工業(yè)機器人夾具設計-機制-課程教學大綱

《工業(yè)機器人夾具設計》本科課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱工業(yè)機器人夾具設計FixtureDesignofIndustrialRobots課程代碼1080012課程學分2課程學時32理論學時24實踐學時8開課學院機電學院適用專業(yè)與年級機械設計制造及自動化專業(yè)本科三年級課程類別與性質專業(yè)必修考核方式考試選用教材《機床夾具設計教程》,何慶主編電子工業(yè)出版社，9787121177705，2012年8月是否為馬工程教材否先修課程高等數學（1）2100013（6）工業(yè)機器人技術和安全2080371（2）工業(yè)機器人在線編程與操作2080501（2）課程簡介《工業(yè)機器人夾具設計》是一門介紹工業(yè)機器人夾具設計基礎知識和實踐技能的課程。通過本課程的學習，學生將了解工業(yè)機器人夾具的種類，特點和應用場景，掌握夾具設計的基本原則和方法，能夠進行簡單的夾具設計和分析。在本課程中，學生將學習工業(yè)機器人夾具設計的基本概念和分類，夾具的設計要求和原則，以及夾具的選材和制造工藝。同時，學生將學會使用制圖軟件進行夾具設計，并進行夾具的力學分析和優(yōu)化。選課建議與學習要求本課程適合于機械設計制造及自動化專業(yè)、工業(yè)機器人工程專業(yè)本科生修學，要求學生具有高等數學、大學物理、工業(yè)機器人等方面的基礎知識和技能。通過本課程學習，學生能夠通過三維制圖軟件SolidWorks的應用掌握，按照工藝要求設計出符合條件的工業(yè)機器人夾具。

二、課程目標與畢業(yè)要求（一）課程目標類型序號內容知識目標1了解工業(yè)機器人夾具的種類，特點和應用場景。2掌握夾具設計的基本原則和方法。技能目標3能夠進行簡單的夾具設計和分析。4熟悉夾具的選材和制造工藝5能夠使用繪圖軟件進行夾具設計并進行力學分析。素養(yǎng)目標(含課程思政目標)6了解與專業(yè)相關的設計原則，充分認識到創(chuàng)新思維和解決問題能力的重要性，具備團隊合作和溝通能力，共同完成任務開發(fā)；具備質量和安全意識。（二）課程支撐的畢業(yè)要求1工程知識：能夠將數學、自然科學、工程基礎和機械專業(yè)知識用于解決機械產品設計、制造和運行控制等有關的機械領域復雜工程問題。3設計/開發(fā)解決方案：能夠設計針對機械領域復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。5使用現代工具：能夠針對機械領域復雜工程問題，開發(fā)、選擇或使用恰當的技術、資源、現代工具和信息技術工具，實現對復雜機械工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。8職業(yè)規(guī)范：具有社會主義核心價值觀、誠實勞動意識，具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。（三）畢業(yè)要求與課程目標的關系畢業(yè)要求指標點支撐度課程目標對指標點的貢獻度1工程知識/M3能夠進行簡單的夾具設計和分析。100%3設計/開發(fā)解決方案/H1.了解工業(yè)機器人夾具種類，特點和應用場景。20%2.掌握夾具設計的基本原則和方法。50%4.熟悉夾具的選材和制造工藝30%5使用現代工具/H5.能夠使用繪圖軟件進行夾具設計并進行力學分析。100%8職業(yè)規(guī)范/M6了解與專業(yè)相關的設計原則，充分認識到創(chuàng)新思維和解決問題能力的重要性，具備團隊合作和溝通能力，共同完成任務開發(fā)；具備質量和安全意識。100%三、課程內容與教學設計（一）各教學單元預期學習成果與教學內容第一單元工業(yè)機器人夾具概述（一）課程內容本單元主要介紹了工業(yè)機器人夾具的定義和作用，工業(yè)機器人夾具的分類及特點，了解工業(yè)機器人夾具的應用領域。（二）教學要求了解工業(yè)機器人夾具的定義和作用，掌握工業(yè)機器人夾具的分類及特點，了解工業(yè)機器人夾具的應用領域。對工業(yè)機器人夾具的概念和作用有所了解，能夠分析不同的工作場景下如何去選擇合適的工業(yè)機器人夾具以及特點。（三）重點與難點1、了解工業(yè)機器人夾具的定義和作用，了解工業(yè)機器人夾具的應用領域。2、掌握工業(yè)機器人夾具的分類及特點。第二單元夾具設計的基本原則（一）課程內容本單元主要介紹了工業(yè)機器人夾具設計的基本原則，從定位和夾緊原則的角度出發(fā)，解決夾具的定位問題，從夾具的穩(wěn)定性和可靠性角度出發(fā)，解決夾具的結構設計問題，從人機工程學角度出發(fā)，解決夾具的安全性問題和舒適性問題。（二）教學要求知識點：了解工業(yè)機器人夾具的設計基本原則。掌握夾具設計的定位和夾緊原則，掌握夾具設計的穩(wěn)定性和可靠性原則，理解人機工程學對機器人夾具設計的作用。能力要求：熟悉工業(yè)機器人夾具設計的原則，能夠應用夾具設計的定位和夾緊原則，能夠應用夾具設計的穩(wěn)定性和可靠性原則，能夠理解人機工程學的設計原則。（三）重點與難點教學重點：了解工業(yè)機器人夾具的設計基本原則。理解人機工程學對機器人夾具設計的作用。教學難點：掌握夾具設計的定位和夾緊原則，掌握夾具設計的穩(wěn)定性和可靠性原則。第三單元夾具的選型和設計（一）教學內容本單元主要從特定零件出發(fā)，根據工件特點和工藝要求選擇合適的夾具類型，確定初步的設計方案，根據設計方案確認夾具的設計流程和方法，按照設計流程和方案去完成夾具的建模和仿真。（二）教學要求知識點：熟悉零件分析過程選擇合適的夾具類型，掌握夾具設計流程和方法的編輯，掌握夾具設計的建模過程，掌握夾具的裝配仿真分析。能力要求：能夠分析零件的特性及工藝要求，能夠根據分析結果確認設計方案，能夠根據設計方案制定夾具設計的工作流程和方法，能夠按照設計流程和方法進行夾具建模和仿真分析。（三）重點與難點教學重點：熟悉零件分析過程選擇合適的夾具類型，掌握夾具設計流程和方法的編輯，掌握夾具設計的建模過程。教學難點：掌握夾具的裝配仿真分析。第四單元夾具材料和制造工藝（一）教學內容本單元主要介紹了在工業(yè)機器人夾具設計中常見的夾具材料及其性能，要求對材料知識有所了解，介紹了夾具的制造工藝和加工方法，對夾具的生產環(huán)節(jié)有所了解。（二）教學要求知識點：了解工業(yè)機器人夾具設計所涉及的常用材料，熟悉材料的基本性能及對應的力學知識，熟悉夾具制造的加工方法及制造工藝，能夠編制對應的加工工藝要求，熟悉加工流程工藝卡片的編寫。能力要求：熟悉夾具設計常用的材料及其性能，掌握夾具零件制造的工藝過程卡片的編寫，熟悉夾具零件制造的加工方法選擇。（三）重點與難點教學重點：熟悉夾具設計常用的材料及其性能，掌握夾具零件制造的工藝過程卡片的編寫。教學難點：熟悉夾具零件制造的加工方法選擇。（二）教學單元對課程目標的支撐關系課程目標教學單元123456第一單元工業(yè)機器人夾具概述√√第二單元夾具設計的基本原則√√√√第三單元夾具的選型和設計√√√√√第四單元夾具材料和制造工藝√√（三）課程教學方法與學時分配教學單元教與學方式考核方式學時分配理論實踐小計第一單元工業(yè)機器人夾具概述直接講授法、多媒體教學法課堂提問評價，作業(yè)評價202第二單元夾具設計的基本原則多媒體教學法、案例教學法、小組討論法課堂提問評價，作業(yè)評價404第三單元夾具的選型和設計多媒體教學法、案例教學法、問題解決法課堂提問評價，作業(yè)評價14822第四單元夾具材料和制造工藝多媒體教學法、問題解決法課堂提問評價，作業(yè)評價404合計24832（四）課內實驗項目與基本要求序號實驗項目名稱目標要求與主要內容實驗時數實驗類型1夾具選型和設計1.根據零件特征數據選定夾具類型2.根據夾具類型進行方案設計3.根據設計方案進行模型設計4.對夾具進行裝配仿真分析8設計型實驗類型：①演示型②驗證型③設計型④綜合型四、課程思政教學設計一、激發(fā)科技報國的家國情懷和使命擔當1.“緒論”講授“工業(yè)機器人在社會發(fā)展中的作用”，讓學生了解工業(yè)機器人國內發(fā)展現狀，理解工業(yè)機器人的發(fā)展對于國家現代化程度、社會發(fā)展與進步具有重要的推動作用，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當。2.教學過程中以國家重大工程項目案例教學為切入點，激發(fā)學生科技報國的家國情懷。3.教學過程中以面向國家重大需求和人類生命健康需求為導向，開展機械系統(tǒng)的思考與設計，激發(fā)學生的使命擔當。二、強化工程倫理的理念、工程師職業(yè)道德與規(guī)范教育1.工業(yè)機器人的設計準則、標準規(guī)范，強化學生工程師職業(yè)道德與規(guī)范。2.教學過程中講授工業(yè)機器人的設計與社會、環(huán)境、健康等的關系，強化工程倫理的核心理念。三、培養(yǎng)求實創(chuàng)新、精益求精的工匠精神1.通過工業(yè)機器人運動學分析，培養(yǎng)學生嚴謹務實、精益求精的工作態(tài)度。2.通過講授工業(yè)機器人的結構設計與創(chuàng)新，培養(yǎng)學生求實創(chuàng)新、追求卓越的工匠精神。四、培養(yǎng)科學素養(yǎng)、動手實踐能力1.通過課后設計作