机器人技术课程教学大纲

1、 机器人技术教学大纲课程性质专业任选课课程编号xx882021课程名称机器人技术适用专业电子信息工程先修课程单片机原理、自动控制原理、C语言等总学时 32 其中理论 16 学时，实验 16 学时学分数2一、课程简介机器人学是一门高度交叉的前沿学科，机器人技术是集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成，是一项综合性很强的新技术。通过该课程的学习，使得学生基本熟悉这门技术以及其发展状况，为今后从事光机电一体化与系统设计、制造的研究工作打下基础。二、课程教学目标通过本课程机器人技术的学习，学生应实现如下目标：知识目标：掌握机

2、器人机构设计、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。能力目标：培养学生综合运用所学基础理论和专业知识进行创新设计的能力。三、课程教学基本要求课前要求：本课程主要的先修课有线性代数、自动控制原理、C语言、运动控制基础、可编程控制器原理。本课程要求能够综合运用所学知识，来解决在机器人方面的有关问题。课中要求：1）了解机器人和机器人学的基本知识。2）理解机器人运动学的矩阵表示和位置的运动学方程。3）理解微分运动和雅克比矩阵的计算。4）. 了解常用的驱动器和驱动系统。5）. 了解常用的传感器。6）. 理解视觉系统的基础知识和常用图像处理技术；课后要求：1）、掌握工业机器人运动系统设计方法，具有进行

3、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；四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配序号教学模块知识点学时1机器人技术基础了解：工业机器人的发展及现状，结构原理及应用情况，中国研制机器人的情况，机器人技术的发展方向，机器人技术在诸多领域的应用，如军事、医疗、地质勘测等。2学时2机器人的结构设计了解：相关的参数含义及设置，机器人设计的基本原理，基本方法。掌握：机器人的基本结构组成。2学时3机器人的坐标系统了解：机器人的连杆参数。掌握： 机器人坐标的变换计算。2学时4机器人位置、速度运动学了解

4、：机器人速度和位置信息概念。掌握：运用机器人位置、速度运动学的知识，机器人位置运动方程的建立，机器人位置、速度运动方程的求解。2学时5机器人控制学了解：机器人控制学的相关概念及基本知识。掌握：如何控制机器人进行工作。2学时6工业机器人的环境感觉技术了解：机器人传感器的基础知识及常用传感器类型。掌握：机器人多传感器融合技术。2学时了解：感知分类及技术内容，光轴传感器，触觉技术、听觉技术、视觉技术。掌握：机器人配置感觉技术，适应环境的变化。2学时7机器人实例与发展了解：工业机器人系统实例，机器人在我国的发展。掌握：机器人具体应用的实例。2学时序号实验项目名称内容摘要实验学时实验类型开出要求1工业机

5、器人的安装与调试根据安装说明书对机器人套件进行安装调试2学时验证性必做2屏幕的动态显示实现通过编程，在机器人平台上实现屏幕的动态和静态显示。2学时验证性必做3驱动电机控制通过编程，在机器人平台上实现对驱动电机的有效控制。2学时验证性必做4模拟接口开发通过编程，对机器人平台上的模拟接口功能进行开发。2学时验证性必做5DO端口开发与使用通过编程，对机器人平台上的DO端口功能进行开发。2学时验证性必做6障碍探测功能开发与实现通过编程，使机器人具有障碍探测功能。2学时综合性必做7机器人运动控制通过编程，在机器人完成一些复杂的作业时，除了对机器人的运动起点和末端点有位置要求外，还要求机器人在运动过程中对

6、中间点的轨迹进行严格控制。2学时综合性必做8机器人的搬运装配实验通过编程，机器人搬运、装配。2学时综合性必做五、教学方法与策略本门课采用课堂教学与实验相结合，并辅之以课堂讨论。用于基本概念、理论分析及应用的课堂讲授约占总学时的50%。实验操作约占总学时的50%。本课程安排8次实验课，以便学生掌握基本实验技能。六、学生学习成效考核方式考核环节构成（均为100分制）评分依据占总成绩的比重考勤学习态度，能按时到课。10%实验按时出勤，按完整要求实现实验内容，实验报告。40%期末考试闭卷考试。50%七、选用教材 HYPERLINK /s/ref=dp_byline_sr_book_1?ie=UTF8&field-author=%E5%88%98%E6%9E%81%E5%B3%B0&search-alias=books 刘极峰编著，机器人技术基础，高等教育出版社，2013. 八、参考资料1郭洪红主编，工业机器人技术西安电子科技大学出版社2006. 2孟庆鑫，王晓东，机器人技术基础，哈尔滨工业大学出版社，2006.3谢存禧、张铁，机器人技术及其应用，机械工业出版社，2005.4 HYPERLINK /author/%D5%C5%C3%B5_1 t _blank 张玫编，机器人技术，机械工业出版社，2012. 5 HYPERLINK /s/ref=d