4杨鹏翔《码垛》教学设计

1、码垛搬用（机器人技术应用）第二篇课题基本信息课题名称码垛搬用课程机器人技术授课形式新授课时间2020.5授课地点机器人应用创新中心课时数2学情分析本节课通过学习“码垛搬用”让学生初步学会机器人应用于实际生产 线操作业务。本节课是学生学习机器人模拟生产线操作的第一课，学生对 此的学习热情非常高涨。学生在校期间已经对机器人有所接触，但对机器 人的码垛与拆垛、特点和操作运行还不能深入理解， 处于一知半解的状态。 考虑这是学生学习能力的不同，所以教学内容选择了由繁到简的机器人操 作练习，旨在激发学生们的学习兴趣。教学内容本篇主要学习重点是会完成码拆垛台的拆装、能实现夹爪工具的拆装。 能实现I/O板配置

2、和信号创建、会使用 Ofs指令完成平行码垛、能完成 RelTool指令完成二花垛。教学目标设计1 .知识与技能目标：知道机器人的码垛与拆垛步骤、能根据机器人的操作 特点对其进行安装。2 .过程与方法目标： 会使用示教器完成码垛与拆垛。3 .职业与社会能力目标：通过操作机器人完成给定生产任务，进一步激发 学生学习兴趣和爱好、培养学生团队合作精神、归纳分析能力以及小组合作能力教学重点和难点重点：知道机器人码垛的操作特点对其进行安装难点：会使用示教器完成码垛与拆垛“三教”改革情况分析突破传统教学模式，借助信息技术，以学生实际为主体，以想要达到的 目标采用逆向教学设计，采取最佳教学策略，采用讲授、讨论

3、、任务驱动、 小组学习教学法进行进行课堂教学。教学环境与资源理实一体化教室、云课堂智慧职教（手机）教学流程图第一步：任务引入第二步：任务提出第三步：任务研究第四步：任务实施第五步：任务交流第六步：任务评价第七步：总结、布置作业课程思政元素点评学生所编写的指令时，对细致认真、考虑周到的学生提出表扬， 然后指出看似简单的小任务，也需要我们严谨认真、精益求精地去完成， 不放过任何细枝末节之处。而这也是将来成为大国工匠必须具备的精神。教学实施过程课前教学环节教师的活动学生的活动教学媒体（资源）设计意图、依据导 入引入：上节课我们学习了工业机器人典型 任务流程的设计方法，以此为基础，从这 节课开始我们将

4、由浅入深、循序渐进地操 作工业机器人完成一些典型任务。今天要 完成的任务是什么呢？（展示抓小木块的图片）大家看看图片中 的是什么？没错，我想大家都玩过抓小木 块吧，今天我们将进行更加高端的抓小木 块任务一一操作工业机器人抓码垛。做好学习新课的准备。多媒体引入 本节内 容。课中教学环节教师的活动学生的活动教学媒体（资源）设计意图、依据探索新知布置任务：请同学们四人才-组， 在仿真软件中选着要抓取的小木块的工具，然后操作工业机器人将抓取的小木块的工具由起始位置放置在规定的工作上。1、机器人抓取夹爪工具的步骤过渡语：相信大家对这一任务的流程并不陌生，思考并记录任 务。多媒体由任务驱动 法引出本课 内

5、容。因为我们在上节课中已经详细分析了任务流程，接卜来我们来复习一下。讲解：上述情景模拟中任务的流程。现在我们明确了工业机器人完成简单的工件抓取任务需要的动作步骤，那每一步动作要如何来实现呢？我们需要将它编程机器人能懂得 诒门 编程指令I.Offs指令例如：“ MoveLOffs(P10,100,50,0),v100,)；”该语句的含义为，在P10点基础上，按照当前的 Wobj坐标系方向，将 TCP移动到距离P10点X 轴偏差量为100mm Y轴偏差量为 50mm Z轴偏 差量为0的位置。2.RelTool 指令例如：RelTool(P10,100,50,0Rx:=30Ry:=-60Rz:=45

6、);该语句的含义为：在 P10点基础上， 按照当前的TCP坐标系方向，将当前的TCP沿X 轴偏移100mm Y轴偏移50mm Z轴偏移0, X 轴偏转30度，Y轴偏转-60度，Z轴偏转45度 的位置。我们明确了工业机器人简单抓取任务一一 机器人抓取小木块的动作流程，也学习了实现每 个机器人动作需要用到的指令，接下来就请问学们对照动作流程图，写出完整的机器人抓取小 木块程序，要求每一句程序之后，用文字标明该句程序的含义，编写程序过程中可以相互讨论。学生编写完程序后，点评、纠正学生的指令，然思考并学习 跟随教师复 习工业机器 人简单抓取 任务的流程。学生以四人 一组为单位 讨论分析，通 过多媒体展

7、 台展示。视频多媒体复习任务流 程，为后续 指令的学习 打好基础引导学生对 照任务流程 图编写任务 的完整指 令，然后点 评、纠正学 生的指令， 确保学生学 会指令的用 法和简单程 序的编程方 法。9讲授新后展不参考程序。(要编写两套工业机器人系统的程序)首先，将机器人移动到夹爪工具正上方，换取夹瓜工具。参考指令代码如下：Mcn eJ Offs I jz_P J O.U U.50). v4(J0h flue, tocdU,Move! jz_p!O, v20, fine, (oolO;Set HardChanae Start:WaitTinie 1;Mu t?L Offsijz_p 10,0.0

8、,200), vlOO, fine, looJO;在点评学生所编写的指令时，对细致认真、 考虑周到的学生提出表扬，然后指出看似简单的小任务，也需要我们严谨认真、精益求精地去完 成，不放过任何细枝末节之处。而这也是将来成 为大国工匠必须具备的精神。然后，示教机器人到平台 A抓取物料，如图所示。 参考指令代码如下：MoveJ wl_pl0. v400. fine» toolO;MoveL wl_p20. v20. fine. toolO:Set Grip;WaitTinie 1:MoveL wl_pl0t v50, fine, toolO;将抓取到的第一块物料搬运到平台 B,示教第一 块

9、物料在平台B放置位置。至此，第一块物料的 /垛任务完成。参考指令代码如下：视频于无形中融 入课程思政 元素，对学 生进行思政 教育。多媒体记录任务，然后 讨论，编写完整 的机器人抓码 垛程序。知视频1 小 ，加 诵彳rQ1111B思考并学习 跟随教师学 习机器人简 单抓取任务 程序编写方 法，做好笔 记。MoveJ Otfi; < md_p J 0n0 ,U,50), a-4(JO, fine, toe 10:MoYtLiudjjlO v20. liiiG luMO:Reset Grip;WfutTuiw 】：Move L <Jffc( md_p 10,0,0.50), v50.

10、tine. toolO;RelTool指令所使用的坐标系与机器人当前的 工具坐标系一致，因此需要使用当前的工具进行 TCP标定。采用右图所示的“ TCP和Z, X”的方 法进行TC刖定，并将该工具命名为 tooll 。在 本例中，所标定的工具坐标系的 X方向与基坐标 的Y方向相同，工具坐标系的Z方向与基坐标的 Z方向相反。IJjgl IY小结今天的课程进行到这里也就接近了 尾声，在今天的课程中，我们学习了工业 机器人简单抓取任务-机器人抓码垛：一、机器人抓码垛任务流程二、机器人抓码垛任务指令三、机器人抓码垛程序编写方法学生归纳总结多媒体总结本课内 容，培养学 生善于总结 反思的学习 习惯。作业

11、及课后拓展教学环节教师的活动学生的活动教学 媒体（资 源）设计意图、依据请同学们在以下认真完善自己的机器人抓码垛程序，为卜.节课实操练习做好准备。机器人携带火爪工具，将平台A中的 原料，按照图所示的摆放规则堆放到思考并练习（通过本通过拓展划、节让学生更加熟拓展码垛平台B上。节课所学习研垛与 拆垛完成拓展练习多媒体练的掌握机器人的码垛与拆双花垛）垛的相关知识点。板书设计三、码垛与拆垛1、完成码拆垛台的拆装。2、能实现夹爪工具的拆装3、能实现I/O板配置和信号创建4、会使用Ofs指令完成平行码垛。5、能完成RelTool指令完成三花垛教学效果反思信息化手段应用情况及特色1 .利用微信APP#送预习作业，学生可以及时收到 任务进彳了预习；2 .学生通多白板展示台展示自己的三维模型设计， 可以有效提高学生的学习兴趣和积极性