构建“虚拟环境”下的工业机器人本体结构虚拟拆装、工业机器人轨迹规划示教及人机协同评判虚拟仿真实验项目平台，是“以虚代实”自动化生产线人机协同控制大型综合训练的重要实践环节。

（1）满足地方经济发展对人才发展的需求。为实现人才发展目标，需要大量掌握智能制造知识又熟练智能制造技术的专业人才，而本虚拟仿真实验正好契合这一战略需求。本项目将工业机器人轨迹规划及人机协同评判与人才培养、创新能力和地方特色经济发展相呼应，虚实结合，实现高校人才培养体系与地方经济发展需求的无缝对接。

（2）对接产学研战略需求和突破传统实验教学的限制。本项目针对传统课堂教学中存在的封闭、被动式教学方式以及实验成本高、操作步骤存在危险致使学生较难有充裕的实操培训时间等难题，该虚拟仿真实验教学项目的实施将有助于突破传统教学方式的限制，满足学生24 小时全天候学习的需要，解决“做不好”“做不了” 问题。

（3）融合科研和教学，实现产学研无缝对接。本项目以实验教学的丰富经验和深层需求为基础，运用形式多样的虚拟仿真技术，构建虚实虚结合的实验教学体系。本项目组将科研成果转化教学，对机器人工程实践教学内容创新，通过虚拟仿真实验训练学生的实践动手、综合创新能力。加强学生对产业化的认识，使学生了解知识如何转化为现实生产力，符合新时期大学生素质培养的需求。

本实验项目构建了“五个环节和三个模式”框架，即“工业机器人虚拟拆装”、“工业机器人轨迹规划”、“生产线协同控制及评判”、“产品装配及入库”和“实验考核环节”五个环节，“学习模式”、“实操模式”和“考核模式”三个模式，实验步骤包括13步，相互逻辑关系如图6所示。

      

图6 “五个环节和三个模式”虚拟仿真实验平台

本实验的具体实验教学目标，即本项目实验后应该达到的知识、能力和素养水平如下。

（1）掌握工业机器人工作原理、坐标系、整机组成及内部结构；

（2）掌握工业机器人虚拟示教原理，完成示教工业机器人的工作轨迹；

（3）掌握自动化生产线协同控制机理、自动化生产线协同参数设置和协同控制效果评判；

（4）掌握自动化生产线产品装配及入库操作；

（5）提高适应“新工科”背景下产教融合个性化人才培养模式，培养团队意识、创新精神、科学严谨、工匠精神的工作态度，达成“解决复杂工程问题”能力。