《工业机器人技术基础》课程标准

工业机器人技术应用专业《工业机器人技术基础》课程标准一、前言（一）课程定位随着机械技术、电子技术、控制理论的快速发展，工业机器人从出现到现在的短短几年成为现代工业生产不可缺少的好帮手。在提高产品质量、加快产品更新促进制造业的精密化、增强产品的竞争力等方面发挥着越来越重要的作用。目前，工业机器人已广泛地应用于国民经济的各个领城。可以预见，在不久的将来机器人不但可以在矿山、深海等恶劣环境中代替自然人去工作，还可以渗透到人们日常生活的各个领城。因此，工业机器人技术成了广大工程技术人员迫切需要掌握的知识，“工业机器人”课程也是中顺和高职机电专业、电气专业、机械制造等专业的必修课程。本课程定位于工业机器人技术的初学者，从一个工业机器人技术的初学者的角度出发，合理安排知识点，并结合实例讲解，让学生在短时间内对工业机器人有一个系统的、全面的了解，具有对工业机器人操作的一些常识性了解。（二）设计思路根据培养应用技能型人才总目标，制订本专业教学计划，课程的教材配套，教学、实验、实训、课程设计大纲和指导书等教学文件齐全，近几年来引入了现代教学技术手段，已初步建设、形成了具有特色的全套课堂教学和实验教学课件。根据该课程的基本教学要求和特点，结合学时的安排，从教材的整体内容出发，有侧重地进行取舍，筛选出学生必须掌握的基本教学内容，较好地解决了教学中质量与数量的矛盾。通过本课程的学习，使学生了解工业机器人的概念及分类，工业机器人的发展过程，工业机器人的基本组成及技术参数，工业机器人的机械结构，工业机器人的传感技术，工业机器人的控制系统，工业机器人的驱动系统，工业机器人的指令基础及工业机器人的手动操作等相关的基础知识。让学生对工业机器人有一个总体的知识，也为学生搭建起工业机器人专业后续学习的知识框架，明确各知识点之间的联系，为进一步学习其它机器人课程打下良好基础。本课程旨在提高学生在机器人方面的综合理解，着重使学生掌握从事机器人加工类企业中机器人工作所必备的基础知识和基本技能，初步形成相应的知识体系。培养其知识分类，逻辑分析的学习能力，具备继续学习专业技术的能力；在本课程的学习中渗透思想道德和职业素养等方面的教育，使学生形成认真负责的工作态度和严谨的工作作风，为后续课程学习和职业生涯的发展奠定基础。本课程的教学活动主要为知识学习活动、辅以技能训练活动和知识测试活动三类，每类活动的设计根据课程目标关于知识、技能、态度的不同要求，设计不同的活动方式及载体。本课程总学时为36个课时。二、课程教学目标（一）知识教学目标1.了解机器人概念、分类及发展。2.理解工业机器人的基本组成及技术参数。3.掌握工业机器人的手部、手腕、手臂及机身的结构分类，结构特点。4.掌握工业机器人传感器的分类及要求。5.理解工业机器人的控制系统及其特点。6.掌握工业机器人的手动操作。7.掌握工业机器人的指令基础。(二)能力培养目标1.能在工业机器人本体辨别具体零部件归属哪个组成部分；能在技术文件或铭牌中找到对应的技术参数。2.能说出工业机器人的组成及技术参数；能根据各机器人的技术参数进行初步的，简单的选型。3.能判断工业机器人的手部、手腕、手臂及机身的结构分类；能根据既定的产品，初步完成手部结构的选型。4.能判断工业机器人的所用传感器的分类；能根据既定的产品，初步完成机器人，手爪及周边机构的传感器选型。5.能对工业机器人进行简单的手动操作。6.能对工业机器人进行简单的程序编撰。（三）情感培养目标1.形成规范操作与安全文明生产的意识，养成严谨的工作作风和良好的职业道德；2.养成团队配合进行分工协作意识，具备良好的人际沟通能力；3.能自觉爱护实训室机器设备；4.形成正确积极的就业观，具备敢于创新的意识。三、课程内容和要求项目课题任务课程内容与教学要求活动设计课时知识技能态度项目一工业机器人概述初识机器人工业机器人的概念、分类及发展1.1了解什么是机器人1.2让学生理解什么是工业机器人1.3让学生掌握工业机器人的分类1.4让学生了解工业机器人的发展1．能区分机器人与工业机器人2.能对工业机器人进行分类1.能参与课堂教学活动,探讨日常生活中有关机器人学习的问题,提高对专业的学习兴趣；2.养成勤于思考、善于学习新知识的态度与习惯1.教师组织学生讨论他们印象中的机器人；2.教师讲解机器人及工业机器人的概念、分类及发展；3.学生学习记忆知识点；4.学生观看视频，回答视频里出现的机器人或工业机器人的分类；2项目一工业机器人概述工业机器人的基本组成及技术参数1.3工业机器人的基本组成1.4工业机器人的技术参数1.能在工业机器人本体辨别具体零部件归属哪个组成部分2.能在技术文件或铭牌中找到对应的技术参数；3.能说出工业机器人的组成及技术参数4.能根据机器人的技术参数进行初步的，简单的选型1.能以良好的学习态度完成教学活动；2.能养成独立思考、吃苦耐劳的行为习惯；3、能自觉保持教室或实训场所的干净整洁；4.养成勤于思考、善于学习新知识的态度与习惯1.教师结合视频及机器人本身讲解工业机器人的基本组成及技术参数；2.学生观看视频，理解和记忆知识点2项目二工业机器人的机械结构工业机器人的手部结构2.1工业机器人的手部结构2.2工业机器人的手部结构分类2.3工业机器人的手部结构特点能区分不同手部的结构能根据既定的产品，初步完成手部结构的选型1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果；2.能以良好的学习态度完成教学活动；3.能自觉组织和管理1.教师结合视频及机器人手部讲解工业机器人的手部结构及分类特点；2.学生观看视频，理解和记忆知识点3.学生观看视频，回答视频里出现的工业机器人手部的分类；4.学生根据既定的情境，选择合适类型的手部结构2项目二工业机器人的机械结构工业机器人的手腕结构2.4工业机器人的手腕结构分类2.5工业机器人的手腕结构特点能区分不同手腕的结构1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果；2.能以良好的学习态度完成教学活动；3.能自觉组织和管理1.教师结合视频讲解工业机器人的手腕结构及分类特点；2.学生观看视频，理解和记忆知识点2项目二工业机器人的机械结构工业机器人的手臂结构2.6工业机器人的手臂结构分类2.7工业机器人的手臂结构特点能区分不同手臂的结构1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果；2.能以良好的学习态度完成教学活动；3.能自觉组织和管理1.教师结合视频讲解工业机器人的手臂结构及分类特点；2.学生观看视频，理解和记忆知识点2项目二工业机器人的机械结构工业机器人的机身结构2.8工业机器人的机身结构分类2.9工业机器人的机身结构特点能区分不同机身的结构1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果；2.能以良好的学习态度完成教学活动；3.能自觉组织和管理1.教师结合视频讲解工业机器人的机身结构及分类特点；2.学生观看视频，理解和记忆知识点2项目三工业机器人的传感技术工业机器人传感器的分类及要求3.1工业机器人传感器的分类3.2工业机器人传感器的要求及功能1.能区分不同类型的传感器；2.能根据既定的产品，初步完成机器人，手爪及周边机构的传感器选型1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果；2.能以良好的学习态度完成教学活动；3.能自觉组织和管理1.教师结合视频及传感器讲解工业机器人的传感器分类特点；2.学生观看视频，理解和记忆知识点3.学生观看视频，回答视频里出现的工业机器人传感器的分类；4.学生根据既定的情境，选择合适类型的传感器2项目三工业机器人的传感技术工业机器人的视觉3.3机器人视觉的组成3.4机器人视觉的工作过程3.5机器人视觉的应用能判断机器人视觉的组成部分能根据简述机器人视觉的工作过程能列举机器人视觉的应用1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果；2.能以良好的学习态度完成教学活动；3.能自觉组织和管理1.教师结合视频讲解工业机器人的视觉的组成部分及工作过程；2.学生观看视频，理解和记忆知识点3.学生观看视频，回答视频里工业机器人视觉的应用范围；2项目三工业机器人的传感技术工业机器人的触觉3.6工业机器人触觉传感器的分类3.7工业机器人触觉传感器的原理和作用能判断工业机器人触觉传感器的分类能明确工业机器人触觉传感器的作用及试用范围1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果2.能以良好的学习态度完成教学活动3.能自觉组织和管理4.能自觉清理场地卫生1.教师结合教材及课件讲解工业机器人触觉传感器的分类、原理及作用2.学生理解和记忆知识点3.学生根据所学知识点，回答工业机器人触觉传感器的作用及试用范围；2项目四工业机器人的控制系统与驱动系统工业机器人的控制系统4.1工业机器人控制系统的特点4.2工业机器人控制系统的主要功能4.3工业机器人控制方式4.4工业机器人控制系统的基本组成4.5工业机器人控制系统的分类4.6工业机器人控制系统结构1.能区分伺服控制及非伺服控制系统2.对控制系统的组成有大致的了解3.能区别控制系统类别1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果2.能以良好的学习态度完成教学活动3.能自觉组织和管理4.能自觉清理场地卫生1.教师结合教材及课件讲解工业机器人控制的分类、原理、作用、结构及组成2.学生理解和记忆知识点2项目四工业机器人的控制系统与驱动系统工业机器人的驱动系统4.7工业机器人驱动系统的分类4.8液压驱动系统的特点4.9气动驱动系统的特点4.10电机驱动系统的特点4.11电机驱动系统的组成1.能区分液压驱动、气动驱动、电机驱动2.对电机驱动系统的组成有大致的了解1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果2.能以良好的学习态度完成教学活动3.能自觉组织和管理4.能自觉清理场地卫生1.教师结合教材及课件讲解工业机器人控制的分类、原理、作用、结构及组成2.学生理解和记忆知识点2项目五机器人的指令基础运动指令5.1运动指令的类型及功能5.2运动指令的格式1.能编写单条运动指令2.能根据对应要求，选择正确的运动指令1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果2.能以良好的学习态度完成教学活动3.能自觉组织和管理4.能自觉清理场地卫生1.教师结合教材及课件讲解工业机器人运动指令的类型，格式及功能2.学生理解和记忆知识点2项目五机器人的指令基础寄存器指令5.3寄存器指令的类型及功能5.4寄存器指令的格式1.能编写单条寄存器指令2.能根据对应要求，选择正确的寄存器指令1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果2.能以良好的学习态度完成教学活动3.能自觉组织和管理4.能自觉清理场地卫生1.教师结合教材及课件讲解工业机器人寄存器指令的类型，格式及功能2.学生理解和记忆知识点2项目五机器人的指令基础输入/输出（I/O）指令条件指令5.5I/O指令的类型及功能5.6I/O指令的格式5.7条件指令的类型及功能5.8条件指令的格式1.能编写单条I/O指令2.能根据对应要求，选择正确的I/O指令3.能编写单条条件指令4.能根据对应要求，选择正确的条件指令1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果2.能以良好的学习态度完成教学活动3.能自觉组织和管理4.能自觉清理场地卫生1.教师结合教材及课件讲解工业机器人输入/输出（I/O）指令的类型，格式及功能2.学生理解和记忆知识点3.教师结合教材及课件讲解工业机器人条件指令的类型，格式及功能4.学生理解和记忆知识点2项目五机器人的指令基础等待指令流程控制指令5.9等待指令的类型及功能5.10等待指令的格式5.11流程控制指令的类型及功能5.12流程控制指令的格式1.能编写单条等待指令2.能根据对应要求，选择正确的等待指令3.能编写简单的流程控制指令4.能根据对应要求，选择正确的流程控制指令1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果2.能以良好的学习态度完成教学活动3.能自觉组织和管理4.能自觉清理场地卫生1.教师结合教材及课件讲解工业机器人等待指令的类型，格式及功能2.学生理解和记忆知识点3.教师结合教材及课件讲解工业机器人流程控制指令的类型，格式及功能4.学生理解和记忆知识点2项目五机器人的指令基础其他指令5.13机器人其他指令的类型及功能5.14机器人其他指令的格式1.能编写如用户工具指令，预读指令等机器人其他指令2.能根据对应要求，选择正确的指令1.能积极参与各种教学活动，分享活动成果2.能以良好的学习态度完成教学活动3.能自觉组织和管理4.能自觉清理场地卫生1.教师结合教材及课件讲解工业机器人寄其他指令的类型，格式及功能2.学生理解和记忆知识点1项目六机器人的手动操作机器人的手动操作6.1机器人的手动操作的操作方式；6.2使用示教器编辑简单的指令1.能对机器人进行简单的单轴操作2.能对机器人进行简单的线性操作（XYZ）3.能用示教器编辑简单的指令1.能以良好的学习态度完成教学活动2.能自觉组织和管理3.能自觉清理场地卫生1.教师结合讲解并示范机器的人手动操作，并指导学生进行操作2.学生根据所学知识及教师示范，在教师指导下进行手动操作1复习考试2机动2合计36四.实施建议（一）教材选用或编写1．参考教材及教学参考书选用：《工程应用虚拟仿真教程》叶晖等编著机械工业出版社2．教学方法和步骤：采用课堂教学+实践教学相结合的方法，按章节进行教学。3．考核方式：本课程主要考核理论和部分实践操作能力，考核采取笔试方式，学生按规定独立完成。（二）教学方法1.本课程适宜采用理论、实践一体化的教学方法。坚持理论联系实际，突出实际上机训练，切实保证技能训