工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成與應(yīng)用-機(jī)制-課程教學(xué)大綱

-4-【工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成與應(yīng)用】【IntegrationandApplicationofIndustrialRoboticSystems】一、基本信息（必填項(xiàng)）課程代碼：2080435課程學(xué)分：【3】面向?qū)I(yè)：【機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化】課程性質(zhì)：【系級(jí)必修課】“◎”開課院系：機(jī)電學(xué)院機(jī)械工程系使用教材：主教材【工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成設(shè)計(jì),林燕文主編人民郵電出版社2018.9】輔助教材【工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成與應(yīng)用韓鴻鸞主編化學(xué)工業(yè)出版社2017.7】課程網(wǎng)站網(wǎng)址：先修課程：【工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)和安全2080371（2）】【工業(yè)機(jī)器人在線編程與操作2080372（3）】【工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真技術(shù)2080373（5）】課程簡(jiǎn)介工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是機(jī)電技術(shù)集大成者，包含了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)優(yōu)化、運(yùn)動(dòng)控制、編程仿真、電氣控制、通信聯(lián)調(diào)等各種應(yīng)用技術(shù)。此課程詳細(xì)介紹了每種工作站系統(tǒng)的組成、工業(yè)機(jī)器人的選型、外圍系統(tǒng)硬件和軟件的構(gòu)建、機(jī)器人與外圍系統(tǒng)的接口技術(shù)等典型應(yīng)用，使學(xué)生在實(shí)際操作中學(xué)會(huì)機(jī)器人工作站系統(tǒng)的集成與應(yīng)用技能。三、選課建議本課程適合于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)三年級(jí)的本科生修學(xué)，要求學(xué)生具有工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)、工業(yè)機(jī)器人在線編程技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真技術(shù)。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)的集成與應(yīng)用技能。四、課程與專業(yè)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)性（必填項(xiàng)）專業(yè)畢業(yè)要求LO11：傾聽(tīng)他人意見(jiàn)、尊重他人觀點(diǎn)、分析他人需求，應(yīng)用書面或口頭形式，闡釋自己的觀點(diǎn)，有效溝通；LO21：學(xué)生能根據(jù)環(huán)境需要確定自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并主動(dòng)地通過(guò)搜集信息、分析信息、討論、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)；LO31：掌握與機(jī)器人控制和電氣工程自動(dòng)化相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論，具備利用各類設(shè)計(jì)選型手冊(cè)，并運(yùn)用電氣工程學(xué)科和機(jī)器人應(yīng)用知識(shí)，根據(jù)生產(chǎn)要求解決實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力；LO32：具備智能控制與工程自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)的使用，維護(hù)能力，能夠運(yùn)用智能控制工程學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題。具備單片機(jī)、可編程控制器的控制程序設(shè)計(jì)、編程、應(yīng)用能力；LO33：具備電子線路的識(shí)圖分析、電子元器件的選型、電路板的故障分析、熟練使用各類電子測(cè)量?jī)x器的能力；LO34：熟練掌握各類工業(yè)機(jī)器人編程語(yǔ)言，能根據(jù)自動(dòng)化生產(chǎn)線的要求編制對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行技術(shù)改造安裝和調(diào)試的能力.具備進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它計(jì)算機(jī)邏輯控制語(yǔ)言的能力；LO35：熟悉常見(jiàn)機(jī)械、電氣設(shè)備基本組成部分及功能，具備工業(yè)機(jī)器人機(jī)械電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)、保養(yǎng)及簡(jiǎn)單故障的維修排除能力；LO41：遵守紀(jì)律、守信守責(zé)；具有耐挫折、抗壓力的能力；LO51：在集體活動(dòng)中能主動(dòng)擔(dān)任自己的角色，與其他成員密切合作，共同完成任務(wù)。能有邏輯的分析與批判；LO61：能夠根據(jù)需要進(jìn)行專業(yè)文獻(xiàn)檢索，能夠使用適合的工具來(lái)搜集信息，并對(duì)信息加以分析、鑒別、判斷與整合；LO71：愿意服務(wù)他人、服務(wù)企業(yè)、服務(wù)社會(huì)；為人熱忱，富于愛(ài)心，懂得感恩（“感恩、回報(bào)、愛(ài)心”為我校校訓(xùn)內(nèi)容之一）；LO81：具有基本的外語(yǔ)表達(dá)溝通能力與跨文化理解能力。五、課程目標(biāo)/課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果（必填項(xiàng)）（預(yù)期學(xué)習(xí)成果要可測(cè)量/能夠證明）此處簡(jiǎn)要寫明課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果（即本課程承載的專業(yè)畢業(yè)要求）的教與學(xué)方式、評(píng)價(jià)方式。序號(hào)課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果課程目標(biāo)（細(xì)化的預(yù)期學(xué)習(xí)成果）教與學(xué)方式評(píng)價(jià)方式1LO311掌握機(jī)工業(yè)器人和電氣自動(dòng)化相基本知識(shí)，運(yùn)用各類選型手冊(cè)能夠進(jìn)行工作站的集成設(shè)計(jì)。通過(guò)工業(yè)機(jī)器人與自動(dòng)化相關(guān)學(xué)習(xí)，具備解決項(xiàng)目實(shí)際問(wèn)題的能力。教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔課堂提問(wèn)，實(shí)驗(yàn)操作2LO321能根據(jù)項(xiàng)目要求，具備西門子可編程控制器的程序設(shè)計(jì)。能夠運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行與其它控制系統(tǒng)的信息交互。教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔作業(yè)評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)操作，課堂提問(wèn)LO322熟練使用電控系統(tǒng)并與工作站各單元相互連接。具備能夠?qū)ぷ髡靖鞴ぷ鲉卧木S護(hù)、修復(fù)能力。教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔作業(yè)評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)操作，課堂提問(wèn)3LO331具備電子線路圖的識(shí)別能力、分析能力、糾錯(cuò)能力。具備設(shè)計(jì)電子線路圖、制作電子線路圖的能力。學(xué)生自學(xué)為主，教師指導(dǎo)為輔課堂提問(wèn)，實(shí)驗(yàn)操作，作業(yè)評(píng)價(jià)，LO3321.熟練使用萬(wàn)用電表，能夠進(jìn)行對(duì)電路進(jìn)行錯(cuò)誤分析，故障排查，修復(fù)操作。教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔實(shí)驗(yàn)操作，作業(yè)評(píng)價(jià)4LO341能夠夠根據(jù)自動(dòng)化產(chǎn)線要求，進(jìn)行對(duì)工業(yè)機(jī)器人工作站、工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)線技術(shù)改造和調(diào)試。具備視覺(jué)系統(tǒng)、PLC、伺服控制系統(tǒng)的編程能力。教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔作業(yè)評(píng)價(jià)，平時(shí)測(cè)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作5LO3511.熟悉常見(jiàn)的機(jī)械、電氣設(shè)備的基本組成以及工作原理，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的維護(hù)和故障維修。教師教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔實(shí)驗(yàn)操作,導(dǎo)師即時(shí)評(píng)價(jià)6LO7111.要做到愿意服務(wù)企業(yè)、服務(wù)社會(huì)。學(xué)生自學(xué)為主，教師指導(dǎo)為輔課堂提問(wèn)六、課程內(nèi)容（必填項(xiàng)）單元知識(shí)點(diǎn)能力要求教學(xué)難點(diǎn)1.走進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)集成（2課時(shí)理論）1.了解機(jī)器人系統(tǒng)組成。L12.了解機(jī)器人系統(tǒng)集成發(fā)展。L13.掌握機(jī)器人系統(tǒng)集成流程。L24.掌握設(shè)計(jì)搬運(yùn)工作站。L21.能夠按照機(jī)器人系統(tǒng)集成流程，進(jìn)行搬運(yùn)工作站集成設(shè)計(jì)。2.能夠概述機(jī)器人集成發(fā)展的現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)1.掌握機(jī)器人系統(tǒng)集成的流程。2.機(jī)器人系統(tǒng)集成分析（2課時(shí)理論）1.掌握搬運(yùn)工作站的功能。L22.掌握如何實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)工作站功能。L21.能夠進(jìn)行搬運(yùn)工作站系統(tǒng)集成技術(shù)分析。2.能夠進(jìn)行搬運(yùn)工作站流程進(jìn)行技術(shù)分析。1.搬運(yùn)工作站技術(shù)分析。3.工業(yè)機(jī)器人工作站的集成（4課時(shí)理論）1.掌握機(jī)器人選型方法。L22.掌握末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)方法。L23.掌握智能倉(cāng)庫(kù)模塊設(shè)計(jì)的思路。L21.能夠根據(jù)工藝要求進(jìn)行機(jī)器人選型。2.能夠根據(jù)抓取工藝要求進(jìn)行末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)。3.能夠進(jìn)行智能倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)1.末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)。4.工件檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)（4課時(shí)理論）1.了解視覺(jué)系統(tǒng)的組成和工作原理。L12.掌握工業(yè)相機(jī)的選擇方法。L23.掌握工業(yè)相機(jī)鏡頭的選用方法。L24.掌握光源設(shè)計(jì)的方法。L25.了解電動(dòng)機(jī)的分類和工作原理。L16.掌握控制電動(dòng)機(jī)的選型方法。L21.能夠進(jìn)行視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.能夠進(jìn)行輸送模塊的設(shè)計(jì)。1.光源的設(shè)計(jì)。2.伺服電動(dòng)機(jī)原理。5.控制系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)（6課時(shí)理論）1.了解氣動(dòng)系統(tǒng)的原理和優(yōu)、缺點(diǎn)。L12.掌握壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥的控制模式。L23.掌握氣動(dòng)執(zhí)行氣缸和氣缸馬達(dá)。L24.了解氣動(dòng)輔助裝置。L15.了解氣動(dòng)回路。L16.掌握氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。L27.掌握傳感器的分類和選型方法8.掌握PLC的選型方法。L21.能夠進(jìn)行氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.能夠進(jìn)行外部傳感器選型。3.能夠進(jìn)行PLC選型。1.PLC選型6.工作站系統(tǒng)功能集成開發(fā)（6課時(shí)理論）1.掌握電氣電路設(shè)計(jì)方法。L22.掌握PLC與外部設(shè)備數(shù)據(jù)的交互。L23.了解機(jī)器人系統(tǒng)PLC編程。L14.掌握工作站程序設(shè)計(jì)方法。L21.能夠進(jìn)行工作站電路設(shè)計(jì)。2.能夠進(jìn)行PLC與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和通信。3.能夠進(jìn)行工作站對(duì)應(yīng)功能模塊的程序設(shè)計(jì)。1.PLC程序編寫七、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)名稱及基本要求（選填，適用于課內(nèi)實(shí)驗(yàn)）列出課程實(shí)驗(yàn)的名稱、學(xué)時(shí)數(shù)、實(shí)驗(yàn)類型（演示型、驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型）及每個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容簡(jiǎn)述。序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱主要內(nèi)容實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)類型備注1對(duì)70多種鈑金件實(shí)現(xiàn)連續(xù)噴涂1.分析項(xiàng)目需求2.繪制工作站自動(dòng)運(yùn)行工序圖2綜合型2料塊機(jī)器人碼垛工作站1.機(jī)器人選型2.末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)過(guò)程4綜合型4工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)抓取料工作站1.機(jī)器人搬運(yùn)2.視覺(jué)系統(tǒng)選型4綜合型5機(jī)器人碼垛工作站1.工作站氣動(dòng)系統(tǒng)各組成部分選型2.生產(chǎn)節(jié)拍控制4綜合型6搬運(yùn)工作站程序設(shè)計(jì)1.編寫工作站一個(gè)生產(chǎn)節(jié)拍的PLC程序2.機(jī)器人程序設(shè)計(jì)4綜合型7系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)1.工作站的工作流程2.各模塊的設(shè)計(jì)方法3.電氣電路的設(shè)計(jì)4.編寫一個(gè)生產(chǎn)節(jié)