29、混合现实在职业培训中集成协作机器人技术及喷气发动机装配数字化转型探索

混合现实在职业培训中集成协作机器人技术及喷气发动机装配数字化转型探索

1. 协作机器人在职业培训中的应用背景

随着生产向小批量转变，装配环节对灵活性的要求越来越高，人机协作（HRC）变得愈发重要。其目标并非用机器人取代人类，而是让人类获得机器人的支持。但要实现这一点，各层级员工都需为HRC做好准备。然而，目前机器人制造商提供的培训主要聚焦于特定机器人操作，不足以培养员工进行创新和创造性流程规划与优化的能力。

传统的员工培训通常由系统集成商进行，局限于编程知识和特定产品的基本资格教学。初步研究表明，这些培训无法满足员工的期望。在这种情况下，虚拟环境提供了安全且可重构的学习环境。虽然已有一些相关的虚拟环境研究，如GAMMIERI等人开发的用于增强人机协作的虚拟环境，以及MATSAS和VOSNIAKOS引入的虚拟现实培训系统等，但这些方法都缺乏基于个人资格水平的差异化学习环境和合适的教学概念。

2. 混合现实学习环境 - KoRA项目

2019年9月，不来梅大学启动了名为KoRA的研究项目，旨在让各层级员工为HRC做好准备。该项目的教学和学习概念使员工能够全面看待复杂的装配系统，识别HRC的潜力并针对性地加以利用。

这个项目采用了基于Unity开发的学习软件，并结合学习和工作任务。这些任务借助混合现实的可视化技术，重点在于打破手动和自动装配之间的严格界限，通过协作装配来实现。员工的参与有助于消除与机器人协作的障碍，因为员工对HRC优势的认可对于其在工厂的成功引入至关重要。

学习和工作任务涵盖了各种复杂的装配场景，考虑了实际操作和真实工作流程，实现了在现实场景中的项目式学习。具体场景包括安全、协作适用性和技术可行性等方面，该