前言

人口老齡化與少子化背景下，“機器換人”，由機器人替代重復性及危險性的工作，是實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，也是未來實現(xiàn)工業(yè)自動化、數(shù)字化、智能化的保障，其意義不言而喻，同時也已是老生常談的話題。

但是隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型不斷向前邁進，機器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時，數(shù)字化高技能人才的需求缺口卻越來越大，尤其在機器人專業(yè)領(lǐng)域的人才需求更為凸顯。

如何培養(yǎng)合格的機器人專業(yè)人才？教育問題始終是重中之重。面對當下產(chǎn)學研的人才培養(yǎng)不匹配，大族機器人與合作伙伴基于前沿VR、AR及數(shù)字孿生技術(shù)，共同開發(fā)“數(shù)字孿生機器人教學平臺”，實現(xiàn)機器人教學效率的倍增，培養(yǎng)機器人操作的高級技能型人才。

1. 痛點：產(chǎn)學研供需不匹配

機器人被譽為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，不僅是在減速器，伺服電機，關(guān)節(jié)模組及其他如機器人視覺等領(lǐng)域的研發(fā)難度高，其操作難度也非同一般，一個熟練的機器人操作員需要在企業(yè)生產(chǎn)車間內(nèi)多次鍛煉，理論與實踐相結(jié)合，才能培養(yǎng)得到。

但在當下許多高校的普遍培養(yǎng)現(xiàn)狀中，或受限于機器人實驗室配置高昂無法滿足多數(shù)學生的實踐需要，或囿于陳舊的機器人專業(yè)培養(yǎng)模式而忽視實踐教育，這些都導致如今機器人專業(yè)技術(shù)人才的稀缺，并已經(jīng)成為亟待解決的現(xiàn)實問題。

2. 解決方案：數(shù)字孿生機器人教學平臺

Q：什么是數(shù)字孿生？

A：數(shù)字孿生是在數(shù)字世界中建立與物理實體的性能完全一致，且可對其進行實時仿真的模型。利用安裝在真實系統(tǒng)上的傳感器數(shù)據(jù)作為該仿真模型的邊界條件，實現(xiàn)數(shù)字孿生體與物理實體的同步。

2.1 數(shù)字孿生機器人教學平臺-硬件

——單工位數(shù)字孿生機器人硬件操作臺

其主體由VR機器人實訓操作一體機，大族協(xié)作機器人Elfin、VR頭盔（1套），VR操作手柄（2對）定位器，1臺Pad，1套追蹤器等設備組成。

學生通過顯示屏進入實訓系統(tǒng)后，用戶可選擇戴上頭盔或直接在Pad上通過虛擬示教器或者通過手柄拖拽的方式操作機器臂，用戶同時可以體驗不同品牌單個機器人工作站的焊接、搬運、碼垛、上下料等任務訓練，以及實現(xiàn)虛擬協(xié)作機器人和實體協(xié)作機器人的虛實互控、虛實互動。

2.2 數(shù)字孿生機器人教學平臺-軟件

——虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）

數(shù)字孿生機器人教學平臺軟件充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR），在虛擬環(huán)境下實現(xiàn)對機器人的知識學習和體驗真實環(huán)境應用。

并利用數(shù)字孿生技術(shù)，在虛擬仿真技術(shù)基礎(chǔ)上依托并集成其他技術(shù)以實現(xiàn)精準映射、虛實互動，讓教學和實訓更高效，操作方式包括虛擬示教器操作、手柄拖拽機器臂方式、實體示教器和Pad觸摸式。

平臺提供了大族機器人多行業(yè)（如：焊接、碼垛、搬運、上下料、切割、噴涂等）應用場景。

3. 一起探索更好玩的機器人操作體驗

不止于VR，大族機器人不斷探索以前沿技術(shù)賦能機器人學習與使用。

我們與合作伙伴開發(fā)基于AR實現(xiàn)絕佳的機器人操作體驗，讓生產(chǎn)環(huán)節(jié)更簡易，快和大族機器人一起探索更多實用、安全、簡單、好玩的工作新模式。