充分考慮上述因素，以工作任務為導向，符合職業發展過程和學生認知規律，突出職業能力訓練，使學生掌握工業機器人安裝和調試的核心技能。通過前期企業調研，得到了企業工業機器人安裝和調試的典型工作任務，對典型工作任務進行提煉后形成行動領域從而構建相應的學習領域。

臺州職業技術學院機電一體化技術專業學生在學習“工業機器人安裝和調試”課程之前已經具備一定的機械設計、液壓和氣動技術、PLC編程以及常見電機及其控制方法的基礎，但是缺少對機器人的認知。故在設計學習情境時以積木式機器人為載體，先安排16課時讓學生對原有知識進行溫故知新，同時了解工業機器人的相關定義，了解企業自動化生產線改造的過程和方法，學習機器人安裝和調試的基本原理、手段和方法，提高學生學習興趣和探索新知識的熱情。然后，從關節（直角坐標）兩種典型的工業機器人入手（應用場合包括焊接、噴涂、搬運、立體倉庫等），作為進階情境，實現工業機器人基本的空間定位和目標識別功能，學會根據任務需要設計末端執行機構的方法。最后，以關節機器人為核心的柔性生產線作為高級學習情境，該情境又細分為七個子任務，即供料單元安裝和調試、防護單元安裝和調試、輸送單元安裝和調試、加工單元安裝和調試、視覺單元安裝和調試、生產線的整體聯調以及故障診斷和維修維護。最終實現由一部工業機器人和其他部件構成的柔性制造系統能同時監管三臺加工中心的加工任務，并實施自動上下料及相關的自動化模式。

PLC與機器人控制器、加工中心的嵌入控制實現獨立總線控制，并運用觸摸屏及相應模塊實現顯示、控制、操作于一體的應用。電氣控制與機器人操作分布在不同的區域，實現控制與操作分開。完成必要的設備改造和基礎設施修造工作。提供自動化的零件料倉和其他輔助機械手，直至加工中心區域實現無人車間。

基于工作過程的學習情境設計充分體現了從初學者到專家的邏輯發展規律，具體學習情境設計如圖2所示。

課程教學實施

“工業機器人安裝與調試”課程的實施遵循項目教學、任務驅動，理論教學和實踐教學一體，以及做中學原則。以工作過程為導向，以培養學生的技能和綜合職業素質為核心。每個學習情境都按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”六步法實施教學。在教學實施過程中，除了融入企業元素的學訓一體化的工業機器人實踐性教學基地，滿足技能訓練的要求外，還提供必要的資源，包括學生工作頁、學習指南、課程參考書、廠家提供的安裝和調試說明書和手冊以及常見故障診斷維護方法、多媒體教學資料等。其中，學生工作頁中融入任務單、資訊單、案例單、信息單、計劃單、決策單、實施單、檢查評價單和教學反饋單等欄目。以工業機器人機械結構的裝調教學為例加以說明，其實施過程如表2所示。

在整個實施過程中，我們遇到并成功解決了三個問題：（1）設備數量難以滿足教學需求的問題。由于工業機器人及其柔性生產線價格昂貴，因此，能夠提供給學生實訓的設備數量相當有限，這就需要解決僧多粥少的局面。通過合理安排實訓項目，學生分組輪換等手段解決。如學生在進行工業機器人電氣系統的安裝和調試項目時，可將該項目分為電氣元件的識別、電源模塊的安裝和調試、驅動模塊的安裝和調試、控制模塊的安裝和調試，將學生分組后在這四個子任務中輪換。另外，可通過購買其他類型的機器人輔助教學設備分擔壓力。（2）設備保修和教學實施的問題。在實施工業機器人及柔性生產線故障診斷和維修維護任務時，為了使學生深入理解掌握維護維修的方法，必須全面了解工業機器人及配套設備的結構，包括外部可見的和內部不可見部分，如內部傳動機構、減速系統等構造。受工業機器人廠家的保養準則限制以及笨重的零部件給檢測造成的潛在風險，對于內部結構往往以圖片講解為主，學生無法獲得直觀的體驗。可從二手市場采購形同或相似型號的工業機器人給學生拆裝，幫助其了解工業機器人的內部結構和維護相關知識。或者引入工業機器人模擬軟件構建虛擬的工作環境輔助教學。（3）社會評價無法貫穿學期教學過程的問題。本課程不是傳授單一技能，而是在學完了各相關專業課的基礎上，用工業機器人安裝與調試這個載體，將其進行綜合。所以，評價體系應該圍繞各相關專業知識和技能的綜合運用水平，使學生明確感受到對一個系統的掌握和成就感。教學評價采取多種方式，包括自我評價、學生評價、教師評價和社會評價，同時設計了相應的評價表，以更好地反饋教學信息，指導教學質量不斷改進。在以上四種評價中，當屬社會評價比較難以實施，兼職教師授課的時間有限，無法自始至終貫穿整個學期的教學過程。我們通過遠程視頻聯接的方法，讓兼職教師參與指導學生的工作過程，參與學生成果的評價。學生亦可由視頻系統向兼職教師提問，隨時進行交流。

以工業關節機器人為核心的柔性生產線的安裝和調試課程在高職院校中開設和實施為數不多，可借鑒的經驗甚少。我們立足臺州，服務地方經濟，通過前期大量企業實地走訪調研、與企業實踐專家和課程開發專家一起制定了切實可行符合高職院校學生認知規律的課程標準，開發了基于工作過程、任務驅動的學習情境，并在課程實施過程中靈活調整，及時更新、補充、修改教學內容，實現課程的動態反饋，完成課程內容的閉環控制。通過課程學習，學生取得了多項實質性成果。

參考文獻：

[1]趙志群.論職業教育工作過程導向的綜合性課程開發[J].職教論壇，2004（6）：4-7.

[2]肖興宇.工作過程導向的《作業機械使用與維護》學習領域課程開發[J].職業技術教育，2009（17）：13-15.

[3]姚和芳，首珩，周虹.基于工作過程數控技術專業學習領域課程方案開發與設計[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4]易傳佩.基于工作過程的學習領域課程體系的開發與實踐——以“焊接技術及自動化”專業為例[J].企業家天地，2010（9）：97-98.

[5]黃銳，張穎.從崗位導向到學習情境——基于學習領域的高職國際貿易實務專業課程開發與應用研究[J].長春理工大學學報，2012，7（7）：167-169.

[6]阮友德，林丹.基于工作過程導向的PLC課程建設與實踐[J].實驗室研究與探索，2011，30（8）：446-449.

[7]趙鳳申，李愛芹.高職院校工業機器人課程建設研究[J].職業教育研究，2011（3）：39-40.

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【關鍵詞】中職院校發展 人形機器人 教學平臺設計

一、人形機器人概述

人形機器人的研究起步于1960年代后期，目標是解決人形機器人的雙足行走問題。進入1990年代，人形機器人在控制方法和人工智能等方面的研究成果不斷出現，從而推動了人形機器人技術的快速發展，此后機器人的行走能力、智能化和功能都越來越強大，最著名的人形機器人就是本田公司的ASIMO。

人形機器人的出現是計算機科學、傳感器技術、機械科學等學科的技術進步，也是人類日常生活需要的產物。目前我國人口老齡化問題日益顯現，在以后的幾十年時間里必將影響社會的發展。人形機器人的出現一定程度上能夠緩解人口老齡化帶來的勞動力資源緊張的局面，同時人形機器人能夠代替人類在惡劣以及高危環境下工作。

二、建立人形機器人教學平臺的必要性

我國的人形機器人研究起步于1986年啟動的國家高技術計劃，經過二十多年的研究，取得了豐碩的成果。如北京理工大學研制的機器人“匯童”有32和自由度，能根據自身平衡狀態和地面高度變化實現未知路面的穩定行走。進入21世紀，機器人已經不再局限于工業上的應用，而應該在社會的各個行業合理利用。如何讓人形機器人在教育應用上發揮其應有的作用成為當前研究的重點。隨著全國乃至國際各類機器人大賽的日益升溫，各類職業院校迫切希望能在機器人大賽中獲得成績來提升學校綜合競爭力以及知名度，因此職業院校建立人形機器人教學平臺成為需要，同時也能有效地激發學生的學習興趣，有很好的趣味性和挑戰性。

讓機器人教育走進學校，開發機器人文化的教育功能和發掘智能機器人的教育價值，對推進教育創新，促進教育改革和教育現代化，對創造型、研究型、專家型教師隊伍的形成，對提高學生的創新和實踐能力，同時對我國機器人事業的發展、人才高地的建設，都具有重要的現實意義和戰略意義。

因此，建立人形機器人教學平臺是十分必要的，它適合于機電一體化、電氣自動化、機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計與理論、數控技術、自動控制等相關專業的一體化教學和培訓。

三、教學平臺實施步驟

（一）加強學校硬件設備的建設

學校積極籌措資金、充實有關設備。準備購買新機器人器材的資金，為機器人活動添加硬件設備，以此來創設良好的機器人學習環境，推動機器人教學。根據總體設計方案的要求，我們購買了兩臺機器人的配件，一臺用于項目組前期做實驗，另一臺則用于高級班的機器人一體化教學。

（二）提高教師專業素質，提升學校軟實力

我們著力通過培訓、教研、講座三個環節來提高參與師生素質。

首先是培訓，教師對機器人技術的認識決定著機器人教學的成敗。因為教師是方案的直接參與者，只有當教師充分認識到機器人技術的價值，對課題研究充滿信心并熱情投入時，課題研究才能收到良好的效果。為此，我們加強了參與教師的理論學習。首先要抓的是教育觀念的更新，我們準備通過學習先進的教學資料，組織教師認真學習相關教育理論和文件。幫助教師從理論上提高對課題實驗的必要性、重要性的認識，促進教師進一步樹立正確的教育觀念，為實驗的順利開展奠定堅實的思想基礎。

其次是教研。為適應課題研究的需要，我們要進一步開展參與教師專題討論，組織教師開展課外機器人活動的現場觀摩，并進行案例分析，積累實際教學經驗，提高教師把機器人技術融入教學實踐的能力；組織校內外機器人競賽活動，使參與教師在相互交流中提高，在實踐探索中成長。

三是講座。學校領導邀請專家來校講座，進一步提高課題組成員的理論基礎，并請專家進行現場指導，對涌現出的好做法、好經驗，及時總結、推廣；對發現的問題，面對面地進行指導幫助。有效地調動了教師的積極性，確保平臺實施的順利進行。

（三）組建機器人實驗室及學生興趣小組

由機電科組牽頭組建機器人項目實驗室，從機電一體化、電氣自動化、電工與電子等專業學生中挑選學習成績比較優秀同時又對機器人制作感興趣的學生組成學生機器人興趣小組。由指導教師編寫有關人形機器人的制作指導教材，從傳感器的性能到人形機器人的組裝再到程序的編寫，通過對興趣小組學生進行授課，使他們逐步進入機器人科學世界。

（四）應用到一體化教學

通過興趣小組的引導，逐漸將機器人教學向學科課程發展。隨著中職院校教學改革和課程改革的實施，機器人教學走進課堂是一種必然的發展方向。面向機電一體化以及電氣自動化專業高級班學生開設《機器人制作》課程，講解人形機器人的控制板、傳感器、輸出設備等硬件知識以及人形機器人控制程序的開展等軟件知識。

通過項目教學法，讓學生在學完本課程內容后能獨立組裝并調試人形機器人，讓學生知道如何將學習的內容應用到生產和生活實際當中，提高學生和學校的競爭能力。

四、平臺建立后所獲成效

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關鍵詞：人形機器人；初中；課堂應用

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）15/16-0187-03

人形機器人的概況及應用研究

人形機器人的研究開始于20世紀60年代后期，解決人形機器人通過雙足進行行走是當時的主要目標。現階段，人形機器人主要有兩個發展方向：一是追求其外形上與真實人類的各種特征相似，二是使機器人的功能更接近人類，能完成與人類相似的思維和動作。

人形機器人一般由伺服電機、控制主板、鋰電池、金屬框架、與控制主板相配套的軟件組成，這樣構建的機器人主要應用于教育領域。例如，ROBOT?X人形機器人，在機器的各活動關節的配置多達17個伺服舵機，具有17個自由度，身手自由便捷，更能完成諸如手臂后擺90度的高難度動作。控制主板類似于人形機器人的腦部，通過自身的智能編程軟件便能自動地完成所有動作。鋰電池為人形機器人進行活動提供了能量。金屬框架類似于人形機器人的骨骼，對整個機器人起著支撐作用。由這些部件組合起來的人形機器人能在音樂的伴奏中完成起舞、行走、起臥、武術等表演，甚至還能完成翻跟斗等雜技以及各種奧運競賽動作。

現如今，人形機器人不僅大量應用于工業技術中，也逐漸走進了課堂教學中。機器人教育是指學習、利用機器人，優化教育效果及師生勞動方式的理論和實踐。人形機器人用于課堂教學，可以實現主持教學、輔助教學、管理教學甚至可以處理教學事務等諸多功能。

人形機器人引入初中教育的必要性

初中生的身心發展具備一定的典型特征，如果處理不當，這些特征勢必會影響學生的學習與發展，因此教育必須與學生身心發展特征相適應。這些特征主要表現為：①在生理上，生長發育迅速，第二特征開始出現，生理上的特點要求教育不應給予學生過重的課業負擔，在學習之余必須適當開展有益他們身體生長發育的學習活動。②初中生的感知日漸靈敏，記憶力有了極大發展，同時情感外露不理智，自控能力并不強，這就需要教師在課堂中注重學生綜合能力的培養。

然而，與之相對，目前我國初中教育具有如下特性：①教學資源良莠不齊。由于地區、學校間的教學資源分配不平衡，學生所占據的教學資源并不統一，教學資源貧乏地區的學生可能無法接受到良好的教育。②教學模式枯燥單一。目前，在初中課堂中，教師主導的教學模式依舊是主流，學生的學習較被動。③課業負擔較為沉重。在當今應試教育的巨大壓力下，初中學生面臨中考這一巨大負擔。另外，在學校學習中，以作業為主的學習方法也使得他們小小年紀就背負上了沉重的課業負擔。

因此，為了適應初中學生年齡結構特點，改變初中課堂中的陳規陋習，我們將人形機器人引入初中課堂并探究其應用效果。

人形機器人應用在教育中的特點和價值

1.特點

（1）教學性

學校應用人形機器人是為了主持教學、輔助教學、管理教學甚至可以處理教學事務，我們應按教育工作者的特殊職業要求來賦予人形機器人教育特色、具備教學特性。

（2）人機友好性

人形機器人要被師生喜愛，必須具備人形化的人機界面，只有當人機信息交流無障礙，操作使用靈巧的時候才能方便教學工作的開展。對于師生的提問和要求，需要設定程序來實現其關懷和耐心，這樣，才能起到耐心教育、傳道解惑的目的。

（3）高智能性

人形機器人必須具有較強的思維力、記憶力、觀察力、注意力，在教學事務中，對師生的狀態能及時、準確判斷并迅速做出較正確的反應。

（4）多功能性

人形機器人應具有輔助教學、管理教學、處理日常事務等多種功能。

（5）專業性

人形機器人不需要做到萬能，也不需要精通各個科目，它只需要精通自己被賦予的功能，具備專業特色，能夠實現專門職責。此時，如果注意加強各學科教學機器人之間的協調，就能夠實現人形機器人的全方位發展。

（6）安全性

機器人三原則對機器人的安全性做出了規定，安全性是人形機器人必須具備的首要特性：①不能漏電，不能因電器短路而發生毀損和爆炸。②不能程序混亂失去理智。③應有應急安全措施。

基于以上特點，我們開展了人形機器人進入初中課堂的教學活動。這一活動具備改善教學的效果、改善教師與學生的工作和學習的方式兩個作用。

2.創新價值

（1）普及人形機器人知識

通過加強人形機器人教學，普及人形機器人知識，可以消除大眾對機器人的神秘感，提高全社會對機器人的認識度。通過教育領域的應用，我們可以將人形機器人拓展到其他領域，促進機器人在社會各領域的應用。

（2）提高人形機器人應用能力

人形機器人應用需要具備非常高的專業水準，它涉及編程控制、管理維護、人機關系等許多有待發掘和探索的內容。作為操作者，我們必須了解人形機器人的原理、結構、功能、使用方法、注意事項，才能提高應用水平，更好地進行機器人研究。

（3）提高人形機器人研制能力

機器人的研制，依托于一大批精于多門類學科知識的專門人才，因此，需要不斷學習、研究最新成果。而這一切的基礎有賴于多形式多層次的機器人教育。

（4）深入開展信息技術教育

如今信息技術教育存在一系列弊端，開展人形機器人教育有助于克服弊端。一方面，避免“重軟”“輕硬”、重模仿輕創新、重實踐輕理論的通病。另一方面，要避免片面強調軟件工具應用技能的學習而造成的程序設計思維素質培養的缺失。

3.教育價值

（1）從社會學角度看

人形機器人在教育系統中由于功能特殊，具備了教師、學習伙伴、助手等多個角色的特征，它們以此為范本，各自發揮著相應的教育作用。

（2）從文化學角度看

人形機器人教學采用了新型信息傳播方式，為教學信息的傳播帶來了變革。

（3）從心理學角度上看

人形機器人教學可以發揮激發興趣、促進感知、加深理解、鞏固記憶等多種作用。這些作用綜合起來，可以激發學生的學習興趣，提高學生學習的效率。

人形機器人在初中課堂的應用現狀

當前人形機器人在教學中主要充當五種角色：主持教學、輔助教學、單一學科教學、管理教學、事務等。

我國中小學機器人教育課程主要有：選修課、綜合實踐活動課（競賽活動課）、信息技術課等。然而，人形機器人教育還是沒有被足夠引起重視。雖然人形機器人教育還沒有正式進入教學課程層面。但目前已有許多中小學校開展了各種課外學習活動，在興趣班中引入了機器人教學，而且從總體的調查研究來看，機器人課程也進入了我國的一些教學先進地區，如北京、上海、廣東、山東、湖北、黑龍江等省市大部分學校已經開展機器人教育。與此同時，香港在初級高級課程改革中，也不斷增設各種機器人課程。種種例子都表明，我國中小學機器人教育課程正迎來一個快速普及的時期。

然而經過十多年的發展，傳統的小車形機器人教育遇到了難以逾越的瓶頸，因為技術的發展更新，比賽中不得通過不降低電池電壓、減少電機數量等技術手段來保證比賽的公正性，機器人教學也是過多地關注硬件技術的更新，對學生創新能力的培養漸漸弱化。因此，我們也要承認國內機器人教育中的不足之處。與國外相比，我們開展的課堂形式與其相差不多，但是普及深度和廣度還存在較大問題，在文化與社會積淀方面也存在著較大差距。相對來說，短期內，我們需要加強軟件、硬件投入來解決軟硬件投入不足問題，但從長久來看，師資力量的不足是一個更需要關注的問題。

人形機器人課堂教學在我校的開展情況

我校使用的泰山版的信息技術教材在第三冊下就安排了機器人的課程，不過教材中的教學內容還是以傳統的小車形機器人為主。而近幾年各種電影、小說以及媒體報道中的機器人的形象都是可以兩足獨立行走的人形機器人，為了更好地順應時展的潮流，2014年初，我校購買了兩臺人形雙足機器人。經過培訓后信息技術教師基本掌握了該型號機器人的使用方法，并輔導學生制作了機器人舞蹈節目，在學校元旦晚會上演出后激起了師生的學習熱情。

經過一年的使用，在了解了人形機器人的基本原理和編程調試技巧后，學校將湖州愛創公司的人形機器人用于課堂教學，這款人形機器人，編程界面簡單并且集成了語音識別功能，舵機控制板帶有舵機保護功能，比較適合課堂教學。我校通過全面開設人形機器人課程，激發學生的學習積極性，選拔了一批優秀的學生，在2015年山東省機器人比賽中取得了優異的成績。

總結與反思

我們要全面看待人形機器人進入初中課堂的效果：一方面人形機器人在初中教育中具備種種優勢和眾多教育價值、創新價值。另一方面人形機器人在教育領域的發展相對于其他領域的機器人而言起步較晚，在技術上尚未成熟，又因為未得到教育部門的足夠重視，現在的發展模式依舊存在許多弊端，亟待改善。

1.人形機器人的發展處在起步階段，技術上較為原始

世界上廣泛使用的機器人主要是工業機器人，特別是面向制造業的工業機器人，工業機器人和教育機器人的發展不協調導致了其發展步調不統一，分別發展的人形機器人在各方面上都存在著一定弊端。

2.人形機器人的應用沒引起教育部門的重視，宣傳和引導也較乏力

隨著科技的發展，人形機器人逐漸進入小學、中學和高校課堂。機器人比賽中也有眾多學生參加。然而，機器人價格昂貴、維修保養費錢費力等缺點導致了現如今機器人教育無法得以大力推廣，眾多學校只是以課外活動、興趣班、培訓班的形式開展機器人教育活動。

3.在硬件上，資金投入不足

人形機器人的配件有別于傳統的車形機器人，其主要部件舵機損壞后很難維修，購買新的部件又是一筆不菲的開銷。同時，購買的各種品牌人形機器人硬件設備之間通用性較差，即使使用的是同一型號的舵機，也因為固定位置、軟件等原因很難通用，希望國家教育部門盡快推出教育行業人形機器人規范，制訂出統一的標準，以利于人形機器人教育事業的良好發展。

隨著教育系統對教育的投入不斷增加和越來越多應用于教育的人形機器人生產廠家參與到生產和競爭中，相信在不久的將來，將會改變現在只有少數學生接受人形機器人教育的現狀，人形機器人可以廣泛進入初中課堂，為教育模式的創新起到越來越重要的作用。

參考文獻：

[1]李紅，鄭劍春.從機器人項目的開展與評價看中美兩國機器人教育的差異[J].調查思考，2009.

[2]張劍平，.機器人教育：現狀、問題與推進策略[J].中國電化教育，2006.

[3]姚艷秋，王曉光.中學機器人教學的認識與實踐[J].吉林省教育學院學報，2009.

[4]彭紹東.論機器人教育[J].電化教育研究，2002.

[5]秦健崔，鑫治，李曉剛.我國機器人教育研究現狀與我校校本課程建設[J].中國信息技術教育，2011.

篇5

關鍵詞： 模擬人體手臂; 關節型機器人

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

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A文章編號：

1、引言

近20年來，氣動技術的應用領域迅速拓寬，尤其是在各種自動化生產線上得到廣泛應用。電氣可編程控制技術與氣動技術相結合，使整個系統自動化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；氣動機械手、柔性自動生產線的迅速發展，對氣動技術提出了更多更高的要求；微電子技術的引入，促進了電氣比例伺服技術的發展。現代控制理論的發展，使氣動技術從開關控制進入閉環比例伺服控制，控制精度不斷提高；由于氣動脈寬調制技術具有結構簡單、抗污染能力強和成本低廉等特點，國內外都在大力開發研究。

2、氣動技術發展狀況及優缺點

氣動技術是一門正在蓬勃發展的新技術，氣動元件是氣動技術中最重要的組成部分，用氣動元件組成的傳動和控制系統己廣泛應用于國民經濟各部門的成套設備和自動化生產線上。氣動技術是以壓縮氣體(例如壓縮空氣或惰性氣體和熱氣體)為工作介質進行能量和信號的傳遞，從而實現生產過程自動化的一門技術，它包含氣壓傳動和氣動控制兩方面的內容。

氣動技術的發展歷程，是從單個元件到控制系統，從單純機械系統到機電一體化的復雜高科技產品的歷程。

人類對空氣進行利用，以其為傳遞能量的介質可追溯到幾千年以前。但真正對其性質和基本原理進行系統的研究也是從本世紀開始，形成以氣壓傳動系統動力學和氣動控制理論為主要內容的一門學科--氣動系統理論。

目前，氣動和液壓是兩種較為普遍應用的傳動和控制方式，兩者有許多相同點，也有許多不同點，氣動技術真正成為全世界各個工業部門所接受并廣泛應用，是由于日益迫切的生產自動化和操作程序合理化的需要，也由于氣動技術具有以下許多優點:

(1)氣動技術以空氣為工作介質，空氣隨處可取，且粘性小，在管內流動阻力小，便于集中供氣和遠距離輸送。因而，大多數工廠有方便的壓縮空氣氣源。作為工作介質的壓縮空氣的物理性質，是氣動技術在廣泛的各種應用具有安全、方便和費用低的優點。壓縮空氣沒有產生火花的危險。因此，它適用于有易燃或爆炸潛在危險的工礦。

(2)氣動元件機構簡單，價格低廉，用過的空氣可向大氣排放，處理方便，不必使用回收管道。

(3)氣動系統清潔，即使有泄漏，也不會像液壓系統那樣污染產品和環境，不受電磁干擾，電子系統則有之。

(4)氣動系統維護不復雜，也不需要特殊的培訓和實驗設備。

(5)適應性強，現有的機器可方便的改為氣動傳動，氣缸可以直接安裝在要求出力的地方。

(6)便于進行能量儲存，可以進行應急或系統需要用。

(7)氣壓傳動本身有過載保護性能。氣動執行元件能長期在滿負荷下工作，在過載時自動停止。

(8)氣動元件運動速度高，普通氣缸的運動速度一般為0.05~0.7m/s，有的高達1~3m/s，高速氣缸可達15m/s。

調查資料表明，目前氣動裝置在工業自動化裝備中占很重要的地位。

當然，氣動技術也有其缺點:

(1)壓縮空氣需要進行除塵、除水處理。

(2)空氣的可壓縮性使系統效率低，且使氣動系統的穩定性差，給位置和速度的精確控制帶來很大的影響。

(3)系統運行時排放空氣的噪聲較大。

(4)氣動信號的傳遞速度遠比電信號低，而且有較大的延遲和失真，因而氣動控制技術不宜用于高速傳遞和處理信息的復雜系統，而且氣動信號的傳送距離也受到限制。

盡管氣動技術上有一些缺點，但它的優點還是主要的，所以氣動技術能在各個工業部門中得到日益廣泛的應用。而氣動元件更是一種經濟實用的機械化、自動化的理想元件。現在，氣動技術和電子電器、液壓技術一樣，都成為自動化生產過程的有效技術之一，在國民經濟中起著越來越大的作用。氣動技術由風動技術及液壓技術演變、發展而成為獨立的技術門類不到50年，卻已經充分顯示出它在自動化領域中強大的生命力，成為二十世紀應用最廣、發展最快，也最容易接收及重視的技術之一，氣動技術己成為各個行業不可缺少的一部分。在國外，氣動被稱為"廉價的自動化技術"。

3、機械手的系統工作原理及組成

機械手的系統工作原理框圖如圖1-1所示。

圖1-1機械手的系統工作原理框圖

機械手的工作原理：機械手主要由執行機構、驅動系統、控制系統以及位置檢測裝置等所組成。在PLC程序控制的條件下，采用液壓傳動方式，來實現執行機構的相應部位發生規定要求的，有順序，有運動軌跡，有一定速度和時間的動作。同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令，必要時可對機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。位置檢測裝置隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統，并與設定的位置進行比較，然后通過控制系統進行調整，從而使執行機構以一定的精度達到設定位置.

(一)執行機構

包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設行走機構。

1、手部

即與物件接觸的部件。由于與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手在本課題中我們采用夾持式手部結構。夾持式手部由手指(或手爪)和傳力機構所構成。手指是與物件直接接觸的構件，常用的手指運動形式有回轉型和平移型。回轉型手指結構簡單，制造容易，故應用較廣泛。平移型應用較少，其原因是結構比較復雜，但平移型手指夾持圓形零件時，工件直徑變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。手指結構取決于被抓取物件的表面形狀、被抓部位(是外廓或是內孔)和物件的重量及尺寸。而傳力機構則通過手指產生夾緊力來完成夾放物件的任務。傳力機構型式較多，常用的有：滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈簧式和重力式等。

2、手腕

是連接手部和手臂的部件，并可用來調整被抓取物件的方位(即姿勢)

3、手臂

手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動手指去抓取物件，并按預定要求將其搬運到指定的位置。工業機械手的手臂通常由驅動手臂運動的部件(如油缸、液壓缸、齒輪齒條機構、連桿機構、螺旋機構和凸輪機構等)與驅動源(如氣壓、液壓或電機等)相配合，以實現手臂的各種運動。

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，手臂的回轉運動和升降(或俯仰)運動均與立柱有密切的聯系。機械手的立柱因工作需要，有時也可作橫向移動，即稱為可移式立柱。

5、機座

機座是機械手的基礎部分，機械手執行機構的各部件和驅動系統均安裝于機座上，故起支撐和連接的作用。

(二)驅動系統

驅動系統是驅動工業機械手執行機構運動的。它由動力裝置、調節裝置和輔助裝置組成。常用的驅動系統有氣壓傳動、 液壓傳動、機械傳動。

(三)控制系統

控制系統是支配著工業機械手按規定的要求運動的系統。目前工業機械手的控制系統一般由程序控制系統和電氣定位(或機械擋塊定位)系統組成。該機械手采用的是PLC程序控制系統，它支配著機械手按規定的程序運動，并記憶人們給予機械手的指令信息(如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間)，同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令，必要時可對機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。

(四)位置檢測裝置

控制機械手執行機構的運動位置，并隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統，并與設定的位置進行比較，然后通過控制系統進行調整，從而使執行機構以一定的精度達到設定位置.

4、機械手的整體設計方案

對氣動機械手的基本要求是能快速、準確地拾-放和搬運物件，這就要求它們具有高精度、快速反應、一定的承載能力、足夠的工作空間和靈活的自由度及在任意位置都能自動定位等特性。設計液壓機械手的原則是:充分分析作業對象(工件)的作業技術要求，擬定最合理的作業工序和工藝，并滿足系統功能要求和環境條件;明確工件的結構形狀和材料特性，定位精度要求，抓取、搬運時的受力特性、尺寸和質量參數等，從而進一步確定對機械手結構及運行控制的要求;盡量選用定型的標準組件，簡化設計制造過程，兼顧通用性和專用性，并能實現柔性轉換和編程控制.本次設計的機械手是通用液壓上下料機械手（如圖4-1所示），是一種適合于成批或中、小批生產的、可以改變動作程序的自動搬運或操作設備，動作強度大和操作單調頻繁的生產場合。它可用于操作環境惡劣的場合。

圖4-1機械手的整體機械結構

5、總結

工業機器人由操作機(機械本體)、控制器、伺服驅動系統和檢測傳感裝置構成，是一種仿人操作，自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業的機電一體化自動化生產設備。特別適合于多品種、變批量的柔性生產。它對穩定、提高產品質量，提高生產效率，改善勞動條件和產品的快速更新換代起著十分重要的作用。本文從氣動技術的發展開始分析，通過對機械手的系統工作原理的總結與分析，最終提出了機械手的整體設計方案。

參考文獻:

[1] 徐炳輝.氣動手冊[M].上海科學技術出版社，2005.26~28.

[2] SMC(中國)有限公司.現代實用技術[M].北京：機械工業出版社，2005.36~37.

[3] 隋立明， 張立勛.氣動肌肉驅動仿生關節的理論分析[J].機床與液壓，2007, 35(6):218~219.

[4] Qiu Yangzhen, Lin Yimeng. Research and Applications of High Precision Pneumatic Manipulator.Hydraulic Pressure and Pneumatic[J]. 2006, 28(4):55~56.

[5] 王雄耀.近代氣動機器人(氣動機械手)的發展及應用[J].液壓與氣動技，1999, 12(5):13~16.

篇6

關鍵詞：模塊化；柔性制造系統；實驗室；方案；特征；范圍

同濟大學職業技術教育學院從1997年起承擔了中德兩國政府簽署的職教師資培養的合作項目，項目合作期限共八年，分三個階段執行。現設有機械工程及其自動化、電子與信息工程、土木工程、工商管理四個職教師資本科專業，生源主要是職校和大專的優秀應屆畢業生。學院同時還是上海市和全國中、高等職業教育師資重點培訓基地以及中德職業教育師資培訓中心。

根據中德合作項目要求，學院按中德雙方共同開發、制定的培養模式、教學計劃與大綱，培養集專業知識和技能及師范教學能力于一身的復合型職業教育高級人才。在職教師資培養過程中，學院借鑒和引進德國職教師資培養的教育思想與教學方法，特別注重對學生專業技能的培養與訓練，大力加強專業實驗室的建設。

一、現代化教學設備的引進

傳統的工程學科教學中，通常做法是各門課程單獨傳授，學生很少有機會了解各種技術在實際工程中是如何被綜合性應用的。學生在學習專業課程時，每門課程雖然都有相應的實驗，但這些實驗都是各自獨立進行的。在很多情況下，實驗中所使用的設備和器件很多都是實驗室專用的，與工業生產中所使用的實際設備和器件有著較大的差異。自動化技術是一門融機械、電氣、電子及計算機等技術于一體的綜合技術，在這種技術中，不同領域和層次的知識與能力融會在一起。與其他工程領域相比，在自動化生產中所使用的生產設備都是資金密集型的。因此，一方面，一般教學或培訓單位是沒有經濟實力專門為教學購置真實的、昂貴的自動化生產系統的；另一方面，擁有自動化生產系統的企業，因經濟原因而不愿將其作為實訓設備給學生使用。這樣，學校在傳授自動化技術時，只能用模型或采用計算機仿真作為一種彌補的手段，但采用模型或計算機仿真的手段，學生無法學到真實生產系統所需的知識。從某種意義上說，這樣培養出來的學生是“半成品”，學生走上工作崗位后，面對實際的工業生產設備、器件仍然感到陌生，需要經過較長的工作崗位適應期。

同濟大學職教學院在職教師資培養過程中，充分地認識到了上述問題。為使機械工程及其自動化專業方向的職教師范生在學習過程中，有機會將所學到的各門專業課的知識綜合性地應用到接近于生產實際的過程中，為他們走上教學崗位后應用這種新的教學理念打下基礎，學院除了建立適合于現代教學法模式的幾個獨立的專業實驗室外，正在籌建一個開放式自動化綜合實驗室。在這個綜合實驗室中，將開發一套完全接近于生產實際的模塊化柔性制造系統，由同濟大學和德國技術合作公司 (GTZ)共同投資。實驗室的開放性主要體現在兩個方面：一是系統組成具有開放性，系統中不同生產廠家的設備可相互兼容，便于以后擴展；二是實驗室資源具有開放性，實驗室可面向校內外各種層次的學生或培訓學員，做到資源共享，擴大受益面，使得高投資的設備取得盡可能大的社會效益。

二、模塊化柔性制造系統的配置

建成后的模塊化柔性制造系統，應該能夠完成不同形狀和結構尺寸零件的加工。現計劃在該系統中加工制造東方明珠電視塔模型、國際象棋等，從毛坯進來直到成品制成的所有工序都要在該系統中完成。為了達到這些工藝要求，系統集成了下列主要功能模塊：

(一)切削加工工位

該工位由一臺數控車床和一臺數控銑床組成，能完成車、銑、鉆的切削加工任務。數控裝置采用的是具有開放性和兼容性的通用PC機，操作鍵盤為標準的PC機鍵盤，操作系統為WIN95／98／2000／ME／ NT4.0／XP，采用圖形操作界面，具有人機對話編程功能。在這兩臺機床上可以選用手動、半自動、全自動數控加工方式，學生在工位上可以學習編制數控程序、操作和調整數控機床。

(二)上、下料工位

在該工位上配置一臺Eshed公司的五軸機器人，通過在線模塊，可以將PC機上編好的程序直接傳送到機器人控制器中。學生在該工位上可以學習機器人編程語言，并學習如何操作使用機器人。

(三)倉儲系統

倉儲系統采用的是一個四層28個庫位的立體高架倉庫，共分三個區域，分別用于存放毛坯、半成品和成品零件，同時配備一個物料搬運機械手。

(四)柔性物料輸送系統

在各個工位之間零件的傳輸，是由一個環形的可按需拼裝的傳送帶和有軌輸送小車完成的，該傳送系統具有零件的傳送、交換等功能。

(五)監控系統

每個自動工位都配備一個可編程控制器，各自動工位之間是通過工業局域網絡(如Profibus)相連接的，由一臺PC機實現系統的協調控制。為了實時監控系統中每個自動工位的工況，在這臺PC機上還可實時顯示各自動工位的工況信息。

轉貼于 三、模塊化柔性制造系統的特性

在綜合性的專業實驗室里，主要傳授與實踐有關的教學內容和實際的操作技能，在建立綜合性的專業實驗室時，必須考慮到使學習的內容與勞動過程緊密相關。因此，所要建立的模塊化柔性制造系統具備了下述重要特性：

(一)工業標準化特性

在系統中絕大部分的設備和器件都符合工業標準，盡可能不使用過分簡化了的教學設備與器件，使學生可以在一個能反映真實生產過程的系統中學到專業知識與操作技能。

(二)模塊化特性

系統被設計成具有模塊化的特性，也就是系統中的每個功能部件都能獨立運行，重要的功能部件應該是分布式控制的。在學習過程中，學生不僅可以對各個功能部件進行操作，而且還可以根據不同的教學內容增減功能部件，功能部件的增減同時又不影響系統中其他功能部件的運行。

(三)結構的開放性和兼容性

由于電子技術、信息技術和自動化技術的快速發展，所建系統必須與變化了的技術要求相匹配。在設計該系統時，我們充分考慮了其硬件結構與軟件系統的開放性和兼容性，使得組成該系統的設備不僅能與當今其他設備相組合和匹配，而且還具有進一步開發的可能性，為將來技術更新留有余地。

(四)學習的實踐特性

學生在綜合性的專業實驗室中學習時應該具有創造性勞動的可能性，也就是允許學生對某些設備進行拆裝、更改，以使他們能夠真正學到生產實際所需的專業技能。在該系統中采用的元器件雖然是工業用的，但是，在設計這些元器件時已經充分考慮到了拆裝的方便性。所以，學生能較容易地把建好的系統重新拆開，然后再組裝起來，而且還可以通過增減器件來對系統的配置進行重構。

(五)現代教學特性

在現代職業勞動中，勞動組織形式是以小組勞動為特征的，在職業技術教育中，學生在學校就應該了解并習慣于這種勞動組織形式。模塊化柔性制造實驗系統為學生提供了這種可能性，這是因為每個功能部件都能獨立運行，各功能部件又通過局域網絡相連接，通過協調控制連成一個系統。當學生在該系統中學習時，可以將“構建系統”作為一個學習課題，先構思出整個系統的方案，然后各小組分別對各功能部件進行設計、安裝、編程和調試。在各功能部件調試通過之后，將組合系統進行整體調試。在整體調試通過之后，再對系統進行評價，最后，整個學習課題才算完成。

學習的任務是以課題的形式出現的，學生參與了從整體構思、設計直至安裝、編程、調試、評價的所有學習過程，這樣的學習過程符合行為導向和創造導向的教學思想。學生在這樣的系統中學習，除了能學到有關專業知識和技能外，還能培養包括獨立工作能力、決策和判斷能力在內的個人能力，以及包括協作能力、交往能力以及強烈的責任心在內的社會能力。

四、模塊化柔性制造系統的適用范圍

(一)學習內容

在該模塊化柔性制造系統中，可以進行下列單項或多項內容組合式的教學與培訓：

數控機床操作、編程和加工功能擴展重構以及數控機床精度檢查及調整

機器人的操作、調整、編程和保養

數控機床和機器人的聯機

倉儲管理

傳送帶調整、重構和編程

傳送帶與倉庫以及各工位之間的聯機

工件檢驗和質量管理

計算機網絡

電子、電氣、氣動等的安裝

復雜系統的調試、維護、保養和故障查找

編制教學軟件并制作新的教學媒體

(二)適用對象

由于該系統與一般的實驗設備相比價格較昂貴，而且從技術的角度看系統比較復雜，所以如何充分、合理地使用好該系統是非常重要的。建成的綜合性的自動化專業實驗室將成為開放性實驗室，主要面對下列學習對象：

1．本學院的學生。主要是已經學過專業基礎課的機械工程及自動化、電子與信息工程等專業不同竿級的學生。

2．同濟大學其他院系的學生。為了實現資源共事，可以讓本校其他院系需要做機電一體化實驗的學生共同使用該實驗室。這樣不僅可以提高設備的利用率，而且可以增進院系之間的合作交流。

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今年的中國兒童青少年威盛中國芯HTC計算機表演賽（以下簡稱表演賽）是由工業和信息化部、國家衛生和計劃生育委員會、中華全國婦女聯合會、中國殘疾人聯合會、中國優生優育協會、中國科學技術協會、中國兒童少年基金會、中國關心下一代工作委員會共同主辦，中國優生優育協會培訓工作委員會和威盛電子共同承辦，并由威盛電子和HTC共同贊助的賽事活動。

今年已經是表演賽第25個年頭，這20多年來參賽的選手超過50。萬人，參賽的青少年不僅通過參加各種豐富有趣的賽事項目掌握了計算機的應用技能，還逐漸培養了濃厚的學習興趣，了解了許多前沿的科學知識，對于兒童青少年教育發展和人才培養，這對于計算機普及教育，起到了重要的推動作用。

在威盛電子和HTC技術的支持下，表演賽始終以最新的IT為支撐，實現了在線培訓、在線交流、在線比賽。比賽平臺不斷進行更新、升級，逐步建立起多條件、互動性、即時性、綜合性較強的新應用模式，并逐步向云計算數字平臺邁進。

20多年來，表演賽不僅規模在不斷擴大，而且作為一個信息化人才培育基地，賽事內容也保持著前瞻性和實時性，集結了各種先進的科技理念和社會熱點元素，如網絡搜索、Scratc制作賽、3D仿真機器人、信息安全對抗、手機應用開發等。

值得一提的是，今年的比賽還加入了時下最流行的VR項目，讓選手可以將自己的創新想法植入到更大的平臺當中。所有的這一切都是為了培養優秀的具有較高計算機水平的小選手，從而全面培養孩子們觀察生活、積極思考的綜合計算機實際應用能力，幫助他們實現知識技能的有效轉化，為社會培養更多的有用人才。

威盛集團董事長陳文琦在表演賽頒獎典禮上發表致辭，表示表演賽將始終以信息化普及教育為宗旨，憑借威盛在科技領域的研發和技術優勢，推動高素質信息技術人才的培養。表演賽全國組委會主任、中國優生優育協會會長秦新華對今年表演賽的工作進行了總結，并以豐富的數據、圖片等資料展示本屆表演賽做出的創新和改變。

培養小創客

今年5月國務院印發的《國家創新驅動發展戰略綱要》指出：“鼓勵人人創新。推動創客文化進學校，設立創新創業課程，開展品牌性創客活動，鼓勵學生動手、實踐、創業。支持企業員工參與工藝改進和產品設計，鼓勵一切有益的微創新、微創業和小發明、小改進，將奇思妙想、創新創意轉化為實實在在的創業活動。”

表演賽為了貫徹國家政策，順應社會發展潮流，特別增設了創客挑戰賽項目，為參賽青少年選手提供了一個展示自我、提高創新能力的新窗口、新平臺。

從今年年初，表演賽組委會就開始從創客教師培訓、未來教室建設、搭建創客挑戰賽賽事平臺等三個方面著手，全面展開創客教育普及推廣工作。教師培訓項目截止到表演賽閉幕，已經在全國二十余個省市完成百余場活動，受益教師達數萬人。表演賽在全國范圍內設立了多個數字營未來教室，這些未來教室成為師生共同的創客活動基地。

VR亮相創客挑戰賽

VR可以說是今年最火的科技產品，從硬件到軟件，VR所到之處受到了投資者、開發者、消費者的熱捧。HTCVive正是VR大軍中重要的一股力量。在本屆表演賽中，HTC Vive中國區總經理汪叢青向到場的青少年選手展示了虛擬現實在教育、工業等產業中發揮出的重要作用，并展現出虛擬現實所帶來的精彩空間。

虛擬現實設備對于教育的貢獻在于為學生提供了一個獨立的空間，能夠讓學生以不同的角度來看世界，改變人類對事物的認知角度。表演賽也順應科技發展潮流，建設了虛擬實驗室項目，利用VR技術向孩子們展現更加不可思議的世界。

作為今年比賽的重點賽事項目，創客挑戰賽于8月7日8：30在北京航空航天大學體育館正式打響，來自全國多個地區的54支隊伍通過分賽區層層選拔會師于此并展開激烈角逐。在比賽現場，參賽隊伍需要根據現場公布的主題進行作品的制作。選手們根據比賽主題，專注思考與互相討論制定作品設計方案，多人配合共同制作出讓人眼前一亮的創客作品。

本次創客挑戰賽鼓勵選手通過校園已有的設備器材與開源硬件相結合，在其外觀、功能等各個方面進行再設計制作，創造出全新的智能校園用品，讓校園生活變得更加豐富多彩。

除了創窖挑戰賽，本次表演賽還包括網絡基礎賽、多媒體制作賽和高端賽等其它賽事項目，它們在內容上始終保持了前瞻性和實時性，并集結了各種先進的科技理念，全面培養青少年信息技術應用能力，幫助他們實現知識技能的有效轉化。

智能裝置成大熱門

在本次表演賽的獲獎作品中，廣東東莞市松山湖實驗中學的創客參賽團隊作品“智能學生宿舍及走廊裝置”最受評委和其他參賽選手的矚目。它的設計初衷是解決學生宿舍燈光和風扇的自動調節，以及安防等方面的問題。

“智能學生宿舍及走廊裝置”滿足了學生宿舍可以手動調節燈和風扇的需求，可以通過紅外遙控對燈和風扇進行控制，還有人體感應智能點亮的走廊燈，具有安防功能，當宿舍溫度過高或存在有毒氣體時，宿舍內的報警裝置會啟動。來自史家胡同小學一隊的“植物保姆”作品也獲得了評委們的關注，它是通過對土壤的穸鵲然肪辰行智能檢測，讓自動化系統為植物澆水。

“智能送飯機器人”也非常有意思，它最大的亮點在于能夠實現路線循跡、實時監測并顯示飯菜溫度，能夠大幅縮短飯菜運輸時間。在講到為什么要設計“智能送飯機器人”時，來自北京市的小選手講道：“我們做這個作品主要是因為學校班級較多，午餐時間飯菜需要從地下一層的餐飲部運送到各班級。我們想縮短飯菜運輸時間，就設計出了這樣一臺智能送飯機器人。”。

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關鍵詞：世界技能大賽；項目設置；發展

世界技能大賽（World Skills Competition，WSC）始于1947年在西班牙舉辦的全國技能大賽，最初由時任西班牙青年組織主席奧拉索發起，旨在證明職業培訓的有效性。結合來自現代奧林匹克運動會的靈感，奧拉索聯合西班牙培訓中心等部門，發起了首屆全國技能大賽。隨著時間的推移和賽事影響力的擴張，世界技能大賽為職業教育和培訓做出了不可磨滅的貢獻。

一、世界技能大賽發展的四個階段

（一）嘗試階段

1946年，第二次世界大戰剛剛結束，西班牙經濟開始復蘇，工業的發展也促進了技術工人數量的急速增加。1947年，4000多人參加了西班牙全國技能大賽，在當時引起了很大的轟動，并吸引了很多技能領域的專家、政府官員和學者的關注。由于語言、歷史和文化的相似性，西班牙有意與一些國家聯合舉辦一個國際大賽，但最初并沒有得到這些國家的認同，只有葡萄牙對這個項目感興趣。1950年，西班牙培訓中心董事比達爾借鑒并發展了奧拉索的理念，發起了第一屆伊利比亞比賽，共有來自西班牙和葡萄牙的12名高技能工人參加。全球職業大賽初現雛形。

（二）成長階段

歐洲國家的一些學者和專家受邀對伊利比亞比賽進行了觀摩，對這個理念產生了很大的興趣。1953年，在西班牙的邀請下，德國、英國、法國、摩洛哥和瑞士第一次參與西班牙全國技能大賽。這些國家的加入讓大賽更富挑戰性，也更具有吸引力和影響力。

（三）擴張階段

1954年，第一個由參與國的政府代表和技術代表共同成立的技能大賽組委會成立，旨在為技能大賽設定競賽規則。在這一時期，技能大賽的影響力逐漸擴大，大部分歐洲國家都有選手積極報名參與。當時的比賽對參賽者的年齡沒有限制，組委會接納所有人員并為他們提供展示技能的平臺。由于德國和瑞士的參與（德國和瑞士的職業教育培訓系統成熟較早），雙元制職業教育系統對西班牙組委會有很大的影響，而德國和瑞士選手在技能大賽上取得的成功也體現了雙元制系統的成功。

（四）成熟階段

1958年世博會期間，第七屆國際職業培訓大賽（后改名為世界技能大賽）在比利時布魯塞爾舉行，一年之后又在意大利摩德納舉行。比賽地點不再限于西班牙，而擴展到了歐洲其他國家，這也說明這一比賽開始真正走向世界。1970年，國際職業培訓組織（后改名為世界技能組織）開始席卷亞洲，技能大賽在日本的東京舉行，后來也在亞洲的其他國家和地區（如韓國、中國臺灣等）舉辦。由于該組織對世界所有國家開放，比賽也將新的知識和技能傳播到職業教育和技能培訓的各個領域。

（五）穩定階段

作為世界技能組織的發源地、技能大賽的創始國，西班牙已舉辦11屆比賽。1976年以前，西班牙承擔所有比賽費用；從1976年開始，組委會將部分權利轉交給主辦國，一部分費用也由主辦國承擔。自此，世界技能大賽在世界范圍內得到宣傳，主辦國的技能推廣權利、特色技能展示以及巨大的商業利益讓各國趨之若鶩，一些國家和城市開始申辦該賽事。為了提高大賽的質量以及選手的水平，大賽從開始的不定期舉行到1989年開始改為每兩年舉辦一次。目前，世界技能大賽有61個國家（地區）參與，且參與的國家不斷增加。

二、近十年來比賽項目設置的變遷

世界技能大賽競賽項目設置的依據是職業的發展情況，并具有一定前瞻性和引領性。2001～2013年，從世界技能大賽項目的變遷可以看出，變化基本遵循如下規則：評判分數中客觀分數的比重增加；從鼓勵個人參賽到鼓勵團隊參賽；從傳統技能到現代化技能的轉變；從單一技能到綜合技能的轉變；從基于培訓系統的技能到基于工作壞境的技能的轉變。總體來看，世界技能大賽從最初的不成熟慢慢走向成熟，比賽項目在數量和質量上都有了大的提升（見表1），對具體的技能操作定義越來越精細，參加國家以及參賽人數都呈上升趨勢。這不僅反映出世界技能組織影響力越來越大，也說明大賽對技能水平的提升和技能人才的培養起到了一定促進作用。

現在的世界技能大賽既有機電一體化、飛機維護、模具制作等高端科技項目，也有移動機器人、網絡系統管理、網站設計、企業IT軟件解決方案等新興職業，同時兼顧焊接、印刷、汽車噴漆、砌磚、木工、插花、烹飪、美容美發、護理等傳統工業和現代服務業項目，將傳統職業技能項目與高端前沿項目有機結合起來。世界技能大賽項目須包含至少以下3項元素，其中設計能力和制造能力是不可或缺的[1]。

自2009年，比賽項目開始劃分為運輸及物流 、建筑及建筑技術、制造和工程技術、信息和通信技術、社會及個人服務業5大板塊，在項目劃分上兼顧了企業生產需要和社會生活需要的大多數技能項目。而且除了對年齡做了限制（除了飛機制造等大型項目，其他參賽者均需在22歲以下），沒有進行其他分組設置。從近6屆的比賽項目來看，除了項目數量發生了變化，大賽還對項目進行了分類、增刪或升級：一部分比賽項目隨社會的發展需求而被取消，一部分則因社會發展需要而被添加進來，另一部分項目則隨著技術和材料的開發進行了轉型升級（見表2）。歸結起來，比賽項目變化主要有以下幾個方面。

（一）技能精細化

技能精細化其中的一個體現是石雕到建筑石雕的細化。石雕主要包括園林雕塑、建筑雕塑、雕像、石雕工藝品幾大類，而建筑石雕是以建筑裝飾為主要功能的各種石雕，如石牌坊、石門、石柱、柱石、建筑裝飾雕刻、石橋等，歷史悠久，最早可溯源至中國漢代。2009年世界技能組織將技能比賽項目分為6大類后，建筑類和藝術類自成一派，石雕技能項目便具體化為建筑石雕。

（二）材料綠色化

材料綠色化其中的一個體現是國際大政策變化導致鉛管工比賽的終結。第五屆世界環保大會于2012年8月31日至9月2日在北京召開，大會以“引領經濟繁榮的未來動因：綠色與可持續發展”為主題。世界環保產業的發展已經成為大趨勢，如今，建筑領域也面臨著思想變革：綠色建筑逐漸登上房地產商的宣傳手冊，建筑材料環保化趨勢明顯。據悉，目前鉛熱穩定劑在美國已被禁用，歐洲也正在制訂相關的禁用條例，有機錫熱穩定劑已在美國全面取代了鉛熱穩定劑。這些變化在世界技能大賽中也得到了體現：早在2009年加拿大舉辦的賽事中，鉛管工項目就從比賽中消失了，這也說明大賽一直都與國際趨勢保持一致，走綠色環保的可持續發展路線。

（三）領域擴散化

領域擴散化其中的一個體現是，比賽與社會對市場的認可度保持一致導致工業控制項目的轉移。在倫敦舉行的2011年世界技能大賽中，工業控制從建筑行業大類轉移至制造和工程技術大類。隨著計算機技術、通信技術和控制技術的發展，傳統的控制領域正經歷一場前所未有的變革，開始向網絡化方向發展。這次工業控制系統網絡化浪潮拓展了工業控制領域的發展空間，帶來了新的發展機遇。企業為了實現生產、經營、管理的最優化，將工業控制引入到制造和工程技術領域，與此同時，現在國內大部分高校將工業控制專業設置在機械工程類學院。

（四）項目市場化

項目市場化其中的一個體現是，市場的需求變化促使2013年比賽增加了塑料模工程項目。增加項目的背景就是塑料包裝及塑料包裝產品在市場上所占的份額越來越大，特別是復合塑料軟包裝，已經廣泛地應用于食品、醫藥、化工等領域，隨著經濟的發展，各行各業對塑料薄膜的市場需求不斷上升。

（五）推廣特色化

推廣特色化其中的一個體現是，主辦國的技能推廣特權催生移動機器人項目。日本的移動機器人技術已經達到世界頂尖水平，因此在日本靜岡舉行的2007年世界技能大賽就增加了移動機器人技術這一主場優勢項目，并成為接下來幾屆大賽中的熱點競賽項目。這不僅把日本的機器人技術推廣到了全世界，也體現了全球自動化技術的發展走向。

（六）主題國際化

主題國際化其中的一個體現是，為了呼應國際熱點議題，與可持續發展主題保持一致，在2013年的競賽項目中增加了環境科學，其原因就在于環境保護是當今世界各國人民共同關心的重大社會經濟問題，也是科學技術領域的重大研究課題。這充分說明世界技能大賽是站在全球的角度，用科學的眼界和手段來推進職業教育與培訓的發展。

三、對我國技能競賽的啟示

2010年，中國大陸正式加入世界技能組織，并于2011年10月首次組團參加了在英國倫敦舉行的第41屆世界技能大賽，派出6名選手參加了數控車、數控銑、CAD機械設計、美發、網站設計、焊接6個項目的比賽，比賽總平均分在51個代表團中排名第二，獲得1枚銀牌、5個優勝獎。雖然取得了不錯的成績，但比賽過程中也可以看到我國參賽選手的不足之處，進一步反映出我國在技能賽事舉辦方面仍有提高空間。

（一）滿足社會需求，體現普及性。

我國技能大賽的比賽項目近年來大幅增加，但部分普及性強的項目并未納入比賽。在項目開發方面，我們可以借鑒世界技能組織的做法，多途徑選擇技能項目。如世界技能大賽的測量繪圖全部源自AutoDesk公司在美國和加拿大的企業產品，具有非常大的普及性。競賽項目的多樣性發展有利于技能人才的全方位發展。

（二） 符合發展趨勢，體現先進性。

我國應及時更新技術類競賽內容和技術說明，對工具和材料的要求應盡量與世界發展方向保持一致，在評判標準方面也應與時俱進。如工業設計項目可參照ISO標準，開發新的項目，考察參賽者對新科技手段的應用能力。

（三）全面發展個性，體現創新性。

在一些現代項目中，應該重視對選手創新意識的考察，例如形象設計、服裝設計、烹飪項目等；在評判標準方面，應當對主觀分數和客觀分數賦予適宜的權重，不僅要符合世界對創新人才的要求，也要與世界技能標準接軌。

（四）發揚民族文化，體現特色性。

我國有眾多值得發揚和傳承的民族文化，另一方面，世界技能大賽鼓勵主辦國推廣特色技能項目，所以我國也可以考慮由不同的城市舉辦技能競賽，并結合當地的特色資源，開發特色技能競賽項目，這樣做不僅可以傳播我國優秀的中華傳統文化，也有利于發展我國在世界比賽中的優勢項目。2012年在天津舉辦的全國技能大賽，中職組的手工制茶項目和高職組的中藥傳統技能項目就代表了一個很好的方向。

四、總結

世界技能大賽的發展已經歷了數十載，對各國職業教育起到了一定推動作用。對世界技能大賽的競賽項目和競賽操作內容的分析，及對其技能項目變遷的研究，可以為我國技能大賽的開展提供借鑒。作為一個新加入該組織的發展中國家，我國更要充分利用這些資源和平臺，結合自己的特色，大力發展職業教育，切實開展技能競賽。全國技能大賽是專業覆蓋面最廣、參賽選手最多、社會影響最大的國家級職業院校技能賽事，應在各個方面與國際先進技術和世界技能大賽接軌。

參考文獻：

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波音與空客母公司歐洲航空防務與航天集團（EADS）的股價均下跌逾2％，這是因為投資者擔憂澳航取消訂單可能預示著更廣泛的趨勢。澳航8月23日表示，該公司已取消了訂購波音旗艦飛機――787―9夢幻客機的“堅定承諾”，因為這家澳大利亞的旗艦航空公司把重點放在加強其資產負債表上，以應對全球經濟不確定的前景。

澳航首席執行官艾倫?喬伊斯（Alan　Joyce）表示，Boeing787是一種性能卓越的飛機，依然是澳航未來的重要機型。然而，一些人士認為由于全球經濟形勢高度的波動性和不確定性，無法針對新財年提出任何盈利指引。但澳航正采取措施，力爭使其國際業務在三年內重新實現盈利。

中興通訊：難逃“華為困境”？

FT中文網訊中興通訊8月22日公布了自六年前上市以來的最大凈利潤降幅。按出貨量計算，該公司是全球第五大電信設備生產商。導致凈利潤下滑的主要原因包括全球電信基礎設備采購進度遲緩、手機價格戰以及在西方國家市場的發展受挫。

中興通訊第二季度凈利潤較上年同期下滑85％，至9400萬元（合1480萬美元）。今年上半年凈利潤較上年同期下降68％，為2.45億元，與該公司上月的盈利預警一致。此前其他主要電信設備生產商公布的一連串中報業績同樣疲軟。華為今年上半年營業利潤同比下滑22％，該公司是中興通訊在中國國內的主要競爭對手

中國面臨鋼鐵生產怪象

華爾街日報訊鋼鐵價格目前正在走軟，但中國鋼鐵廠仍在擴大生產，這不禁讓那些原本就為鋼鐵行業擔心的分析師愁上加愁該行業可能面臨價格暴跌的情況。

以10天為一周期追蹤鋼鐵產量的最新一輪行業數據顯示，8月初中國鋼鐵產量增加了1.1％，打破了外界認為該國鋼鐵產量將下滑的預期。受該數據影響，分析師野村（Nomura）報告說，他們對此十分擔心。之前他們預測中國鋼鐵產量會出現5％的下滑，該數據確實非常令人意外。

以上數據出自中國鋼鐵工業協會（China　Iron&Steel　Association），該協會進行數據統計時，使用了70％的會員的實際數據，同時對非會員的鋼鐵廠的產量進行了估計。有關實際鋼鐵產量的出入一直是中國鋼鐵工業協會和中國國家統計局過去爭執不休的一個話題。野村說，中國小型煉鋼廠可能已經縮減了生產規模，但中國鋼鐵工業協會沒有合理考慮到這些工廠的減產。然而一種更不祥的可能性是，中國鋼鐵生產商不愿減慢生產速度，盡管需求出現疲軟。

蘋果訴三星侵權獲勝

英國《金融時報》訊蘋果三星侵犯了自己的設計和技術專利。判決稱，三星侵犯了蘋果聲稱受到侵犯的大部分設計和技術專利。這項判決宣布之際，正值庫克接替蘋果公司聯合創始人、于去年10月去世的史蒂夫?喬布斯（steve　Jobs）出任首席執行官一周年。蘋果（Apple）首席執行官蒂姆?庫克（Tim　Cook）借8月24日針對主要競爭對手三星贏得全面勝訴之機，鼓舞員工士氣，為公司在未來數周推出關鍵產品打氣。

但三星堅稱，這起裁決“不應被視為蘋果取得的勝利。”三星在回應判決時表示：“這會減少人們的選擇，打擊創新，并可能導致（消費者）付出更高的價格。”蘋果最新季度財報顯示，iPhone銷量出現疲軟跡象，因為客戶被三星的旗艦產品GalaxyS3所吸引。

美國企業支出計劃暗示制造業疲弱

路透社訊7月美國企業連續第二個月削減支出計劃，顯示制造業未來增長將放緩，

美國商務部日前公布的數據表明，明年財政政策收緊的可能性以及歐債危機所致的不確定性，拖累到美國經濟。

這使得部分分析師考慮調低對美國經濟增長的預期，并促使交易者增加對美國聯邦儲備委員會（美聯儲）出臺更多貨幣刺激措施的押注。“未來數月的資本支出將呈現非常疲軟的趨勢，”道明證券高級分析師Millan　Mulraine表示，“在財政前景及歐洲形勢更趨明朗前，經濟復蘇不太可能獲得足夠的動力，以變得自我維持。”

美國7月扣除飛機的非國防資本財訂單萎縮3.4％，6月修正後為下滑2.7％。路透訪問的分析師此前預估為增長0.7％。作為企業投資計劃的風向標，該指標一直備受關注。這種疲軟態勢也顯現在發貨數據上，這可能支持美聯儲在下個月推出更多貨幣寬松措施。

山東重工談判入股德國叉車制造商凱傲

FT中文網訊高盛旗下公司GoldmanSachs　Capital　Partners以及Kohlberg　KravisRoberts正在與山東重工集團（ShandongHeavy　Industry）就一項股權出售交易進行談判。如果交易達成，將成為中國對德國企業規模最大的一筆投資。

據知情人士透露，這兩家私募股權公司正在考慮以約7億至8億歐元的價格出售德國叉車制造商凱傲集團（KION　Group）25％的股份，作為后者一項資本募集計劃的一部分。該交易將有助于凱傲在至關重要的中國市場擴張，并使山東重工集團有機會借鑒凱傲在工業車輛領域的制造經驗。相關談判在數月之前就已展開，現已進入后期階段，但并無保證一定能夠達成協議。

第八屆中國（天津）國際裝備制造業博覽會舉辦

本刊訊第八屆中國（天津）國際裝備制造業博覽會8月21日在天津舉行。本屆展會由天津市經濟和信息化委員會、天津振威展覽有限公司聯合主辦，吸引了來自全球加多個國家和地區的650余家參展企業，展位1200個，展覽總面積突破3萬平米，參觀的專業觀眾超過5萬名。其中，世界機床行業排名前20強有6家，世界500強企業有11家；同時，還吸引了大量的國內外采購商光臨展會。

本屆制博會作為國內裝備制造業領域的三大制博會之一，對促進天津市裝備制造業加快發展、強化裝備制造業聚集效應、提高裝備制造水平、開展技術交流與貿易往來起到了積極的推動作用。

九江船舶制造業躋身長江三強

本刊訊近年來，九江市充分依托產業優勢和港口條件，以江聯造船公司為龍頭，大力發展船舶制造業及其配套產業，不斷延伸產業鏈，全力打造百億產業方陣，建設江西省船舶制造基地。截至目前，全市已有船舶制造企業15家，其中規模以上企業8家，船舶配套企業8家，船舶生產能力達到110萬載重噸，九江市船舶制造業已躋身長江流域造船基地前三強。

位于瑞昌市碼頭鎮的江聯造船公司是重點船舶生產企業之一，目前已形成設計建造20000載重噸以下各類船舶的能力。

制造業將迎來3D打印時代

華商晨報訊美國一公司CEO做了一個極富洞察力的科技設計演講，簡而言之，他想建立一個3D打印機，可以在一天內打印出一套房子，而且是在20小時內。南加州大學百若克教授是這個理念的支持者。

從演示視頻可以看出，這個巨大的3D房子打印機將從房子地基開始，地板、墻、天花板，管道甚至更高級的東西，比如電線，剛開始百若克教授以為，它只能打印塊狀建筑物，但顯然這個3D打印機有更多的功能，只要把門和窗戶的CAD圖樣畫清楚，保證打印完后有洞可以供你進去，其他的留給巨大的3D打印機即可。3D打印機的可貴之處在于它可以聽從電腦程序，打印完一層自動爬上另一層，非常有次序，甚至比人工打印更加準確，一磚一瓦都不會遺漏，保證了穩定性；而且3D打印機會依據強大的幾何計算能力采用堅固的材料，來保證幾年到更多的時間內，房子不會有質量問題。

第四屆華北地區國家可持續發展實驗區工作聯席會議召開

8月9日至10日，第四屆華北區國家可持續發展實驗區工作聯席會議在山西省長治市召開。北京、天津、河北、山西和內蒙古五省（市、區）針對2012年的可持續發展實驗區建設情況，圍繞科技促進可持續發展工作的經驗進行了交流，并對下一步如何充分發揮專家作用、進一步推動國家可持續發展實驗區建設工作提出了意見及建議。專家組會議就強化科技惠民計劃項目實施與國家可持續發展實驗區的深度融合的議題進行了分析研究，并安排部署今后一段時期華北區可持續發展實驗區專家組的重點工作和重點任務。

科技部召開中關村自主示范區集中宣傳新聞通氣會

為做好中關村自主示范區的宣傳，總結和推廣成功經驗，推進國家自主創新示范區和高新區更好更快發展營造良好的輿論環境，8月24日，中關村自主示范區集中宣傳新聞通氣會在科技部召開。科技部政策司、高新司、火炬中心、北京市科委、中關村管委會等5部門負責人結合本單位專項工作，以中關村國家自主示范區5年來取得的“三大突破”為主題，圍繞中關村國家自主示范區堅持科技與人才、科技與資本、科技與市場相結合，對首都經濟發展貢獻率取得新突破，中關村打造戰略性新興產業策源地取得新突破，中關村優化創新創業環境取得新突破等內容介紹了情況。

湘南承接產業轉移示范區高新技術產業發展明顯提速

今年上半年，湘南承接產業轉移示范區高新技術產業發展明顯提速，實現高新技術產品增加值144.85億元，同比增長33％，高于全省增速10.7百分點，高新技術企業的創新能力、抵抗國內外復雜經濟環境的能力明顯增強。為推進湘南承接產業轉移示范區建設。湖南省科技廳全力支持示范區建設，推動衡陽高新區成功升級為國家高新區，支持郴州有色金屬產業園區更名為省級高新區、現正指導其申報國家高新區，推進了衡陽國家輸變電裝備、郴州永興國家稀貴金屬再生利用、衡陽鹽鹵化工、郴州稀貴金屬深加工等省級及以上高新技術產業化基地建設，促進了湘南承接產業轉移示范區高新技術產業的加快發展。

長三角區域新體系建設聯席工作會議召開

8月23日，長三角區域創新體系建設聯席工作會議在浙江省杭州市召開。安徽省科技廳與浙江省科技廳順利完成了輪值主席的交接，浙江省作為新一任輪值主席，通報了2012年的重點工作計劃。與會代表還就長創聯辦未來發展的長效機制、產業聯盟、合作模式以及軟課題研究等方面進行了深入討論并達成了共識。

綿陽重視協同創新與科技成果轉化

8月23日，科技部高新司，教育部科技司，省科技廳、省教育廳、綿陽市委、綿陽市政府聯合召開了綿陽科技城產學研協同創新暨成果轉化對接大會，省內外100多家高校、科研院所、企業的有關代表等350余人參加了會議。會上介紹了綿陽科技城自主創新有關政策，舉行了校（院）市、校（院）縣科技合作簽約儀式。會議期間，圍繞“合作創新、成果轉化、產業發展”主題，還舉辦了“加快科技成果轉化、服務地方經濟社會發展”高校校長論壇、科研院所、企業協同創新座談會，清華大學，北京科技大學等30家省內外高校、科研院所，分別與長虹集團、九洲集團等60家企業簽訂了項目合作協議。

中國將主導世界機器人市場

丹麥創新工業機器人制造商Universal　Robots公司首席執行官恩里克，克羅格?艾佛森先生近日在其北京之行中表示，中國正在由一個低成本制造基地演變為一個由服務與創新驅動的經濟體。眾多國內廠商選擇自動化生產方式以獲取競爭優勢，從而催生了對工業機器人的大量需求，推動中國迅速成長為世界最大的機器人市場。中國和全球市場對工業機器人的需求均于2011年創下新高。根據國際機器人聯合會（International　FederationofRobotics，IFR）的數據，2011年是工業機器人產業自1961年以來最蓬勃發展的一年，全球市場同比增長37％。韓國。日本等東亞市場的機器人銷量均有所上升，而中國的銷量比2010年提高51％，成為增幅最大的市場。根據IFR的數據，中國有望于2014年成為世界最大的機器人市場。（小白）

2012　IBM　Power　Unix　World高峰論壇在京召開

2012年9月4日，IBM在北京舉行了主題為“智慧的選擇，成就智慧的成長”2012Power　Unix　World論壇。面對企業轉型升級所帶來的IT挑戰，Power　Systems智慧系統憑借在云計算、大數據處理和智能商業分析方面的領先優勢，成為國家統計局、上海電信、貴州移動等諸多行業用戶的“智慧的選擇”，將助力企業業務發展，快速建立云優勢，成就云時代的商業創新，實現“智慧的成長”。

IBM系統與科技部大中華區PowerSystems服務器產品部總經理侯淼表示為UNIX服務器領域20年來創新的引領者和業務價值的驅動者，PowerSystems通過領先的技術、解決方案和在中國的最佳實踐，成為成就客戶智慧成長的支柱型伙伴。為了滿足用戶對lT基礎架構和業務應用的新需求，幫助用戶打造‘智慧的運算’的業務新平臺，IBM從產品、技術、服務、渠道等多個層面為客戶提供全方位的支持，幫助用戶實現穩健、可持續、均衡、創新的智慧成長。（杜瑩）

霍尼韋爾為工業制造商打造專屬智能變革管理系統

霍尼韋爾公司于近日了智能變革管理（iMOC）工作流過程管理應用軟件。作為DOC4000組件中最新的解決方案，iMOC可為用戶提供一個統一、高效的方式來管理變革、安全及工廠控制系統和安全系統的合規性，降低風險，從而提高可靠性。iMOC是唯一專門為工業自動化行業用戶所設計研發的解決方案。該系統有助于監管人員更好地對關鍵工廠系統進行修正，包括分布式控制系統，安全系統，可編程邏輯控制器，現場儀表數據庫以及高技術解決方案。MOC解決方案能夠為企業績效帶來的主要幫助的進步包括：提高安全性和合規性、有效捕獲并保護知識產權、系統所做所有更改都有完整文檔記錄、降低項目成本。（小白）

中航工業航空產品集成研發平臺建設啟動會召開

近日。中國航空工業集團公司以視頻會議形式召開了航空產品集成研發平臺建設啟動會，中國航空工業集團公司科技與信息化部魏金鐘部長指出。目前集團公司的信息化建設處于關鍵階段，構建航空產品集成研發平臺既是航空工業未來產品發展的迫切需要，也是科技創新的迫切需要，建立滿足新一代武器裝備研制需求的數字化研發體系刻不容緩。會議還部署了航空集成研發平臺建設規劃和推進計劃，集團公司將按照“四統一（統一規劃、統一標準。統一實施，統一考評）”的原則，注重體系，做好頂層規劃和整體推進，大力推進集成研發平臺的建設和應用，未來要建立集成化、流程化、自主化，敏捷化的航空產品數字化集成研發平臺，夯實數字化建設和運行基礎，構建面向未來的安全、創新的航空新型研1發體系。（小白）

惠普集成VMware　vCloudSuite5.1擴展融合云產品組合

惠普近日宣布擴展惠普融合云產品組合，推出面向VMwarevCloudSuite5.1的全新解決方案，客戶可輕松實現從傳統虛擬化到私有云和混合云環境的遷移，同時降低風險和復雜性。作為業內首個融合云戰略以及首個基于單一開放式架構的產品組合，惠普融合云能夠整合任何組合形式的私有云、托管云、公有云，以及傳統rr環境。這種組合實現了可靈活調度的工作負載和動態擴容能力。在惠普融合基礎設施和惠普融合管理與安全的基礎上，擴展的惠普融合云產品組合與VMware　vClioud　Suite5.1集成，能通過集成解決方案，降低構建和管理云的復雜性：通過自動化的政策性數據保護，降低數據損失風險；通過可尋找故障的實時診斷工具，提高性能。（小白）

全新sketchBook　Pro提供理想數字繪圖工具包

歐特克有限公司（“歐特克”或“Autodesk”）日前了面向Windows和Mac系統的Autodesk　SketchBook　Pro　6軟件。歐特克公司廣受歡迎的SketchBook目前下載數量已突破1100萬，SketchBook　Pro　6是其家族的最新產品。作為SketchBook　Pro的新版本，該軟件具備流暢的界面、多點觸控導航、曲線板、合成畫筆、涂抹筆刷及更多可供定制的筆刷控制功能。同時增加的功能還包括一系列比尺工具，比如全新的曲線板可幫助藝術家繪制更為流暢、精確的線條。目前可在歐特克網上商店購買Autodesk　SketchBookPro　6，價格為59.99美元，也可到歐特克授權分銷商處購買。全功能試用版可從／trysketchbook網站下載。（杜瑩）

安世亞太再度攜手ANsYs共同參加2012CAE年會

目前，由中國機械工程學會機械工業自動化分會、中國力學學會產學研工作委員會、中國軟件協會數學軟件分會、陜西省國防科技工業信息化協會共同主辦的“第八屆中國CAE工程分析技術年會”召開。年會圍繞“引領工業創新設計，促進產業轉型”主題展開。ANSYS公司亞太區技術總經理王曉博士做了題為《集成的CAE仿真平臺和系統仿真》的主旨報告。在專題分會場上，ANSYS公司的技術專家做了新能源汽車CAE設計解決方案報告，安世亞太的技術專家則從構建企業的仿真體系角度，與參會客戶分享了安世亞太多年來在這方面的技術應用和實踐案例，在頒獎晚宴上，主辦方隆重地介紹了安世亞太和ANSYS公司，并授予了“CAE領域杰出供應商”獎杯和證書。（小白）

安徽省創新方法企業培訓工作正式啟動

近日，安徽省創新方法企業培訓工作在合肥正式啟動。安徽省科技情報研究所所長趙今明、安徽省科技廳政策處葉蕊芯副處級調研員，條財處查顯勝主任出席會議。全省50多家創新方法試點企業相關人員參加會議。北京億維訊科技有限公司提供方法培訓、計算機輔助創新軟件、課題咨詢等技術支持。培訓公分三個階段：第一階段組織首批30家創新方法試點企業開展為期6天的TRIZ理論培訓，提高參訓人員對創新方法的認識。第二階段在通過理論培訓考核的企業中擇優10-20家試點企業進行實踐培訓，參訓人員帶著實際研發技術難題參加培訓，通過運用創新方法理論和輔助軟件獲得解決問題的新思路和新方法。第三階段在前階段基礎上進一步遴選1―3家企業開展示范培訓，通過點對點的培訓，幫助企業解決研發中的實際問題，取得研發創新成果。（小白）

Hillstone提升寬帶運營商審計安全

日前，Hillstone了高性能NAT及日志審計方案，將Hillstone高性能安全網關與最新版本的HSA安全審計平臺設備整合，分別開啟高性能NAT轉換和高性能日志輸出功能，HSA安全審計平臺每秒支持10萬EPS的入庫性能，支持小于20秒的檢索時間，提供90天日志的存儲空間，在滿足監管審計要求的基礎上，實現快速的日志檢索、海量日志審計和深度日志挖掘。在實現網絡安全接入防護的同時，Hillstone提供符合公安部82號令要求的日志，更好地保障寬帶運營商互聯網接入業務。（明志）

網宿科技與北大信息管理研究中心成立聯合實驗室

近日，網宿科技與北京大學信息化與信息管理研究中心正式舉行新聞會，對外宣布成立聯合實驗室并簽署合作協議。據了解，該實驗室主要基于網宿科技CDN網絡加速平臺上的數據進行分析和挖掘，通過定期互聯網發展報告的方式來為公眾提供一個了解互聯網的嶄新視角；此外，雙方還將就云計算、移動互聯網等行業熱點在CDN領域的應用展開分析和研究。北京大學信息化與信息管理研究中心明主任表示。網宿科技的數據樣品量豐富、行業覆蓋度非常廣泛。為北大信息化與信息管理研究中心提供了第一手資料來了解互聯網的訪問時間，地理分布等信息。（小白）

東軟熙康與阿爾卑斯電氣攜手成立合資公司

近日，東軟熙康健康科技有限公司宣布與（日本）阿爾卑斯電氣株式會社正式達成戰略合作伙伴關系，聯合成立沈陽熙康阿爾卑斯科技有限公司，有效整合東軟熙康在健康產業的資源和實踐經驗，以及阿爾卑斯電氣強大的電子產品研發、設計能力。東軟熙康將以現有的資源優勢，銷售渠道和實踐經驗為基礎，投入55％的注冊資金以及生產設施、人員、管理等資源，并負責未來的產品銷售。阿爾卑斯電氣為熙康阿爾卑斯提供45％的注冊資金、人員、管理及技術等支持。通過本次合資，東軟熙康和阿爾卑斯電氣將在技術、生產、管理等方面實現全面合作，共同致力于構建覆蓋全球的健康產業鏈條。（小白）

軟件正版化政策利好金山WPS銷售額半年過億

目前，我國軟件正版化工作正從省級逐漸向地市級推進。國家新聞出版總署副署長、國家版權局副局長閻曉宏表示，省級政府軟件正版化工作已全面收尾，但政府還會繼續推動地市、縣級政府深入開展軟件檢查整改，確保軟件正版化檢查整改于2013年底前全面完成。受益于軟件正版化政策的持續推動，國內軟件企業也獲得了高速發展，其中金山辦公軟件WPS　Office僅在2012年前半年的銷售額就超過一億元。金山辦公軟件CEO葛珂表示，在這一輪政府采購影響下，像金山軟件這樣自主創新的軟件企業在政府加快軟件正版化工作落實以及知識產權保護工作中受益良多。（小白）

“模式創新深度融合”主題論壇召開

以“模式創新深度融合”為主題的2012中國（上海）制造業信息化論壇，暨上海市兩化深度融合進區縣、進園區、進企業宣傳培訓活動（浦東站）成功舉辦。本次論壇由工業和信息化部信息化推進司指導，上海市經濟和信息化委員會、上海市浦東新區人民政府主辦，上海市浦東新區經濟和信息化委員會、上海市浦東新區信息化協會承辦，暢享網協辦。此外，還得到上海市浦東新區科學技術協會的大力支持。中國商飛、中國電信、IBM、賽捷軟件、Infor、SAP、Epicor、K2等國內外知名企業匯聚一堂，展示多年來中國制造業信息化創新和應用成果，就“兩化融合”促進制造業“穩增長”開展了深入的討論。

軟件作為“兩化融合”的切入點、突破口和重要抓手，在“兩化融合”戰略實施過程中處于重要地位。本次論壇，賽捷軟件攜其主打產品“SageERP　X3”隆重亮相，為本屆制造業信息化論壇增添了強大的技術力量。會議現場，賽捷軟件展位前吸引了眾多與會嘉賓駐足，觀看產品演示，并與工作人員展開了深入的交流，對Sage　ERP　X3產品表現出濃厚的興趣。（杜瑩）

Windows　Server　2012開啟云操作系統新紀元

近日，微軟公司服務器與開發工具事業部總裁SatyaNadella在全球網上會上正式宣布新一代云計算11r平臺Wmdows　Server　2012即將全面上市，這是微軟基于Windows　Server與Win-dowsAzure推出的一款云操作系統，將幫助客戶打造橫跨各種平臺的數據中心。Windows　Server2012，充分發揮其在運營全球數據中心方面的豐富經驗，依靠成千上萬的服務器提供超過200項云服務。能夠幫助用戶在私有云、托管云與公有云之間自由轉換，管理與交付應用程序和服務。用戶可運用其在系統管理、應用程序開發、數據庫、身份識別及虛擬化領域的現有技術與投資，充分發揮Windows　Server　2012的性能優勢，從而實現云計算的承諾。（小白）

OSlsoft榮膺“制造業導力100大獎”年度技術伙伴獎

篇10

論文關鍵詞：模塊化生產培訓系統,可編程序控制器,設計

1引言

近年來，各國為達到提高系統的定位精度以適應工業需要，嘗試了各種控制方式和控制策略，并對氣動伺服系統做了大量工作。當臨時需要對各個單元進行新的分配任務或產品變化時，可以很方便的改動或重新設計其新部件，當位置改變時，只要重新編程，就能很快地投產，從而降低了安裝和轉換工作的費用。模塊化生產培訓系統（MPS，ModularProductiontrainingSystem）是一種模擬自動化生產加工單元，它由德國FESTO公司結合現代工業企業的特點開發研制而成。它可以大量代替單調往復或高精度的工作，用以滿足前沿產品和自動化設備更新的需要。本文所研究的內容，國際上以德國、日本、韓國等最具代表性，技術上已經趨于成熟，但其產品價格昂貴，且在技術上對用戶封鎖，致使用戶無法結合自己的需要進行二次開發。

目前，國內已有幾家教學設備生產企業開始仿造國外的MPS部分產品，主要有上海英集斯自動化技術有限公司生產的“MPS/FMS模塊化生產培訓系統”；浙江亞龍教儀有限公司生產的“亞龍YL－MPS模塊化生產培訓系統”。本文將采用上海英集斯自動化技術有限公司生產的MPS教學設備，結合本實驗室（國家示范性中央財政支持重點建設實驗室）的實際需求，給出了基于PLC的MPS上料檢測單元PLC控制系統設計的完整解決方案。

2上料檢測單元的結構、功能與氣動控制回路

上料檢測單元可作為MPS系統中的起始單元，向系統中的其它單元提供原料。

2.1上料檢測單元的結構、功能

上料檢測單元主要由I/O接線端口、料盤模塊、氣源處理組件、工件檢測組件、提升模塊等部件組成。它的具體功能是：將放置在料盤中的待加工工件按照需要自動地取出，并檢測出工件的黑白顏色，最后將其提升到輸出工位，等待下一個工作單元來取。

2.2上料檢測單元的氣動控制回路

上料檢測單元的執行機構是氣動控制系統，其方向控制閥的控制方式為手動控制或電磁控制。在上料檢測單元的氣動控制原理圖中，1A為雙作用提升氣缸；1Y1為雙作用氣缸電磁閥的控制信號；1B1和1B2為磁感應式接近開關。氣動控制回路如圖1所示。

圖1上料檢測單元氣動控制回路

3基于PLC的MPS上料檢測單元控制系統的設計方案

基于PLC的MPS上料檢測單元控制系統的控制任務設計：接通設備電源與氣源、運行PLC后，首先執行復位動作，即提升氣缸驅動的工件平臺下降到位。料盤旋轉輸出工件，當料盤檢測到工件平臺中有工件后停止旋轉，提升氣缸動作，將工件平臺提升至輸出工位，檢測工件的顏色并保存下來。按下“特殊”按鈕，表示工件被取走。隨后工件平臺下降到位，料盤繼續旋轉輸出工件，重復以上流程。

下面介紹該方案的關鍵環節。

3.1分配上料檢測單元PLC輸入輸出地址

PLC的輸入輸出與執行機構的對應關系如表1所示。

表1上料檢測單元PLC輸入輸出與執行機構的對應關系

3.2編寫程序并調試

上料檢測單元的手動控制程序框圖如圖2所示。

圖2上料檢測單元的手動控制程序框圖

上料檢測單元的PLC梯形圖程序如圖3所示。

圖3上料檢測單元的PLC梯形圖程序

經調試，該程序能順利完成本單元的控制任務。

4結束語

本文對上料檢測單元的結構與功能、氣動控制回路分別進行了詳細分析，然后對上料檢測單元的PLC控制系統進行二次設計與實現，首先編寫了PLC輸入、輸出分配表，進而編寫出其程序流程圖及梯形圖，最后上機調試，驗證了基于PLC的MPS上料檢測單元控制系統的二次設計與實現的可行性。并總結出兩點結論：（1）在設計各單元的控制任務時，要根據各單元的基本功能，編寫符合實際的控制任務，最大限度的合理開發其使用功能，但一定要符合其機械設計，否則會讓設備之間發生沖突，造成元器件的損壞；（2）在設計梯形圖程序時，移位指令和數據傳送指令的合理配合使用，以及RS觸發器指令的巧妙使用，會大大縮短梯形圖程序設計時間，又會達到良好的控制效果。從而快速對上料檢測單元的PLC控制系統進行二次設計與實現。

參考文獻

1 工業機械手編寫組編. 工業機械手-機械結構. 上海:上海科學技術出版社,1978:5-7.

2 宋旦鋒. 模塊化氣動裝卸機械手的研究與開發. 南京:南京理工大學,2004:6-8.

3 德)德泊特,斯托爾著. 李寶仁譯. 氣動技術-低成本綜合自動化. 北京:機械工業出版社,1999:1-3.