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          課堂中的協作機器人 如何促進實踐性學習

          教育裝備采購網 2017-05-19 09:44 圍觀439次

            美國俄亥俄州的RAMTEC就業中心是美國規模最大、最具綜合性的機器人教育中心所在地。為了培養更多制造業技術人才,滿足市場需求,這所學校引進了Universal Robots(優傲機器人)公司生產的協作機器人,為中學生到專業人士提供培訓。

            RAMTEC中心位于俄亥俄州的Marion機械制造中心,一大批工業代表為RAMTEC投資,并參與制定該校課程。在當地公司開始引進工業機器人的新品種——協作機器人或者cobot——時,RAMTEC注意到了。傳統的工業機器人需要固定在安全“牢籠”內,而協作機器人則不需要安全圍欄,能夠在不同的任務間靈活切換,人機協作完成工作。

            

            “經過調查,我們發現市場上最先進的協作機器人來自UR公司。我們一貫堅持走在工業技術設備的前面,確保我們的學生畢業后能夠操作最新的設備。” RAMTEC的協調員Ritch Ramey表示。他負責監管俄亥俄州的九個Tri-Rivers就業中心,RAMTEC就業中心是其中的佼佼者。據估計,2020年制造業空缺崗位將達到200萬個,而RAMTEC的目標就是彌合日益嚴峻的人才缺口。

            “如果我們不填補這片空白,這些公司將再次搬到海外。單是俄亥俄州,我估計現在就有六萬個就業機會,通過對高中生及技術工人進行編程、操控機器人與其他機械的二次培訓,我們就可以彌補該州的技術人才缺口,而且,也將促進機器人取代人力從事枯燥乏味的低技術工作。”Ramey表示。

            像剝洋蔥一樣簡單

            RAMTEC就業中心的機器人技術教師Clay Hammock認為,UR機器人能夠用來教授多種技術。

            “就像剝洋蔥一樣,把它拿過來,放在五年級學生面前,他們幾分鐘內就能進行編程;放在高中課堂上,學生能改進它的動作控制;放在成人課堂上,他們能夠修改機器人的路徑,或者對高速邏輯進行微調。”他補充道,“相對于現在市場上的其他機器人來說,UR機器人讓教學變得簡單易行。”

            Kierstyn Graber是一名中學生,她在RAMTEC有幾門課程。因為之前一直接觸傳統工業機器人,當UR機器人引進課堂之后,她驚訝地發現UR機器人是如此的好用。

            “其他的機器人必須經過測試、計算、接入電腦、操控機器人、檢測、返回調試等一系列程序才能正常運行。但UR機器人只需要點擊觸屏上的播放鍵,一切就能立刻運行。”這個學生感嘆道。而且,她也喜歡UR機器人的自動模式,用戶只需要拖拽機器人的手臂,就能“引導”它按照事先添加在屏幕上的路徑移動,完成指定的任務。

            安全也意味著平價

            

            UR機器人的嵌入式安全系統能夠控制機器人的手臂,當在移動路徑中碰觸到人或其他東西的時候,它就能自動停止。Clay Hammock認為對于課堂教學,安全是一個重要因素。他說,“UR機器人的好處在于我不必擔心學生編程時受傷。我會先做一個快速的演示,之后就讓學生自己試驗。”

            “傳統的工業機器人必須通過‘牢籠’來保障安全,但UR機器人不需要建造昂貴的‘牢籠’,因而價格也相對低廉。“Ritch Ramey表示。他認為UR機器人將成為未來機器人教育的主角。

            “從事機器人技術的年輕人并不總是像其他行業的員工一樣,能夠隨機應變防范安全問題。而且,UR機器人不必專門花錢建造‘牢籠’,用這個價格,我們可以買好幾個UR機器人。”Ritch Ramey接著說。另外,UR機器人也具備了機器人所需要的柔韌性。

            “UR機器人能夠在很多方面幫助學生,我們可以在教室里任意移動機器人,使其完成不同的任務。這一點也契合我們提倡的工業機器人教育模式。”

            因為學校有3D打印機,Hammock要求他的學生為UR機器人設計機械臂。高中部的Canyon Gamble完成了任務,他解釋說,“我先到網上查資料,參考了UR3機器人的面板圖,然后從頭開始,了解了機器人機械臂的安裝過程,認真學習了I/O系統的工作原理。”他展示了自己制作的外號為“爪子”的末端執行器。

            “我很喜歡這個機械臂,因為這是我對我進步的嘉獎。我也可以編程,而且能立刻看到它的效果。”

            免費的技術支持、模擬器及網絡資源

            像Canyon這樣的學生能夠自己設計機械臂,這極大地提高了學生在課堂內外的參與度。免費的模擬器及UR網站上的資源是課程的重要組成部分,學生不需要用戶許可就能夠在線下載和使用。

            “模擬器是一個強大的工具。因為在課堂上每個學生的學習風格都不同,有些學生希望課下復習,并且自己在家動手實踐。所以即便我們沒有足夠的機器人,我們會有足夠的模擬器,這能夠滿足大家的需要。”Hammock補充說模擬器也能用作評估工具。

            “通過這些資源很多學生能夠在課下做編程,我們在課堂上能夠集中精力做更多有意思的事,比如與Allen Bradley的PLC融合。”Hammock在RAMTEC教學生如何通過Ethernet IP使用PLC給UR機器人發送命令,他讓學生利用免費的技術支持與UR網址上的資源完成任務。

            “我們會讓學生寫一個腳本程序,操作機器人完成一些高難度的任務。之后讓學生自己上網理清思路,培養他們獲取信息與下載相應文件的能力,就像在現實世界里一樣。”

            使用UR機器人的經歷讓Canyon Gamble產生了未來在工廠自動化方面謀求職業機會的想法。“如果我能開發一條生產線,讓機器人交替工作,那該有多酷!”

          來源:決勝網 責任編輯:云燕 我要投稿
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