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【中国机器人峰会】天津大学梅江平:看并联机器人在高校教育里大显身手!

发布时间:2017-07-31发布人:中国机器人峰会

机器人与人工智能近些年的飞速发展,让市场和社会对相关人才也极度渴求起来。第四届中国机器人峰会开设了“机器人职业人才培养”论坛,数位专家就此问题进行深入的研讨。


今天与大家分享的是峰会联席秘书长、天津大学副教授、芜湖瑞思机器人有限公司董事长梅江平在“机器人职业人才培养”论坛上所作的演讲《高校课程体系新元素之并联机器人》,听他从并联机器人的角度阐释对高校机器人人才培养的相关独到见解,一起来来了解下并联机器人在高校教育里到底起什么作用吧!


梅江平,IEEE会员,天津大学副教授,中国机械工程学会理事,天津市机器人产业协会秘书长,主要研究方向为并联机器人控制、机器人自动化生产线及机电一体化,累计主持国家863、04专项等国家及省部级项目7项,发表SCI/EI论文25篇,获发明专利21项。

 

以下是演讲全部内容:

 

很荣幸作这次演讲!在座很多都是老师,从事行业也是一样,我最早在天津大学做了很多年教育,后来获得机会走向企业创业。最近六年也有很多成果可以跟大家分享。

大家一直在谈教改,谈了很多年,确实取得很多成效。但是这里面也有很多不是非常成功。我这次演讲的题目分四个部分,简单跟大家介绍一个。


第一个是并联用在教改上的前提背景;第二个在高校教育里,并联到底能够做什么;第三个介绍一些真正并联机构具体参与一些教改的实际情况;第四个这次会推出一些比较成熟的产品。


大家知道现在工业4.0,包括中国智能制造都非常热门。怎么来完成企业实体经济?虚拟经济还有很多网络经营,对这个方面有不同需要。但是真正实体经济,特别是国家的实体经济,工程人才可以说是国家立国之本,也可以说是企业立司之本。这里就希望存在高校和企业、学生和人才以及高校科技成果和公司技术需求相互之间的一个桥梁。


怎么来沟通这个桥梁?其实企业需要人才,高等院校能够培养出来,但是目前来说,很难达到要求。很多企业引入人才以后,会对这个人进行一两年的针对培训,并不是立刻能够用,甚至大型企业自己会建立培训学校。这一方面就说明企业对现在高校教育是很不满的,他得不到马上能够胜任工作岗位的人,那么我们看看为什么。


社团工种证明的是我们高校有这种个人体系,在当时是满足了企业需求,七八十年代的大学生,在当时的环境下,很多工厂、很多企业还是很欢迎的,而且去之后确实能够干很多事。而现在为什么存在这样的问题,归根到底还是科学体系的一直不流动。高校其实是沿着前苏联时代,把课分得非常细,工科要学习工程的人才,包括有机设、机制和机电是三个体系,这三个体系现在一直在研究前苏联的课程,甚至这三个体系里面,课都是独立的,从上面图里面可以看到高校第一阶段、第二阶段、第三阶段、第四阶段,所上的这些课。


大家都知道大学老师一开始是学机械制图,学完机械制图以后,机械制图很多知识,但是课程机会没有得到一个连续的贯彻式的。曾经有一个简单的例子,很多本科生毕业设计,学了四年到毕业设计阶段不知道他学的知识怎么用,在他感觉到学的知识,学完就完了,前后没有任何的承接。在他毕业设计里面很多东西并没有往后继续进行,因为都是独立过程,导致很难把毕业设计关联在一起。我们的实习阶段,大家经历过这些事情,手工做榔头,画结构机,齿轮结构机,另外还有大家都做过飞机的模型,到现在还有很多学校几乎还是在做这个东西,而现在生产中新的需求已经达到很深层次了。


本科毕业以后到企业,他所见到的电机和结构机跟他书本上学得完全不一样,叫伺服电机,现在伺服电机做得非常漂亮,而毕业生做的电机还是跟结构机一样。拿新的检测电机摆在面前他不认识,这就是高教育里面有很多失败的原因。只知道在以前的基础上一直不动,教育一直做下来,每节课其实都是相互独立的,其实有很好的产品,完全可以把很多课程体系里面独立分立的局面贯穿起来,现在很多学校里面也开始在运作。用机器人作为载体来改革,补充一些教学的知识,特别在高职阶段,因为高职阶段能培养一些技能领域和实际的操作人才,研究生关注更多的是机械原理、编制原理和算法等等,因为在这两个环节之间,本科生阶段,全国还是很少把这个连起来。


怎么用机器人?从实际来讲,学生会不会讲,他讲机器人他不会理解到这是机器人原理,他对机器人的理解就是机器人是高效的,都认识到那是他加入他的课程,作为一个知识补进去,但是并没有把它参与到每一个课程里面,不是我们涉及的新学业中没有机器人,机器人是可以教的,但机器人是不可以拿进课堂的,不可能把一台串联机器人摆在课堂,大型的机器人是没法往课上搬的,肯定是在车间放着,在实训基地放着,让学生到那去学习。老师在课堂上能够拿到实际的东西来看到,这个是可以做的,它设计结构非常简单,然后老师文化程度也非常高,而且涵盖很多知识面,它是典型的机动化产品,它是把机制、机设、机电几个课程都可以在并联中看到知识点放在里面,大学第一个阶段的时候,这里面有很多零件是非常惊人的。


在第二阶段,我们在设计的结构是画图阶段的各种原理阶段。在设计阶段我们可以看这里面有几个部分。第一个涉及到的机械原理课程,机械应该都学过,但是学习很多东西,更实际的物体在很多课里并不说,比如说四个机构,大家就说四个机构,为了成果机构讲机构,不知道这个是干什么用,在这里我们可以看到很多。四杆机也好,连杆机也好,在这里我们可以把它加起来,真正的还有很多。比如这种运用的讲解,有相对运动等这些原理,原理性可能都可以在里面体现。


比如说用串联零件,需要很多实验,结构也很复杂,其实也有很多简单的比如连杆等等,对学生非常好,而且价格便宜。学校怎么做呢,培养学生承担得起的学费,学生还能够真正得到实践,他能从第一步机械开始,到后来的基础结构设计,到后来第三个把他设计中心和经营市场做出来。


学生在学校一直研究结构机,设计完了画出来了,任何一个学校不会让学生去把结构机做出来,这些他可以在企业进行,包括一些计算机编程,最后做完以后可以参与调试,这样就能完整培养过程,让学生把他所有的课程贯穿在一起。让学生实习这样真正的机构,最后我们再这样往前移,推进这个产品并且进行实训。


我们刚开始踏入这个行业,接下来说一下并联目前推出来的产品。


第一个我们对现实这一块的产品,从这个图上看到,顺着这个方向,人在这里体验,体验是在非常真实的环境下,能否把机器人拆装,但是目前做得还不是很细,要完成这个拆装过程,顺逆方向进行拆装。看了这个整个工业自动化里面的生产线,一些全新代机器人在里面。


像我们真正参观工厂一样,这样的话我们可以把这个东西在课堂上对学生讲解很多。原来讲解机器人在课堂上把平面图一放,一通讲,学生还不知道怎么回事,但是大家带上这个眼镜以后,在我们数据教育产品基础上,不但看到什么样,还可以把它拿来看,还可以进行拆装,因为人拆机器人在学校里是不会这样的,我们说的机器人那么贵,学生拆装很不现实,万一拆坏了,拆完了他装不起来,在这里我们就可以很清楚的知道他拆不坏,拆了以后就自动完成,而且是在课堂上去操作,不是说到车间去,老师一边讲学生一边体验。


第二个,我们使用的实训访问平台。访问平台基本原理,我们对照右边的图,对于这个虚拟实践和实体实践的平台,首先电机都是真的,但机器人是三个仿真模型,实际的区别是自动提供的虚拟模型,这个机器人我们对它的编程,是虚拟的模型运动,而不会像现在很多实训是用真实机器人,这样做实验风险很大,当编程这块,操作或者变动实物也好,都有导致机器人发生损毁的现象,这个现象我们可以在虚拟环境中编程仿真,仅限在实践的系统中,虚拟以后到后面真实系统又可以进一步,当然这个产品也可以分独立的,在产品中实训实战我们都可以查询。


第三个产品就是模拟生产线的实用设备,这里面有两台机器人,加视频、传感器、输送带,可以模仿很多生产线的过程,让学生进一步提升机器人的运用水平。


今天的演讲我讲的就这么多,谢谢大家!


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