工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)

1、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)課程名稱：工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)課程性質(zhì)：職業(yè)技術(shù)課學(xué) 分：2計劃學(xué)時：321 前言工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)課程是機(jī)電一體化各專業(yè)方向的一門專業(yè)技術(shù)課，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。其目的是使學(xué)生了解工業(yè)機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)，了解和掌握工業(yè)機(jī)器人的基本知識，使學(xué)生對機(jī)器人及其控制系統(tǒng)有一個完整的理解，培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)器人技術(shù)方面分析與解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)器人技術(shù)方面具有一定的動手能力，為畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下必要的機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)。1.1 課程定位本課程的教學(xué)以高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，遵循“結(jié)合理論聯(lián)系實

2、際，應(yīng)知、應(yīng)會”的原則，以拓展學(xué)生專業(yè)知識覆蓋面為重點； 注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維能力。重點通過對主流工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的講解，使學(xué)生對當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)現(xiàn)狀有較為全面的了解，對工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢有一個明確的認(rèn)識，為學(xué)生進(jìn)入社會做前導(dǎo)； 把創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)中。采用行之有效的教學(xué)方法，注重發(fā)展學(xué)生專業(yè)思維和專業(yè)應(yīng)用能力，通過簡單具體的實例深入淺出地講解專業(yè)領(lǐng)域的知識。1.2 設(shè)計思路以點帶面，講解授課為主的教學(xué)方式。課程主要可以分為機(jī)械、運動、控制、感覺等幾個部分，內(nèi)容較多。課堂教學(xué)上，我們使用重點突破的方法，講解一個或者兩個典型的實例，讓學(xué)生觸類旁通，舉一反三，從而帶動整個知識面的學(xué)

3、習(xí)。 我們讓學(xué)生聯(lián)系已學(xué)各門科目的知識點，達(dá)到溫故知新的目的。由于涉及的已學(xué)課程較多，學(xué)生由于基礎(chǔ)薄弱，前面課程的遺忘率不容忽視，所以在講解的過程中，對一些重要的知識點，我們還要做一個較為詳細(xì)的說明，從而可以加強(qiáng)學(xué)生的知識儲備，為本課程的學(xué)習(xí)掃清障礙。傳統(tǒng)的教學(xué)手段與現(xiàn)代教育技術(shù)手段靈活運用：板書、實物模型、多媒體課件等。尤其是在機(jī)械部分，考慮到學(xué)生的立體思維能力較為薄弱，多媒體和實物模型的使用能更好地幫助學(xué)生理解工業(yè)機(jī)器人各部分的工作原理。2 課程目標(biāo)2.1 總體目標(biāo)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)是一門培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)器人設(shè)計和使用方面基礎(chǔ)知識的專業(yè)課，本課程主要研究機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計與基本理論。通過本課程

4、的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人基本概念、機(jī)器人運動學(xué)理論、工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計、工業(yè)機(jī)器人控制等方面的知識。2.2 具體目標(biāo)2.2.1知識目標(biāo)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動分析。 3了解機(jī)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。2.2.

5、2能力目標(biāo) 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)是機(jī)電系專業(yè)課，通過本課程的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生掌握機(jī)器人機(jī)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(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。2.2.3素質(zhì)目標(biāo) 本課程系統(tǒng)地介紹了機(jī)器人設(shè)計、控制、編程和使用的理論基礎(chǔ)和技術(shù)要點，包括工業(yè)機(jī)器人的一 般概論，機(jī)器人運動學(xué)，靜力/動力學(xué)分析，工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計，工業(yè)機(jī)器人的控制和

6、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用等內(nèi)容。通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人的基本原理、基礎(chǔ)知識，對工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計方法有初步了解。3 課程內(nèi)容與要求項目名稱子項目名稱教學(xué)模式學(xué)時1.工業(yè)機(jī)器人概述1.1理解工業(yè)機(jī)器人的由來和發(fā)展、定義、研究領(lǐng)域和學(xué)科范圍；一體化教學(xué)41.2工業(yè)機(jī)器人的分類和應(yīng)用以及主要技術(shù)參數(shù)；一體化教學(xué)2.機(jī)器人本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)2.1工業(yè)機(jī)器人的外形結(jié)構(gòu)與運動；一體化教學(xué)62.2機(jī)身機(jī)構(gòu)，臂部機(jī)構(gòu)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)，手部機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)；一體化教學(xué)2.3工業(yè)機(jī)器人機(jī)械設(shè)計的基本要求；一體化教學(xué)3.工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動方法3.1工業(yè)機(jī)器人的液壓驅(qū)動和氣壓驅(qū)動；一體化教學(xué)63.2直流伺服電動機(jī)驅(qū)動

7、；一體化教學(xué)3.3 步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)驅(qū)動；一體化教學(xué)4.工業(yè)機(jī)器人的位置姿態(tài)描述4.1齊次坐標(biāo)、齊次變換；一體化教學(xué)44.2變換方程的建立；一體化教學(xué)5.工業(yè)機(jī)器人的運動學(xué)5.1連桿坐標(biāo)系和連桿參數(shù)，簡單的連桿坐標(biāo)系變換矩陣；一體化教學(xué)45.2典型機(jī)器人運動學(xué)正問題解，機(jī)器人運動學(xué)逆解；一體化教學(xué)6.工業(yè)機(jī)器人的控制6.1工業(yè)機(jī)器人控制概述，單關(guān)節(jié)機(jī)器人控制建模與控制系統(tǒng)；一體化教學(xué)46.2多關(guān)節(jié)機(jī)器人的控制，機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及接口；一體化教學(xué)7.工業(yè)機(jī)器人的感覺系統(tǒng)7.1機(jī)器人傳感器的選擇要求，位置和位移傳感器 一體化教學(xué)47.2機(jī)器人的視覺傳感系統(tǒng)，機(jī)器人的接近覺傳感器，機(jī)器人的觸覺、力覺和壓覺傳感器。一體化教學(xué)總學(xué)時324 課程考核方式考核方式包括平時考核和期末考核。其中平時考核為40%，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤、課堂提問、測驗各占1