《工业机器人系统集成》课标

《工业机器人系统集成》课标《工业机器人系统集成》课程标准目录、程信息 1、程概述 1（）课性质功能定位 1（）课设计念与路 2、程目标 2（）总目标 2（）具目标 3、程内标准排 4（）学项目及作任务 4（）工任务标准表 5（）课教安排 9五课程核方案 六教学施建议 15（）授教师本要求 15（）教选用课程源利用 15（）教方法策略 16（）实实训备配建议 16PAGEPAGE1一、课程信息表1 课程信息课程名称工业机器人系统集成开课学院自动控制工程学院课程代码135007考核性质考试学时（学分）56（3学分）课程类型理论课实践课理论+实践√理实一体化适用专业工业机器人技术表2 课程标准开发团队名单序号姓名工作单位职称/职务二、课程概述（一）课程性质与功能定位（二）课程设计理念与思路→机器人及关键部件的选型→电气电路设计→外围系统构建→接口技术学习→项目1工业机器人系统集成的认知任务1初识工业机器人系统集成任务2项目1工业机器人系统集成的认知任务1初识工业机器人系统集成任务2机器人传感系统认知及应用任务3典型机器人系统集成的分析和设计2工业机器人搬运工作站系统集成任务1认识搬运工作站集成系统任务2关键部件的选型及电气电路设计任务3搬运集成系统整机程序设计与调试3工业机器人码垛工作站系统集成任务1认识码垛工作站集成系统任务2关键部件的选型及电气电路设计任务3码垛集成系统整机程序设计与调试4多机器人智能制造工作站系统集成任务1认识多机器人智能制造集成系统任务2关键部件的选型及电气电路设计任务3智能制造集成系统整机程序设计与调试图1 学习项目及工作任务示意图三、课程目标（一）总体目标通过本门课程的学习，使学生具备工业机器人系统集成分析、设计和实施的能力，（二）具体目标1.职业知识目标（1）能够准确描述典型工业机器人集成系统的基本结构、系统组成和各部分功能；（2）能够正确归纳工业机器人系统集成技术要求解析和流程分析过程；（3）能够准确描述工业机器人搬运工作站的系统组成和工作过程；（4）能够正确设计出合理的搬运工作站集成系统技术方案；（5）能够准确描述工业机器人码垛工作站的系统组成和工作过程；（6）能够正确设计出合理的码垛工作站集成系统技术方案；（7）能够准确描述多机器人智能制造工作站的系统组成和工作过程；（8）能够正确设计出合理的多机器人智能制造集成系统技术方案。2.职业能力目标（1）能够识别不同类型工业机器人及其应用场合；（2）能够进行典型工业机器人集成系统的规划；（3）能够进行工业机器人搬运工作站集成系统关键部件选型和电气电路设计；（4）能够独立设计工业机器人搬运工作站集成系统整机程序并完成调试；（5）能够进行工业机器人码垛工作站集成系统关键部件选型和电气电路设计；（6）能够独立设计工业机器人码垛工作站集成系统整机程序并完成调试；（7）能够进行多机器人智能制造工作站集成系统关键部件选型和电气电路设计；（8）能够独立设计多机器人智能制造工作站集成系统整机程序并完成调试。3.职业素质目标（1）具有良好的职业道德、行为操守及团队合作精神；（2）具有良好的语言表达与社会沟通能力；（3）具有科学的创新精神、决策能力和执行能力；（4）具有从事专业工作安全生产、环保等意识；（5）具有节约资源、降低生产成本的社会责任感。四、课程内容标准安排（一）学习项目及工作任务学习项目及工作任务一览表（如表3所示）。表3 学习项目及工作任务一览表学习项目工作任务理论学时实践学时项目1工业机器人系统集成的认知任务1初识工业机器人系统集成2学时2学时任务2机器人传感系统认知及应用2学时2学时任务3典型机器人系统集成的分析和设计2学时2学时项目2工业机器人搬运工作站系统集成任务1认识搬运工作站集成系统2学时2学时任务2关键部件的选型及电气电路设计2学时2学时任务3搬运集成系统整机程序设计与调试2学时4学时项目3工业机器人码垛工作站系统集成任务1认识码垛工作站集成系统2学时2学时任务2关键部件的选型及电气电路设计2学时2学时任务3码垛集成系统整机程序设计与调试2学时4学时项目4多机器人智能制造工作站系统集成任务1认识多机器人智能制造集成系统2学时2学时任务2关键部件的选型及电气电路设计2学时4学时任务3智能制造集成系统整机程序设计与调试2学时4学时总计 56学时24学时32学时辽宁装备制造职业技术学院工业机器人技术专业《工业机器人系统集成》课程标准辽宁装备制造职业技术学院工业机器人技术专业《工业机器人系统集成》课程标准PAGEPAGE5（二）工作任务及标准表（如表4所示）表4 工作任务及标准表序号学习项目工作任务知识目标能力目标素质目标教学情境设计任务1初识工1.能够准确说出工业机器1.能够正确识别典型工业机器1.具有良好的职业道德、行为操守及理论课堂：教师首先通过业机器人系统人的定义、分类、组成、人系统结构组成及各部分功团队合作精神；PPT、视频等多媒体资料讲解集成技术参数、适用场合和使能；2.具有良好的语言表达与社会沟通能工业机器人的基础知识及典用场景；2.能够识别工业机器人各类型力；型系统集成的应用案例，随任务2机器人2.能够正确描述工业机器传感器及相应传感器应用；3.具有科学的创新精神、决策能力和后对相应案例进行分析，并工业机器人传感系统认知及应用人的内、外部传感器，熟悉相应传感器应用场合；3.能够独立完成机器人系统集成的规划和技术要求的解析；执行能力；4.具有从事专业工作安全生产、环保引导学生进行设计。实践课堂：依实际情况将学1系统集成的3.能够准确说出系统集成4.能够独立完成机器人工作流等意识；生分成多组，通过仿真软件认知任务3典型机的概念及技术方案的规划程工序图的绘制。5.具有节约资源、降低生产成本的社和实训平台熟悉工业机器人器人系统集成过程；会责任感。各部分组成及特点，能够对的分析和设计4.能够正确归纳系统集成工业机器人进行简单操纵，过程中技术要求解析和流能够知道典型系统集成方案程分析过程。中对应的具体位置，教师协同指导。序号学习项目工作任务知识目标能力目标素质目标教学情境设计任务1认识搬1.能够准确说出搬运机器1.能够识别搬运机器人工作站系统的基本构成；2.能够正确使用示教器进行关节、线性和重定位操作；3.能够正确使用示教器进行工具坐标系的建立和有效载荷Loaddata的设定；4.能够进行搬运机器人程序的编制；5.能够进行搬运机器人工作站相关单元的PLC程序的编制；6.会对搬运机器人工作站集成系统进行调试并能够解决出现的问题。1.具有良好的职业道德、行为操守及理论课堂：教师首先通过运工作站集成人的分类及特点、系统组团队合作精神；PPT、视频等多媒体资料对工系统成及功能；2.具有良好的语言表达与社会沟通能业机器人搬运工作站集成系2.能够正确总结常见搬运力；统规划过程进行讲授，其次机器人周边设备的种类；3.具有科学的创新精神、决策能力和对关键部件的选型和电气电任务2关键部3.能够准确说出机器人示执行能力；路设计进行讲授，然后讲授件的选型及电教器按键功能及使用方4.具有从事专业工作安全生产、环保相关单元PLC程序和机器人工业机器人气电路设计法；等意识；程序的设计，最后进行整机2搬运工作站系统集成4.能够准确归纳机器人I/O的配置、通信的设置、5.具有节约资源、降低生产成本的社会责任感。程序的调试。实践课堂：依实际情况将学任务3搬运集工具坐标系的建立和有效生分成多组，通过工业机器成系统整机程序设计与调试载荷Loaddata的设定；5.能够正确描述搬运机器人搬运工作站集成系统技术方案对关键部件进行选型、人作业示教基本流程；电气电路设计，完成相关单6.能够正确设计搬运机器元PLC程序和机器人程序的人工作站集成系统的控制设计以及调试，教师协同指程序和示教器程序。导。序号学习项目工作任务知识目标能力目标素质目标教学情境设计任务1认识码1.能够准确说出码垛机器1.能够识别码垛机器人工作站1.具有良好的职业道德、行为操守及理论课堂：教师首先通过垛工作站集成人的分类及特点、系统组系统的基本构成；团队合作精神；PPT、视频等多媒体资料对工系统成及功能；2.能够正确使用示教器建立工2.具有良好的语言表达与社会沟通能业机器人码垛工作站集成系2.能够正确总结常见码垛件坐标系；力；统规划过程进行讲授，其次机器人周边设备的种类；3.能够进行码垛机器人程序的3.具有科学的创新精神、决策能力和对关键部件的选型和电气电任务2关键部3.能够准确总结工件坐标编制；执行能力；路设计进行讲授，然后讲授3工业机器人码垛工作站件的选型及电气电路设计系的建立过程；4.能够正确描述码垛机器人作业示教基本流程；4.能够进行码垛机器人工作站相关单元的PLC程序的编制；5.会对码垛机器人工作站系统4.具有从事专业工作安全生产、环保等意识；5.具有节约资源、降低生产成本的社相关单元PLC程序和机器人程序的设计，最后进行整机程序的调试。系统集成5.能够正确设计码垛机器进行调试并能够解决出现的问会责任感。实践课堂：依实际情况将学任务3码垛集人工作站集成系统的控制题。生分成多组，通过工业机器成系统整机程程序和示教器程序。人码垛工作站集成系统技术序设计与调试方案对关键部件进行选型、电气电路设计，完成相关单元PLC程序和机器人程序的设计以及调试，教师协同指导。序号学习项目工作任务知识目标能力目标素质目标教学情境设计4多机器人智能制造工作站系统集成1认识多机器人智能制造集成系统1.能够准确说出多机器人智能制造工作站集成系统组成及相应功能；2.能够正确描述多机器人智能制造工作站集成系统作业示教基本流程；3.能够正确设计多机器人智能制造工作站集成系统的控制程序和示教器程序。1.能够识别装多机器人智能制造工作站集成系统的基本构成；2.能够进行多机器人智能制造工作站集成系统多个不同型号工业机器人程序的编制；3.能够进行多机器人智能制造工作站集成系统相关单元的PLC程序的编制；4.会对多机器人智能制造工作站集成系统进行调试并能够解决出现的问题。1.具有良好的职业道德、行为操守及团队合作精神；2.具有良好的语言表达与社会沟通能力；3.具有科学的创新精神、决策能力和执行能力；4.具有从事专业工作安全生产、环保等意识；5.具有节约资源、降低生产成本的社会责任感。理论课堂：教师首先通过PPT机器人智能制造集成系统规划过程进行讲授，其次对关键部件的选型和电气电路设计进行讲授，然后讲授相关PLC程序和机器人程序的设计，最后进行整机程序的调试。实践课堂：依实际情况将学生分成多组，通过多机器人智能制造集成系统技术方案对关键部件进行选型、电气电路设计，完成相关单元PLC程序和机器人程序的设计以及调试，教师协同指导。2关键部件的选型及电气电路设计3智能制造集成系统整机程序设计与调试辽宁装备制造职业技术学院工业机器人技术专业《工业机器人系统集成》课程标准辽宁装备制造职业技术学院工业机器人技术专业《工业机器人系统集成》课程标准PAGEPAGE9（三）课程教学安排（如表5所示）表5 课程教学安排序号学习项目工作任务教学内容重、难点参考学时11初识工业机器人系统集成1.工业机器人的定义、分类、组成、技术参数、适用场合和使用场景；2.认识工业机器人系统集成及其发展；3.工业机器人系统集成技术方案。重点：工业机器人分类和组成；难点：工业机器人系统集成技术方案。42机器人传感系统认知及应用1.常用工业机器人传感器的种类及选型；2.工业机器人典型的内、外部传感器及应用场合。重点：工业机器人内部传感器；难点：工业机器人传感器的应用。43典型机器人系统集成的分析和设计1.工业机器人系统集成需求的分析和相关方案设备的确定；2.工业机器人系统集成工作流程工序图；3.工业机器人系统集成相应方案的设计。重点：系统集成需求解析；难点：系统集成方案设计。421认识搬运工作站集成系统1.搬运机器人的分类及特点；2.搬运机器人常见周边设备；3.搬运机器人集成系统的组成及功能。重点：搬运机器人分类和周边设备；难点：搬运机器人集成系统的组成。42关键部件的选型及电气电路设计1.2.相关单元电气电路的设计。重点：工作站集成系统相关单元的选型；难点：工作站集成系统相关单元电气电路的设计。4任务3搬运集1.机器人示教器按键功能及使用方重点：搬运机器人及PAGEPAGE14序号学习项目工作任务教学内容重、难点参考学时成系统整机程法；相关单元PLC程序序设计与调试2.机器人I/O的配置、通信的设置、的编制；难点：搬运机器人工Loaddata的设定；3.搬运机器人作业示教基本流程及作站系统联机运行与调试。6程序的编制；4.搬运机器人工作站相关单元的PLC程序的编制；5.搬运机器人工作站系统联机运行与调试。任务1认识码1.码垛机器人的分类及特点；重点：码垛机器人分垛工作站集成2.码垛机器人常见周边设备；类和周边设备；4系统3.码垛机器人集成系统的组成及功难点：码垛机器人集能。成系统的组成。任务2关键部1.机器人、码垛单元、检测单元等的重点：工作站集成系件的选型及电选型；统相关单元的选型；气电路设计2.相关单元电气电路的设计。难点：工作站集成系4统相关单元电气电3路的设计。系统集成任务3码垛集1.搬运机器人作业示教基本流程；重点：码垛机器人及成系统整机程2.工件坐标系的建立及码垛程序的相关单元PLC程序序设计与调试编制；的编制；3.码垛机器人工作站相关单元的难点：码垛机器人工6PLC程序的编制；作站系统联机运行4.码垛机器人工作站系统联机运行与调试。与调试。任务1认识多1.智能制造集成系统应用的机器人重点：.智能制造集成4序号学习项目工作任务教学内容重、难点参考学时机器人智能制及特点；系统应用的机器人造集成系统2.智能制造集成系统周边设备；和周边设备；3.智能制造集成系统的组成及功能。难点：.智能制造集成系统的组成。任务2关键部1.机器人、码垛单元、检测单元等的重点：工作站集成系4件的选型及电选型；统相关单元的选型；气电路设计2.相关单元电气电路的设计。难点：工作站集成系6站系统集成统相关单元电气电路的设计。任务3智能制1.智能制造集成系统应用的机器人重点：智能制造集成造集成系统整作业示教基本流程及程序的编制；系统应用的机器人机程序设计与2.智能制造集成系统相关单元的及相关单元PLC程调试PLC程序的编制；序的编制；63.智能制造集成系统联机运行与调难点：智能制造集成试。系统联机运行与调试。五、课程考核方案1.课程考核分为终结性评价和过程性评价。2.终结性评价包括标准化试题的闭卷考试及工作任务的考核。设置一个完整的系统6所示。表6 课程评价总表学生姓名项目评价内容得分分项权重比例总评终结性评价知识考核60%60%100%技能考核40%过程性评价项目120%40%项目225%项目325%项目430%3.过程性评价针对各学习环节进行考核。对每个项目进行分段考核，通过上一个项7所示（7-1~7-4）。表7-1 项目1对应评价标准项目1考核得分分值得分任务完成情况35分能够正确识别工业机器人的基本组成5能够识别典型集成系统结构组成及各部分功能5能够辨识工业机器人的内、外部传感器及应用10能够独立完成机器人系统集成的规划和技术要求解析5能够独立完成机器人工作流程工序图的绘制10教师评价25分目标明确、学习主动、制定工作计划5学习过程呈上升趋势，不断进步5根据资料进行合理分析、设计、遇到问题及时解决5按照计划独立或合作完成任务，具体实施表现10自评与互评20分独立处理和实施任务10合理使用不同的方法、媒体手段5表述流畅、使用专业术语5考勤与素养20分遵守上课纪律、尊重教师同学、爱惜实训设备和工具10工具摆放、实训设备、实训台保持整洁、实训（实践）过程的处理符合职业岗位的要求10合计100表7-2 项目2对应评价标准项目2考核得分分值得分能够识别搬运机器人工作站系统的基本构成5能够正确使用示教器进行关节、线性和重定位操作5能够正确进行工具坐标系的建立和有效载荷Loaddata的设定5项目2考核得分分值得分任务完成情况35分能够进行搬运机器人程序的编制5能够正确进行搬运机器人工作站电气电路的设计5能够进行搬运机器人工作站相关单元PLC程序的编制5会对搬运机器人工作站集成系统进行调试并解决出现的问题5教师评价25分目标明确、学习主动、制定工作计划5学习过程呈上升趋势，不断进步5根据资料进行合理分析、设计、遇到问题及时解决5按照计划独立或合作完成任务，具体实施表现10自评与互评20分独立处理和实施任务5合理使用不同的方法、媒体手段5表述流畅、使用专业术语5按计划完成搬运工作站集成系统整机程序的编制并运行5考勤与素养20分遵守上课纪律、尊重教师同学、爱惜实训设备和工具10工具摆放、实训设备、实训台保持整洁、实训（实践）过程的处理符合职业岗位的要求10合计100表7-3 项目3对应评价标准项目3考核得分分值得分任务完成情况35分能够识别码垛机器人工作站系统的基本构成5能够正确使用示教器建立工件坐标系5能够进行码垛机器人程序的编制5能够正确进行码垛机器人工作站电气电路的设计5能够进行码垛机器人工作站相关单元PLC程序的编制5会对码垛机器人工作站集成系统进行调试并解决出现的问题10教师评价25分目标明确、学习主动、制定工作计划5学习过程呈上升趋势，不断进步5根据资料进行合理分析、设计、遇到问题及时解决5项目3考核得分分值得分按照计划独立或合作完成任务，具体实施表现10自评与互评20分独立处理和实施任务5合理使用不同的方法、媒体手段5表述流畅、使用专业术语5按计划完成码垛工作站集成系统整机程序的编制并运行5考勤与素养20分遵守上课纪律、尊重教师同学、爱惜实训设备和工具10工具摆放、实训设备、实训台保持整洁、实训（实践）过程的处理符合职业岗位的要求10合计100表7-4 项目4对应评价标准项目4考核得分点分值得分任务完成情况35分能够识别装多机器人智能制造工作站集成系统的基本构成5能够进行智能制造集成系统工业机器人程序的编制10能够进行智能制造集成系统相关单元PLC程序的编制10会对智能制造集成系统进行调试并能够解决出现的问题10教师评价25分目标明确、态度主动，制定工作计划5学习过程呈上升趋势，不断进步5根据设计要求进行合理分析、设计，遇到问题及时解决5按照计划独立或合作完成任务，具体实施表现10自评与互评20分独立处理和实施任务设计5合理使用不同的方法、媒体手段5表述流畅、使用专业术语5按计划完成智能制造集成系统整机程序的编制并运行5考勤与素养20分遵守上课纪律、尊重教师同学、爱惜实训设备和使用工具10工件摆放、机器人使用完成后归位，实训（实践）过程的处理符合职业岗位的要求10合 计100六、教学实施建议（一）授课教师基本要求（二）教材选用与课程资源利用1.教材选用（见表8）表8 教材选用表序号教材名称教材类型出版社主编出版日期备注1工业机器人工作站系统集成技术公开出版电子工业出版社杨忠杰、刘国磊2017.08选用2工业