北航新闻网5月14日电(通讯员 孙治博)近日,工程实践与创新中心开设的《机械工程技术训练B》课程之“人形机器人机械臂智能制造”专题完成首轮教学任务结课。本次课程面向人形机器人项目制试验班学生,以“机械臂典型零部件设计制造”为主线,围绕机械手爪设计、虚拟仿真加工、数控加工、质量检测、智能装配与产线综合实践等内容展开,构建了从“设计—仿真—加工—检测—装配—调试”的完整工程实践链条。课程共计8天、64课时,依托智造工厂真实设备与工程场景,引导学生在项目任务中理解智能制造流程,掌握数字化设计与实体加工之间的衔接关系,进而提升工程实践能力、创新意识和团队协作能力。

机械臂零件设计装配流程图
课程实施过程中,教学团队首先围绕智能制造基本概念、机械臂末端执行器结构、典型零件加工流程等内容进行讲解,并组织学生参观智造工厂,使同学们对现代制造系统的组成和运行方式形成整体认识。在此基础上,学生以机械手爪和法兰盘等典型零件为载体,逐步完成CAXA CAD建模、工程图绘制、CAM虚拟仿真加工、G代码生成和数控加工等任务,实现从数字模型到实体零件的转化。

学生体验机械手爪实践加工
在实践加工环节,学生分组进入智造工厂各功能模块,依次开展数控机床加工、仓储与AGV运输、三坐标测量、激光打标、机械臂示教与调试等操作。通过在真实设备上的动手实践,同学们不仅了解了不同设备在智能制造产线中的功能定位,也直观感受到数字化设计、加工制造、质量检测与自动化搬运之间的协同关系。
课程后期,学生围绕机械臂法兰盘开展智能产线综合实践。各小组根据任务要求进行订单设计,结合数字孪生仿真与产线加工流程,完成法兰盘零件制作,并撰写设计报告。通过综合项目训练,学生进一步理解了智能制造系统中“订单—仿真—加工—检测—装配”的完整运行逻辑。
本次课程将数字化设计、智能制造、机器人控制与工程训练深度融合,打破了传统课堂讲授与工程实践相对分离的局限。学生们从机械末端手爪设计入手,逐步完成建模、仿真、加工、检测、装配与调试等环节,切身体验了“从图纸到实物、从单机加工到产线协同”的全过程。课程中,同学们还参与了神舟飞船模型零件制作与组装,在多类型任务中拓展了工程视野。

团队完成法兰制作与机器人合影
课程安排给学生留下了深刻印象。李一冉同学在结课感想中写道:“为期八天的工程训练圆满结束,这段充实且富有实践性的学习时光,让我跳出书本理论,亲身接触了多项专业技能与工业生产知识。”王天元同学表示:“我了解了机床的刀路、对刀指令,以及机床如何依程序运行。还看到了如何操纵机械臂、如何测量、产线如何协作。这些对我来说基本都是初次接触,也让我看到了当代智能制造的特征。”梁啸坤同学写道:“在CAXA建模学习中,我从简单的二维草图绘制,到复杂的三维模型构建,逐渐掌握了建模的思路与技巧,体会到了‘数字建模’与‘实体加工’的紧密关联。”屈泽轩同学总结道:“机械臂的工作流程让我看到了自动化生产的典型场景——通过预设程序,它能稳定、准确地完成搬运或装配动作,替代了很多重复的人力劳动。”

课程全体人员结课合影
本次课程是工程实践与创新中心围绕人形机器人机械臂典型零件加工与智能制造实践教学融合开展的首次探索。校院两级教学督导专家对课程给予高度评价,认为该课程以真实工业场景驱动学生解决真实工程问题,有效促进了知识学习、技能训练与工程经验积累。
未来,工程实践与创新中心将继续总结本次课程经验,进一步完善智能制造与机器人方向实践教学体系,推动项目化、模块化、工程化的课程建设,不断提升学生工程实践能力、创新能力和团队协作能力,为培养适应未来产业发展的高素质工程技术人才奠定坚实基础。
(审核:刘虎)
编辑:贾爱平