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工业机器人实训系统方案

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目 录

一、公司简介 .............................................................................................................................................. 3

二、研发背景 .............................................................................................................................................. 3

三、教学现状 .............................................................................................................................................. 3

四、建设必要性 .......................................................................................................................................... 4

五、方案概述 .............................................................................................................................................. 5

六、产品特色 .............................................................................................................................................. 6

七、产品组成 .............................................................................................................................................. 7

八、软硬件展示 .......................................................................................................................................... 9

九、 培训设计参考书 .............................................................................................................................. 14

十、 课程体系 .......................................................................................................................................... 14

十一、实验室建设效果图 ........................................................................................................................ 15

十二、专业施工方案设计 ........................................................................................................................ 16

十三、培训方案 ........................................................................................................................................ 19

十四、标准工程质量 ................................................................................................................................ 19

十五、售后服务与支持 ............................................................................................................................ 20

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一、公司简介 本公司秉承“创新、科技、共赢未来”的经营理念，立志成为世界先进机 器人系统培训服务商。

机器人实训系统解决方案为学校和企业搭建机器人实训系统平台，帮助 企业储备工业 4.0 高技能

人才。

二、研发背景 当美国人开始“第三次工业革命”，德国人启动“工业 4.0”战略时，同为制造业大国的中国

也宣布，将通过三个十年行动纲领，力争在 2045 年左右成为工业强国。据麦肯锡调查报告显示，

到 2020 年中国将需要 1.42 亿高技能人才，到时可能会面临 2400 万的人才缺口。在这样的时代

背景下，工业机器人行业正处于高速发展时期，《工业机器人实训》课程也应运而生。

三、教学现状 1、目前高校教学面临的现状。

教学内容滞后，各门教材重复内容较多，理论与实践衔接不够紧密。

教学资源匮乏，专业教师实践经验不足。

专业知识滞后，硬件条件与软件条件不够配套，对学生就业指导和服务不够。

实验室环境设计不适宜实践教学，无法将实践教学成规模的发展起来等教学现状。 直接

导致学生学而不专、学而不用。毕业进入相关工作岗位无法胜任，进而造成他们毕业后无法满 足当

今社会的人才需求。

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2、用实验教学模式培养机器人高技能人才必经之路。

在调查中发现，很多高校反映，师生们迫切希望通过实验学习，掌握机器人相关应用理论知识。

一位被访者表示，如果学生在学校就能充分掌握机器人相关应用理论和技能知识，在踏入社会工作

岗位时候便可以得心应手；而学校的老师如果可以在实验室进行各种科研和学习，则能更好地推动

学校的科研项目。高校实验室教学的开展，不但能和学生的专业及发展方向有机地结合，而且还可

以更好地开拓学生的技能，同时也提高学生动手能力和解决问题能力，丰富老师教学手段和教学方

法。

四、建设必要性

2015 年高校毕业人数将达到 750 万，毕业就失业的现实窘境不得不让每一个学生在为自己的

前途感到担忧，而企业面对如此众多的新鲜血液时却只能望而却步，学校的理论知识虽然掌握充分，

可是真正在工作中毕业生却很难快速进入角色，企业必须花费大量的成本来进行培训才能够符合实

际工作要求。因此在开设本实训课，对提高学校的竞争力和学生的实践能力有重大的促进作用，减

少校方与企业的过度成本，有利于提升学校在社会上的口碑。

1、优势一：提高学校教学水平 在专业的工业机器人实验室中进行各种前沿的实验，教师可以通过

行业最先进设备，开阔思路

和眼界，提高科研水平。先进的实验室有利于提高教师整体教学质量，为高校培养一批优秀的工业

机器人应用人才，为高校的建设发展贡献力量。

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传统教学方法 多媒体教学方法 实验教学方法 2、优势二：提高学生就业率 目前，高校中普遍存在着“理论强、实践弱”的现象，并不是学校没

有意识到实践的重要性，

而是学校缺乏一整套完善的、标准的实验环境。工业机器人实训室建成后，通过在实训室中的学习

和实验，使得学生具有扎实的理论基础和很强的实践动手能力，这些都使他们在将来的就业竞争中

有明显的优势。

3、优势三：促进树立学校教学品牌 工业机器人实训室的建设，可以提高学校的科研力量，通过推

出领先的科研成果，树立学校在

学术界的地位。吸引高科技人才，形成很好的学术研究氛围，进一步加强了学校的学术地位。还可

以提高学生的动手能力，在竞争激烈的就业市场中更具有明显的优势。学校毕业生就业率的提高，

说明学校的毕业生得到社会的认可，这样就会有更多的优秀学生加入到学校来。一方面会增加学校

的知名度，另一方面会优化进入本校的学生素质，提高毕业生在职场中的竞争优势。

五、方案概述 工业机器人课程是机械设计制造及其自动化专业各方向的一门主要专业技术课，是一门多学科

的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内

容。通过本套《工业机器人实训课程》的学习，使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌握工

业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解。

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我们采用理论与实践相结合的教学方法，以项目课题的方式进行教学开展，实训室的设置完全

按照现今企业操控环境设置，项目课题亦是针对企业常用技能。通过编译和执行机器人程序，让机

器人完成指定的工作任务。学生毕业后可以从事机器人操作与编程、机器人调试维护、智能生产线

设计与安装等工作。为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础，力求企业与学校达到无缝

对接。

六、产品特色 1、工业机器人实训课程内容丰富，覆盖面广，实训内容涉及多个方面，包括：

a．了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较

系统地完整认识。

b．了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。

c．了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构等。

d. 了解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。 e．了解机器人控制系统的构成、编

程语言与编程特点。 f．了解工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点。 g．对操纵型

机器人、智能机器人有一般的了解。

2、软硬件设备先进：

采用行业最先进的六轴机器人，pad 可视化编程操控，确保培训操控始终站在最新市场领域。

3、精英的培训团队： 培训讲师选自资深的行业工程人员，有着丰富的培训经验，为宝马、大众、

奔驰等世界 500

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强企业提供过操控培训。

4、培训成果责任化:

通过签订责任协议，为合作双方提供保障，确保教学质量。

七、产品组成

本课程由硬件系统、软件系统、教学资源包三部分组成，课程内容及平台设计结构可自由扩展，

根据学校具体情况进行调整。课程按照基础、中级、高级三个层次进行安排。分成理论教学和实践

操作两个环节。

1、系统硬件环境 系统硬件环境主要通过搭建实训室建立，包括：实训场地、工业机器人全套设备、

安全防护设

施、示教操控平台、课程教材等硬件设备，为实验教学系统提供安全可靠的硬件环境支撑。

实训场地

需与校方协调，由校方提供满足机器操作环境要求场地，包括：荷载要求、噪音环境要求、空

间大小要求等。

机器人设备

全新国外原装进口，行业最新型六轴工业机器人，智能化可编程操控。

安全防护设施

建立安全防护围挡，设立安全警示标志，搭建安全的供电系统，确保提供稳定、可靠的电源。

具有漏电保护、低电压保护、过电压保护、过电流保护、短路保护等功能，能自动快速切断供电线

路或电源，保证用电环境、设备和人身安全。

示教操控平台

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操控平台是机器人的输入控制中心，pad 操控界面，3D 立体摇杆让操控变得更为可视。

2、系统软件环境

系统软件环境包括：教学课件、程序编写平台、操控软件。

教学课件

本套《工业机器人实训课程》在宝马、奔驰、大众培训学院实践课程基础之上，与机器人领导

企业德国库卡公司、瑞典 ABB 公司，上海交大汽车技术学院合力开发完成。

考核认证系统

本课程为考核课程，期末考试可为闭卷笔试，也可为课程大作业。学生的课程总评成绩由平时

成绩（占 10%）、实验成绩占（占 20%）和期末考试成绩（占 70%）三部分构成，平时成绩为出

勤、作业、课堂测验、学习主动性等。

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八、软硬件展示 设备布局图

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工业机器人系统图

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机器人操控界面

编程截屏

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SPS 编程

INTERBUS 配置组输出

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轴坐标建立

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九、培训设计参考书

1.《KUKA 工业机器人培训基础课程》，KUKA

2.《ABB 工业机器人培训基础课程》，ABB

3.《FANUC 工业机器人培训基础课程》，FANUC

4.《机器人技术基础》，刘极峰主编，高等教育出版社，2006

5.《机器人技术基础》. 熊有伦编.武汉：华中理工大学出版社,1996

6.《工业机器人应用工程》，余达太，马香峰等著.北京：冶金工业出版社,1999

7.《关节型机器人》. 殷际英，何广平编著.北京： 化工工业出版社,1994

十、课程体系

各教学环节学时分配

章节（或内容） 讲课 习题课 讨论课 实验 其它 合计

绪 论 4

机器人运动学、动力学 5

机器人本体结构 6

机器人轨迹规划 3 2

控制系统与编程语言 3 2

工业机器人操纵型简介 3 4

合 计 24 8 32

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实训项目的设置与内容提要

序 号

实验项目

内 容 提 要 实验 学时

实验 类型

每组 人数

实验 要求

1 焊接机器人自动跟

踪系统认知实验

熟悉并了解焊接机器人自动跟踪系

统组成及其及其原理。

2

验证

4

必做

2 机器人焊枪动作与 编程实验

在机器人上进行板材的自动焊接实 验

4

验证

4

必做

3 机器人模型组装综 合实验

熟悉并了解机器人实验环境，掌握 I/O 接口的应用及编程方法。

2

综合

4

必做

十一、实验室建设效果图

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十二、专业施工方案设计

实训室施工描述：

实训室建设地点：

根据校方实验室现场情况，通过沟通需要确定施工方案内容如下：

1. 实验室基本情况描述：

（用户需求情况及现有场地情况进行描述，现场荷载安全验算）

2. 实验室内网线布置情况描述：是否需要布置网线，如果需要布置网线，新布置网线走线方式，

网线出口位置及大小、线标标识等；原地板口大小能否在放入新网线，线槽容量及位置等。

3. 实验室内桌椅摆设情况、强电布置等说明。

4. 实验室施工其间有无破坏性操作和不可恢复操作。有破坏情操作（ ） ；无破坏

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操作（ ）； 5. 主机需要安装的操作系统：Windows XP sp3（ ）, Windows server 2003 sp2( *), Windows

7( ), Windows 8( )；

6. 室内安全标识制作要求，数量为（ ）张，材质为（ ），尺寸大小（ ）*（ ）CM ；

7. 实验室整体建设需要（ ）天，需要负责人开门时间（ ）；

8. 出现不可预见的情况，如突然停电、实验室场地不够等情况，对施工工期，施工质量造成影响

的，需双方协调解决；

9. 项目实施完毕后，由校方负责人进行工程验收。

施工方：

负责人：

电 话：

日期： 年 月 日 项目方：

负责人：

电 话：

日 期： 年 月 日

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10、项目施工计划

学校名称

学校地址

工程师 联系方式

项目周期 年 月 日 至 年 月 日（共 天）

日期 施工计划

第 天

1、 开箱验货 2、 签定装箱单

3、 协商施工方案

4、 写施工方案

第 天

1、 确定施工方案 2、 进行施工，安装设备及围挡

第 天

1、 设备调试

第 天

1、 典型实验操作讲解培训

第 天

1、 验收

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十三、培训方案

公司根据用户的具体时间表，对教师提供为期五天培训，具体如下：

1、 培训时间：共五天。

2、 培训地点：

3、 培训讲师：

4、 培训宗旨：帮助用户尽快更好的掌握产品的使用方法。

5、 培训人数：不限。

6、 培训内容及时间安排：

序号 培训内容 时间安排

1 系统课程的介绍 第一天 全天

2 安全防护注意事项

机器人结构原理理论知识

第二天 全天

3 机器人操控编程 第三天、第四天

4 机器人操控 第五天

十四、标准工程质量

工程质量决定一个实训室建设好后，能否持久稳定运行，有直接关系，标准化的实验室建设，

也大大降低实验室老师的管理难度，我公司为您提供专业的标准化工程解决方案，让您从源头上 解

决后故之忧。公司配有专业的生产团队、研发团队、技术支持团队、销售团队，在公司高效管理 下，

规范完成公司标准，打造国内最具有高校实验室建设的供应商。

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我们从细节入手，让每一个环节质量第一，用科学的方法，为您提供专业的技术、专业的解决 方案。

十五、售后服务与支持

本公司业务范围覆盖全国,可及时响应用户的技术服务要求，营销中心设有设备备件库，以提

供维修和其他服务。为能向用户提供优质及时的售前、售中、售后服务，提供一套完整的产品服 务

保障体系，向用户提供总部服务、大区服务、本地化服务等完善的客户服务网络。以"提高用户 满

意度"为宗旨，为用户提供全方位的贴心服务。

1）、产品质量保证

我公司保证向需方提供的设备是全新原装产品，并且出厂资料配件齐全。为保持合同设备的

正常运行和维护，我公司保证提供的技术资料和实验体系是完整的、正确的。

2）、产品质量保证服务

保修期限：在保修期内提供免费现场服务。非保修期限：提供终身现场服务。

1. 公司设有售后服务部，主要负责售后服务工作，技术咨询等工作.。对用户承诺 7 X 24 小时的

客户咨询服务，如果您在使用中有技术问题需要咨询时，欢迎您随时拨打客服中心咨询热

线：021-60526411，由我们的工程师为您提供专业解答。

2. 24 小时开机的在线服务。24 小时内可随时拔打技术咨询电话。全天 24 小时提供技术服务。

3. 办事处设有设备备件库，如在 24 小时内无法解决问题，我们可提供备机服务。

4. 每月的第 15 日左右我们的技术人员将进行定期电话回访。

5. 不定期的上门回访。我们的技术工程师将不定期的上门回访，解决客户问题。

6. 易损配件：公司备用各种常用配件的现货，保证用最短的时间，解决客户问题。

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3）、维修响应时间

在接到客户有关提供技术服务的要求时，我们的技术人员将在 12 小时内到达现场，正常情况

下在 24 小时内修复故障。

售前：产品服务工程师为您提供设计、实验室建设解决方案、产品讲解等服务。

施工：在施工其间，,我方将提供完整的技术资料，包括：施工方案、施工划、测试报告、

产品说明书等资料原件移交用户。

培训方式：现场培训：安装调试完毕，组织有关使用人员进行实验操作和设备维护等免费

培训，确保使用方能独立、熟练地进行操作和使用

4）、不属于免费质保范围

下列情况的设备（包括部件）故障或损坏，均不在保修之列。

1. 设备、部件已经超过保修期。

2. 由于第三方原因导致故障或损坏。

3. 非我公司人员安装、修理、更改或拆卸造成的教学设备故障或损坏。

4. 因意外因素或人为原因引起的故障包括：操作失误、划伤、搬运、移动、磕碰、输入不合

适的电压、带电拔插等外围设备、设备内部进入异物（水或其他物品）等原因造成的设备

故障或损坏。

5. 因自然灾害等不可抗力（如地震、火灾）等原因造成的故障或损失。