工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)

1、v1.0可編輯可修改工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)課程名稱工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)課程編碼適用專業(yè)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)學(xué)時/學(xué)分51/3課程標(biāo)準(zhǔn)編制人施眾審定人1. 課程性質(zhì)和任務(wù)課程性質(zhì)：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) 是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)課程體系中的職業(yè)基礎(chǔ)課程之一， 是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它涉及自動控制、計算機(jī)、傳感器、人工智能、電子技術(shù)和機(jī)械工 程等多學(xué)科的內(nèi)容，是學(xué)生職業(yè)發(fā)展中第一門與工業(yè)機(jī)器人直接關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)課程。是在科學(xué)分析確定學(xué)院辦學(xué)定位、明確我院工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)發(fā)展方向的前提下，通過對工業(yè)機(jī)器人技術(shù)職業(yè)與職業(yè)崗位進(jìn)行整體化的調(diào)研與分析形成的一門具有很強(qiáng)的綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程任務(wù)：主要是引導(dǎo)學(xué)生

2、通過對工業(yè)機(jī)器人本體的認(rèn)知，掌握工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動系統(tǒng)設(shè)計方法，具有進(jìn)行總體設(shè)計的能力；掌握工業(yè)機(jī)器人整體性能、主要部件性能的分析方法；掌握工業(yè) 機(jī)器人常用的控制理論與方法，具有進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計的能力；了解工業(yè)機(jī)器人的新理論，新方法及發(fā)展趨向。 掌握工業(yè)機(jī)器人的一般知識和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力及職業(yè)能力，為他們走上工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)第一線的工作崗位做好準(zhǔn)備。2. 學(xué)習(xí)領(lǐng)域描述工業(yè)機(jī)器人涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，歸納起來是機(jī)械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合-機(jī)電一體化技術(shù)，其集精密化、柔性化、智能化、軟件應(yīng)用開發(fā)等先進(jìn)制造技術(shù)于一體，是工業(yè)自動化水平的最高 體現(xiàn)。任何從事工業(yè)機(jī)器人相關(guān)崗位的員工，都有必要預(yù)

3、先系統(tǒng)地了解掌握工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)知識，包括工業(yè)機(jī)器人的分類、組成，結(jié)構(gòu)，性能參數(shù)，控制技術(shù)，傳感系統(tǒng)以及典型應(yīng)用等等， 才能夠妥善的應(yīng)對自身職業(yè)體系中可能出現(xiàn)的各種問題。模擬企業(yè)新員工的認(rèn)知流程， 學(xué)生以小組或獨(dú)立的工作方式， 結(jié)合工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知實訓(xùn)設(shè)備， 對上述技術(shù)要點進(jìn)行系統(tǒng)的接觸、分析、了解和掌握。3. 先修課程和后續(xù)課程先修課程：電路與電工技術(shù)、機(jī)械制圖與 CAD后續(xù)課程：工業(yè)機(jī)器人拆裝與維護(hù)、工業(yè)機(jī)器人離線編程、工業(yè)機(jī)器人操作與編程4. 課程目標(biāo)掌握工業(yè)機(jī)器人的工作原理和結(jié)構(gòu)知識，掌握六自由度工業(yè)機(jī)器人的特點及其相關(guān)參數(shù)知 識，能使學(xué)生掌握機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計、運(yùn)動分析、控制和使用的技術(shù)要

4、點和基礎(chǔ)理論。機(jī)器人是典 型的機(jī)電一體化裝置，它不是機(jī)械、電子的簡單組合，而是機(jī)械、電子、控制、檢測、通信和計 算機(jī)的有機(jī)融合，通過這門課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對機(jī)器人有一個全面、深入的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生綜合 運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計的能力，并相應(yīng)的掌握一些實用工業(yè)機(jī)器人控制及規(guī)劃和編程方法。學(xué)習(xí)完本課程后，學(xué)生應(yīng)當(dāng)能具備從事工業(yè)機(jī)器人企業(yè)生產(chǎn)第一線的生產(chǎn)與管理等相關(guān)工作 的基礎(chǔ)知識和能力儲備，包括：（1）了解機(jī)器人的由來與發(fā)展、組成與技術(shù)參數(shù)，掌握機(jī)器人分類與應(yīng)用，對各類機(jī)器人 有較系統(tǒng)地完整認(rèn)識。（2）了解機(jī)器人運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)的基本概念，能進(jìn)行簡單機(jī)器人的位姿分析和運(yùn)動分析。（3）了解機(jī)

5、器人本體基本結(jié)構(gòu)，包括機(jī)身及臂部結(jié)構(gòu)、腕部及手部結(jié)構(gòu)、傳動及行走機(jī)構(gòu) 等。（4）了解機(jī)器人軌跡規(guī)劃和關(guān)節(jié)插補(bǔ)的基本概念和特點。（5）了解機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成、編程語言與編程特點。（6）了解工業(yè)機(jī)器人工作站及生產(chǎn)線的基本組成和特點。（7）對操縱型機(jī)器人、智能機(jī)器人有一般的了解。5. 課程內(nèi)容和要求序號項目名稱學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)內(nèi)容教學(xué)建議與說明學(xué)時應(yīng)用于不同領(lǐng)域的機(jī)器人（1）根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)分類；在工業(yè)機(jī)器工業(yè)機(jī)器人的可按照很多類型分類，本項（2）根據(jù)控制方法分類；人認(rèn)知實訓(xùn)16分類目從機(jī)械機(jī)構(gòu)、控制方式以（3）根據(jù)用途分類室進(jìn)行一體及用途方面對不同工業(yè)機(jī)化教學(xué)器人的性能、功能和應(yīng)用領(lǐng) 域進(jìn)行了學(xué)習(xí)，學(xué)完

6、后應(yīng)了 解機(jī)器人的各種分類方式， 掌握不同類型機(jī)器人的性 能,能夠熟練分析各種結(jié)構(gòu) 機(jī)器人的特點和性能工業(yè)機(jī)器人的組成和性能（1）工業(yè)機(jī)器人的組成；參數(shù)反映了機(jī)器人可勝任a、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作、具有操作性能等情b、驅(qū)動傳動裝置況，是選擇、設(shè)計、應(yīng)用機(jī)c、控制系統(tǒng)器人所必須考慮的問題。本d、檢測系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的項目從工業(yè)機(jī)器人的各部（2）工業(yè)機(jī)器人的主要性能參在工業(yè)機(jī)器2組成和性能參件進(jìn)行了性能和原理分析，數(shù)；人認(rèn)知實訓(xùn)6數(shù)并對機(jī)器人的主要性能參a、自由度室進(jìn)行一體數(shù)進(jìn)行了學(xué)習(xí)。學(xué)完以后，b、定位精度/重復(fù)定位精度化教學(xué)應(yīng)了解工業(yè)機(jī)器人各組件c、工作范圍部件的工作原理，掌握工業(yè)d、最大工作速度機(jī)器人

7、的主要性能參數(shù)，能e、承載能力夠熟練根據(jù)工藝應(yīng)用特點來選擇適合的工業(yè)機(jī)器人續(xù)表機(jī)械結(jié)構(gòu)是工業(yè)機(jī)器人工（1）機(jī)器人末端執(zhí)行器；在工業(yè)機(jī)器工業(yè)機(jī)器人的作作業(yè)的重要載體，本項目a、夾鉗式取料手人認(rèn)知實訓(xùn)39結(jié)構(gòu)從工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行b、吸附式取料手室進(jìn)行一體器分類、功能等方面進(jìn)行了c、專用末端操作器化教學(xué)詳解，對手腕、手臂和機(jī)座 的作用進(jìn)行了介紹。學(xué)完以 后，應(yīng)熟練掌握工業(yè)機(jī)器人 結(jié)構(gòu)各部分的工作原理和 特點。（2）機(jī)器人手腕；a、手腕自由度b、柔順手腕結(jié)構(gòu)（3）機(jī)器人手臂；a、手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)b、手臂俯仰運(yùn)動機(jī)構(gòu)（4）機(jī)器人機(jī)座；a、固定式b、行走式4工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)控制器是工業(yè)機(jī)器人的大 腦，

8、它是決定工業(yè)機(jī)器人功 能和水平的關(guān)鍵部分，也是 機(jī)器人系統(tǒng)中更新發(fā)展最 快的部分，學(xué)完本項目應(yīng) 能夠從工業(yè)機(jī)器人控制系 統(tǒng)的組成、特點、功能作用 等方面進(jìn)行了詳細(xì)分析，并 對示教再現(xiàn)控制、離線編程 控制、運(yùn)動控制、計算機(jī)控 制等機(jī)器人控制方式有系 統(tǒng)的了解（1）控制系統(tǒng)的特點（2）控制系統(tǒng)的主要功能（3）控制方式（4）控制系統(tǒng)的組成（5）示教再現(xiàn)控制（6）離線編程控制（7）運(yùn)動控制（8）工業(yè)機(jī)器人的計算機(jī)控制在工業(yè)機(jī)器 人認(rèn)知實訓(xùn) 室進(jìn)行一體 化教學(xué)105工業(yè)機(jī)器人傳感系統(tǒng)傳感系統(tǒng)是機(jī)器人的重要 組成部分，通過本項目的學(xué) 習(xí)，應(yīng)能夠系統(tǒng)了解機(jī)器人 常用傳感器的分類，掌握位 置和位移傳感器、接近

9、傳感（1）工業(yè)機(jī)器人傳感器概述；（2）位置和位移傳感器；（3）接近傳感器；（4）觸覺傳感器；（5）工業(yè)機(jī)器人視覺傳感器；在工業(yè)機(jī)器 人認(rèn)知實訓(xùn) 室進(jìn)行一體 化教學(xué)10器、觸覺傳感器和機(jī)器視覺技術(shù)等相關(guān)工作原理和特 點。（6）其他外部傳感器。6機(jī)器人系統(tǒng)典型應(yīng)用機(jī)器人的典型應(yīng)用涵蓋了 制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、交通 運(yùn)輸業(yè)、核工業(yè)、醫(yī)學(xué)、福 利事業(yè)、海洋及太空開發(fā)等 領(lǐng)域，學(xué)完本項目，能夠?qū)?機(jī)器人在制造業(yè)的應(yīng)用有 所了解（1）機(jī)器人外圍設(shè)備（2）焊接機(jī)器人（3）噴涂機(jī)器人（4）裝配機(jī)器人（5）輪式移動機(jī)器人與AGVJ、 車（6）并聯(lián)機(jī)器人（7）球面SCARAB器人在工業(yè)機(jī)器 人認(rèn)知實訓(xùn) 室進(jìn)行一體

10、化教學(xué)106. 相關(guān)說明課程教學(xué)的組織與方法（1）總體原則：行動導(dǎo)向-工學(xué)結(jié)合、教學(xué)做一體化；（2）組織形式：項目教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、以學(xué)生為中心學(xué)習(xí)；（3）教學(xué)方法：講授法、引導(dǎo)課文法、示范法、角色扮演法、小組討論法。1 7項目教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、以學(xué)生為中心學(xué)習(xí)講授法課文法示范法扮演法討小?法本課程采用行動導(dǎo)向、 教學(xué)做一體化的教學(xué)組織方式；教學(xué)過程主要分為學(xué)習(xí)準(zhǔn)備、工作計劃、任務(wù)實施、作品檢查和學(xué)業(yè)評價等環(huán)節(jié)，根據(jù)不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，采用不同的、靈活多樣的教 學(xué)方法。在“學(xué)習(xí)準(zhǔn)備”環(huán)節(jié)，采用資料檢索對比法，讓學(xué)生通過閱讀相關(guān)學(xué)習(xí)資料，網(wǎng)絡(luò)查閱等途徑獨(dú)立檢索相關(guān)技術(shù)、器件的應(yīng)用資料，以提高學(xué)生信息檢索能力和對新技術(shù)的轉(zhuǎn)化能力，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力；在“工作計劃”環(huán)節(jié)，采用項目分析引導(dǎo)法可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性；在“任務(wù)實施”環(huán)節(jié)，采用互助協(xié)作的方式，一個電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，由一個班組互相協(xié) 作完成任務(wù)，既能提高教學(xué)效率，又能鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在“作品檢查”和“學(xué)業(yè)評價”環(huán)節(jié)，采用問答法，學(xué)生對自己制作的項目作品有一個新的 認(rèn)識，通過問答形式對學(xué)生的掌握情況進(jìn)行核實，以確定是否需要再進(jìn)行補(bǔ)充輔導(dǎo)或?qū)χR進(jìn)行再拓展。課程教材材