《工业机器人应用技术》教学大纲机电

PAGEPAGE1《工业机器人应用技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称工业机器人应用技术课程编号课程性质选修课课程类别专业课开课单位机械电子教研室授课学期第7学期学分/学时2/32课内学时32理论授课14上机学时14课内实践0实验学时4课外学时32适用专业机械电子工程是否双语否先修课程电工电子学、信息技术基础、机电传动与PLC后续课程机械电子工程毕业设计二、课程简介《工业机器人应用技术》是机械电子工程专业的一门专业选修课，为实践性较强的一门课程。工业机器人作为高端智能制造的标志，正在成为中国制造的核心和推动我国制造产业升级的源动力，对推动工业转型升级和改善人民生活水平具有重要意义。工业机器人应用技术包含三个方面的内容：工业机器人概述及编程基础知识、工业机器人高级编程方法与仿真、工业机器人典型应用案例分析。详细讲解工业机器人的基础知识、控制操作、编程方法、仿真离线编程、虚拟工作站搭建以及典型的工业机器人集成应用案例，既掌握工业机器人的基础知识，又具备高级编程能力。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：课程目标1（知识目标）：熟悉工业机器人的基本结构、特点、应用领域；理解工业机器人的基础知识、控制操作、编程方法、仿真离线编程；熟练应用仿真编程软件。课程目标2（能力目标）：分析工业机器人的特点，制定工业机器人应用方案；分析实际需求对工业机器人进行选型，设计基于工业机器人的控制系统；应用工业机器人的编程调试技术，设计工业机器人工作站。课程目标3（素质目标）：能够评价工业机器人集成应用对环境、社会可持续发展的影响；具有坚实基础、弘扬创新的精神。具有良好职业道德和敬业精神，具有较强的安全和环保意识。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标1指标点5-25.使用现代工具课程目标2指标点2-32.问题分析课程目标3指标点7-27.环境和可持续发展四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一单元工业机器人概述与操作基础（学时数：8学时）1.课程主要内容（1）工业机器人的现状与趋势、工业机器人的典型结构、ABB工业机器人的使用要求、ABB工业机器人安全的注意事项、构建基础练习用的工业机器人虚拟工作站；（2）工业机器人标准装箱物品、工业机器人本体与控制柜安装、工业机器人本体与控制柜电气连接；（3）示教器配置操作环境、ABB工业机器人常用信息与事件日志、ABB工业机器人数据的备份与恢复、ABB工业机器人的手动操纵、ABB工业机器人转数计数器的更新操作、工作原理。2.重点和难点（1）构建基础练习用的工业机器人虚拟工作站；（2）ABB工业机器人的手动操纵；（3）转数计数器的更新操作、工作原理。3.实施方式本单元课程采取讲授法和上机实践相结合。讲授法采用多媒体介绍基础知识和启发式引导学生自主思考学习；上机实践通过使用仿真编程软件建立虚拟工作站，能够真实模拟训练。4.学习要求（1）掌握构建工业机器人虚拟工作站方法；（2）掌握ABB工业机器人构成及安装；（3）掌握ABB工业机器人的手动操纵、转数计数器的更新操作、工作原理。5.实验要求（1）实验属性:验证性实验（2）开出要求：必做（3）分组要求：5人1组（4）实验准备①仪器设备：ABB机器人实验平台；②预习要求：按照实验指导书要求提前预习（5）其他要求：注重理论教学与实践教学相结合、注重新知识、新方法、新工艺、新技术的学习和应用。6.学生学习预期成果（1）理解ABB工业机器人转数计数器的更新操作工作原理；（2）应用仿真编程软件建立虚拟工作站。7.支撑课程目标本单元知识、教学方式支撑课程的知识目标和素质目标。熟练应用仿真编程软件，具有较强的安全和环保意识。第二单元工业机器人通讯基础（学时数：6学时）1.课程主要内容（1）ABB工业机器人I/O通信的种类、常用ABB标准I/O板。（2）ABB标准I/O板—DSQC651板的配置、I/O信号的监控与操作、PROFIBUS适配器的连接、PROFINET适配器的连接。（3）系统输入/输出与I/O信号的关联、示教器可编程按键的使用、安全保护机制的设置。2.重点和难点（1）ABB标准I/O板—DSQC651板的配置、I/O信号的监控与操作；（2）系统输入/输出与I/O信号的关联；（3）示教器可编程按键的使用。3.实施方式本单元课程采取讲授法和上机实践相结合。讲授法采用多媒体介绍基础知识和启发式引导学生自主思考学习；上机实践通过使用仿真编程软件建立虚拟工作站，能够真实模拟训练。4.学习要求（1）掌握ABB标准I/O板—DSQC651板的配置、I/O信号的监控与操作；（2）掌握系统输入/输出与I/O信号的关联；（3）掌握示教器可编程按键的使用。5.学生学习预期成果（1）理解ABB工业机器人I/O通信的种类和配置方法；（2）应用ABB标准I/O板—DSQC651板的配置、I/O信号的监控与操作方法。6.支撑课程目标本单元知识、教学方式支撑课程的知识目标和素质目标。熟练应用仿真编程软件对工业机器人I/O通信进行配置，具有良好职业道德和敬业精神、具有较强的安全和环保意识。第三单元工业机器人的程序数据（学时数：4学时）1.课程主要内容（1）程序数据用途、建立程序数据的操作；（2）程序数据的类型分类与存储类型、常用程序数据说明、三个关键程序数据的设定。2.重点和难点（1）建立程序数据的操作；（2）程序数据的类型分类与存储类型；（3）常用程序数据说明、三个关键程序数据的设定。3.实施方式本单元课程采取讲授法和上机实践相结合。讲授法采用多媒体介绍基础知识和启发式引导学生自主思考学习；上机实践通过使用仿真编程软件建立虚拟工作站，能够真实模拟训练。4.学习要求（1）掌握建立程序数据的操作；（2）掌握三个关键程序数据的设定；5.学生学习预期成果（1）理解程序数据的类型分类与存储类型；；（2）应用三个关键程序数据的设定方法。6.支撑课程目标本单元知识、教学方式支撑课程的知识目标和素质目标。熟练应用仿真编程软件对工业机器人建立程序数据，具有良好职业道德和敬业精神、具有较强的安全和环保意识。第四单元工业机器人程序编写（学时数：8学时）1.课程主要内容（1）任务、程序模块和例行程序；（2）常用的RAPID编程指令；（3）建立基本RAPID程序、中断程序TRAP。创建带参数的例行程序、功能FUNCTION的使用2.重点和难点（1）建立基本RAPID程序；（2）中断程序TRAP；（3）创建带参数的例行程序。3.实施方式本单元课程采取讲授法和上机实践相结合。讲授法采用多媒体介绍基础知识和启发式引导学生自主思考学习；上机实践通过使用仿真编程软件建立虚拟工作站，能够真实模拟训练。4.学习要求（1）掌握建立基本RAPID程序；（2）掌握中断程序TRAP；（3）创建带参数的例行程序、功能FUNCTION的使用。5.学生学习预期成果（1）理解基本RAPID程序的工作原理；（2）应用创建带参数的例行程序、功能FUNCTION的方法。6.支撑课程目标本单元知识、教学方式支撑课程的能力目标和素质目标。分析实际需求对工业机器人进行选型，设计基于工业机器人的控制系统。能够评价工业机器人集成应用对环境、社会可持续发展的影响；具有坚实基础、弘扬创新的精神。第五单元工业机器人典型应用及进阶（学时数：6学时）1.课程主要内容（1）工业机器人典型应用编程；（2）工业机器人轨迹应用的调试；（3）工业机器人安装调试的一般步骤；（4）工业机器人的进阶功能包括服务例行程序等。2.重点和难点（1）工业机器人轨迹应用的调试；（2）工业机器人安装调试的一般步骤；3.实施方式本单元课程采取讲授法和上机实践相结合。讲授法采用多媒体介绍基础知识和启发式引导学生自主思考学习；上机实践通过使用仿真编程软件建立虚拟工作站，能够真实模拟训练。4.学习要求（1）掌握工业机器人典型应用编程方法；（2）掌握工业机器人安装调试的一般步骤；（3）理解工业机器人的进阶功能。5.实验要求（1）实验属性:设计性实验（2）开出要求：必做（3）分组要求：5人1组（4）实验准备①仪器设备：ABB机器人实验平台；②预习要求：按照实验指导书要求提前预习（5）其他要求：注重理论教学与实践教学相结合、注重新知识、新方法、新工艺、新技术的学习和应用。6.学生学习预期成果（1）理解工业机器人典型应用编程方法；（2）应用工业机器人安装调试的一般步骤7.支撑课程目标本单元知识、教学方式支撑课程的能力目标和素质目标。应用工业机器人的编程调试技术，设计工业机器人工作站。能够评价工业机器人集成应用对环境、社会可持续发展的影响；具有坚实基础、弘扬创新的精神。（二）课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排第一单元工业机器人概述与操作基础课堂讲授、上机实践、小组实验课程目标1、38第二单元工业机器人通讯基础课堂讲授、上机实践课程目标1、34第三单元工业机器人的程序数据课堂讲授、上机实践课程目标1、36第四单元工业机器人程序编写课堂讲授、上机实践课程目标2、38第五单元工业机器人典型应用及进阶课堂讲授、上机实践、小组实验课程目标2、36合计32五、课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩40%作业（百分制）50本门课程5次作业，课后完成习题，主要考核学生对每节课知识点的复习、理解和掌握程度，作业评分的具体标准为提交时间、作业正确率等。目标分值=0.7*作业平均成绩课堂表现（百分制）50课堂纪律好、上机实践能按时完成任务，回答问题积极准确目标分值=0.3*课堂表现平均成绩实践成绩20%实验（百分制）100实验报告正确条理，书写认真。实验过程独立完成，实验设备能够正确使用，所得实验结果正确。目标分值=1*实验成绩期末考试40%知识40考核内容：工业机器人操作基础20%、工业机器人通讯基础与数据类型20%、工业机器人编程基础30%、仿真软件的高级应用30%考试题型：填空题、选择题、简答题、设计题、判断题评价细则：按照答题要点、解题步骤评分能力40综合应用20（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的课程目标第一单元工业机器人概述与操作基础1-1ABB工业机器人的手动操纵1-2转数计数器的更新操作、工作原理作业、期末考试课程目标1、3第二单元工业机器人通讯基础2-1系统输入/输出与I/O信号的关联2-2示教器可编程按键的使用。作业、期末考试课程目标1、3第三单元工业机器人的程序数据3-1建立程序数据的操作3-2三个关键程序数据的设定作业、期末考试课程目标1、3第四单元工业机器人程序编写4-1建立基本RAPID程序4-2中断程序TRAP作业、期末考试课程目标2、3第五单元工业机器人典型应用及进阶5-1工业机器人典型应用编程方法5-2工业机器人安装调试的一般步骤作业，实验、期末考试课程目标2、3六、使用教材、相关推荐书目及课程资源（一）使用教材叶晖.工业机器人实操与应用技巧（第2版），机械工业出版社，2017（二）相关推荐书目1.青岛英谷教育科技股份有限公司.工业机