工业机器人 课程教学大纲

1、工业机器人 课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：机械设计制造及其自动化本科专业课程代码：19E00717学时分配：总学时30，讲授30赋予学分：2学分先修课程：线性代数、理论力学、机械原理、机械设计、控制工程基础、机械制造技术基础等后续课程：毕业综合训练等二、课程性质与任务本课程是机械设计制造及其自动化专业的专业选修课。通过本课程的学习，使学生能够掌握工业机器人的基础知识，了解和掌握工业机器人的结构形式、运动学分析、静力学分析、动力学分析方法等技术内容。培养学生成为具有多学科知识与技能的复合型人才。三、教学目的与要求掌握工业机器人的基本结构形式、运动学分析方法，动力学分析方法、控制等等技术

2、内容。在学完本课程之后，学生应做到：1. 掌握工业机器人运动系统设计方法，具有进行总体设计的能力；2.掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法； 3.掌握工业机器人常用的控制理论与方法，具有进行工业机器人控制系统设计的能力；4.了解工业机器人的新理论，新方法及发展趋向。四、教学内容与安排第1章 绪论（2学时）1.1 机器人概述1.2 机器人的分类1.3 工业机器人的组成与技术参数1.4 本书教学要求第2章 工业机器人机械系统设计(4学时)2.1 工业机器人总体设计2.2 驱动机构2.3 机身和臂部设计2.4 腕部设计2.5 手部设计2.6 行走机构设计第3章 工业机器人运动学(6学时)3

3、.1 概述3.2 物体在空间中的位姿描述3.3 齐次坐标与齐次坐标变换3.4 变换方程的建立3.5 RPY角与欧拉角3.6 机器人连杆D-H参数及其坐标变换3.7 建立机器人运动学方程实例3.8 机器人逆运动学第4章 工业机器人静力计算及动力学分析(6学时)4.1 速度雅可比矩阵与速度分析4.2 力雅可比矩阵与静力计算4.3 工业机器人动力学分析4.4 机器人动力学建模和仿真第5章 工业机器人控制(4学时)5.1 机器人控制系统与控制方式5.2 单关节机器人模型和控制5.3 基于关节坐标的控制5.4 基于作业空间的伺服控制5.5 机器人末端操作器的力/力矩控制5.6 工业机器人控制系统硬件设计

4、第6章 工业机器人感觉系统(3学时)6.1 工业机器人传感器概述6.2 位置和位移传感器6.3 速度传感器6.4 接近觉传感器6.5 触觉传感器6.6 工业机器人视觉技术6.7 其他外部传感器第7章 工业机器人轨迹规划与编程(3学时)7.1 工业机器人轨迹规划7.2 关节空间法7.3 直角坐标空间法7.4 轨迹的实时生成7.5 工业机器人编程7.6 工业机器人编程语言7.7 工业机器人离线编程第8章 工业机器人的应用(2学时)8.1 工业机器人的应用准则、步骤和安全实施规范8.2 焊接工业机器人系统及应用8.3 喷涂机器人系统组成及应用五、教学设备和设施多媒体教学设备。六、课程考核与评估以开卷考试进行期末考核。平时和作业总成绩的占总成绩的30%，开卷考试占70%。七、附录教学参考书：1. 叶晖，管小清. 工业机器人实操与应用技巧. 机械工业出版社，2010年2. 余任冲. 工业机器人. 电子工业出版社，2015年3. 叶晖. 工业机器人典型应用案例精析.机械工业出版社，2013年