《机器人机械基础与机构学》教学大纲

《机器人机械基础与机构学》教学大纲课程编号：13230416英文名称：RobotFundamentalsofMachineryandMechanism学分：3.5学时：总学时64学时，其中理论48学时，实践16学时先修课程：高等数学、工程力学、工程图学课程类别：专业必修课授课对象：机器人工程专业学生教学单位：机电学院修读学期：第4学期一、课程描述和目标《机器人机械基础与机构学》是一门研究工业机器人机械结构的专业主干课程。通过本课程的学习，了解工业机器人基本组成，掌握机器人中的常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点及分析计算方法，通过学习使学生初步具有分析机器人简单机械和传动装置的能力，为学生今后在工业机器人领域从事相关技术工作打下良好基础。课程目标1能够将机械基础知识和数学模型方法用于机器人工程相关领域，对专业工程问题具有解决方案的比较与综合。课程目标2了解机器人工程相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，能够在法律和技术规范的框架下开展工作，理解不同社会文化对工程活动的影响。课程目标3知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵，关注机器人工程相关领域的方针政策和法律法规。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重1.4能够将相关知识和数学模型方法用于机器人工程相关领域专业工程问题解决方案的比较与综合。课程目标1H6.1了解机器人工程相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，能够在法律和技术规范的框架下开展工作，理解不同社会文化对工程活动的影响；课程目标2H7.1知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵，关注机器人工程相关领域的方针政策和法律法规；课程目标3M（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1概述基本要求：了解机械的基本概念及组成，掌握机构运动简图，掌握机构自由度计算及确定运动条件重、难点：机构运动简图，机构自由度计算德育要求：社会责任，工程师担当4集中讲授课程目标1课程目标2课程目标32连杆机构基本要求：了解平面四杆机构的基本组成及基本特性，掌握平面四连杆机构的演化及设计重、难点：平面四连杆机构的演化及设计德育要求：热爱学习热爱生活6集中讲授课程目标13凸轮机构基本要求：了解凸轮机构的分类与应用，掌握从动件运动规律及凸轮机构基本参数的确定，了解图解法设计盘形凸轮轮廓重、难点：从动件运动规律及凸轮机构基本参数的确定德育要求：实践创新，付出和坚持4集中讲授课程目标14齿轮机构基本要求：了解齿轮机构的特点与类型，掌握齿廓啮合基本定理及渐开线齿廓，渐开线标准直齿圆柱直齿的啮合传动，了解渐开线齿轮的加工与变位齿轮，斜齿圆柱齿轮机构、锥齿轮机构、蜗杆机构重、难点：齿廓啮合基本定理及渐开线标准直齿圆柱直齿的啮合传动德育要求：工匠精神8集中讲授课程目标1课程目标25轮系基本要求：了解轮系的组成与类型，掌握轮系的传动比计算，了解轮系的功能及其它轮系重、难点：轮系的传动比计算德育要求：抗压抗曲折能力4集中讲授课程目标16螺纹与螺纹传动基本要求：了解螺纹的基本概念，掌握螺纹传动重、难点：螺纹传动德育要求：热爱学习热爱生活2集中讲授课程目标17带传动与链传动基本要求：了解掌握带传动机构和链传动机构重、难点：带传动德育要求：热爱学习热爱生活2集中讲授课程目标18其它传动机构基本要求：了解棘轮传动机构和槽轮传动机构、不完全齿轮传动机构德育要求：热爱学习热爱生活2集中讲授课程目标19常用零部件基本要求：了解掌握轴、轴承、联轴器、离合器德育要求：工匠精神4集中讲授课程目标1课程目标2课程目标310工业机器人概述基本要求：了解工业机器人的发展历史，工业机器人的特点与分类，工业机器人的组成与参数德育要求：社会责任，工程师担当2集中讲授课程目标1课程目标2课程目标311驱动方式与传动机构基本要求：掌握工业机器人的驱动方式与常用传动机构，了解工业机器人的典型传动机构重、难点：工业机器人的驱动方式与常用传动机构德育要求：社会责任，工程师担当4集中讲授课程目标1课程目标212机身与臂部机构基本要求：了解机身与臂部设计的基本要求，了解机身设计和臂部设计德育要求：热爱学习热爱生活2集中讲授课程目标1课程目标213腕部、手部与行走机构基本要求：了解腕部机构，手部机构和行走机构。德育要求：社会责任，工程师担当4集中讲授课程目标1课程目标2合计48序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1平面机构运动简图测绘实验绘制4~6个平面机构的运动简图，计算并验证其自由度。（必修）2综合课程目标1课程目标32渐开线齿轮的范成实验用范成仪模拟实现齿轮轮坯与刀具间的传动“切削”过程。（必修）2验证课程目标1课程目标33齿轮传动机构设计标准圆柱齿轮传动机构的综合设计（必修）8设计课程目标1课程目标34轴系组合设计滚动轴承组合装置的设计（必修）4设计课程目标1课程目标3合计16注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法1.集中讲授，多媒体+黑板板书教学2.上传资料到学习网站，学生线上学习，作业提交网站统一批改。超星电机课程网站：3.课堂线上线下混合教材模式，纸质教材授课和专业网站结合教学。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1课堂内外0010102章节测试0200203实验成绩0100104平时作业0100105期末考试500050课程目标对应分值504010100（二）考核与评价标准1.课堂内外与评价标准观察点分值90-100分70-89分60-69分0-59分课堂内外课堂提问（20分）能够回答出老师上课知识点的问题，回答内容正确，注意力集中听讲，已掌握课堂知识点。(18-20分)对老师的提问能够回答，内容大部分正确，表示注意力集中听讲，理解力不太够（14-17分）对老师的提问能够应答，正确度不高，表示注意力不够集中听讲，思想偶尔开小差（12-15分）对老师的提问答非所问，完全没有听课。（0分）课堂练习（20分）随堂练习检查，能够快速做题并答案正确。(18-20分)随堂练习检查，能够做题并答案大部分正确。（14-17分）随堂练习检查，只能做出部分答案。（12-15分）完全不会做。（0分）课外学习（20分）根据学习通网站学习时间统计打分前20%为优秀。能主动学习了解自动化相关领域的工程实践对社会的影响及专业人员应承担的社会责任。(18-20分)根据学习通网站学习时间统计打分40%良。能去学习了解自动化相关领域的工程实践对社会的影响及专业人员应承担的社会责任。（14-17分）根据学习通网站学习时间统计打分，能够偶尔去学习。中。能去了解自动化相关领域的工程实践对社会的影响及专业人员应承担的社会责任。（12-15分）完全不去网站学习。（0分）迟到旷课（40分）整个学期全勤（40分）偶尔有迟到，每迟到1次扣1分，旷课扣5分。（28-36分）经常迟到。（24-27分）经常旷课。（0分）2.章节测试与评价标准章节测试根据测试题目及评分标注进行打分（百分制）。3.实验成绩与与评价标准观察点分值90-100分70-89分60-69分0-59分课程实验能根据实验要求自主设计实验方案，搭建系统并安全实验，有自己的设计理念。实验报告完整，方案解析和结果分析有理有据。能根据实验要求搭建实验系统，并安全实验，有一定的设计思维和创新意识。实验报告完整，方案解析和结果分析基本到位。能根据实验要求搭建实验系统，并安全实验，设计思维和创新意识较差。实验报告基本完整，方案解析和结果分析不准确。不参与实验或实验过程存在安全隐患，实验报告不交或内容不完整，无方案解析、结果分析等内容。4.平时作业考核与评价标准观察点分值90-100分70-89分60-69分0-59分平时作业按时完成，学习态度很认真，计算正确，解答答案正确或合理，字迹工整，完成质量高。按时完成，学习态度认真，计算基本正确，解答答案基本正确或合理，字迹工整，完成质量较高。按时完成，学习态度较认真，计算有错误，解答答案大部分正确或合理，字迹比较工整，完成质量一般。延时完成，学习态度很不认真，计算、解答答案错误较多或者不答，字迹潦草，完成质量差，或有抄袭行为。5.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书（一）推荐教材1．《机械基础与机器人机构学》，周佰荣主编，机械工业出版社，2022年6月版；2．《机械设计基础》，李建功主编，机械工业出版社，201