工业机器人技术样本.docx
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工业机器人技术样本
《工业机器人技术》课程原则
课程名称：
工业机器人技术
合用专业：
机电一体化技术、电气自动化技术
教学模式：
课堂教学
总学时：
32
实践学时：
16
第一某些前言
一、课程性质
工业机器人课程是机电一体化各专业方向一门专业技术课，是一门多学科综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科内容。
其目是使学生理解工业机器人基本构造，理解和掌握工业机器人基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一种完整顿解，培养学生在机器人技术方面分析与解决问题能力，培养学生在机器人技术方面具备一定动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要机器人技术基本。
二、课程设计理念
本课程教学以高等职业教诲培养目的为根据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点；
注重培养学生专业思维能力。
重点通过对主流工业机器人产品解说，使学生对当前工业机器人技术现状有较为全面理解，对工业机器人技术发展趋势有一种明确结识，为学生进入社会做前导；
把创新素质培养贯穿于教学中。
采用行之有效教学办法，注重发展学生专业思维和专业应用能力，通过简朴详细实例进一步浅出地解说专业领域知识。
三、课程设计思路
以点带面，解说授课为主教学方式。
课程重要可以分为机械、运动、控制、感觉等几种某些，内容较多。
课堂教学上，咱们使用重点突破办法，解说一种或者两个典型实例，让学生触类旁通，举一反三，从而带动整个知识面学习。
咱们让学生联系已学各门科目知识点，达到温故知新目。
由于涉及已学课程较多，学生由于基本薄弱，前面课程遗忘率不容忽视，因此在解说过程中，对某些重要知识点，咱们还要做一种较为详细阐明，从而可以加强学生知识储备，为本课程学习扫清障碍。
老式教学手段与当代教诲技术手段灵活运用：
板书、实物模型、多媒体课件等。
特别是在机械某些，考虑到学生立体思维能力较为薄弱，多媒体和实物模型使用能更好地协助学生理解工业机器人各某些工作原理。
第二某些课程目的
一、课程目的
《工业机器人技术》是一门培养学生具备机器人设计和使用方面基本知识专业课，本课程重要研究机器人构造设计与基本理论。
通过本课程学习，使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面知识。
本课程重要目的是培养学生四个方面能力：
1、掌握工业机器人运动系统设计办法，具备进行总体设计能力；
2、掌握工业机器人整体性能、重要部件性能分析办法；
3、掌握工业机器人惯用控制理论与办法，具备进行工业机器人控制系统设计能力；
4、理解工业机器人新理论，新办法及发展趋向。
二、职业能力目的
（一）、知识目的
1．理解机器人由来与发展、构成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整结识。
2．理解机器人运动学、动力学基本概念，能进行简朴机器人位姿分析和运动分析。
3．理解机器人本体基本构造，涉及机身及臂部构造、腕部及手部构造、传动及行走机构等。
4．理解机器人轨迹规划和关节插补基本概念和特点。
5．理解机器人控制系统构成、编程语言与编程特点。
6．理解工业机器人工作站及生产线基本构成和特点。
7．对操纵型机器人、智能机器人有普通理解。
（二）、能力目的
《工业机器人》是机电系专业课，通过本课程学习，能使学生掌握机器人机构设计、运动分析、控制和使用技术要点和基本理论。
机器人是典型机电一体化装置，它不是机械、电子简朴组合，而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机有机融合，通过这门课学习，使学生对机器人有一种全面、进一步结识，培养学生综合运用所学基本理论和专业知识进行创新设计能力，并相应掌握某些实用工业机器人控制及规划和编程办法。
（三）、素质目的
本课程系统地简介了机器人设计、控制、编程和使用理论基本和技术要点，涉及工业机器人一般概论，机器人运动学，静力/动力学分析，工业机器人机械系统设计，工业机器人控制和工业机器人应用等内容。
通过课程学习，使学生掌握工业机器人基本原理、基本知识，对工业机器人机械系统总体设计办法有初步理解。
第三某些课程内容设计
一、课程项目设计
《机电一体化技术》项目设计
项目名称
子项目名称
教学模式
学时
1.工业机器人概述
1.1理解工业机器人由来和发展、定义、研究领域和学科范畴；
一体化教学
4
1.2工业机器人分类和应用以及重要技术参数；
一体化教学
2.机器人本体机械构造
2.1工业机器人外形构造与运动；
一体化教学
6
2.2机身机构，臂部机构，驱动机构，手部机构和行走机构；
一体化教学
2.3工业机器人机械设计基本规定；
一体化教学
3.工业机器人驱动办法
3.1工业机器人液压驱动和气压驱动；
一体化教学
6
3.2直流伺服电动机驱动；
一体化教学
3.3步进电机和交流伺服电机驱动；
一体化教学
4.工业机器人位置姿态描述
4.1齐次坐标、齐次变换；
一体化教学
4
4.2变换方程建立；
一体化教学
5.工业机器人运动学
5.1连杆坐标系和连杆参数，简朴连杆坐标系变换矩阵；
一体化教学
4
5.2典型机器人运动学正问题解，机器人运动学逆解；
一体化教学
6.工业机器人控制
6.1工业机器人控制概述，单关节机器人控制建模与控制系统；
一体化教学
4
6.2多关节机器人控制，机器人控制系统硬件构造及接口；
一体化教学
7.工业机器人感觉系统
7.1机器人传感器选取规定，位置和位移传感器
一体化教学
4
7.2机器人视觉传感系统，机器人接近觉传感器，机器人触觉、力觉和压觉传感器。
一体化教学
总学时
32
二、项目内容及实行
涉及项目及子项目名称、学时、学习目的、学习内容、教学办法和建议、工具与媒体、学生已有基本、教师所需执教能力规定。
项目编号
能力训练、项目名称
知识内容及规定
技能内容及规定
训练方式手段及环节
项目一
工业机器人概述
1.1理解工业机器人由来和发展、定义、研究领域和学科范畴；
1.2工业机器人分类和应用以及重要技术参数；
1.理解机器人发展历史；
2.掌握工业机器人技术参数；
3.能通过铭牌理解机器人功能。
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
项目二
机器人本体机械构造
2.1工业机器人外形构造与运动；
2.2机身机构，臂部机构，驱动机构，手部机构和行走机构；
2.3工业机器人机械设计基本规定；
1.理解机器人概念和分类；
2.掌握机器人本体机械构造构成，机器人外形构造与运动、机身和臂部机构、驱动机构；
3.理解机器人手部机构、行走机构；理解机器人机械设计基本规定；
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
动手操作法
头脑风暴法
提问引导
巡回指引法
项目三
工业机器人驱动办法
3.1工业机器人液压驱动和气压驱动；
3.2直流伺服电动机驱动；
3.3步进电机和交流伺服电机驱动；
掌握机器人交流电动机驱动、直流电动机驱动、液压驱动和气压驱动办法；
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
项目四
工业机器人位置姿态描述
4.1齐次坐标、齐次变换；
4.2变换方程建立；
1.理解齐次坐标、齐次变换概念，学会变换方程建立办法；
2.掌握机器人位置与姿态矩阵定义、几何意义；
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
项目五
工业机器人运动学
5.1连杆坐标系和连杆参数，简朴连杆坐标系变换矩阵；
5.2典型机器人运动学正问题解，机器人运动学逆解；
1.重点理解连杆坐标系、连杆参数、机器人连杆坐标系变换矩阵、雅可比矩阵概念；
2.学会典型机器人运动学正问题求解办法；
3.掌握机器人运动学分析D-H办法；
4.理解雅可比矩阵定义、物理意义、学习矢量积法构造雅可比矩阵基本原理；
5.理解机器人运动学逆解基本办法；
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
项目六
工业机器人控制
6.1工业机器人控制概述，单关节机器人控制建模与控制系统；
6.2多关节机器人控制，机器人控制系统硬件构造及接口；
1.掌握工业机器人控制方式；
2.掌握单关节机器人控制建模与控制原理；
3.理解多关节机器人控制原理；
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
项目七
工业机器人感觉系统
7.1机器人传感器选取规定，位置和位移传感器
7.2机器人视觉传感系统，机器人接近觉传感器，机器人触觉、力觉和压觉传感器。
掌握机器人位置和位移传感器、视觉传感系统、接近觉传感器、触觉传感器、力觉传感器和压觉传感器基本型式。
项目驱动法
多媒体讲授法
师生互动法
学生讨论法
第四某些实行建议与教学改革
一、教学评价与考核方式
（一）、对学生评价
1.考核内容
参看第三某些知识内容及规定。
2.考核办法
本课程成绩评估由平时成绩（40%）和考试成绩（60%）两某些构成。
平时成绩涉及出勤、讨论课成绩和作业成绩3某些。
每项详细评分原则如下：
1．出勤及讨论课成绩满分为20分，出勤成绩=出勤次数/记录次数×10，出勤次数由课前学生签名为根据，记录次数为学生出勤考核总次数。
讨论课成绩10分，由讨论课后提交报告状况评分。
2．作业成绩满分为20分，平时作业最后成绩=合计作业成绩/作业次数，每次作业成绩根据学生提交作业对的状况评分，每次作业成绩按满分20分打分，雷同记0分，平时作业最后成绩为合计作业成绩平均成绩。
3．试卷成绩满分为60分，试卷成绩根据学生考试试卷按照原则答案评分。
（二）、对教师评价
按照学校有关规定进行。
（三）、对课程体系评价
按照《课程建设工作条例》评价。
二、教学建议
1.本课程在教学活动中，应立足于加强学生实际操作能力培养，采用项目教学，提高学生学习兴趣。
2.本课程教学核心是现场教学，“教”与“学”互动，教师示范，学生操作，学生提问，教师解答、指引。
3.在教学过程中，按照职业规定，创设工作情境，强化实际操作训练；要紧密结合职业技能证书考核，在实操训练中，使学生掌握有关工业机器人构造知识。
4.在教学过程中，尽量多采用实物教学、多媒体教学、现场教学模式。
5.尽量采用小班化教学，利于理论与实践一体化教学。
6.教师应因材施教，着力培养学生对本课程学习兴趣，从而提高学生学习积极性和积极性。
7.教师应具备双师型工作能力，具备与课程内容有关工业机器人维修能力，边操作、边演示、边解说。
三、评价建议
1.改革考核手段和办法，加强实践环节考核，可采用过程考核和成果考核相结合考核办法。
2.结合课堂提问、学生作业，平时测验、实验实训、及考试状况，综合评估学生成绩。
3.应注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力考核。
对在学习和应用上有创新学生应特别予以勉励，综合评价学生能力。
四、课程资源开发与运用
1.注重实训指引书和实训原则开发和应用。
2.惯用课程资源开发和运用。
运用多媒体软件、电子教案、工业机器人各系统总成实物以及示教台架等课程资源创设生动形象教学情境，激发学生学习兴趣，增进学生对知识理解和掌握。
建议加强惯用课程资源开发，简历多媒体课程资源数据库，努力实现跨学校多媒体资源共享，以提高资源运用效率。
3.积极开发和运用网络课程资源。
从分运用网络信息资源，使教学媒体从单一媒体向各种媒体转变。
4.创造一体化教学设备条件。
具备进行多媒体教学和现场教学专业教室；具备工业机器人维修、检测级故障诊断所必须实训设备和场合。
5.产学合伙开发实验实训课程资源。
充分运用各维修公司资源，进行校企合伙，建立实训基地，满足学生实训需求，在此过程中进行实训课程资源开发，同步为学生提供就业机会，开辟就业渠道。
6.开放式实验实训中心运用。
最大限度地运用开放式实训基地，进行实验实训、现场教学，满足学生职业能力培养需求。
五、教材编写与使用建议
1.教材应图文并茂，提高学生学习兴趣，加深学生对于汽车发动机构造结识。
2.对于涉及本专业岗位实践活动，教材应以岗位操作规程为基准，并将其纳入其中。
3.教材内容应不断拓展。
将工业机器人新技术、新构造、新材料、新工艺及时地纳入教材，以满足工业机器人维修业不断发展实际需要。
4.建议为教材配备专门多媒体光盘，以利教学和学生自学。
六、工作规范
无
七、阐明
1.授课：
理论讲授与实践教学结合在一起进行教学。
2.环境：
多媒体教室或实训室
3.能力培养规定：
着重培养学生自学能力，动手操作能力和分析问题、解决问题能力。
4.主讲教师依照本课程原则制定详细授课筹划。
执笔人：
练毅
审核人：
卞云松
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