工业机器人技术教学大纲

工业机器人技术教学大纲IndustrialRobotTechniques一、课程基本信息学时：24学分：1.5考核方式：考查，平时成绩占总成绩的30%。中文简介：工业机器人是一门高度交叉的前沿学科，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、教学目的与要求《工业机器人》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业选修课，本课程主要研究机器人的性能分析与控制方法。通过本课程的学习，可使学生掌握工业机器人运动学、工业机器人静力及动力学分析、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。其主要任务是培养学生：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。本课程以机器人为研究对象，以工业机器人为重点。学完本课程应达到以下基本要求：1、了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识。2、了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。3、了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构等。4、了解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。5、了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。6、了解工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点。7、对操纵型机器人、智能机器人有一般的了解。三、教学法与手段课堂讲授、课堂讨论和课后练习结合。教学内容及目标教学内容教学目标学时分配第一章绪论21、工业机器人的定义、应用领域与发展；了解2、工业机器人的组成、分类及技术参数。了解重点与难点：工业机器人的组成、分类及技术参数。衡量学习是否达到目标的标准:了解工业机器人的定义.应用领域与发展方向.第二章工业机器人运动学41.工业机器人坐标表示方法，齐次坐标变换掌握2.工业机器人连杆参数及其齐次变换矩阵掌握3.工业机器人运动学方程及其推导过程掌握重点与难点：齐次坐标及齐次变换.衡量学习是否达到目标的标准:通过课后习题作业来了解课堂学习情况。第三章工业机器人静力计算及动力学分析41.工业机器人速度雅可比；掌握2.工业机器人静力计算；掌握3.工业机器人动力学分析；掌握重点与难点：工业机器人运动学方程。衡量学习是否达到目标的标准:通过课后习题作业来了解课堂学习情况。第四章工业机器人机械系统设计41.工业机器人总体设计掌握2.传动部件.臂部.手腕.手部.机身设计掌握3.行走机构设计。掌握重点与难点：工业机器人总体设计过程,传动部件.臂部.手腕.手部.机身的设计方法.衡量学习是否达到目标的标准:通过课后习题作业来了解课堂学习情况。第五章工业机器人控制61.机器人控制的特点及分类掌握2.工业机器人位置控制掌握3.工业机器人力控制掌握4.了解工业机器人的轨迹规划方法；掌握5.了解工业机器人的编程方法。掌握重点与难点：工业机器人控制的特点及分类,工业机器人位置控制.轨迹规划方法,工业机器人力控制方法。衡量学习是否达到目标的标准:通过课后习题作业来了解课堂学习情况。第六章工业机器人应用实例41.典型机器人的应用案例；了解2.工业机器人的最新研究和应用动态。了解重点与难点：典型机器人的应用案例，学习其基本原理和设计方法,了解工业机器人的最新研究和应用现状，了解其发展趋势。衡量学习是否达到目标的标准:通过课后习题作业来了解课堂学习情况。24五、推荐教材和教学参考资源1.吴振彪，王正家主编，工业机器人（第二版），华中科技大学出版社,20162.郭洪红，工业机器人技术，西安电子科技大学出版社，20153.谢存禧.张铁，机器人技术及其应用，机械工业