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(chēng)：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(jì)劃學(xué)時(shí)：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(zhuān)業(yè)方向的一門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)課，是一門(mén)多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它涉及自動(dòng)控制、計(jì)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(shí)，使學(xué)生對(duì)機(jī)器人及其控制系統(tǒng)有一個(gè)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(wèn)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(dòng)手能力，為畢業(yè)后從事專(zhuān)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(shí)

2、際，應(yīng)知、應(yīng)會(huì)”的原則，以拓展學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)覆蓋面為重點(diǎn)； 注重培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)思維能力。重點(diǎn)通過(guò)對(duì)主流工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的講解，使學(xué)生對(duì)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(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，為學(xué)生進(jìn)入社會(huì)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(zhuān)業(yè)思維和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用能力，通過(guò)簡(jiǎn)單具體的實(shí)例深入淺出地講解專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)。1.2 設(shè)計(jì)思路以點(diǎn)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(yùn)動(dòng)、控制、感覺(jué)等幾個(gè)部分，內(nèi)容較多。課堂教學(xué)上，我們使用重點(diǎn)突破的方法，講解一個(gè)或者兩個(gè)典型的實(shí)例，讓學(xué)生觸類(lèi)旁通，舉一反三，從而帶動(dòng)整個(gè)知識(shí)面的學(xué)

3、習(xí)。 我們讓學(xué)生聯(lián)系已學(xué)各門(mén)科目的知識(shí)點(diǎn)，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(guò)程中，對(duì)一些重要的知識(shí)點(diǎn)，我們還要做一個(gè)較為詳細(xì)的說(shuō)明，從而可以加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)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(yùn)用：板書(shū)、實(shí)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(shí)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(mén)培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)器人設(shè)計(jì)和使用方面基礎(chǔ)知識(shí)的專(zhuān)業(yè)課，本課程主要研究機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與基本理論。通過(guò)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(yùn)動(dòng)學(xué)理論、工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工業(yè)機(jī)器人控制等方面的知識(shí)。2.2 具體目標(biāo)2.2.1知識(shí)目標(biāo)1了解機(jī)器人的由來(lái)與發(fā)展、組成與技術(shù)參數(shù)，掌握機(jī)器人分類(lèi)與應(yīng)用，對(duì)各類(lèi)機(jī)器人有較系統(tǒng)地完整認(rèn)識(shí)。 2了解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的基本概念，能進(jìn)行簡(jiǎn)單機(jī)器人的位姿分析和運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(diǎn)。 5了解機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成、編程語(yǔ)言與編程特點(diǎn)。 6了解工業(yè)機(jī)器人工作站及生產(chǎn)線(xiàn)的基本組成和特點(diǎn)。 7對(duì)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(zhuān)業(yè)課，通過(guò)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(jì)、運(yùn)動(dòng)分析、控制和使用的技術(shù)要點(diǎn)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(jiǎn)單組合，而是機(jī)械、電子、控制、檢測(cè)、通信和計(jì)算機(jī)的有機(jī)融合，通過(guò)這門(mén)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)機(jī)器人有一個(gè)全面、深入的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，并相應(yīng)的掌握一些實(shí)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(jì)、控制、編程和使用的理論基礎(chǔ)和技術(shù)要點(diǎn)，包括工業(yè)機(jī)器人的一 般概論，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)，靜力/動(dòng)力學(xué)分析，工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(guò)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(shí)，對(duì)工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法有初步了解。3 課程內(nèi)容與要求項(xiàng)目名稱(chēng)子項(xiàng)目名稱(chēng)教學(xué)模式學(xué)時(shí)1.工業(yè)機(jī)器人概述1.1理解工業(yè)機(jī)器人的由來(lái)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(lèi)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(yùn)動(dòng)；一體化教學(xué)62.2機(jī)身機(jī)構(gòu)，臂部機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)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(jì)的基本要求；一體化教學(xué)3.工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方法3.1工業(yè)機(jī)器人的液壓驅(qū)動(dòng)和氣壓驅(qū)動(dòng)；一體化教學(xué)63.2直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)

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(dòng)；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(yùn)動(dòng)學(xué)5.1連桿坐標(biāo)系和連桿參數(shù)，簡(jiǎn)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(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題解，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)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(jué)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(jué)傳感系統(tǒng)，機(jī)器人的接近覺(jué)傳感器，機(jī)器人的觸覺(jué)、力覺(jué)和壓覺(jué)傳感器。一體化教學(xué)總學(xué)時(shí)324 課程考核方式考核方式包括平時(shí)考核和期末考核。其中平時(shí)考核為40%，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤、課堂提問(wèn)、測(cè)驗(yàn)各占1