工業(yè)機器人技術(shù)教學(xué)大綱

工業(yè)機器人技術(shù)教學(xué)大綱IndustrialRobotTechniques一、課程基本信息學(xué)時：24學(xué)分：1.5考核方式：考查，平時成績占總成績的30%。中文簡介：工業(yè)機器人是一門高度交叉的前沿學(xué)科，是集力學(xué)、機械學(xué)、生物學(xué)、人類學(xué)、計算機科學(xué)與工程、控制論與控制工程學(xué)、電子工程學(xué)、人工智能、社會學(xué)等多學(xué)科知識之大成，是一項綜合性很強的新技術(shù)。通過該課程的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生基本熟悉這門技術(shù)以及其發(fā)展狀況，為今后從事光機電一體化與系統(tǒng)設(shè)計、制造的研究工作打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)目的與要求《工業(yè)機器人》是一門培養(yǎng)學(xué)生具有機器人設(shè)計和使用方面基礎(chǔ)知識的專業(yè)選修課，本課程主要研究機器人的性能分析與控制方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生掌握工業(yè)機器人運動學(xué)、工業(yè)機器人靜力及動力學(xué)分析、工業(yè)機器人機械系統(tǒng)設(shè)計、工業(yè)機器人控制等方面的知識。其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生：1、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；2、掌握工業(yè)機器人整體性能、主要部件性能的分析方法；3、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；4、了解工業(yè)機器人的新理論，新方法及發(fā)展趨向。本課程以機器人為研究對象，以工業(yè)機器人為重點。學(xué)完本課程應(yīng)達到以下基本要求：1、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)地完整認識。2、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。3、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)等。4、了解機器人軌跡規(guī)劃和關(guān)節(jié)插補的基本概念和特點。5、了解機器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成、編程語言與編程特點。6、了解工業(yè)機器人工作站及生產(chǎn)線的基本組成和特點。7、對操縱型機器人、智能機器人有一般的了解。三、教學(xué)法與手段課堂講授、課堂討論和課后練習(xí)結(jié)合。教學(xué)內(nèi)容及目標教學(xué)內(nèi)容教學(xué)目標學(xué)時分配第一章緒論21、工業(yè)機器人的定義、應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展；了解2、工業(yè)機器人的組成、分類及技術(shù)參數(shù)。了解重點與難點：工業(yè)機器人的組成、分類及技術(shù)參數(shù)。衡量學(xué)習(xí)是否達到目標的標準:了解工業(yè)機器人的定義.應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展方向.第二章工業(yè)機器人運動學(xué)41.工業(yè)機器人坐標表示方法，齊次坐標變換掌握2.工業(yè)機器人連桿參數(shù)及其齊次變換矩陣掌握3.工業(yè)機器人運動學(xué)方程及其推導(dǎo)過程掌握重點與難點：齊次坐標及齊次變換.衡量學(xué)習(xí)是否達到目標的標準:通過課后習(xí)題作業(yè)來了解課堂學(xué)習(xí)情況。第三章工業(yè)機器人靜力計算及動力學(xué)分析41.工業(yè)機器人速度雅可比；掌握2.工業(yè)機器人靜力計算；掌握3.工業(yè)機器人動力學(xué)分析；掌握重點與難點：工業(yè)機器人運動學(xué)方程。衡量學(xué)習(xí)是否達到目標的標準:通過課后習(xí)題作業(yè)來了解課堂學(xué)習(xí)情況。第四章工業(yè)機器人機械系統(tǒng)設(shè)計41.工業(yè)機器人總體設(shè)計掌握2.傳動部件.臂部.手腕.手部.機身設(shè)計掌握3.行走機構(gòu)設(shè)計。掌握重點與難點：工業(yè)機器人總體設(shè)計過程,傳動部件.臂部.手腕.手部.機身的設(shè)計方法.衡量學(xué)習(xí)是否達到目標的標準:通過課后習(xí)題作業(yè)來了解課堂學(xué)習(xí)情況。第五章工業(yè)機器人控制61.機器人控制的特點及分類掌握2.工業(yè)機器人位置控制掌握3.工業(yè)機器人力控制掌握4.了解工業(yè)機器人的軌跡規(guī)劃方法；掌握5.了解工業(yè)機器人的編程方法。掌握重點與難點：工業(yè)機器人控制的特點及分類,工業(yè)機器人位置控制.軌跡規(guī)劃方法,工業(yè)機器人力控制方法。衡量學(xué)習(xí)是否達到目標的標準:通過課后習(xí)題作業(yè)來了解課堂學(xué)習(xí)情況。第六章工業(yè)機器人應(yīng)用實例41.典型機器人的應(yīng)用案例；了解2.工業(yè)機器人的最新研究和應(yīng)用動態(tài)。了解重點與難點：典型機器人的應(yīng)用案例，學(xué)習(xí)其基本原理和設(shè)計方法,了解工業(yè)機器人的最新研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，了解其發(fā)展趨勢。衡量學(xué)習(xí)是否達到目標的標準:通過課后習(xí)題作業(yè)來了解課堂學(xué)習(xí)情況。24五、推薦教材和教學(xué)參考資源1.吳振彪，王正家主編，工業(yè)機器人（第二版），華中科技大學(xué)出版社,20162.郭洪紅，工業(yè)機器人技術(shù)，西安電子科技大學(xué)出版社，20153.謝存禧.張鐵，機器人技術(shù)及其應(yīng)用，機械工業(yè)