一、概述

工业机器人技术应用相关专业的教学离不开实操训练，而购买实操训练的实物工业机器人和工作站系统，价格高、数量有限、维护成本高，且占用场地空间大，使得教学标准与实训缺口矛盾突出，只能分批、分组实训。因此，配置工业机器人虚实结合实训系统--工业机器人云示教器系统，以半实物仿真方式开展工业机器人的教学与实操训练，弥补了仿真软件内置虚拟示教器开展训练存在的局限：虚拟示教面板在屏幕中会遮挡三维工作站视口，操作依赖鼠标、键盘完成，缺少实体示教器的按键阻尼、摇杆手感等触觉反馈，学生训练无法建立真机操作的肌肉记忆。又能够使学生沉浸式置身工业场景，获得真实的实操体验。同时为学校大幅降低购买实物机器人和工作站的资金投入，通过人手一个实体示教器编程与操作虚拟机器人，降低教师分批分组的实训指导工作量，实现班级同步实训。

二、系统组成与解决教学痛点

工业机器人云示教器系统由实体示教器、云平台（或本地部署）、客户端软件、教学资源、AI助手、辅助教学过程管理的云示教器大数据平台组成。面向ABB或FANUC工业机器人技术应用的教学实训，解决了教学面临的如下痛点：

1、简便又安全地实现工业机器人的教学实训；降低教学难度，提高学习效率；

2、实物实训设备数量有限，无法集体同步实训问题；

3、个性化自定义应用场景，虚实结合仿真学习训练，无缝对接实操实体机器人；

4、实现工业机器人专业课程数字化改造；

5、搭载AI助手，伴随学习过程，提供知识点智能答疑；

6、辅助教学过程管理，可实时监控、统计、跟踪学生学习情况。

实体示教器模仿ABB或FANUC工业机器人的真实示教器，并与其专用离线编程仿真软件互通，可编程与示教操作专用离线编程仿真软件环境中虚拟机器人，编制的程序可导出到真实场景中验证。

FP型示教器

AP型示教器

系统使用环境要求：

实训室网络环境：2.4Ghz WiFi信号；

系统运行环境：Windows10（64位）、Windows11（64位）

三、产品的优势特色

(1) AP型示教器与Robotstudio互通，FP型示教器与Roboguide 互通

可基于ABB或FANUC工业机器人专用离线编程仿真软件学习工业机器人应用场景的创建与离线编程知识，并连接实体示教器进行示教编程与操作虚拟机器人。

(2) 实体示教器与西门子Nx MCD互通

可基于Nx MCD学习智能产线的设计、规划、数字模型创建与仿真，通过配置工业机器人与PLC通信协议（Modbus TCP/Profinet），实现对产线相关设备的控制，并连接实体示教器进行工业机器人的示教编程与操作。

Nx MCD环境下示教编程操作ABB机器人

(3) 产品使用的方便性

只要在用户电脑端安装系统配套软件，实体示教器通过无线WIFI连接学习工业机器人的编程与操作，方便师生在有WIFI环境的教室、宿舍随时上机学习，提高学习效率。

(4) 提供丰富的教学场景

涵盖常用教学项目，如工具坐标系创建、工件/用户坐标系创建、快换夹具、搬运、码垛、轨迹运行、焊接、抛光、喷涂、工作站系统综合应用、工作站系统虚拟仿真与调试教学场景。

(5) 仿真教学与实操相融合，将离线、示教编程、虚拟调试统一到PC端进行

将工业机器人基于专用离线编程仿真软件或Nx MCD软件的仿真教学与实操训练同步开展，使用系统配套提供或自定义创建应用虚拟场景，将离线、示教编程操作、虚拟调试在PC端进行，实现系统化、连贯性的教与学。

(6) 无缝对接实操真实机器人

通过虚实结合仿真与实操一体化、连贯性学习，确保学生完成技能等级考试的学习需要。大幅降低训练、操作、考核、学习的成本和难度，无缝对接实操真实机器人。

(7) 学习成果可验证

实体示教器编制的程序可在专用离线编程仿真软件或Nx MCD的虚拟场景中验证，也可以导出到真实场景中验证。

（虚拟环境验证）                       （真实环境验证）

(8) 数据采集与控制

通过CPS核心控制系统，可采集实训过程虚拟与实体工业机器人实时数据信息，包括设备状态、轴数据、关节位置数据、工具坐标数据、工件/用户坐标数据、大地坐标数据、基坐标数据、程序运行状态、IO状态数据等，为构建数字孪生提供支撑。        

(9) 云示教器大数据平台赋能教学过程管理

大数据平台的用户管理、设备管理、教学资源、辅助教学过程管理，可实时监控、统计、跟踪学生学习情况，助力工业机器人编程操作及仿真调试知识学习，赋能教学提质增效。

(10) 系统搭载AI助手，伴随学习过程

实时跟随学生学习过程提供智能答疑，解决课堂教师无法兼顾全部学生、问题反馈滞后问题；依托云平台自动采集实训操作数据，辅助教师开展过程性评价。

(11) 提供免费OTA在线升级服务