基于半实物仿真平台的工业机器人实验教学方法

闵飞炎

摘 要：探讨半实物仿真技术在工业机器人教学实验中的应用方案。基于某型伺服电机和EtherCAT总线技术开发实验平台，并基于matlab/Simulink开发环境搭建实时控制软件，实现了数字机器人、半实物机器人、实物机器人和动画机器人的同步控制和仿真。这种结合在暨南大学信息学院机器人相关专业的研究型实验课程中应用。该方案简化了机器人系统的开发过程，降低了教学实践难度，避免了单纯虚拟化实验而造成的与实际脱节，同时丰富了实验内容，提供了实验效率，创新了实验形式。

关键词：半实物仿真平台; 工业机器人; 实验教学

中图分类号：TP242.2             文献标识码：A      文章编号：1006-3315（2021）3-170-002

1.引言

工业机器人指的是工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。工业机器人是“中国制造2025”的重点发展领域，也是顺应国家建设需求的典型新工科专业。

工业机器人涉及得到机械学、电子工程、自动控制和人工智能等多种先进技术。国内外诸多高校和研究人员都开始了对机器人课程建设的探究。在本科阶段的机器人教学中面临着多方面的挑战和需求，包括：

（1）教学平台的安全性。教学中的机器人将与教师和学生在同一空间工作，执行机械任务。然而实验课程的控制程序不可避免的存在安全隐患，甚至造成伤害事件。

（20教学平台的灵活配置。……