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

1、工業(yè)機器人技術(shù)基礎(chǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)課程名稱工業(yè)機器人技術(shù)基礎(chǔ)課程編碼適用專業(yè)工業(yè)機器人技術(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，f質(zhì)：工業(yè)機器人技術(shù)基礎(chǔ)是工業(yè)機器人技術(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、傳感器、人工智能、電子技術(shù)和機械工程等多學(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)機器人技術(shù)專業(yè)發(fā)展方向的前提下，通過對工業(yè)機器人技術(shù)職業(yè)與職業(yè)崗位進行整體化的調(diào)研與分析形成的一門具有很強的綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程任務(wù)：主要是引導(dǎo)學(xué)生通過對工業(yè)機器人本體的認(rèn)

2、知，掌握工業(yè)機器人運動系統(tǒng)設(shè)計方法，具有進行總體設(shè)計的能力；掌握工業(yè)機器人整體性能、主要部件性能的分析方法；掌握工業(yè)機器人常用的控制理論與方法，具有進行工業(yè)機器人控制系統(tǒng)設(shè)計的能力；了解工業(yè)機器人的新理論，新方法及發(fā)展趨向。掌握工業(yè)機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)機器人涉及的學(xué)科相當(dāng)廣泛，歸納起來是機械學(xué)和微電子學(xué)的結(jié)合-機電一體化技術(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)機器人相關(guān)崗位的員工，都有必要預(yù)先系統(tǒng)地了解掌握工業(yè)機器人的相

3、關(guān)知識，包括工業(yè)機器人的分類、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)生以小組或獨立的工作方式，結(jié)合工業(yè)機器人認(rèn)知實訓(xùn)設(shè)備，對上述技術(shù)要點進行系統(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)、機械制圖與CAD后續(xù)課程：工業(yè)機器人拆裝與維護、工業(yè)機器人離線編程、工業(yè)機器人操作與編程4 .課程目標(biāo)掌握工業(yè)機器人的工作原理和結(jié)構(gòu)知識，掌握六自由度工業(yè)機器人的特點及其相關(guān)參數(shù)知識，能使學(xué)生掌握機器人機構(gòu)設(shè)計、運動分析、控制和使用的技術(shù)要點和基礎(chǔ)理論。機器人是典型的機電一體化裝置

4、，它不是機械、電子的簡單組合，而是機械、電子、控制、檢測、通信和計算機的有機融合，通過這門課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對機器人有一個全面、深入的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識進行創(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：了解機器人的由來與發(fā)展、組成與技術(shù)參數(shù)，掌握機器人分類與應(yīng)用，對各類機器人有較系統(tǒng)地完整認(rèn)識。了解機器人運動學(xué)、動力學(xué)的基本概念，能進行簡單機器人的位姿分析和運動分析。了解機器人本體基本結(jié)構(gòu)，包括機身及臂部結(jié)構(gòu)、腕部及手部結(jié)構(gòu)、傳動及行走機構(gòu)了

5、解機器人軌跡規(guī)劃和關(guān)節(jié)插補的基本概念和特點。了解機器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成、編程語言與編程特點。了解工業(yè)機器人工作站及生產(chǎn)線的基本組成和特點。對操縱型機器人、智能機器人有一般的了解。5 .課程內(nèi)容和要求序號1項目名稱工業(yè)機器人的分類學(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)域的機器人可按照很多類型分類，本項目從機械機構(gòu)、控制方式以及用途方面對不同工業(yè)機器人的性能、功能和應(yīng)用領(lǐng)域進行了學(xué)習(xí)，學(xué)完后應(yīng)了解機器人的各種分類方式，掌握不同類型機器人的性能，能夠熟練分析各種結(jié)構(gòu)機器人的特點和性能(1)根據(jù)機械結(jié)構(gòu)分類；(2)根據(jù)控制方法分類；(3)根據(jù)用途分類在工業(yè)機器人認(rèn)知實訓(xùn)室進行一體化教學(xué)62工業(yè)機

6、器人的組成和性能參數(shù)工業(yè)機器人的組成和性能參數(shù)反映了機器人可勝任的工作、具有操作性能等情況，是選擇、設(shè)計、應(yīng)用機器人所必須考慮的問題。本項目從工業(yè)機器人的各部件進行了性能和原理分析，并對機器人的主要性能參數(shù)進行了學(xué)習(xí)。學(xué)完以后，應(yīng)了解工業(yè)機器人各組件部件的工作原理，掌握工業(yè)機器人的主要性能參數(shù)，能夠熟練根據(jù)工藝應(yīng)用特點來選擇適合的工業(yè)機器人(1)工業(yè)機器人的組成；a、執(zhí)行機構(gòu)b、驅(qū)動傳動裝置c、控制系統(tǒng)d、檢測系統(tǒng)(2)工業(yè)機器人的主要性能參數(shù)；a、自由度b、定位精度/重復(fù)定位精度c、工作范圍d、最大工作速度e、承載能力在工業(yè)機器人認(rèn)知實訓(xùn)室進行一體化教學(xué)6續(xù)表3工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)機械結(jié)構(gòu)是工業(yè)

7、機器人工作作業(yè)的重要載體，本項目從工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器分類、功能等方面進行了詳解，對手腕、手臂和機座的作用進行了介紹。學(xué)完以后，應(yīng)熟練掌握工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)各部分的工作原理和特點。(1)機器人末端執(zhí)行器；a、夾鉗式取料手b、吸附式取料手c、專用末端操作器(2)機器人手腕；a、手腕自由度b、柔順手腕結(jié)構(gòu)(3)機器人手臂；a、手臂回轉(zhuǎn)運動機構(gòu)b、手臂俯仰運動機構(gòu)(4)機器人機座；a、固定式b、行走式在工業(yè)機器人認(rèn)知實訓(xùn)室進行一體化教學(xué)94工業(yè)機器人控制技術(shù)控制器是工業(yè)機器人的大腦，它是決定工業(yè)機器人功能和水平的關(guān)鍵部分，也是機器人系統(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)機器人控制系統(tǒng)的組成

8、、特點、功能作用等方面進行了詳細(xì)分析，并對示教再現(xiàn)控制、離線編程控制、運動控制、計算機控制等機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)運動控制(8)工業(yè)機器人的計算機控制在工業(yè)機器人認(rèn)知實訓(xùn)室進行一體化教學(xué)105工業(yè)機器人傳感系統(tǒng)傳感系統(tǒng)是機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)了解機器人常用傳感器的分類，掌握位置和位移傳感器、接近傳感器、觸覺傳感器和機器視覺技術(shù)等相關(guān)工作原理和特點O(1)工業(yè)機器人傳感器概述；(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)

9、機器人視覺傳感器；(6)其他外部傳感器。在工業(yè)機器人認(rèn)知實訓(xùn)室進行一體化教學(xué)106機器人系統(tǒng)典型應(yīng)用機器人的典型應(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)C器人在制造業(yè)的應(yīng)用有所了解(1)機器人外圍設(shè)備(2)焊接機器人(3)噴涂機器人(4)裝配機器人(5)輪式移動機器人與AGW、車(6)并聯(lián)機器人(7)球面SCARAI器人在工業(yè)機器人認(rèn)知實訓(xùn)室進行一體化教學(xué)106 .相關(guān)說明6.1 課程教學(xué)的組織與方法總體原則:行動導(dǎo)向-工學(xué)結(jié)合、教學(xué)做一體化;組織形式:項目教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、教學(xué)方法:講授法、引導(dǎo)課文法、以學(xué)生為中心學(xué)習(xí)；示范法、

10、角色扮演法、小組討論法。行動導(dǎo)向教理論頭踐一體、化?工學(xué)結(jié)合威目教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、以學(xué)生為中心學(xué)習(xí)示范法角色扮演法小組討論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。培養(yǎng)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，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)力。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)前在“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)生的掌握情況進行核實，以心是4»1進行補充輔導(dǎo)或?qū)χR進行再拓展。6.2 課程教材材料的編寫與選擇教材的選用