针对《机器人学》课程的实验项目,文章提出基于系统模型的创新设计方法,它采用可视化建模技术,结合嵌入式控制器对机器人进行实时控制、数据采集和分析,设计过程中采用了虚实结合的方式,利用数字孪生技术的优点,实现虚拟仿真与物理实体运动无缝结合。采用此方法对六轴协作机械臂运动学、动力学控制进行了设计,整个实验设计过程及控制结果表明,此方法简单有效,可以有效提高学生面向工程实践的创新设计能力。