案例分享 | 面向大型复杂作业场景的工业机器人离线编程系统虚拟仿真实验

在当今的工业场景中，有一群特殊的“守护者”，它们不畏高空，不惧危险，以钢铁之躯穿梭于石化巨塔、船舶外板、核电反应堆之间，执行着人类难以胜任的维护任务，这就是大型复杂作业场景下的工业机器人。

智能化浪潮下，工业机器人人才的需求日益高涨，传统的人才培养模式弊端也日益凸显。好在技术的进步也为技术的难题提供了全新的解决方案，这就是虚拟仿真技术加持的实训教学。

背景与痛点

离线编程系统对于大型复杂作业场景下的工业机器人必不可少。然而，传统工业机器人教育模式却在这一方面的人才培养上暴露出诸多问题。

工业机器人生产线复杂、占地面积大、物理实验或实训成本高昂、整机实验周期极长，且高空喷涂作业等复杂工艺本身具有重污染、高危险、易危害人身安全等不利因素存在，导致学生很难在实验室中完成相应的综合性实体实验，而实验教学的受限导致实践技能培养的缺失，进而成为这一领域发展的瓶颈。

解决方案

技术的进步为教育的变革提供了必要性和可能性，南京恒点信息技术有限公司与东南大学共同打造《面向大型复杂作业场景的工业机器人离线编程系统虚拟仿真实验》，该项目以大型船舶外立面喷涂机器人作业规划和离线编程这一典型复杂作业场景应用需求为背景，通过虚拟仿真手段构建完整的大型机器人智能制造工程实现过程，以培养学生利用所学知识解决复杂大型工程问题的能力。

设计原则与亮点

该实验设计体现了“能实不虚”的建设原则，以虚拟仿真高度模拟真实的操作环境，用于实体实验的辅助。

本实验课程与国家和社会对于新工科背景下机器人工程专业的人才培养建设相对应，通过本实验课程，学生身临其境地感受机器人技术在国家智能制造行业中所起到的核心作用，触发对大国工匠精神的理解，深刻体会到大国重器的使命感和自豪感，树立正确的价值追求、理想信念和家国情怀。

在沉浸式互动式的实验中，学生的积极性和主动性大大增强，这样的教学模式能够提升学生工程实践能力和增强创新创造精神。

在专业知识方面，经过虚拟仿真实验培训的学生，对于工业机器人离线编程中单元建模、喷涂轨迹规划、后置处理等操作及知识点能够更为熟练地掌握，并把所学理论知识与实践相结合，大大提升工程实践能力和增强创新创造精神。

针对现实中实训资源供给不足的问题，恒点还提供配套的零代码开发工具VRC-Editor，教师可在不依赖专业技术人员的条件下，根据教学实际需求、专业及学生的具体情况，生产教学资源，达成“授人以渔”与实现“因材施教”；并且可以结合工业机器人行业的新技术、新理论，将新知识点融入教学内容之中，实现教学资源生产的与时俱进。

结语

基于虚拟仿真的离线编程技术本身符合当前工业机器人以高智能性、高自主性为特点的最新发展趋势。恒点的工业机器人离线编程系统虚拟仿真实验凭借其沉浸式学习体验、安全高效的实践平台、灵活可扩展的教学内容以及跨学科融合特性，为工业机器人教育带来革新。