机器人是一部精密机械组合体, 其两大构成要素是机械部件和电气电子部件。机器人的基本结构由机械系统构成的, 操作和运动由电气电子部件控制。机械部件主要包括减速机构、移动机构、连杆机构、凸轮机构、链传动机构和同步带传动等。电气电子部件包括电机、电源、计算机、微处理机、操作系统、传感器和控制电路等。采用机器人模型作为创新训练平台, 是因为机器人堪称机械设计、电子工程、工业自动化及自动控制等专业课程实践的最佳载体, 可以在实验过程中, 对机械传动、机械加工、气动技术、电子电路和软件编程等相关知识有更深刻的理解。
机器人模型中包含很多通用的组件, 也有自由搭配升级的部分, 可在理解结构的基础上, 发挥自我创意, 实现多种控制方式及多种模型设计, 升级机器人的功能。从目前国内高校的情况, 目前机器人的创新模型应用比较多的主要由慧鱼机器人、乐高机器人和广茂达机器人模型。
在综合创新训练中采用机器人模型, 主要是因为机器人仿真模型的建立, 可达到现场真实操作的效果。机器人模型使用计算机接口及相关软件, 模型也能用最流行的编程语言进行控制;模型设计采用模块式设计, 可无限扩充;可反复拆装;产品系统化, 种类多;可逼真地表现机械构件。机器人模型既节省了大量资金, 又不受场地限制、方便教学。而且, 与传统的实习相比, 避免了操作者与实际机床、刀具等近距离接触,确保了操作者的人身安全。目前中国已有清华大学、浙江大学、上海交通大学等100 多所高校使用。
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