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《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》課程教學(xué)簡案
教學(xué)內(nèi)容
第一章 工業(yè)機(jī)器人概論
教學(xué)目的
教學(xué)目的及要求:
1. 了解工業(yè)機(jī)器人定義及其發(fā)展。
2. 掌握工業(yè)機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù)。
3. 了解工業(yè)機(jī)器人的分類及典型應(yīng)用。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1. 工業(yè)機(jī)器人定義及其發(fā)展。
2. 工業(yè)機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù)。
3. 工業(yè)機(jī)器人的分類及典型應(yīng)用。
教學(xué)手段
多媒體教學(xué)+板書
學(xué)時分配
4
教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)步驟及內(nèi)容 :
一、 工業(yè)機(jī)器人定義及其發(fā)展
1.工業(yè)機(jī)器人定義
舉例說明
2.工業(yè)機(jī)器人發(fā)展
舉例說明
2、
二、 工業(yè)機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù)
1.工業(yè)機(jī)器人基本組成
舉例說明,基本組成: 1)機(jī)器人本體含機(jī)座、腰部、腕部和手部;
2)驅(qū)動、傳動裝置及控制器; 3)傳感器; 4)示教器等
2.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)
舉例說明并解釋技術(shù)參數(shù)主要有: 1)自由度; 2)分辨率; 3)定位
精度和重復(fù)定位精度; 4)作業(yè)范圍; 5)運(yùn)動速度; 6)承載能力。
三、 工業(yè)機(jī)器人的分類及典型應(yīng)用
1.工業(yè)機(jī)器人分類
舉例說明
2.工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用
舉例說明
教學(xué)小結(jié)
教學(xué)內(nèi)容
第二章 工業(yè)機(jī)器機(jī)械機(jī)構(gòu)和運(yùn)動控制
教學(xué)目的
教學(xué)目的及要求:
1
3、. 了解工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)組成。
2. 掌握工業(yè)機(jī)器人技術(shù)指標(biāo)。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1. 了解工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)組成。
2. 掌握工業(yè)機(jī)器人技術(shù)指標(biāo)。
教學(xué)手段
多媒體教學(xué)+板書
課時
2
教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)步驟及內(nèi)容 :
一、 工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)組成
1.操作機(jī)
舉例說明
2.控制器
舉例說明
3、示教器
二、 工業(yè)機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù)
1.工業(yè)機(jī)器人基本組成
舉例說明,基本組成: 1)機(jī)器人本體含機(jī)座、腰部、腕部和手部;
2)驅(qū)動、傳動裝置及控制器; 3)傳感器; 4)示教器等
2.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)
舉例說明并解釋技術(shù)參數(shù)主要有:
1)自由度;
4、
2)分辨率;
3)定位
精度和重復(fù)定位精度;
4)作業(yè)范圍;
5)運(yùn)動速度;
6)承載能力。
教學(xué)小結(jié)
教學(xué)內(nèi)容
第二章 工業(yè)機(jī)器機(jī)械機(jī)構(gòu)和運(yùn)動控制
教學(xué)目的
教學(xué)目的及要求:
1. 了解工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動控制。
2. 掌握工業(yè)機(jī)器人位置控制。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1. 了解工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動控制。
2. 掌握工業(yè)機(jī)器人位置控制。
教學(xué)手段
多媒體教學(xué)+板書
學(xué)時分配
2
教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)步驟及內(nèi)容 :
一、 矩陣及運(yùn)算
1.矩陣
舉例說明
2.特殊矩陣
舉例說明
3.矩陣運(yùn)算
舉例說明:矩陣相加/減、重點(diǎn)講述矩
5、陣相乘、矩陣轉(zhuǎn)置、矩陣求導(dǎo)
4.向量——特殊矩陣3
具體舉例講述向量定義、向量的運(yùn)算(特別要講述向量之間的點(diǎn)乘、
叉乘及各自代表的幾何意義)、用單位向量描述坐標(biāo)系方向。
二、 坐標(biāo)系及其關(guān)系描述
1.坐標(biāo)系分類
舉例說明笛卡爾坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)等參考坐標(biāo);工業(yè)機(jī)器人
用坐標(biāo)
2.不同坐標(biāo)系關(guān)系表述
舉例說明同一空間里不同坐標(biāo)系之間描述。分兩種情況:
1)共原點(diǎn)
引入坐標(biāo)余弦陣,要加深點(diǎn)乘的理解。
2)不共原點(diǎn)
引入位置向量。最終要描述兩坐標(biāo)系在此情況下在空間描述要采用
教學(xué)小結(jié)
教學(xué)內(nèi)容
第三章 手動操作工業(yè)機(jī)器人
教學(xué)目的
1. 了解工業(yè)機(jī)器人
6、的運(yùn)動軸和坐標(biāo)。
2. 掌握工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)識和使用。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1. 了解工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動軸和坐標(biāo)。
2. 掌握工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)識和使用。
教學(xué)手段
多媒體教學(xué)+板書
學(xué)時分配
4
教學(xué)過程設(shè)計
一、坐標(biāo)變換
因分析需要,需用幾何代數(shù)觀點(diǎn)來描述物理運(yùn)動,便產(chǎn)生了坐標(biāo)變
化。
1.空間運(yùn)動物體的坐標(biāo)描述
舉例講述:
1)固定坐標(biāo)系;
2)物體坐標(biāo)系;
3)空間物體運(yùn)動種類
2.平移變換(物體做直線運(yùn)動)
物體直線運(yùn)動等價于同一空間下物體坐標(biāo)系相對某一固定坐標(biāo)系發(fā)
生平移,即運(yùn)動物體坐標(biāo)系在某一固定坐標(biāo)系下平移,坐標(biāo)系姿態(tài)
不改變。數(shù)學(xué)描述為物
7、體坐標(biāo)系左乘一個位置坐標(biāo)列陣
3.坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)
物體圓周運(yùn)動等價于同一空間下物體坐標(biāo)系相對某一固定坐標(biāo)系發(fā)
生轉(zhuǎn)動,即運(yùn)動物體坐標(biāo)系在某一固定坐標(biāo)系繞固定坐標(biāo)系某一個
周或三軸同時旋轉(zhuǎn),但物體坐標(biāo)系和固定坐標(biāo)系是共原點(diǎn)的。數(shù)學(xué)
描述:左乘旋轉(zhuǎn)矩陣即可,具體可參見教材。
三、 機(jī)器人運(yùn)動學(xué)逆解(含位置和姿態(tài))的計算
1)講解直角坐標(biāo)系下機(jī)器人運(yùn)動學(xué)逆解(含位置和姿態(tài))的計算
2)講解圓柱坐標(biāo)系下機(jī)器人運(yùn)動學(xué)逆解(含位置和姿態(tài))的計算
3)講解球坐標(biāo)系下機(jī)器人運(yùn)動學(xué)逆解(含位置和姿態(tài))的計算
教學(xué)要點(diǎn):運(yùn)用矩陣相等定義、逆矩陣、可結(jié)合 Matlab 講解。
教
8、學(xué)小結(jié)
教學(xué)內(nèi)容
第四章 初試工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教
教學(xué)目的
1. 了解工業(yè)機(jī)器人的示教內(nèi)容。
2. 掌握工業(yè)機(jī)器人的簡單示教與再現(xiàn)。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1. 了解工業(yè)機(jī)器人的示教內(nèi)容。
2. 掌握工業(yè)機(jī)器人的簡單示教與再現(xiàn)。
教學(xué)手段
多媒體教學(xué)+板書
學(xué)時分配
4
教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)步驟及內(nèi)容 :
一、 工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容
1、 運(yùn)動軌跡
圖片講解
2、作業(yè)條件
圖片講解
3、作業(yè)順序
二、 工業(yè)機(jī)器人的簡單試教學(xué)與再現(xiàn)
1 在線示教及其特點(diǎn)
圖片講解
2 在線示教的基本步驟其特點(diǎn)
圖片講解
三 工業(yè)機(jī)器人的離線
9、編程技術(shù)
1 離線編程及其特點(diǎn)
2 離線編程系統(tǒng)的軟件架構(gòu)
3 離線編程的基本步驟
四、 工業(yè)機(jī)器人的手部即末端執(zhí)行器
1.工業(yè)機(jī)器人的手部定義6
圖片講解
2.常見工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行器
圖片講解
六、 工業(yè)機(jī)器人的傳動機(jī)構(gòu)
1.諧波減速器及工作原理講解
2.RV 減速器及工作原理講解
教學(xué)小結(jié)
思考題:如何使用在線示教方式進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人任務(wù)編程
教學(xué)內(nèi)容
第五章 搬運(yùn)機(jī)器人及操作應(yīng)用
教學(xué)目的
1. 了解搬運(yùn)機(jī)器人的特點(diǎn)。
2. 掌握搬運(yùn)機(jī)器人的組成、示教。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1. 了解搬運(yùn)機(jī)器人的特點(diǎn)。
2. 掌握搬運(yùn)機(jī)器人的組成、示教。
教學(xué)
10、手段
多媒體教學(xué)+板書
學(xué)時分配
4
教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)步驟及內(nèi)容 :
一、 搬運(yùn)機(jī)器人的特點(diǎn)
搬運(yùn)機(jī)器人具有通用性強(qiáng)、工作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),且操作簡便、功能豐富,逐漸
向第三代智能機(jī)器人發(fā)展。
圖片講解
1)龍門式搬運(yùn)機(jī)器人
、
2、擺臂式搬運(yùn)機(jī)器人
3、作業(yè)順序
二、 搬運(yùn)機(jī)器人的系統(tǒng)組成
搬運(yùn)機(jī)器人是一個完整系統(tǒng)。以關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人為例,其工作站主要有:
1) 操作機(jī)
2)控制系統(tǒng)
3)搬運(yùn)系統(tǒng)(氣體發(fā)生裝置、真空發(fā)生裝置和手爪等)
4)安全保護(hù)裝
圖片講解
教學(xué)小結(jié)
如何準(zhǔn)確移動搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)?
11、
教學(xué)內(nèi)容
第六章 碼垛機(jī)器人及操作應(yīng)用
教學(xué)目的
1. 了解碼垛機(jī)器人的特點(diǎn)。
2. 掌握碼垛機(jī)器人的組成、示教。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1. 了解碼垛機(jī)器人特點(diǎn)。
2. 掌握碼垛機(jī)器人的組成、示教。
教學(xué)手段
多媒體教學(xué)+板書
學(xué)時分配
4
教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)步驟及內(nèi)容 :
一、 碼垛機(jī)器人的特點(diǎn)
碼垛機(jī)器人與搬運(yùn)機(jī)器人在本體結(jié)構(gòu)上沒有過多區(qū)別,通??烧J(rèn)為碼垛機(jī)人本體較搬運(yùn)機(jī)器人大,在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中碼垛機(jī)器人多為四軸且多數(shù)帶有輔助連桿,連桿主要起到增加力矩和平衡的作用,碼垛機(jī)器人多不能進(jìn)行橫向縱向移動,安裝在物流線末端。
1)關(guān)節(jié)式碼垛機(jī)器人
2)擺臂式碼
12、垛機(jī)器人
3)龍門式碼垛機(jī)器人 。
二、 碼垛機(jī)器人的系統(tǒng)組成、示教。
碼垛機(jī)器人是一個完整系統(tǒng)。以關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人為例,其工作站主要有:
1) 操作機(jī)
2)控制系統(tǒng)
3)碼垛系統(tǒng)
4)安全保護(hù)裝
教學(xué)小結(jié)
教學(xué)內(nèi)容
第七章 焊接機(jī)器人及操作應(yīng)用
教學(xué)目的
1. 了解焊接機(jī)器人的特點(diǎn)。
2. 掌握焊接機(jī)器人的組成、示教。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1. 了解焊接機(jī)器人特點(diǎn)。
2. 掌握焊接機(jī)器人的組成、示教。
教學(xué)手段
多媒體教學(xué)+板書
學(xué)時分配
4
教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)步驟及內(nèi)容 :
一、 焊接機(jī)器人的特點(diǎn)
1)點(diǎn)焊機(jī)器人
2)弧焊機(jī)器人
3)激光焊接機(jī)器人
二、 焊接機(jī)器人的系統(tǒng)組成、示教。
焊接機(jī)器人是一個完整系統(tǒng)。以關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人為例,其工作站主要有:
1)點(diǎn)焊機(jī)器人系統(tǒng)組成
1、氣動焊鉗
2、伺服焊鉗
2)弧焊機(jī)器系統(tǒng)組成人
3)激光焊接機(jī)器人系統(tǒng)組成
大功率可光纖傳輸激光器;
光纖耦合和傳輸系統(tǒng);
激光光束變換光學(xué)系統(tǒng);
4) 六自由度機(jī)器人本體;
5) 機(jī)器人數(shù)字控制系統(tǒng)(控制器、示教器);
6) 激光加工頭;
教學(xué)小結(jié)
【精品文檔】第 8 頁