《工业机器人操作与编程》课程教学大纲.docx
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附件1：
《工业机器人操作与编程》课程教学大纲
课程名称
工业机器人操作与编程
课程代码
41024202
适用专业
机械工程（工业机器人方向）
开设学期
5
总学时
48
学分
3
周学时数
4
先修课程
数控机床编程等
课程类型
考试
课程性质
必修
开课部门
机械工程学院
编写依据
2016版人才培养方案
编写人
王卉军
编写时间
2017年7月
推荐教材
叶晖，《工业机器人实操与应用技巧》，机械出版社，2010.2
教学参考资料
1.邢美峰，《工业机器人操作与编程》，电子工业出版社，2016.2
2.兰虎，《焊接机器人编程及应用》，机械工业出版社，2013.2
一、课程教学目的
工业机器人操作与编程课程是机械工程（工业机器人方向）专业方向的一门主要专业技术课，是一门工业机器人应用的基础课程。
其目的是使学生学习掌握典型工业机器人的基本编程和操作知识，使学生对机器人各个工作站在夹具动作、物料搬运、周边设备运动等多种配合使用有深刻认识。
培养学生在机器人编程方面具备分析与解决问题的能力，培养学生在机器人操作方面具有一定的动手能力，为毕业后从事相关的专业工作打下必要的技术基础。
二、课程教学要求
本课程以工业机器人操作与编程为教学方向。
学完本课程应达到以下基本要求：
1．了解工业机器人的工作原理、系统组成及基本功能。
2．掌握工业机器人的控制方式及手动操作。
3．掌握工业机器人搬运、涂胶、喷涂、上下料、码垛等运动特点及程序编写方法。
4．能使用工业机器人基本指令正确编写搬运、涂胶、喷涂、上下料、码垛等控制程序。
5．了解工业机器离线编程的意义以及智能化发展的必然性。
三、课程教学重点和难点
1.教学重点：
工业机器人的控制方式及手动操作，工业机器人搬运、涂胶、喷涂、上下料、码垛等运动特点及程序编写方法。
2.教学难点：
工业机器人离线程序编写和工业机器人操作
四、课程教学时数分配
章目
教学内容
教学时数
教学方式或手段
学时分配
理论
实验（实践）
一
认识工业机器人
4
课内实践
2
2
二
搬运编程与操作
8
课内实践
4
4
三
涂胶编程与操作
8
课内实践
4
4
四
喷漆编程与操作
8
课内实践
4
4
五
数控车上下料编程与操作
4
课内实践
2
2
六
码垛编程与操作
4
课内实践
2
2
七
工业机器人的离线编程
10
课内实验（上机）
4
6
*
机动
2
2
合计
48
—
24
24
五、理论教学内容与学时分配
第一章认识工业机器人（2学时）
【教学目的】
通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人工作原理、系统组成及基本功能。
【教学要求】
通过本章节学习，学生要掌握工业机器人的结构；理解工业机器人坐标系的意义；熟悉示教器的操作界面及基本功能，会启动工业机器人；能完成单轴移动的手动操作，会控制机器人回到参考的。
【重点难点】
理解工业机器人的坐标意义，理解工业机器人的工作原理、系统组成及基本功能。
【教学内容】
第一节工业机器人的组成、规格与基本操作
1.工业机器人的分类及应用2.工业机器人的组成3.工业机器人的坐标系4.工业机器人的基本规格5.工业机器人的工作空间6.工业机器人的电气控制柜7.示教器基本功能与操作8.工业机器人操作安全注意事项
第二节手动操作工业机器人
1.工业机器人的手动运行界面2.工业机器人的基本操作
第二章搬运编程与操作（4学时）
【教学目的】
通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人在各领域中具有搬运的功能，可大幅提高生产效率、节省劳动力成本等优点。
【教学要求】
通过本章节学习，学生要掌握工业机器人搬运运动的特点及程序编写方法；能使用工业机器人基本指令正确编写搬运控制程序。
【重点难点】
掌握工业机器人关节位置数据形式、意义及记录方法。
【教学内容】
第一节新建、编辑和加载程序
1.程序的基本信息2.新建程序3.打开、加载程序4.程序检查5.自动运行
第二节搬运编程实例
1.运动指令2.等待和数字输出指令3.工业机器人工作流程4.机器人搬运工艺分析5.搬运运动规划和示教前的准备6.搬运示教编程
第三章涂胶编程与操作（4学时）
【教学目的】
通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人在各领域中具有搬运的功能，可大幅提高生产效率、节省劳动力成本等优点，还可以是应用于各种人工不能胜任或使用人工不安全的场合。
【教学要求】
通过本章节学习，学生要掌握工业机器人涂胶运动的特点及程序编写方法；能使用工业机器人基本指令正确编写涂胶控制程序。
【重点难点】
掌握工业机器人的坐标系设定及涂胶编程方法。
【教学内容】
第一节工业机器人的运动学分析
1.机器人的位置与姿态描述2.工业机器人运动学
第二节涂胶编程实例
1.直线运动和输入、输出条件等待指令2.涂胶工艺分析3.涂胶运动规划和示教前的准备4.胶枪工具坐标系设定5.涂胶示教编程
第四章喷涂编程与操作（4学时）
【教学目的】
通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人在各领域中具有喷涂的功能，了解喷涂机器人的功能优点以及适应场合。
【教学要求】
通过本章节学习，学生要掌握工业机器人喷涂运动的特点及程序编写方法；能使用工业机器人基本指令正确编写喷涂控制程序。
【重点难点】
掌握工业机器人的坐标系设定及喷涂编程方法。
【教学内容】
第一节喷漆前的准备
1.喷漆工艺分析2.运动规划3.示教前的准备4.喷枪工具坐标系六点坐标5.工作台工件坐标系设定
第二节喷漆编程实例
1.圆弧运动指令C2.标签指令LBL和无条件跳转指令JMP3.寄存器指令R4.寄存器条件比较指令IFR5.位置寄存器指令PR6.编制喷漆程序7.喷漆示教编程
第五章数控车床上下料编程与操作（2学时）
【教学目的】
通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人在金属加工领域的应用，了解采用机器人搬运的优点等功能
【教学要求】
通过本章节学习，学生要掌握工业机器人上下料运动的特点及编程方法，能使用工业机器人的基本指令正确编写上下料控制程序。
【重点难点】
掌握工业机器人的工具坐标系和工件坐标系设定及上下料搬运编程方法。
【教学内容】
第一节数控车床及工业机器人上下料协调工作
1.数控车削加工工艺2.工业机器人的通信
第二节数控车床上下料编程实例
1.子程序调用和增量指令2.上下料运动规划3.上下料示教前的准备4.数控车床上下料示教编程
第六章码垛编程与操作（2学时）
【教学目的】
通过本章节的学习，可充分的认识码垛工业机器人在食品、医药、物流等领域的应用，了解采用码垛机器人搬运的优点等功能
【教学要求】
通过本章节学习，学生要掌握工业机器人码垛运动的特点及编程方法，能使用工业机器人的基本指令正确编写码垛控制程序。
【重点难点】
掌握工业机器人的工具坐标系和工件坐标系设定及码垛搬运编程方法。
【教学内容】
第一节码垛工艺
1.物品的玛多要求2.托盘码垛
第二节码垛编程实例
1.位置寄存器轴指令和坐标系设置指令2.玛多运动规划3.码垛示教前的准备4.码垛示教编程
第七章工业机器人的离线编程（4学时）
【教学目的】
通过本章节的学习，可充分的认识离线编程的意义及重要性，理解离线编程是机器人智能化发展的必然性，熟悉工业机器人离线编程的主要流程，了解工业机器人离线编程在喷涂等领域的应用方法。
【教学要求】
通过本章节学习，学生要掌握工业机器人离线编程的基本原理，熟悉离线编程软件的操作界面及基本功能，掌握喷涂离线编程的几班操作。
【重点难点】
掌握工业机器人离线编程软件。
【教学内容】
第一节离线编程的定义与发展现状
1.离线编程的定义2.离线编程的现状3.离线编程的组成4.离线编程语言5.机器人离线编程软件的功能说明
第二节马桶喷釉离线编程实例
1.喷釉工艺分析2.喷釉操作步骤
六、实验（实践）教学内容及要求
【实验（实践）教学目的】
通过本实验，可以充分了解工业机器人在搬运、涂胶、喷涂、上下料、码垛等运动特点及程序编写方法，同时可以熟练操作工业机器人完成相应的动作，以及熟练应用离线编程软件。
【实验（实践）教学要求】
独立掌握示教编程并熟练操作各种工业机器人，离线编程软件的应用。
【实验（实践）项目与学时分配】
序号
实验项目名称
实验类型
学时
内容提要
1
认识工业机器人
综合
2
认识不同类型工业机器人，进行简单单轴移动操作
2
搬运操作
综合
4
自主编程操作工业机器人进行搬运工作
3
涂胶操作
综合
4
自主编程操作工业机器人进行涂胶工作
4
喷漆操作
综合
4
自主编程操作工业机器人进行喷漆工作
5
数控车上下料操作
综合
2
自主编程操作工业机器人进行上下料工作
6
码垛操作
综合
2
自主编程操作工业机器人进行码垛工作
7
工业机器人的离线编程
上机
6
通过离线编程软件，编写机器人在不同环境下的工作程序
七、课程考核方式与成绩评定
1.考核方式：
考试，开卷。
考核内容大部分为大纲中的教学重点和教学难点，同时为了提高学生创新思维，设定少量开放性试题。
2.成绩评定：
百分制，总评成绩为期末大作业成绩（50%）+课内实验成绩（30%）+平时成绩（20%）。
平时成绩包括考勤、作业和课堂表现，其中考勤占30%，作业占30%，课堂表现40%。
系（教研室）主任：
张巍
日期：
2017-7-15
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