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工業(yè)機器人技術(shù) 課程標(biāo)準(zhǔn) 一 課程基本信息 課程編碼 11468 課程名稱 工業(yè)機器人技術(shù) 課程類型 A 類 課程屬類 職業(yè)必修課 課程學(xué)分 4 參考課時 64 課程性質(zhì) 選修課 開課部門 電氣自動化工程學(xué)院 適用專業(yè) 層次 電氣自動化技術(shù)專業(yè) 先修課程 電工電子技術(shù) PLC 等課程 后續(xù)課程 頂崗實習(xí) 畢業(yè)設(shè)計 等 職業(yè)資格 機器人智能工程師 高級 制 訂 工業(yè)機器人技術(shù) 課程開發(fā)團隊 課程負(fù)責(zé)人 批 準(zhǔn) 人 王林 二 課程詳細(xì)信息 1 課程簡介 工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置 它能自 動執(zhí)行工作 是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器 本課程的 任務(wù)是使學(xué)生主要了解機器人的分類與應(yīng)用 機器人運動與動力學(xué)基本概念 機器人本體基本結(jié)構(gòu) 機器人軌跡規(guī)劃 機器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成及編程語言 典型工業(yè)機器人自動線的基本組成及特點等內(nèi)容 對機器人及其控制系統(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 在機器人技術(shù)方面具有一定的動手能力 為畢業(yè)后從事 工業(yè)機器人 及 服 務(wù)機器人 系統(tǒng)的模擬 編程 調(diào)試 操作 銷售及自動化生產(chǎn)系統(tǒng)維護維修 與管理 生產(chǎn)管理等專業(yè)工作打下必要的機器人技術(shù)基礎(chǔ) 2 課程性質(zhì)與定位 本課程是電子信息工程技術(shù)專業(yè)選修的一門專業(yè)技能課程 工業(yè)機器人課程 應(yīng)定位于為企業(yè)培養(yǎng)能夠完成工業(yè)機器人編程 操作 維保的應(yīng)用型人才 其 前修課程有 電工基礎(chǔ) 模擬電子技術(shù) 數(shù)字電子技術(shù) 電機控 制技術(shù) 可編程序控制器 等 后續(xù)課程有 頂崗實習(xí) 畢業(yè)設(shè)計 等課程 3 課程設(shè)計思路 本課程按照職業(yè)能力發(fā)展的階段確定相應(yīng)的典型工作任務(wù)按照從初級工到 專家的發(fā)展順序 來設(shè)置相應(yīng)的課程內(nèi)容 從單一機器人的操作 到機器人工 作站的整體把握 全部課程都安排在機器人實訓(xùn)室上課 每一個項目都有實踐 環(huán)節(jié) 每一次的學(xué)習(xí)過程就是工作的過程 并且在實踐操作中注意培養(yǎng)學(xué)生的 安全生產(chǎn) 規(guī)范操作意識 團隊合作意識 每一次的考核評價都有相關(guān)內(nèi)容 這種職業(yè)素質(zhì)是在任何企業(yè)工作都應(yīng)具備的 采用行為引導(dǎo)型教學(xué)法根據(jù)項目 任務(wù)通過視頻 圖像 實訓(xùn)設(shè)備等 使學(xué)生了解工業(yè)機器人在各種場合的應(yīng)用 對于機器人的工業(yè)應(yīng)用著重講解其各種結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用場合 通過該項目使學(xué) 生對機器人學(xué)科有全面認(rèn)識 提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 并結(jié)合 RT TOOLBOX2 仿真 軟件完成虛擬機器人的加載和控制 4 課程培養(yǎng)目標(biāo) 1 知識目標(biāo) 1 了解機器人的由來與發(fā)展 組成與技術(shù)參數(shù) 掌握機器人分類與應(yīng)用 對各類機器人有較系統(tǒng)的完整認(rèn)識 2 了解機器人本體基本結(jié)構(gòu) 包括機身及臂部結(jié)構(gòu) 腕部及手部結(jié)構(gòu) 傳動及行走機構(gòu)等 3 了解機器人軌跡規(guī)劃與關(guān)節(jié)插補的基本概念和特點 4 掌握工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及操作方法 5 掌握機器人語言的基本程序命令和編程方法 6 熟悉工業(yè)機器人的自動線安裝與調(diào)試 維護技術(shù) 7 熟悉噴漆 涂膠 焊接 裝配和包裝等工業(yè)機器人典型應(yīng)用自動線 2 能力目標(biāo) 1 能夠準(zhǔn)確理解機器人本體的基本構(gòu)成和運動學(xué) 動力學(xué)基本原理 2 學(xué)會正確操作工業(yè)機器人 能獨立或小組協(xié)作完成規(guī)定的實驗與實 訓(xùn) 3 具備識圖和儀器儀表使用的基礎(chǔ)能力 4 會觀察和分析實驗與實訓(xùn)現(xiàn)象 編制 調(diào)試 運行程序 熟練掌握 編程軟件的使用 5 會查閱相關(guān)手冊和產(chǎn)品使用說明書 正確閱讀和分析實際應(yīng)用程序 6 能在自動線生產(chǎn)現(xiàn)場基本正確完成工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)程序編制 或調(diào)試任務(wù) 7 能在自動線生產(chǎn)現(xiàn)場基本正確完成工業(yè)機器人安裝與維護任務(wù) 8 能對工業(yè)機器人出現(xiàn)的故障進行初步的診斷和處理 3 素質(zhì)目標(biāo) 1 具備搜集相關(guān)技術(shù)資料 盡快熟悉新接觸設(shè)備和新工作場景的能力 2 具備潛心鉆研的職業(yè)精神和必要的創(chuàng)新能力 3 具備獨立學(xué)習(xí) 靈活運用所學(xué)知識獨立分析問題并解決問題的能力 4 具備工作安全意識與自我保護能力 5 能自覺遵守單位的規(guī)章制度和職業(yè)道德 有強烈的工作責(zé)任感 5 課程內(nèi)容和要求 序 號 教學(xué) 項目 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求 教學(xué)活動設(shè)計建議 參 考 學(xué) 時 1 概述 1 了解機器人的由來與發(fā)展 機器人的定 義 機器人技術(shù)的研究領(lǐng)域與學(xué)科范圍 2 正確理解機器人的主要分類形式 3 了解機器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域及其特點 4 準(zhǔn)確把握機器人的組成與主要技術(shù)參數(shù) 通過生產(chǎn)實際案例分析 實物圖片以及多媒體演 示等方法強化對知識點 的深刻理解 12 4 2 機器 人基 本構(gòu) 成 1 掌握工業(yè)機器人機械結(jié)構(gòu)的自由度和工 作空間 2 對機器人的位姿分析有初步的了解 3 掌握工業(yè)機器人傳感器的分類等基本概 念 基于機器人圖片和實物 以及多媒體演示 結(jié)合 必要的原理闡述和公式 推導(dǎo) 強化對基本概念 的深刻理解 20 6 序 號 教學(xué) 項目 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求 教學(xué)活動設(shè)計建議 參 考 學(xué) 時 4 初步掌握工業(yè)機器人控制系統(tǒng)與伺服 驅(qū)動系統(tǒng)的主要構(gòu)成 3 機器 人編 程語 言與 離線 編程 1 全面準(zhǔn)確理解 MELFA BASIC V 的規(guī) 格 2 熟練掌握常用的程序命令 3 能夠獨立創(chuàng)建程序和調(diào)試程序 4 熟練掌握程序的輸入操作 5 熟練掌握示教單元的主要內(nèi)容 6 熟悉機械手 RT TOOLBOX2 仿真軟件 課堂講授結(jié)合編程實訓(xùn) 具體按照規(guī)范要求指導(dǎo) 學(xué)生進行編程與調(diào)試練 習(xí) 20 6 4 工業(yè) 機器 人工 作站 及生 產(chǎn)線 1 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉焊接機器人的實際 應(yīng)用 2 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉搬運碼垛機器人的 實際應(yīng)用 3 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉噴涂機器人的實際 應(yīng)用 4 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉裝配機器人的實際 應(yīng)用 基于企業(yè)實際生產(chǎn)線與 實訓(xùn)工業(yè)機器人 著力 提高學(xué)生對工業(yè)機器人 相關(guān)技術(shù)的全面認(rèn)識 12 4 合 計 64 序 號 教學(xué) 項目 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求 教學(xué)活動設(shè)計建議 參 考 學(xué) 時 6 教師任職要求 專任教師 兼職教師 專業(yè)能力要求 專業(yè)能力要求 教學(xué)能力要求 精通工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)和工作 原理原理 掌握 PLC 編程和機器人 編程語言 能開發(fā)案例 專注于工 業(yè)自動化產(chǎn)品的研究與開發(fā) 不斷 學(xué)習(xí)新技術(shù) 熟悉新工藝 熟悉工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu) 和工作原理 掌握 PLC 編程 和機器人編程語言 能開發(fā) 案例 專注于工業(yè)自動化產(chǎn) 品的研究與開發(fā) 不斷學(xué)習(xí) 新技術(shù) 熟悉新工藝 能進行課程設(shè)計 案例開發(fā) 責(zé)任心強 善于溝通 熱愛學(xué)生 獻身教育事業(yè) 7 教學(xué)條件與設(shè)施要求 1 多媒體教學(xué)設(shè)施 本課程的教學(xué)是在多媒體教室進行 多媒體教學(xué)能將抽象 生澀 陌生的 知識直觀化 形象化 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 調(diào)動其主動學(xué)習(xí)的積極性 增大教 學(xué)信息量 有效擴展課時容量 提高教學(xué)效率 運用形式多樣的課件教學(xué) 能 活躍課堂氣氛 加深鞏固教學(xué)內(nèi)容 使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的喜悅 寓學(xué)于樂 2 教學(xué)條件 教師應(yīng)采用實物教學(xué) 讓學(xué)生在實際的實訓(xùn)或生產(chǎn)環(huán)境中學(xué)習(xí) 要重視現(xiàn) 代教育技術(shù)與課程的整合 充分發(fā)揮計算機 互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代媒體技術(shù)的優(yōu)勢 提高教學(xué)的效率和效果 1 建立工業(yè)機器人一體化教室 充分利用實驗與實訓(xùn)教學(xué) 以提高學(xué)生 學(xué)習(xí)的興趣和課堂教學(xué)效率 2 建立仿真實訓(xùn)室 通過仿真熟悉相關(guān)知識 技能 提高學(xué)習(xí)效果和效 率 3 產(chǎn)學(xué)合作開發(fā)實驗實訓(xùn)課程資源 充分利用工業(yè)機器人相關(guān)行業(yè)典型 的企業(yè)資源 加強產(chǎn)學(xué)合作 建立實習(xí)基地 實踐工學(xué)交替 滿足學(xué)生的實習(xí) 實訓(xùn)需求 8 實施建議 1 教學(xué)方法 1 在教學(xué)中要加強基本操作技術(shù)和技能的訓(xùn)練 掌握好組織教學(xué) 講解 示范和講評等各個教學(xué)環(huán)節(jié) 貫徹講解與示范相結(jié)合 集體指導(dǎo)與個別指導(dǎo)相 結(jié)合的教學(xué)方法 2 在基本技能操作訓(xùn)練中 教師要注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和克服困 難的信心 勤學(xué)苦練 扎扎實實地練好基本功 3 在技能訓(xùn)練的整個教學(xué)過程中 要注意培養(yǎng)學(xué)生愛護工具和設(shè)備的習(xí) 慣 4 在技能訓(xùn)練的過程中 必須加強安全教育 嚴(yán)格執(zhí)行工業(yè)機器人安全 操作規(guī)程 5 在技能訓(xùn)練的整個教學(xué)過程中 滲入企業(yè)的 6S 管理理念 提高學(xué)生 的職業(yè)素養(yǎng) 2 評價方法 注重對學(xué)生動手能力和在實踐中分析問題 解決問題能力的考核 加強日 常實訓(xùn)過程環(huán)節(jié)的考核 結(jié)合期末綜合考試完成情況 從總體上評定學(xué)生的成 績 1 重視學(xué)生平時的表現(xiàn) 課題完成情況 安全文明生產(chǎn)情況等對學(xué)生進 行綜合評定 2 注重學(xué)生動手能力和實踐中獨立分析問題 解決問題能力的考核 對 學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新能力的學(xué)生應(yīng)給予特別鼓勵 3 本課程考核內(nèi)容包括工業(yè)機器人綜合技能實訓(xùn)操作 編程實訓(xùn)與知識 應(yīng)用考核 根據(jù)學(xué)生完成的情況得分 最后綜合 折合分為 100 分 4 課程總成績?yōu)?100 分 配分為 期末綜合考核為 50 分 項目完成情 況為 30 分 實訓(xùn)報告為 10 分 過程表現(xiàn)為 10 分 5 本課程按百分制考核 60 分為合格 80 分以上為良好 90 分以上為 優(yōu)秀 3 教材編寫建議 教材編寫應(yīng)以本課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù) 合理安排必修和選修內(nèi)容 教材內(nèi)容應(yīng) 體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向 以學(xué)生為主體的原則 將知識與生產(chǎn)中的實際應(yīng)用相結(jié)合 1 以項目 課題 為中心 突出實踐動手能力 可以將課程分解成若干 個項目 課題 按項目 課題 編寫教材 2 不依據(jù)某種教材組織教學(xué) 鼓勵按照人才培養(yǎng)目標(biāo)對教學(xué)內(nèi)容重新進 行設(shè)計 3 教材應(yīng)充分體現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動 實踐導(dǎo)向的教學(xué)思路 以完成典型工作任 務(wù)來驅(qū)動 通過實際案例 情境模擬 資訊單 實施單 檢查單 評價單等和 課后拓展作業(yè)等多種手段 根據(jù)工業(yè)機器人工作過程的工作順序和所需相應(yīng)知 識的深度及廣度來組織編寫 使學(xué)生在教學(xué)活動任務(wù)中感受到各知識點之間的 連貫性和完整性 4 教材應(yīng)突出實用性 開放性和專業(yè)定向性 應(yīng)避免把專業(yè)能力理解為 純粹的技能操作 應(yīng)該注重理論與實用技術(shù)的兼顧 同時要具有前瞻性 把握 本專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢 將工業(yè)機器人領(lǐng)域的新技術(shù) 新方法和新理論及時補 充進教材中 5 教材應(yīng)以學(xué)生為本 文字表述要簡明扼要 內(nèi)容展現(xiàn)應(yīng)圖文并茂 突 出重點 重在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性 6 教材編排要求取材新穎 充分考慮到高職學(xué)生的特點 內(nèi)容表述深入 淺出 重點突出 9 九 附錄 1 常用術(shù)語解釋 1 自由度 描述物體運動所需要的獨立坐標(biāo)數(shù) 手指的開合以及手指關(guān)節(jié) 的自由度一般不包括在內(nèi) 2 工作空間 機器人手腕參考點或末端操作器安裝點所能到達的所有空間 區(qū)域 一般不包括末端操作器本身所能到達的區(qū)域 3 工作速度 指機器人各個方向的移動速度或轉(zhuǎn)動速度 4 承載能力 機器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量 5 重復(fù)性 機器人重復(fù)到達某一目標(biāo)位置的差異程度 6 定位精度 機器人末端參考點實際到達的位置與所需要到達的理想位置 的差距 7 示教器 進行機器人的手動操縱 程序編寫 參數(shù)設(shè)置以及監(jiān)控用的手 持裝置 8 機器人線性運動 安裝在機器人第六軸法蘭盤上的工具在空間中做線性 運動 9 人機交互系統(tǒng) 使操作人員參與機器人控制并與機器人進行聯(lián)系的裝置 2 常用專業(yè)英語單詞 Industrial robot 工業(yè)機器人 Teaching apparatus 示教器 Coordinate system 坐標(biāo)系 Sensor 傳感器 Interface 接口 Module 模塊 Automation 自動化 Field 現(xiàn)場 Bus 總線 Function 功能 Input 輸入 Output 輸出 Controller 控制器 Automation 自動化