《工业机器人技术及应用》 课程标准、习题答案 陈乾

《工业机器人技术及应用》课程教学标准《工业机器人技术及应用》课程标准学分数：4总学时数：64适用专业：机电一体化、电气自动化、工业机器人开设学期：XX教学环境：多媒体教室、工业机器人综合实训平台学历层次：专科课程性质和课程定位1、课程性质《工业机器人技术及应用》是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容，其目的是使学生了解工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解，培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。2、课程任务本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点，注重培养学生的专业思维能力。重点通过对主流工业机器人产品的讲解，使学生对当前工业机器人的技术现状有较为全面的了解，对工业机器人技术的发展趋势有一个明确的认识，为学生进入社会做前导，把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力，通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。二、课程培养目标（一）知识目标1）了解机器人名称的来源、机器人三定律、国内外对机器人的定义。2）了解国内外工业机器人的发展、世界知名工业机器人品牌、中国知名工业机器人品牌。3）了解工业机器人按应用环境分类、按技术等级分类、按驱动方式分类、按坐标系统分类。4）掌握六轴多关节机器人的结构、水平关节机器人的结构、并联机器人的结构、工业机器人本体的线路连接。5）了解工业机器人控制器的结构、基本功能、分类、基础操作。6）掌握工业机器人示教器的基本功能、按键作用。7）了解工业机器人主要技术指标、选型基础。8）了解焊接机器人、喷涂机器人、码垛机器人、搬运机器人、装配机器人。9）了解机器人仿真系统、RobotStudio软件的基本操作。10）了解机器人常用的程序数据、存储类型。（二）职业技能目标1）掌握工业机器人本体与控制柜的线路连接。2）掌握机器人示教器的语言设置、使能器按钮的正确使用。3）掌握工业机器人仿真工作站的建立。4）掌握工业机器人的手动操作。5）掌握工业机器人程序的建立与调试。6）掌握工业机器人工具坐标、工件坐标的创建。7）掌握工业机器人常用指令。（三）职业素养目标1）具备良好的职业素养、团队精神与协作能力。2）具有一定的岗位意识及岗位适应能力。3）具备资料查找、自主学习、整理文档能力。4）具备良好的安全保护意识，处理现场问题的能力。5）具备耐心、细心、专心的自我提高能力。三、课程的教学设计思想本课程系统地介绍了机器人设计、控制、编程和使用的理论基础和技术要点，包括工业机器人的一般概论，机器人运动学，静力/动力学分析，工业机器人机械系统设计，工业机器人的控制和工业机器人的应用等内容。通过课程学习，使学生掌握工业机器人的基本原理、基础知识，对工业机器人机械系统的总体设计方法有初步了解。课程实施意见设计思路1.课程介绍通过本门课程学习，应使学生掌握机器人的硬件部分和基本背景知识，了解工业机器人的工作原理，能够对工业机器人应用场景进行选型。提高学生分析问题和解决问题的能力。1）工业机器人概述2）工业机器人的本体机械结构和运动3）工业机器人及操作应用4）职业发展规划2.对接培养的岗位能力1）知道工业机器人的由来和发展、定义。2）掌握工业机器人的组成及示教。3）掌握工作环境的选型。4）掌握自主学习，解决现场故障的能力（二）课程大纲和时间安排课程名称工业机器人技术及应用任课教师授课专业工业机器人行课学时64教材名称《工业机器人技术及应用》主编出版时间课次理论学时数实训学时数教学目标教学内容课外作业2工业4.0与智能制造1、掌握工业4.0的含义及特点。2、掌握工业4.0的九大技术支柱。3、掌握智能制造的含义。完成课堂布置的作业2认识机器人1、了解机器人名称的来源。2、了解机器人三定律。3、了解国内外对机器人的定义。列举生活中出现得机器人2国内外工业机器人的发展与品牌1、了解国内外工业机器的发展。2、了解世界知名工业机器人品牌。3、了解中国知名工业机器人品牌。2工业机器人的分类1、了解工业机器人按应用环境分类。2、了解工业机器人按技术等级分类。3、了解工业机器人按驱动方式分类。4、了解工业机器人按坐标系统分类。22工业机器人本体1、掌握六轴多关节机器人的结构。2、掌握水平关节机器人的结构。3、掌握并联机器人的结构。4、掌握工业机器人本体的线路连接。完成拓展习题2工业机器人控制系统了解工业机器人控制器的结构。了解工业机器人控制器的基本功能。了解工业机器人控制器的分类。了解工业机器人控制器的基础操作。完成拓展习题12工业机器人示教器掌握工业机器人示教器的基本功能。2、掌握工业机器人示教器的按键作用。3、掌握机器人示教器的语言设置。4、能正确使用示教器使能器按钮。完成拓展习题2工业机器人技术参数与选型1、了解工业机器人主要技术指标。2、了解工业机器人的选型基础。完成拓展习题2焊接机器人1、了解焊接与焊接机器人的含义。2、了解各类焊接机器人其区别与应用。3、了解焊接机器人的系统组成。完成拓展习题2喷涂机器人1、了解喷涂与喷涂机器人的含义。2、了解喷涂机器人的系统组成及结构。3、掌握喷涂机器人的组成和结构。完成拓展习题2码垛机器人1、了解码垛与码垛机器人的含义。2、了解码垛机器人对比人工码垛的优点。3、了解码垛机器人的系统组成4、认知码垛机器人的组成和结构。5、简单认知码垛机器人工作站。完成拓展习题2搬运机器人1、了解搬运与搬运机器人的含义。2、了解搬运机器人系统组成。3、了解搬运机器人周边设备。4、认知搬运机器人的组成和结构。5、简单认知搬运机器人工作站。完成拓展习题2装配机器人1、了解装配与装配机器人的含义。2、了解装配机器人的系统组成。3、认知装配机器人的组成和结构。4、简单认知装配机器人工作站完成拓展习题24机器人仿真系统1、了解什么是机器人仿真技术。2、了解RobotStudio软件功能3、了解RobotStudio软件界面。4、学会安装RobotStudio软件。5、学会RobotStudio软件的授权操作方法。完成拓展习题24机器人仿真工作站的建立了解机器人仿真工作站与机器人系统。了解RobotStudio软件的基本操作。3、掌握建立机器人仿真工作站的步骤。4、掌握导入机器人。5、掌握添加、安装机器人的工具。6、掌握简单工业机器人工作站的创建。7、掌握工业机器人系统的建立。完成工业机器人系统的建立主要有哪些步骤需要掌握24机器人手动操作1、了解机器人的坐标系。2、了解机器人每种坐标系的区别。3、掌握机器人单轴运动的操作方法。4、掌握机器人线性运动的操作方法。5、掌握机器人重定位运动的操作方法。完成拓展习题24机器人程序建立1、了解机器人常用的程序数据。2、了解机器人程序数据的存储类型。3、了解机器人程序任务、程序模块、例行程序之间的关系。4、掌握建立机器人程序数据的操作步骤。5、掌握建立机器人程序的操作步骤。完成拓展习题24机器人轨迹编程1、了解机器人轨迹类编程应用场合。2、学会建立机器人工具坐标。3、学会建立机器人工件坐标。4、掌握机器人运动指令。5、掌握手动调试机器人程序的步骤。完成拓展习题24机器人搬运工作站编程1、学会建立机器人有效载荷数据。2、掌握机器人常用指令。3、掌握机器人搬运的特点及编程方法。4、掌握机器人自动运行程序的步骤。独立完成搬运编程习题1工业机器人应用岗位与发展前景1、了解工业机器人应用人才市场。2、了解工业机器人应用岗位。3、了解工业机器人专业人才职业规划。根据自身情况书写一份职业生涯规划书主要参考《工业机器人技术及应用》（三）课程实施方案1、教学内容与目标任务一工业4.0与智能制造任务目标：1、知识目标（1）掌握工业4.0的含义及特点。（2）掌握工业4.0的九大技术支柱。（3）掌握智能制造的含义。2、素质目标（1）培养与时俱进的工业发展意识。（2）保持对中国智能制造发展的关注。教学内容：1）工业4.0概述2）工业4.0的概念任务二认识机器人任务目标：1、知识目标（1）了解机器人名称的来源。（2）了解机器人三定律。（3）了解国内外对机器人的定义。2、素质目标（1）养成对科技发展探索的意识。（2）形成不断学习持续进步的习惯。教学内容：1）机器人名称的来源2）机器人三大定律3）国内对机器人的定义4）国外对机器人的定义任务三国内外工业机器人的发展与品牌任务目标：1、知识目标（1）了解国内外工业机器的发展。（2）了解世界知名工业机器人品牌。（3）了解中国知名工业机器人品牌。2、素质目标（1）关注国内外工业机器人行业的高速发展。（2）保持对工业机器人学习的兴趣。（3）培养重视差距、迎难而上的精神。教学内容：国外工业机器人的发展国内工业机器人的发展世界知名工业机器人品牌中国知名工业机器人品牌任务四工业机器人的分类任务目标：1、知识目标（1）了解工业机器人按应用环境分类。（2）了解工业机器人按技术等级分类。（3）了解工业机器人按驱动方式分类。（4）了解工业机器人按坐标系统分类。2、素质目标（1）认识差异、感受各种工业机器人的不同。（2）能与其他人合作完成工业机器人学习资料查找，养成团队合作的精神。（3）培养学习的主观能动性，保持对工业机器人学习的兴趣。教学内容：按应用环境分类按技术等级分类按驱动方式分类按坐标系统分类任务五工业机器人本体任务目标：1、知识目标（1）掌握六轴多关节机器人的结构。（2）掌握水平关节机器人的结构。（3）掌握并联机器人的结构。（4）掌握工业机器人本体的线路连接。2、技能目标（1）掌握六轴、四轴、并联机器人的本体结构。（2）掌握工业机器人本体与控制柜的线路连接。2、素质目标（1）了解减速机的生产工艺，提高精益求精的工匠精神。（2）了解国内伺服电机与国外先进品牌的差距，提高科技创新的精神。教学内容：六轴多关节机器人水平关节机器人并联机器人机器人本体与控制柜之间需要连接三条电缆及连接任务六工业机器人控制系统任务目标:1、知识目标（1）了解工业机器人控制器的结构。（2）了解工业机器人控制器的基本功能。（3）了解工业机器人控制器的分类。（4）了解工业机器人控制器的基础操作。2、技能目标（1）掌握机器人控制器的结构、基本功能及分类。（2）掌握工业机器人控制柜与工业机器人本体的线路连接。（3）掌握机器人控制器的上电开机及手、自动的调节。（4）掌握机器人控制柜I/O板的分布。3、素质目标（1）认识工业机器人控制系统的重要性。（2）了解国内控制系统与国外先进品牌的差距，提高科技创新的精神。教学内容：1）资料取样应用2）事件登录应用教学内容：1)工业机器人控制器的结构2)工业机器人控制器分类3)机器人本体与控制柜之间需要连接三条电缆及连接4)工业机器人控制器的基础操作5)工业机器人控制器的基本功能任务七工业机器人示教器任务目标:1、知识目标（1）掌握工业机器人示教器的基本功能。（2）掌握工业机器人示教器的按键作用。2、技能目标（1）掌握机器人示教器的语言设置。（2）能正确使用示教器使能器按钮。3、素质目标（1）重视工业机器人基础内容的掌握。（2）培养底层逻辑思维意识。教学内容：1）工业机器人示教器的基本功能任务八工业机器人技术参数与选型任务目标:1、知识目标（1）了解工业机器人主要技术指标。（2）了解工业机器人的选型基础。2、素质目标（1）认识工业机器人技术指标的重要性。（2）培养对工业机器人的选型能力。教学内容：1）工业机器人五大技术指标2）工业机器人的选型任务九焊接机器人任务目标1、知识目标（1）了解焊接与焊接机器人的含义。（2）了解各类焊接机器人其区别与应用。（3）了解焊接机器人的系统组成。2、技能目标（1）认知焊接机器人的组成和结构。（2）简单认知焊接机器人工作站。3、素质目标（1）与他人合作查阅焊接机器人相关资料，养成良好的团队精神。（2）在焊接机器人工作站认知中，养成对工作区：“5S”认知态度。教学内容：焊接与焊接机器人焊接机器人的系统组成任务十喷涂机器人任务目标1、知识目标（1）了解喷涂与喷涂机器人的含义。（2）了解喷涂机器人的系统组成及结构。2、技能目标（1）掌握喷涂机器人的组成和结构。3、素质目标（1）与他人合作查阅喷涂机器人相关资料，养成良好的团队精神。（2）在喷涂机器人工作站认知中，养成对工作区：“5S”认知态度。教学内容：1)喷涂与喷涂机器人的概念2)喷涂机器人的分类3)喷涂机器人系统组成任务十一码垛机器人任务目标1、知识目标（1）了解码垛与码垛机器人的含义。（2）了解码垛机器人对比人工码垛的优点。（3）了解码垛机器人的系统组成。2、技能目标（1）认知码垛机器人的组成和结构。（2）简单认知码垛机器人工作站。3、素质目标（1）与他人合作查阅码垛机器人相关资料，养成良好的团队精神。（2）在码垛机器人工作站认知中，养成对工作区“7S”认知态度。教学内容：1)码垛与码垛机器人2)码垛机器人的系统集成3)码垛机器人仿真工作站任务十二搬运机器人任务目标1、知识目标（1）了解搬运与搬运机器人的含义。（2）了解搬运机器人系统组成。（3）了解搬运机器人周边设备。2、技能目标（1）认知搬运机器人的组成和结构。（2）简单认知搬运机器人工作站。3、素质目标（1）与他人合作查阅搬运机器人相关资料，养成良好的团队精神。（2）在搬运机器人工作站认知中，养成对工作区“7S”认知态度。教学内容：1)搬运与搬运机器人的含义2)搬运机器人系统组成3)搬运机器人周边设备任务十三装配机器人任务目标1、知识目标（1）了解装配与装配机器人的含义。（2）了解装配机器人的系统组成。2、技能目标（1）认知装配机器人的组成和结构。（2）简单认知装配机器人工作站。3、素质目标（1）与他人合作查阅装配机器人相关资料，养成良好的团队精神。（2）在装配机器人工作站认知中，养成对工作区“7S”认知态度。教学内容：1)装配与装配机器人2)装配机器人的系统组成任务十四机器人仿真系统任务目标1、知识目标（1）了解什么是机器人仿真技术。（2）了解RobotStudio软件功能。（3）了解RobotStudio软件界面。2、技能目标（1）学会安装RobotStudio软件。（2）学会RobotStudio软件的授权操作方法。3、素质目标（1）重视对机器人软件的认识与学习。（2）培养对软件的应用能力。教学内容：机器人仿真技术RobotStudio软件功能RobotStudio软件的安装关于RobotsStudio的授权RobotsStudio软件界面任务十五机器人仿真工作站的建立任务目标1、知识目标（1）了解机器人仿真工作站与机器人系统。（2）了解RobotStudio软件的基本操作。2、技能目标（1）掌握建立机器人仿真工作站的步骤。（2）掌握导入机器人。（3）掌握添加、安装机器人的工具。（4）掌握简单工业机器人工作站的创建。（5）掌握工业机器人系统的建立。3、素质目标（1）重视对机器人软件的认识与学习。（2）培养对软件的应用能力。教学内容：1）RobotStudio软件建立机器人仿真工作站2）导入机器人3）添加、安装机器人工具4）摆放机器人周边模型5）完成工作站的建立6）机器人系统的建立任务十六机器人手动操作任务目标1、知识目标（1）了解机器人的坐标系。（2）了解机器人每种坐标系的区别。2、技能目标（1）掌握机器人单轴运动的操作方法。（2）掌握机器人线性运动的操作方法。（3）掌握机器人重定位运动的操作方法。3、素质目标（1）培养实际动手操作能力。（2）认识理论与实际相结合的重要性。教学内容：1）单轴运动的手动操作2）线性运动的手动操作3）重定位运动的手动操作任务十七机器人程序建立任务目标1、知识目标（1）了解机器人常用的程序数据。（2）了解机器人程序数据的存储类型。（3）了解机器人程序任务、程序模块、例行程序之间的关系。2、技能目标（1）掌握建立机器人程序数据的操作步骤。（2）掌握建立机器人程序的操作步骤。3、素质目标（1）夯实机器人编程的基础知识。（2）培养逻辑思维能力。教学内容：1）建立程序数据2）程序数据的类型与分类3）建立机器人主程序任务十八机器人轨迹编程一、任务目标1、知识目标（1）了解机器人轨迹类编程应用场合。2、技能目标（1）学会建立机器人工具坐标。（2）学会建立机器人工件坐标。（3）掌握机器人运动指令。（4）掌握手动调试机器人程序的步骤。3、素质目标（1）培养实际动手操作能力。（2）培养机器人基础编程思维。教学内容：1）工作站解包2）创建工具坐标数据tooldata3）创建工件坐标wobjdata4）掌握常用的运动指令5）编写程序6）调试程序任务十九机器人搬运工作站编程任务目标1、知识目标（1）了解机器人搬运的应用场合。（2）了解机器人搬运的技术要求。2、技能目标（1）学会建立机器人有效载荷数据。（2）掌握机器人常用指令。（3）掌握机器人搬运的特点及编程方法。（4）掌握机器人自动运行程序的步骤。3、素质目标（1）培养实际动手操作能力。（2）培养机器人编程能力。教学内容：1）信号参数配置2）创建有效载荷数据loaddata3）常用指令介绍任务二十工业机器人应用岗位与发展前景任务目标1、知识目标（1）了解工业机器人应用人才市场。（2）了解工业机器人应用岗位。（3）了解工业机器人专业人才职业规划。2、素质目标（1）保持对工业机器人行业发展的关注。（2）培养工业机器人专业人才职业素质。教学内容：1)工业机器人应用人才市场2)影响工业机器人工程师薪酬的因素分析3)工业机器人应用岗位4)工业机器人专业人才职业规划5)工业机器人专业职业规划书写大纲6)工业机器人专业职业规划书写要求2、主要教学方式结合PPT课件讲授、教学视频观看、教师示范操作等教学手段，要求学生按任务、分项目，根据教学目标要求反复进行操作训练。同时根据课程内容实施案例教学，理论与实践融为一体，建立“教”“学”“做”互动。任务完成之后，要求学员按期完成实训报告，编制相关文档进行实训总结，加深理解课程内容和操作经验等。3、重点与难点教学重点机器人手动操作机器人轨迹编程机器人搬运工作站编程程序数据教学难点1）知识点琐碎，需要勤加练习；2）机器人程序与程序数据能否相互配合；3）涉及到其它设备的综合设计所产生的的各类问题；4）各种报错内容分析与解决。课程考核（一）考核方式（课程考核的形式）课程考核包含：平时考勤率、平时作业成绩、平时实训成绩、实训报告成绩、期末理论考核成绩、期末实操考核成绩六部分组成，建立模块化的课程考核评价方式，实行百分制计量成绩，具体考核方式和成绩评定可以参考下表。工业机器人技术及应用考核与评价方式及成绩比例考核内容平时考勤率平时作业成绩平时实训成绩实训报告成绩期末理论考核成绩期末实操考核成绩占比10%10%20%10%20%30%考核标准（各部分成绩所占比重和试题题型分布及分数分布）考核方式考核内容备注平时考勤（10分）以学生平时出勤为依据进行计量考核。日常考核平时作业（10分）以学生完成布置作业为依据进行计量考核。平时实训（20分）要求完成每次实训的任务，做到每个实训任务按要求进行现场考核，根据考核成绩进行计量考核。实训报告（10分）要求在实训任务完成的基础上，作好实训分析，做到报告规范完整。并从实训目的清晰，实训要求明确，实训条件到位，实训结论正确，实训体会深刻等方面进行计量考核。理论考核（20分）理论考试总分100分，包括填空题（30分）、选择题（15分）、判断题（20分）、简答题（15分）、设计题（20分）。期末考核实操考核（30分）实操考试为一项综合实训，故障处理、本体线路连接是否正确等方面的考量期末考核六、教学基本条件（一）教学团队基本要求（课程所需教师团队基本要求，教师专业背景和能力要求等）该课程是一门动手操作能力要求较高的课程，对实训教学案例课程设计和课程教学实施授课教员的自动化控制实践技能要求较高，主要要求如下：1）良好的职业和个人素养，具有团队精神，责任感强；2）具备在自动化企业生产现场技术岗位的实际工作能力和经验；3）具备熟练的工业机器人编程操作能力；4）熟悉当今主流工业机器人品牌，能够熟练地运用各类型触摸屏软件；5）具备开发课程的能力和从事实训教学过程分析的能力；6）具备较强指导和解决学员在训练中出现问题的能力和经验。（二）教学资源基本要求和建设建议（包括教材、指导书、参考书，媒体资源、校内外实训基地等各类教学资源的使用和建设）1）教学设施与设备需使用的主要设备有：工业机器人综合应用实训平台，该平台配备有ABB机器人、威纶通触摸屏、三菱PLC、变频、电控、伺服、气动、传感器等器件，可实现工业领域中绝大多数操作。2）使用的教材由于工业机器人领域适合高职高专的教材较少，因此采用自编的校本教材《工业机器人技术及应用》。3）其他建设与多家学校和市场上大中型自动化企业紧密合作，可提供岗位众多的实习领域与机会，从而学以致用，加深学员对工业自动化控制行业的理解。七、其他说明1、对教学过程的要求对教学全程的有效管理是确保教学质量的必要措施，对课前准备、教学实施等教学过程管理的主要要求如下：1）选配主讲教师和实训指导教师（教员学员配比1:20-30）；2）选用好适用教材《工业机器人技术及应用》；3）落实好教学资源（多媒体课件，项目案例等）；4）落实好实训条件（工业机器人综合应用实训平台）；5）编制好学生学习卡（依据工业机器人技术及应用实训大纲）；6）确定课后练习（依据工业机器人技术及应用书本教材与练习题库）；7）确定实训报告内容（对工业机器人综合应用进行技术总结分析和评价）；8）实训教学坚持理论实训融通合一，由项目主导，任务驱动，教做学一体化；9）实训内容对接智能制造应用企业岗位需求，用什么学什么，贴近生产；10）实训教师由企业工程师用实战经验授课，边实操边学习，现场体验，个性化定制。编制人：审核人：《工业机器人技术及应用》课后习题-参考答案任务一工业4.0与智能制造一、填空题1、智能制造、互联网+制造2、生产方式智能化、产品智能化、管理智能化3、智能机器人、人类专家二、选择题1、D2、A三、问答题1、答：工业1.0是以蒸汽机为标志，用蒸汽动力驱动机器取代人力，从此手工业从农业分离出来，正式进化为工业。工业2.0是以电力的广泛应用为标志，用电力驱动机器取代蒸汽动力，从此零部件生产与产品装配实现分工，工业进入大规模生产时代。工业3.0是以PLC（可编程逻辑控制器）和PC（电子计算机）的应用为标志，从此机器不但接管了人的大部分体力劳动，同时也接管了一部分脑力劳动，工业生产能力也自此超越了人类的消费能力，人类进入了产能过剩时代。工业4.0是以智能制造为主导，运用信息物理系统，实现生产方式的现代化。2、答：工业互联网、工业云计算、工业大数据、工业机器人、3D打印、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实、人工智能。3、答：互联、数据、集成、创新、转型。4、答：在信息时代中国应把握住这次发展时机，在“互联网+”和大数据的驱动下，实现“中国制造”向“中国智造”的转型。任务二认识机器人一、填空题1、《罗萨姆的万能机器人》、Robot2、移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性。二、问答题1、答：（1）机器人不得伤害人类，且确保人类不受伤害；（2）在不违背第一法则的前提下，机器人必须服从人类的命令；（3）在不违背第一及第二法则的前提下，机器人必须保护自己。2、答：“机器人三定律”的目的是为了保护人类不受伤害。任务三国内外工业机器人的发展与品牌填空题1、ABB、库卡、发那科、安川2、机器人、集成视觉系统3、洁净（真空）机器人、特种机器人二、问答题1、答：经历了三个发展阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期，90年代的实用化期。2、答：ABB、库卡、发那科、安川。任务四工业机器人的分类一、填空题1、工业机器人、特种机器人2、多关节机械手3、示教再现型、感知型、智能工业机器人4、点位控制型、连续控制型二、选择题1、B2、C3、D4、B三、判断题1、√2、√3、×4、×四、问答题1、答：工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，包括焊接机器人、搬运机器人、装配机器人、处理机器人、喷涂机器人等。2、答：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。3、答：（1）能高强度地、持久地在各种生产和工作环境中从事单调重复的劳动；（2）对工作环境有很强的适应能力，能代替人在有害和危险场所工作；（3）动作准确性高，可保证产品质量的稳定性；（4）具有很广泛的通用性和独特的柔性，比一般自动化设备有更广的用途，既能满足大批量生产的需要，也可以灵活、迅速地实现多品种、小批量的生产；（5）能显著地提高生产率和大幅度降低产品成本。4、答：可分为直角坐标机器人、柱面坐标机器人和关节型机器人等类型。任务五工业机器人本体一、填空题1、谐波发生器、柔性齿轮和刚性齿轮2、机座、大臂、小臂、电机二、选择题1、C2、B三、问答题1、答：（1）不易有动态误差，无累积误差，精度较高。（2）运动惯性小。（3）结构紧凑稳定，输出轴大部份承受轴向应力，机器刚性高，承载能力大。（4）为热对称性结构设计，热变形量较小。（5）在位置求解上，串联机构正解容易，反解困难，而并联机构正解困难，反解容易。（6）工作空间较小。（7）驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好。（8）完全对称的并联机构具有较好的各向同性。根据这些特点，并联机器人在需要高刚度、高精度、大荷重、工作空间精简的领域内得到了广泛应用，尤其在拾取分拣领域。2、答：体积小，抗冲击力强，扭矩大，定位精度高，振动小，减速比大任务六工业机器人控制系统一、填空题1、电机通电/复位按钮2、计算机模块、电机驱动单元模块、机箱控制模块二、问答题1、答：记忆功能、示教功能、与外围设备联系功能、坐标设置功能、人机接口、传感器接口、位置伺服功能、故障诊断安全保护功能。2、答：工业机器人控制器由计算机硬件、软件和一些专用电路构成。任务七工业机器人示教器一、填空题1、连接机器人控制系统、手动操作机器人、编辑和运行程序、参数配置及监控2、硬件、软件3、按下一半、完全松开、完全按下二、问答题1、答：可编程按键、机械单元选择按键、动作模式切换按键、动作模式切换按键、增量开关按键、步退执行按键、START（启动）按键、步进执行按键、STOP（停止）按键。2、答：（1）小心搬运。切勿摔打、抛掷或用力撞击示教器。这样会导致破损或故障。如果示教器受到撞击，务必要验证并确认其安全功能（使能器按钮和急停按钮）工作正常且未损坏。（2）设备不使用时，请将其置放于立式壁架上存放，防止意外脱落。使用和存放示教器时始终要确保电缆不会将人绊倒。（3）切勿使用锋利的物体（例如螺丝刀或笔尖）操作触摸屏。这样可能会损坏触摸屏。请使用手指或触摸笔操作触摸屏。（4）定期清洁触摸屏。灰尘和小颗粒可能会挡住触摸屏造成故障。切勿使用溶剂、洗涤剂或擦洗海绵清洁触摸屏。请使用软布蘸少量水或中性清洁剂进行清洁。（5）没有连接USB设备时务必盖上USB端口的保护盖。如果端口暴露到灰尘中，那么它会中断或发生故障。任务八工业机器人技术参数与选型一、选择题1、A2、B二、问答题1、答：自由度、额定负载、重复定位精度、工作范围和最大工作速度、机器人的控制方式、驱动方式、安装方式、存储容量、自诊断及自保护、安全保障等功能。任务九焊接机器人一、填空题1、机器人、焊枪、送丝机构2、机器人、焊接设备二、判断题1、√2、√三、问答题1、答：机器人、焊机、焊枪、送丝机构、保护气瓶、焊丝、清枪剪丝系统等。机器人由机器人本体和控制柜（硬件及软件）组成；焊机是一种为焊接提供一定特性电源的电器；焊枪是指焊接过程中，执行焊接操作的工具；焊丝是作为填充金属或同时作为\t"/item/%E7%84%8A%E4%B8%9D/_blank"导电用的金属丝焊接材料；送丝机构是在添料焊接过程中负责输送焊丝的机构，并有校直焊丝的功能；通常采用气体来保护焊接的区域，其目的是防止焊缝在凝固时遭受大气的污染，以及保护焊接过程中燃烧的电弧；焊接工装带有变位机构。焊接时根据焊接位置的需要，可旋转改变焊接工件的位置，以便得到更好的焊接角度。2、答：弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法，它的原理是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。任务十喷涂机器人一、填空题1、涂料单元控制盘、气源、流量调节器、齿轮泵、涂料混合器、换色阀、供漆供气管路、监控管线2、喷涂机器人、机器人控制系统、供漆系统、自动喷枪、喷房、防爆吹扫系统二、问答题1、答：喷涂机器人作为一种典型的喷涂自动化装备，具有工件涂层均匀、重复精度好、通用性强、工作效率高、工作范围大、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"设备利用率高、易于操作和维护，离线编程可大大的缩短现场调试时间，能够将工人从有毒、易燃、易爆的工作环境中解放出来等优点。2、答：喷涂机器人一般采用液压驱动，具有动作速度快、防爆性能好等特点，可通过手把手示教或点位示数来实现。\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"搪瓷等工艺生产部门。任务十一码垛机器人一、填空题1、吸附式、夹板式、抓取式、组合式2、码垛机器人、控制系统、输送系统、抓取系统、安全保护装置二、问答题1、答：码垛机器人是一种用来自动执行工作的机器装置，使用中它可接受人的指挥，又可正确的运行预先编排的程序，能根据用人工智能技术制定的原则纲领行动，将已装入容器的物体，按一定排列码放在托盘、栈板(木质、塑胶)上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。2、答：（1）码垛机器人操作范围大，安全性能好。（2）码垛机器人运行平稳，传动效率高。（3）码垛机器人后期维护保养方便。（4）码垛机器人品种多，选择适用范围广。任务十二搬运机器人一、填空题1、固定式、行走式2、夹持式取料手、吸附式取料手、仿人式取料手二、问答题1、答：（1）皮带输送线皮带输送结构简单、维修方便、外形美观、运行可靠、被广泛应用于电子、家电、食品、汽车、摩托车等行业的零部件组装的输送。皮带输送线适用于各类箱、包、托盘等件货的输送，散料、小件物品或不规则的物品需放在托盘上进行输送。（2）滚筒输送线滚筒输送线适用于底部是平面的物品输送，主要由传动滚筒、机架、支架、驱动装置等部分组成。具有输送量大，速度快，运转轻快，能够实现多品种共线分流输送的特点。2、答：末端执行器（手爪）也在一定范围内具备可调性，可配备感知器，以确保机器人具备足够的夹持力和夹持精度。常用的搬运末端执行器有夹持式取料手、吸附式取料手、仿人式取料手等。（1）夹持式取料手夹持式取料手一般由手指、驱动机构、传动机构、支架组成，适用于直接与工件接触的物体，通过夹爪的张开与闭合来实现松开和夹紧工件。（2）吸附式取料手吸附式取料手靠吸附力取料，根据吸附力的不同，分为气吸附和磁吸附两种。吸附式取料手适用于大平面(单面接触无法抓取)、易碎（玻璃、磁盘)、微小(不易抓取)的物体，因此使用面很广。（3）仿人式取料手仿人式取料手是针对特殊外形工件进行抓取的手爪，主要包括柔性手和多指灵巧手等两种。柔性手有多个柔性关节，抓取的工件多为不规则、圆形等轻便工件；多指灵巧手为最完美的仿人手爪，可实现精准操作，广泛应用于核工业、航天工业等高精度作业。3、答：搬运机器人被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。任务十三装配机器人一、填空题1、水平串联、垂直串联、并联2、吸附式、夹钳式、组合式二、问答题1、答：各种电器制造(包括家用电器，如电视机、录音机、洗衣机、电冰箱、吸尘器)、小型电机、汽车及其部件、计算机、玩具、机电产品及其组件的装配等方面。2、答：装配机器人常用到的传感系统有视觉传感系统、触觉传感系统等。（1）视觉传感系统配备视觉传感系统的装配机器人可依据需要选择合适的装配零件，并进行粗定位和位置补偿，完成零件平面测量、形状识别等检测。（2）触觉传感系统装配机器人的触觉传感系统主要是实时检测机器人与被装配物件之间的配合，机器人触觉可分为接触觉、接近觉、压觉、滑觉和力觉等五种传感器。在装配机器人进行简单工作过程中常用到的有接触觉、接近觉和力觉等传感器。任务十四机器人仿真系统一、填空题1、创建、CAD操作、测量2、碰撞监控、配置、仿真控制、监控3、建立工作站、路径编程、设置、控制器二、问答题1、答：（1）CAD导入。RobotStudio可轻易地以各种主要的CAD格式导入数据，包括IGES、