工业机器人技术物联网工程 课程教学大纲

《工业机器人技术》课程教学大纲一、课程简介课程中文名工业机器人技术课程英文名IndustrialRobotTechnology双语授课□是否课程代码10122113课程学分2总学时数32课程类别□通识教育课程□公共基础课程专业教育课程□综合实践课程□教师教育课程课程性质□必修选修□其他课程形态□线上线下□线上线下混合式□社会实践□虚拟仿真实验教学考核方式闭卷开卷□课程论文□课程作品□汇报展示□报告课堂表现□阶段性测试平时作业□其他（可多选）开课学院大数据与智能工程学院开课系(教研室)物联网工程系面向专业物联网工程开课学期第6学期先修课程C语言程序设计、电路与电子技术、数字逻辑、Python程序设计、数据结构、计算机组成原理、嵌入式系统设计、物联网通信及安全技术后续课程无选用教材兰虎等.工业机器人技术及应用（第2版）.北京：机械工业出版社，2020．参考书目1.兰虎等.工业机器人基础.北京：机械工业出版社，2020．2.宋星亮等.工业机器人基础及应用编程技术.北京：机械工业出版社，2019．3.戴凤智等.工业机器人技术基础及其应用.北京：机械工业出版社，2020．课程资源无课程简介“工业机器人技术”是一门高度交叉的前沿学科。该课程主要包括工业机器人基础理论、任务编程、智能感知和系统集成等内容。通过本课程的学习，学生能够了解掌握工业机器人机构/控制模块、运动学原理和典型工艺集成系统，能够解决机器人在物料搬运、产品焊接及成品装配等典型智能制造工序中的实际问题。激发学生的爱国热情，培养学生积极投身国家智能制造专项建设、培养学生为建设制造强国而奋斗的精神。二、课程目标表1课程目标序号具体课程目标课程目标1列表工业机器人的分类、典型应用及产业现状为切入点，陈述工业机器人系统应用中运动轨迹、工艺条件和动作次序等核心编程知识，尤其以提质增效为宗旨的机器人应用系统参数调控原理和方法，学生能够识别解决机器人在物料搬运、产品焊接及成品装配等典型智能制造工序中的实际问题，以期学生具备综合运用所学专业知识分析和解决复杂工程问题的能力。将“工匠精神”贯穿任务各个阶段，激励学生在学习和实践过程中不畏艰难、严谨思维和团结协作。课程目标2能够适时选择恰当的点动坐标系完成机器人的增量点动和连续移动（或转动）；能够快速应用接触法和直接输入法完成机器人工具坐标系的设置；能够创建、编辑、测试和运转机器人任务程序；能够根据作业缺陷灵活调整机器人工具姿态和工艺条件；能够使用示教盒实时监测机器人系统运动和I/O接口状态；能够完成简单的机器人搬运、码垛、焊接、涂装、装配任务示教。将“工匠精神”贯穿任务各个阶段，激励学生在学习和实践过程中不畏艰难、严谨思维。课程目标3能够通过学习，陈述工业机器人系统的整体构架，工业机器人中各层次的各种技术，描述工业机器人的组建方式和过程，为团队协作中承担负责人打下基础。也培养起团队协作的优秀工程素养。将所学知识综合运用在实际过程中，适应现代信息技术发展，培养具有较强实践能力和创新精神的高素质复合型技术人才。表2-1课程目标与毕业要求对应关系（物联网工程专业）毕业要求指标点课程目标11.项目管理：理解并掌握物联网工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。【H】11.2能够将项目管理知识与经济决策方法应用于多学科环境中物联网应用系统的设计与开发，能对项目方案实施中的时间、成本、质量、风险、人力资源等进行有效管理。课程目标112.终身学习：具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。【M】12.2能够树立适合自己发展的规划和目标，通过自主学习不断更新知识体系，培养自主学习的能力，不断适应物联网行业的发展。课程目标29.个人和团队：能够在多学科背景下的团队中理解与承担个体、团队成员以及负责人的角色。【L】9.1能够在多学科背景下理解团队的意义，能够在团队中胜任个体、团队成员的角色任务，拥有良好团队协作精神。课程目标3三、课程学习内容与方法（一）理论学习内容及要求表3-1课程目标、学习内容和教学方法对应关系序号课程模块学习内容学习任务课程目标学习重点难点教学方法学时1工业机器人概述1.工业机器人的基本概念指定课后作业了解工业机器人典型应用课程目标1重点：1.工业机器人典型应用2.产业现状讲授法：能够引导学生了解典型应用22.工业机器人发展概况课程目标33.工业机器人典型应用课程目标24.产业现状课程目标32工业机器人的机械结构和运动控制1.工机构组成及各部分的功能指定课后作业了解工业机器人的机构组成及各部分的功能理解常见技术指标了解关节构型、关节驱动和关节传动课程目标1重点机器人运动学正解和逆解难点机器人动力学分析1.讲授法：能够引导学生了解机构组成、常见技术指标62.常见技术指标课程目标23.关节构型、关节驱动和关节传动课程目标13工业机器人的手动操作安全使用规范以及示教盒屏幕1.指定课后作业2.了解机构组成及其功能3.理解常见技术指标4.了解关节构型、关节驱动和关节传动课程目标1重点：使用示教盒任意点动机器人本体轴及其系统附加轴难点：选择合适的坐标系手动控制机器人运动1.讲授法：能够引导学生了解机构组成、常见技术指标6按键布局课程目标2本体轴及其系统附加轴的手动控制方式课程目标1工业机器人点动控制的基本流程及其在典型坐标系中的运动特点课程目标14工业机器人的任务编程工业机器人任务1.指定课后作业2.了解工业机器人任务3.了解机器人的在线示教和离线编程课程目标1重点：工业机器人系统运动轴和任务编程主要内容难点：工业机器人坐标系及机器人在不同坐标系下的运动特点。1.讲授法：能够引导学生了解机构组成、常见技术指标6示教的主要内容课程目标2工业机器人的在线示教和离线编程课程目标15搬运机器人认知与应用搬运机器人的常见分类1.指定课后作业2.了解任务3.了解机器人的在线示教和离线编程课程目标1重点：搬运机器人的系统组成及集成技术难点：控制系统集成设计1.讲授法：能够引导学生了解机构组成、常见技术指标4搬运机器人的系统组成课程目标2搬运机器人的生产布局课程目标1上下料机器人系统集成技术以及编程调试课程目标16焊接机器人认知与应用焊接机器人的常见分类1.指定课后作业2.了解弧焊机器人系统集成技术以及编程调试课程目标1重点：弧焊机器人的系统组成及集成技术难点：机器人弧焊工艺调试1.讲授法：能够引导学生了解弧焊机器人系统集成技术以及编程调试4焊接机器人的系统组成课程目标2焊接机器人的生产布局课程目标1弧焊机器人系统集成技术以及编程调试7装配机器人认识与应用了解装配机器人的常见分类1.指定课后作业2.了解装配机器人系统集成技术以及编程调试课程目标1重点：装配机器人的系统组成及集成技术难点：控制系统集成设计1.讲授法：能够引导学生了解装配机器人系统集成技术以及编程调试4装配机器人的系统组成课程目标2装配机器人的生产布局课程目标1装配机器人系统集成技术以及编程调试课程目标1四、课程考核（一）考核内容与考核方式表4-1课程目标、考核内容与考核方式对应关系课程目标考核内容所属学习模块/项目考核占比考核方式课程目标11.工业机器人的基本概念工业机器人概述50%课堂表现/平时作业/期中考核/开卷考试2.工业机器人发展概况工业机器人概述3.工业机器人典型应用工业机器人概述4.产业现状工业机器人概述5.工机构组成及各部分的功能工业机器人的机械结构和运动控制6.常见技术指标工业机器人的机械结构和运动控制7.关节构型、关节驱动和关节传动工业机器人的机械结构和运动控制8.安全使用规范以及示教盒屏幕工业机器人的手动操作9.按键布局工业机器人的手动操作10.本体轴及其系统附加轴的手动控制方式工业机器人的手动操作11.工业机器人点动控制的基本流程及其在典型坐标系中的运动特点工业机器人的任务编程课程目标21.了解装配机器人的常见分类装配机器人认识与应用40%课堂表现/平时作业/期中考核/开卷考试2.示教的主要内容工业机器人的任务编程3.搬运机器人的常见分类搬运机器人认知与应用4.搬运机器人的系统组成搬运机器人认知与应用5.搬运机器人的生产布局搬运机器人认知与应用6.装配机器人的系统组成装配机器人认识与应用7.接机器人的常见分类焊接机器人认知与应用8.焊接机器人的系统组成焊接机器人认知与应用9.焊接机器人的生产布局焊接机器人认知与应用10.装配机器人的生产布局装配机器人认识与应用课程目标31.工业机器人的在线示教和离线编程工业机器人的任务编程10%课堂表现/平时作业/期中考核/开卷考试2.上下料机器人系统集成技术以及编程调试搬运机器人认知与应用3.弧焊机器人系统集成技术以及编程调试焊接机器人认知与应用4.装配机器人系统集成技术以及编程调试装配机器人认识与应用合计100%表4-2课程目标与考核方式矩阵关系课程目标考核方式考核占比课堂表现12%平时作业12%期中测试16%期末考试成绩比例60%课程目标160%30%50%52%50%=12%*60%+12%*30%+16%*50%+60%*52%课程目标20%42%46%46%40%=12%*0%+12%*42%+16%*46%+60%*46%课程目标340%28%4%2%10%=12%*40%+12%*28%+16%*4%+60%*2%（二）成绩评定1.平时成绩评定（1）课堂表现（30分）：学生在课堂上的表现情况、发言与回答问题情况，评价学生的课程参与能力。（包括专业认同、理想信念、家国情怀、社会责任、学习态度、学习兴趣、团队合作与终身学习意识等）。（2）平时作业（30分）：学生平时作业的完成情况。（3）期中测验（40分）：半期考核情况，评价学生前半期学习情况。2.期末成绩评定主要考察学生对工业机器人基本概念、基本技术的理解与运用，利用工业机器人的基本概念和思想去分析和设计解决实际工程问题。考核方式为开卷考试。4.总成绩评定总成绩=平时成绩（40%）+期末试卷成绩（60%）。（三）评分标准考核项目评分标准90-100分80-90分70-80分60-70分0-60分课堂表现严格遵守课堂纪律，按要求完成课堂练习且正确率高。积极主动参与课堂讨论，讨论表述的论点正确有新意，有自己的见解，能体现良好的职业道德、职业使命感和社会责任感。实验课不迟到早退，遵守机房管理规范、爱护实验设备，积极与老师互动，按时提交实验报告。遵守课堂纪律，按要求完成课堂练习且正确率比较高。经常参与课堂讨论，表述的论点正确，有一定新意，讨论能体现良好的职业道德、职业使命感和社会责任感。实验课不迟到早退，遵守机房管理规范、爱护实验设备，课上老师互动一般，按时提交实验报告。比较遵守课堂纪律，按要求完成课堂练习且有一定正确率。较少参与课堂讨论，表述的论点基本正确，讨论基本能体现职业道德、职业使命感和社会责任感。实验课不迟到早退，遵守机房管理规范、爱护实验设备，课上不积极与老师互动，未按时提交实验报告。比较遵守课堂纪律，按要求基本完成课堂练习且有基本正确。偶尔参与课堂讨论，表述思路一般，逻辑性不强，说服力一般。实验课有迟到早退现象，实验室上不认真听讲，课上不积极与老师互动，未按时提交实验报告。不太遵守课堂纪律，不参与课堂讨论，未按要求完成课堂练习或正确率低。实验课缺课，未提交实验报告平时作业完全、准确地掌握各章节的基本内容和重点、难点知识，能够利用所学知识独立按时完成指定作业。解答问题思路清晰，分析准确，结论具有创新性。态度认真，字迹工整。基本准确地掌握各章节的基本内容和重点、难点知识，能够利用所学知识独立按时完成指定作业。解答问题思路较清晰，分析准确，结论具有一定创新性。态度认真，字迹工整。基本掌握各章节的基本内容和重点、难点知识，能够利用所学知识独立按时完成指定作业。解答问题思路比较清晰，分析准确。态度认真，字迹工整基本