摘要：多台机器人自动线的实验实训一直是国内高校机器人专业教学改革的痛点。当前虽然虚实结合给此类自动线教学创新带来新的机遇，但如何科学构建虚、实平台却有待进一步研究。为了更好落实机器人自动线虚实结合的教学模式，针对多功能机器人实物平台，提出以站组线的建设思路，构建与其对应的仿真线，形成优势互补的复合教学平台。以某多功能KUKA机器人实物平台为例，采用SFB软件，对模拟加工装配仿真线的虚拟集成和仿真展开了实证研究。研究成果充实了学校机器人工程专业实践教学资源，对其他高校探索机器人自动线教学改革也具有一定的参考价值。

　　关键词：机器人自动线；教学改革；虚实结合；SFB；虚拟集成与仿真

　　0引言

　　随着工业机器人在我国产业转型升级的应用领域越来越宽，自动化、智能化生产线对机器人系统装调、运维和集成等卓越工程师的需求量在急剧增加[1-2]。为突破人才匮乏壁垒，许多工科高校建立了多台机器人生产线，以提升教学质量[3-5]。受专业规划、校企合作、办学特色等因素的影响，每个学校建造的机器人生产线不尽相同，使得校校之间难以构建教学交流平台。而且，生产线系统相当复杂，需要涉及机械设计、机器人学、智能感知、机器视觉等多项技术，导致其理实教学对教师、教材、教学的要求特别的高[6-7]。如何依托机器人生产线开展正常教学，尽可能发挥其最大教学成效，一直是国内高校机器人专业教改的热点[8-12]。

　　近些年来，得益于计算机仿真技术的快速发展，虚拟现实技术在高校实践教学中已得到高度重视[13]。2018年，教育部发布的《关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》，加速了机器人虚实结合的教学改革[14-17]。实践表明，虚实结合成为提升机器人实践教学质量的一种较佳选择。但如何建造昂贵的实物平台，是机器人生产线开展“虚实结合”教学亟需解决的一个现实问题。好多学校尽管尚未建设机器人生产线，但几乎都建立了多功能机器人实验实训平台。基于此，本文提出“以站组线”的新思路，针对学校多功能KUKA机器人实训平台，设计了一条模拟加工装配仿真线，为学校机器人工程专业探寻虚实结合新模式。

　　1总体方案设计

　　1.1实物平台

　　图1为学校机器人工程专业建设的多功能KUKA机器人实物工作站。该平台主要包括公共基础平台和多功能模块库。其中，公共基础平台是由KR6机器人、操作台、安全围栏和西门子PLC控制系统组成。多功能模块库设有用于轨迹训练、码垛、装配、模拟机床上下料所需的功能模块。这些功能模块可由机器人控制器或S7-1200 PLC进行集成。在公共基础平台基础上，通过叠加不同的功能模块，便可开展上述多种作业的实训教学。

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