工业机器人技术应用主要学什么

工业机器人技术应用，听起来就感觉很复杂，好像得是个物理和数学天才才能碰。其实没那么玄乎。说白了，这个专业就是教你怎么让工厂里的那些机械臂“活”起来，让它们能干活，而且干得又快又好。它是一门综合性很强的学科，把机械、电子、控制、计算机这些东西都揉到了一起。 你不需要样样精通到顶尖，但你得什么都懂一点，然后把这些知识串起来用。

这个专业的核心，就是把你培养成一个能指挥机器人干活的人。毕业后你可能要去调试机器人，也可能要去维护它们，或者做更复杂的系统集成工作，也就是把机器人和其它设备组成一条完整的自动化生产线。 听起来岗位很多，没错，因为现在到处都在搞自动化生产，缺的就是懂这个的人才。

我们先从最基础的说起，你得懂“机器”的部分。这就绕不开《机械制图》和《机械基础》这两门课。 听名字可能有点枯燥，但这是基本功。学机械制图，就是学着看懂和画出零件图、装配图，就像是学机器界的“语言”。 你得能看懂图纸，才知道一个机器人长什么样，每个零件是怎么装起来的。学机械基础，则是了解那些齿轮、轴承、螺丝是怎么回事，它们是怎么传递力量和运动的。不懂这些，机器人出了机械故障，你可能连问题出在哪都看不出来。

然后是“电”的部分。机器人是靠电来驱动和控制的，所以《电工与电子技术》是必修课。 这门课会教你最基本的电路知识，比如串联并联、电压电流这些。你得能看懂电气图，知道电流是怎么从控制柜流到机器人身上的。 否则，面对一堆电线，你都不知道哪根是干嘛的，更别提接线和排查电气故障了。这就像学开车得先知道油门刹车在哪里一样。

有了机械和电的基础，接下来就是让机器人“动”起来和“思考”的部分，也就是控制和编程。这是整个专业最核心的内容。

其中一个大头是PLC，中文叫“可编程逻辑控制器”。你可以把它想象成一个专门用于工业控制的小电脑。 工厂里几乎所有的自动化设备，背后都有PLC在指挥。学这门课，你主要会学西门子或者三菱这些主流品牌的PLC编程。它的编程语言不算难，是一种图形化的语言，叫梯形图，看起来就像电路图一样，逻辑很清晰。学会了PLC，你就能控制传送带、传感器和机器人本体进行联动，让它们互相配合完成一个完整的生产流程。

当然，主角还是工业机器人本身。你会学《工业机器人现场编程》。 这不是让你在电脑上敲代码，而是拿着一个叫“示教器”的东西，它像个大号的游戏手柄，上面有屏幕和按钮。 你需要手动控制机器人走到指定的位置，记录下这个点的坐标，然后一个点一个点地设定，连起来就是机器人的运动轨迹。比如，让机器人从A点抓取一个零件，再移动到B点放下，就需要你手动操作机器人走一遍这个过程，并把路径和动作存下来。听起来简单，但要让机器人走得平稳、精准、高效，里面有很多技巧。

除了现场编程，还有《工业机器人离线编程与仿真》。 有时候，生产线不能停下来让你慢慢调试机器人，或者项目还在设计阶段，根本没有实体机器人。这时候就要用到离线编程软件，比如RobotStudio（ABB的）、KUKA.Sim（库卡的）等等。你可以在电脑上建立一个和现场一模一样的3D虚拟环境，把机器人模型导进去，在软件里完成所有的编程和路径规划。 软件可以模拟机器人的运动，检查路径会不会碰到旁边的设备，还能帮你优化节拍，也就是让机器人用最短的时间完成任务。这样做效率很高，也更安全。

编程语言方面，除了PLC的梯形图和机器人厂商自己开发的语言（比如ABB的RAPID，库卡的KRL），你最好再学一两种通用的高级编程语言。 很多学校的课程里会包含C语言或C++，这是因为它们运行效率高，可以直接跟硬件打交道，很多机器人的底层控制系统就是用C++写的。 Python现在也很火，因为它简单易学，而且有很多现成的库可以用，特别是在做机器视觉和数据分析的时候，Python的优势很大。 比如，你想让机器人能识别传送带上的零件是正的还是反的，这就需要用到机器视觉，而很多视觉库都支持Python。

除了上面这些硬核的技术课，还有一些辅助但同样重要的知识。比如《液压与气压传动》，很多机器人的手爪（也就是夹具）是靠气压来驱动的，你需要了解气路的连接和控制。 《传感器技术》教你认识和使用各种传感器，比如检测物体有没有到位的接近开关、识别颜色的颜色传感器等，这些是机器人的“眼睛”和“耳朵”。 还有计算机绘图软件，比如AutoCAD和SolidWorks，你得会用它们来设计一些简单的夹具或者绘制工厂布局图。

总的来说，学工业机器人技术应用，就是要把自己变成一个“多面手”。你要懂一点机械，知道机器人的“筋骨”；懂一点电气，了解机器人的“血脉”；还要精通编程和控制，这是机器人的“大脑”和“灵魂”。这个过程不会很轻松，需要你动手去操作、去接线、去调试。但是，当你亲手让一个几百公斤重的钢铁大家伙，按照你的指令精准地完成各种复杂动作时，那种成就感是别的专业很难给的。你不再是一个旁观者，而是智能制造的直接参与者。