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虚拟仿真在高职工业机器人教学中的应用研究

2021-01-18吴樱樱

启迪·上 2021年12期
关键词:意义分析虚拟仿真应用研究

吴樱樱

摘要:近几年来,随着我国科学技术以及信息技术的进一步发展,机器教学课程也开始在高职教育中普及开来。要想提升高职工业机器人教学的质量和效率,虚拟仿真技术的应用是必不可少的。本篇文章围绕虚拟仿真在高职工业机器人教学中的应用展开了论述,首先阐述了虚拟仿真对于高职工业机器人教学的意义,随后则是探讨了具体的应用情况,以此供相关教师参考。

关键词:虚拟仿真;高职工业机器人教学;意义分析;应用研究

引言:

在高职工业机器人教学活动当中虚拟仿真技术可以作为一项有效的教育手段,通过虚拟技术可以为高职学生营造更为良好的学习氛围,让机器人教学更加生动形象,有利于学生更加扎实的掌握相关的理论知识,并培养学生在这方面的专业技能。而这就要求高职院校必须要加强虚拟仿真技术在工业机器人教学中的应用,做好虚拟通讯方面的建立工作以及各种虚拟路径的规划,进而提升教学过程当中的仿真效果。

一、虚拟仿真技术运用于高职工业机器人教学的意义

首先,是基于我国工业机器人发展所要求的。我国作为制造业大国,对于工业机器人的需求量也越来越大,而这也进一步加剧了该行业的人才需求。因此,为了推动我国工业机器人行业的可持续发展,理应加强工业机器人技术方面的研究,加大这方面的人才培养力度。其次,在高职工业机器人教学中运用虚拟仿真技术能够进一步提升人才培养的效果。工业机器人教学要继续强化理论教学,同时也要开展各种形式的实践教学活动,实现教学和能力培养相统一。而运用虚拟仿真技术就可以达到这一人才培养目标,通过为学生模拟对应的虚拟环境,让学生将所学习的理论知识运用于工业机器人实际制造当中,进而提升学生的知识迁移能力,丰富学生的技能以及在实际工作当中的经验,帮助学生在毕业之后快速的适应自动化以及智能化的工作环境。除此之外,虚拟仿真技术运用于高职工业机器人教学活动中还可以提升教学过程当中的安全性。因为部分工业机器人在进行安装或者是试验的时候,会涉及到一些安全隐患,例如焊机、气动装置等,在这些试验领域容易引发安全问题,进而威胁到学生的人身安全。但是通过虚拟仿真技术则可以避免这些安全事故,同时,还能让学生获得学习和练习的机会[1]。

二、虚拟仿真在高职工业机器人教学活动中的具体运用

(一)从机器人工作环境模拟的角度进行分析和探讨

高职工业机器人教学具有较强的实践性,学生需要在对应的工作环境当中,对所学的理论知识进行迁移和运用,此时就需要虚拟仿真技术来为学生模拟对应的工作环境。虚拟仿真技术主要借助的是各种集成软件,通过在集成软件当中输入具体的数据信息,可以为学生模拟出真实的工业机器人工作场景。而学生在这个虚拟环境当中就可以了解工业机器人的工作情况,以及在工作当中可能出现的一些问题,进而对机器人的程序或者是机械结构进行改善。除了运用集成软件进行环境模拟以外,学生还可以借助一些三维建模技术,比如UG等来模拟机器人的工作情景,而在这个过程当中除了可以让学生对机器人的性能进行完善以外,还可以培养学生的建模能力,有利于提升学生的空间思维能力,对于提升学生的综合素养有着重要的作用。

(二)从机器人虚拟路径规划的角度进行分析和探讨

工业机器人运用于实际工业活动当中是需要对应的路径规划的,而路径规划的科学与否将会直接影响到工业机器人的工作质量和工作效率,而这也是高职工业机器人课程教学活动中的重要内容。因此,针对这一教学内容,教师也可以加大虚拟仿真技术的运用,运用虚拟仿真技术来模拟机器人的路径规划。而学生通过虚拟仿真技术能够检验自己的设计思维是否严密,设计的逻辑是否存在问题,有利于帮助学生改善自身的设计理念。同时,教师还可以引导学生运用相关软件对机器人的轨迹规划进行分析,学生可以更加直观形象的去观察机器人,在实际工作当中轨迹的运行情况,并做好对应的算法计算,从而帮助学生提高在机器人路径规划方面的设计能力。

(三)从机器人虚拟通讯模拟的角度进行分析和探讨

在实际工业生产活动当中,工业机器人相互之间是需要进行通讯的,通过这种通讯链接实现上下游生产操作。而学生在学习这一工业机器人设计以及生产技术的时候就需要为机器人构建对应的通讯链接,然后实现多个机器人的协调操作,但是教室无法为学生提供更多的机器人进行学习,此时,就需要借助虚拟仿真技术来展开对应的实际教学以及操作练习。同时,相对于学生运用真实的机器人进行训练而言,这种虚拟技术可以降低实操过程当中的危险系数,减少意外事故的发生。同时,学生在学习过程当中还能够培养自己的知識综合运用能力,丰富自己的工作经验,让学生更加扎实的掌握机器人虚拟通讯建立的原理[2]。

三、结束语

综上所述,虚拟仿真技术对于高职工业机器人教学而言是非常重要的,教师应该加大虚拟仿真技术在高职机器人教学中的运用,发挥在教学当中的价值,以此来提升教学的有效性。

参考文献:

[1] 毛芳芳. 竞赛机制下虚拟仿真技术在高职工业机器人课程教学中的应用研究[J]. 科技经济导刊, 2020, v.28;No.721(23):102-102.

[2] 袁正, 马国清, 张磊,等. "互联网+"时代工业机器人虚拟仿真实验教学研究[J]. 课程教育研究, 2020(11):1.

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