工业机器人实验室建设方案

机器人技术实验室建设方案

一、机器人技术发展历史与现状

机器人技术是多学科交叉与综合的高技术，对国民经济和国家安全具有重要的战略意义。目前全球面临一个技术变革的时代，无论美国的制造业复兴计划还是欧盟的工业4.0战略，机器人都是其中的重要内容。

机器人产业被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”，发展机器人产业已成为世界各国抢占未来经济科技制高点的国家战略。随着工业产业的转型升级，工业机器人的应用呈逐年快速增长态势。根据国际机器人联合会(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%。而中国市场则成为增幅最大的市场这一年，中国工业机器人销售量达22577台，较2010年实现了50.7%的增长。德国KUKA机器人、日本川崎机器人等世界500强的机器人制造公司，近年来也将市场重点转到了中国，ABB公司甚至把自己的全球总部设在了中国。

中国在2014年已经成为全球最大的工业机器人消费国，预计2015年，中国工业机器人市场需求量将达到62400台，占全球总量的30%，居全球之首。未来10年内中国机器人市场还将至少保持30%以上的高速增长。工业机器人“中国制造2025”也被称为中国版的工业 4.0规划，工业机器人的使用是实现中国制造转型升级的强力技术手段。

二、机器人技术实验室建设的重要性

1、制造业升级的重要性

长期以来，由于我国人口众多、劳动力价格低廉、生产技术水平又相对落后，工业机器人的应用受到了很大限制。但是，随着工业机器人价格的不断降低和性能的不断提高，劳动力成本不断上升，尤其是汽车业的快速发展，我国工业机器人应用情况正在发生质的变化。制造企业不再最求劳动力的廉价，而是努力获得高精高效的生产方式与管理手段。

同时劳动力成本的不断提高促使工业机器人不断进入企业。随着经济的发展，制造业工人从早期的仅解决温饱问题到现在对薪资和工作条件提出更高要求，像焊接、喷涂等恶劣工作条件的岗位将会被机器人所代替，制造业巨头“富士康”提出百万机器人上岗目标的政策和德国库卡在上海基地的产量占全球的1/3充分说明了这点。

与此同时，国家对与蓬勃发展的自动化产业配套的高技能人才的需求也逐渐增加，其中工业机器人的应用与维护技能人才的需求尤为突出，重复性简单、人口密集型的劳动逐步将被淘

汰。加快工业机器人应用与维护专业建设，是适应产业转型升级的需要，也是规范工业机器人应用与维护人才培养的需要。

2、机器人应用技术课程开设的急迫性

随着智能制造装备业的快速发展及劳动力成本的不断攀升和劳动者择业心态的转变，促使工业机器人进入企业的各个工业岗位，替代了重复性作业、精密性作业及环境恶劣性作业的劳动者。至此，催生了工业机器人应用与维护高技能人才的需求和培养。调查显示，目前长江三角洲和珠三角州地区各企业设备维护、维修和管理类设备保全人才普遍存在数量不足，学历较低，年龄偏大，综合技能不强的问题，掌握现代自动化设备维护维修、工业机器人设备应用与维修技能的人才更是稀少，严重制约了企业机电设备使用效率。为适应产业技术的发展要求，广东省维修电工职业技能鉴定标准也分别作了调整，增加了工业机器人的应用与维护等内容。由此可见，工业机器人应用与维护专业的建设，是顺应工业产业技术发展的需要，是符合高技能人才培养的需要。

3、机器人产品在教学中的优势

机器人是典型的机电一体化设备，集机械设计、电子电气、控制方法、传感器等技术于一体，可以将分散在不同学科的知识点融会贯通在一起。

机器人及自动化生产线动作复杂，模块化、可单机，可组线，运用灵活，作为综合实践教学项目，比一般的教学设备性价比更高。

机器人设备在教学中将“教、学、做”融为一体，提高学生的实践能力并为学生参加市、省等大赛提供场地、装备和技术支持。

机器人是复杂机电系统的典型代表，如果学生在求职过程中展现其对机器人及周边设备的理解和熟悉，用人单位会认为该生具有快速适应其它自动化设备的能力。

四、机器人技术实验室可开展的项目

1、建设思路

本实验室的建设方针为由浅入深，从简单到复杂，由实验平台装调模拟到工业现场应用，从技术模仿到技术创新。

2、开展项目

（1）RV减速器（机器人核心部件）拆卸和装配

（2）工业机械手（机器人重要组成部件）拆卸和装配

（3）模块化机械企鹅人机械本体拆卸和装配

（4）机器人点到点运动轨迹规划与控制

（5）各种创新性机器人的构造与搭建

（6）机器人工业现场应用模仿（基本工作流程举例：自动上料、自动运料、机器人智能识别、取料、码垛、空载返回等）。

五、机器人技术实验室基本设施规划