为锤炼机械及能源专业学生的工程实践能力,强化跨工种协作与创新设计思维,实践与创新中心在工程能力训练 A 课程中创新引入探测机器人制作实践项目,让学生以分组形式全程参与机器人设计、加工、装配、调试全流程,沉浸式体验工程实践的乐趣与挑战,课堂学习热情与创新活力全面迸发。

图1 同学们在钳工完成打孔工作

图2 检测零件尺寸

图3 同学们在车工进行轮毂车削
本次项目以巡线、避障功能实现为核心考核目标,融合车、铣、钳、特种加工、电路搭建及程序调试等多项工程技能,对标实际工程场景设置任务要求。学生以10人为一组进行分工,设立组长及轮毂车削、电机支架铣削、底盘设计加工、装配、电气等专项工程师岗位,各岗位各司其职,分别完成铝合金轮毂数控车削、电机支架加工中心铣削、亚克力底盘激光切割、传感器支架 3D 打印等机械加工任务,以及机器人装配、电气接线、程序编写与调试等工作,同时注重各工种间的配合衔接,保障零部件适配性与整体组装流畅度。

图4 同学们在电工完成电路连接与程序调试
实践过程中,学生们充分发挥主观能动性,在遵循核心技术要求的基础上脑洞大开,创新设计出多种机器人结构,从零部件的个性化设计加工,到传感器安装布局优化,再到巡线、避障程序的创新编写,处处彰显着创新巧思。大家在实操中熟练掌握各类加工设备与编程软件的使用技巧,攻克机械装配精度、电路接线、程序调试等多个难题,不仅锤炼了专业工程技能,更培养了团队协作、问题解决与创新设计的综合能力。

图5 紧张的比赛现场一

图6 紧张的比赛现场二

图7 同学们的答辩环节

图8 同学们的答辩环节

图9 检测小车万向轮机构
实践过程的最后一天为比赛评比环节,全面检验学生的实践成果与综合能力。评比主要包含两大核心部分:一是实操测试,重点考核小车的运行速度与识别绕过障碍的能力,要求机器人在指定赛道内快速完成巡线任务,同时灵活规避预设障碍,考验机械结构稳定性与程序调试精准度;二是答辩环节,各小组依次展示机器人设计思路、加工流程、创新亮点及实践过程中的问题与解决方案,由专业教师进行现场提问与点评打分,综合评定实践成果等级。
此次探测机器人制作实践,是课程教学与工程实践深度融合的有益尝试,有效提升了学生的工程素养与实践创新能力,为后续专业学习与职业发展筑牢了实践基础。