《論文資料《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》課程教學(xué)大綱版(word)可編輯》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《論文資料《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》課程教學(xué)大綱版(word)可編輯(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》課程教學(xué)大綱
課程名稱:工業(yè)機(jī)器人技術(shù)
英文名稱:Industry Robot Technology
課程編碼:
學(xué)時(shí)/學(xué)分:18/1
課程性質(zhì):
3、選修
適用專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
先修課程:理論力學(xué),機(jī)械原理,機(jī)械設(shè)計(jì),液壓傳動(dòng),自動(dòng)控制理論
一、課程的目的與任務(wù)
《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》是一門培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)器人設(shè)計(jì)和使用方面基礎(chǔ)知識的專業(yè)選修課,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。通過本課程的學(xué)習(xí),可使學(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。其主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生:
1、 掌握工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,具有進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的能力;
2、 掌握工業(yè)機(jī)器人整體性能、主要部件性能的分析方法;
3、 掌握工業(yè)機(jī)器人常用的控制理論與方法,具有進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的
4、能力;
4、 了解工業(yè)機(jī)器人的新理論,新方法及發(fā)展趨向。
二、教學(xué)內(nèi)容及基本要求
第一章 緒論
教學(xué)目的和要求:了解工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展及現(xiàn)狀,結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用情況。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):介紹工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)生和發(fā)展過程,掌握機(jī)器人的概念、特點(diǎn)、工業(yè)機(jī)器人的基本分類、工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人的組成以及主要性能參數(shù),工業(yè)機(jī)器人的手部、腕部、臂部、機(jī)座的結(jié)構(gòu)原理和實(shí)例。
教學(xué)方法與手段:課堂教學(xué)
第一節(jié) 機(jī)器人的分類
第二節(jié) 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用和發(fā)展
1.2.1工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用
1.2.2工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展
第三節(jié) 工業(yè)機(jī)器人的基本組成及技術(shù)參數(shù)
1.3.1工業(yè)機(jī)器人的基本組成
5、
1.3.2工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)
1.3.3工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)
1.3.4工業(yè)機(jī)器人的參考坐標(biāo)系
習(xí)題
第二章 工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)
教學(xué)目的和要求:本部分介紹常用機(jī)器人機(jī)構(gòu), 要求學(xué)生掌握常用機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):主要介紹機(jī)器人末端操作器、手腕、手臂及機(jī)器人驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)形式。
教學(xué)方法與手段:課堂教學(xué)
第一節(jié) 機(jī)器人末端操作器
2.1.1夾鉗式取料手
2.1.2吸附式取料手
2.1.3專用操作器及轉(zhuǎn)換器
2.1.4仿生多指靈巧手
2.1.5其它手
第二節(jié) 機(jī)器人手腕
2.2.1手腕的分類
2.2.2手腕的典型結(jié)構(gòu)
2.2.3柔順手腕結(jié)構(gòu)
第三節(jié)
6、 機(jī)器人手臂
第四節(jié) 機(jī)器人機(jī)座
2.4.1固定式機(jī)器人
2.4.2移動(dòng)式機(jī)器人
第五節(jié) 工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)
2.5.1直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
2.5.2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
2.5.3直線驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的選用和制動(dòng)
2.5.4工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)
2.5.5新型的驅(qū)動(dòng)方式
2.5.6驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)方式的應(yīng)用
習(xí)題
第三章 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)
教學(xué)目的和要求:機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)主要研究兩個(gè)問題:一個(gè)是運(yùn)動(dòng)學(xué)問題,即給定機(jī)器人手臂、腕部等各個(gè)構(gòu)件的幾何參數(shù)及各個(gè)關(guān)節(jié)變量求機(jī)器人手部對參考坐標(biāo)系的位置和姿態(tài);介紹機(jī)器人的微移動(dòng)和微轉(zhuǎn)動(dòng)概念、兩坐標(biāo)系間的微分運(yùn)動(dòng)關(guān)系、變換式(方程)中的微分關(guān)系、機(jī)器人雅
7、可比矩陣的概念、求法——微分變換法;了解逆雅可比矩陣的概念和求解。本部分是該課程的重中之重。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):通過介紹連桿參數(shù)和關(guān)節(jié)變量的設(shè)定、桿件坐標(biāo)系的建立原則、相鄰桿件運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系—A矩陣,掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方程的建立、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方程的求解過程。
教學(xué)方法與手段:課堂教學(xué)
第一節(jié) 工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)
3.1.1工業(yè)機(jī)器人位姿描述
3.1.2齊次變換及運(yùn)算
3.1.3工業(yè)機(jī)器人的連桿參數(shù)和齊次變換矩陣
3.1.4工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
第二節(jié) 工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)
3.2.1工業(yè)機(jī)器人速度分析
3.2.2工業(yè)機(jī)器人靜力分析
3.2.3工業(yè)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析
第三節(jié) 工業(yè)機(jī)器人
8、的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
3.3.1路徑和軌跡
3.3.2軌跡規(guī)劃
3.3.3關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃
習(xí)題
第四章 工業(yè)機(jī)器人的環(huán)境感覺技術(shù)
教學(xué)目的和要求:機(jī)器人傳感器的基礎(chǔ)知識及常用傳感器類型。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):機(jī)器人多傳感器融合技術(shù)。
教學(xué)方法與手段:課堂教學(xué)
第一節(jié) 工業(yè)機(jī)器人的視覺
4.1.1視覺系統(tǒng)的硬件組成
4.1.2機(jī)器人視覺的應(yīng)用
第二節(jié) 工業(yè)機(jī)器人的觸覺
4.2.1機(jī)器人的接觸覺
4.2.2機(jī)器人的接近覺
4.2.3機(jī)器人的壓覺
4.2.4機(jī)器人的滑覺
4.2.5機(jī)器人的力覺
第三節(jié) 工業(yè)機(jī)器人的位置及位移
4.3.1電位器式位移傳感器
4.
9、3.2光電編碼器
4.3.3角速度傳感器
第四節(jié) 多感覺智能機(jī)器人
習(xí)題
第五章 機(jī)器人控制
教學(xué)目的和要求:掌握機(jī)器人的基本控制方法,工業(yè)機(jī)器人控制的特點(diǎn)及分類、工業(yè)機(jī)器人位置控制、工業(yè)機(jī)器人力控制。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):機(jī)器人的基本控制原理、點(diǎn)位控制方式、連續(xù)軌跡控制方式原理。
教學(xué)方法與手段:課堂教學(xué)
第一節(jié) 工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
第二節(jié) 工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要功能
5.2.1示教再現(xiàn)控制
5.2.2工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制
第三節(jié) 工業(yè)機(jī)器人的控制方式
5.3.1點(diǎn)位控制方式(PTP)
5.3.2連續(xù)軌跡控制方式(CP)
習(xí)題
三、課程教學(xué)的特色說明
10、
四、考試大綱
1.考試的目的與作用
檢查學(xué)生對該課程內(nèi)容的掌握程度。
2.考核內(nèi)容與考核目標(biāo)
機(jī)器人的定義和分類;機(jī)器人的應(yīng)用;機(jī)器人的坐標(biāo)形式及其各自的優(yōu)缺點(diǎn);機(jī)器人外形結(jié)構(gòu);機(jī)器人內(nèi)部機(jī)構(gòu)及原理和設(shè)計(jì)要求;機(jī)器人機(jī)身和臂部的作用及設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題;機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式及特點(diǎn);機(jī)器人手爪設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)及夾鉗式手部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容;機(jī)器人關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)和減速器的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、工作原理;機(jī)器人常用的幾種直流電機(jī)及其優(yōu)缺點(diǎn);步進(jìn)電機(jī)的工作原理;齊次坐標(biāo);齊次變換及其幾何意義;向量的平移、旋轉(zhuǎn)變換;構(gòu)件空間位置與姿態(tài)的描述;構(gòu)件坐標(biāo)系的確定;機(jī)器人坐標(biāo)系的建立;機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué);機(jī)器人的控
11、制特點(diǎn)和策略;伺服系統(tǒng)的基本概念;機(jī)器人控制的硬件系統(tǒng);、單自由度機(jī)器人的控制;機(jī)器人示教的三種方式;機(jī)器人傳感器的選擇要求;機(jī)器人常用的幾種主要的傳感器及其工作原理;機(jī)器人視覺系統(tǒng);滑覺傳感器和握力自適應(yīng)控制;
3.主要參考書
《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》.郭洪紅主編.西安電子科技大學(xué)出版社.2006
《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》.熊有倫主編.華中理工大學(xué)出版社.1996
《工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)》.李允文主編.機(jī)械工業(yè)出版社.1996
《機(jī)器人與控制技術(shù)》.孫迪生.王炎主編.機(jī)械工業(yè)出版社.1997
4.課程考試內(nèi)容與教材的關(guān)系
考試內(nèi)容以教材為主。
5.分章節(jié)的考核知識點(diǎn)
6.題目類型與考核方式
12、
大作業(yè)或?qū)W術(shù)論文。
7.成績評定辦法
根據(jù)大作業(yè)或?qū)W術(shù)論文,結(jié)合平時(shí)出勤及課堂提問情況給出最終成績。
五、學(xué)時(shí)分配
學(xué)時(shí)分配表
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)時(shí)數(shù)
課程內(nèi)容
講
課
實(shí)
驗(yàn)
習(xí)
題
課
其
它
小
計(jì)
第一章 緒論
2
2
第二章 工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)
2
2
第三章 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)
6
6
第四章 工業(yè)機(jī)器人的環(huán)境感覺技術(shù)
4
4
第五章 機(jī)器人控制
4
4
總 計(jì)
13、
18
18
六、課程主要參考書
1.《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》.郭洪紅主編.西安電子科技大學(xué)出版社.2006
2.《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》.熊有倫主編.華中理工大學(xué)出版社.1996
3.《工業(yè)機(jī)械手設(shè)計(jì)》.李允文主編.機(jī)械工業(yè)出版社.1996
4.《機(jī)器人與控制技術(shù)》.孫迪生.王炎主編.機(jī)械工業(yè)出版社.1997
制定(修訂)人: 審核人: 批準(zhǔn)人:
修訂時(shí)間:2011年3月 審核時(shí)間:2011年3月 批準(zhǔn)時(shí)間:
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