《智能机器人技术》课程教学大纲(有理论和实验)

《智能机器人》教学大纲课程名称：智能机器人课程类别：必修适用专业：人工智能、机器人工程、智能制造、电气工程及其自动化等专业总学时：64学时（其中理论40学时，实验24学时）总学分：4.0学分一、课程性质机器人技术已广泛应用于制造业、服务业、农业、航空航天等众多领域，极大地提高了生产效率和人民的生活水平，推动了社会的发展并带来了巨大的经济效益。

目前，各行各业对机器人的需求量不断增大，机器人的智能化水平也显著提升。

我国智能机器人的研究工作起步较晚，但在国家的大力支持和科研人员的不懈努力下，在工业机器人和服务机器人方面已取得较好的成绩。

为了满足国内智能制造与智能装备领域对机器人专业技术人才的需求，以及满足高校新工科专业建设要求，机器人工程、智能制造等本科专业在近几年应运而生。

除此之外，许多传统的自动化相关专业也增加了机器人相关的课程，主要教学内容涉及机器人数学基础、机器人传感器、机器人操作系统、机器人定位与导航、机器人视觉、机器人语音等。

因此，本课程的开设对我国机器人、智能制造、人工智能等行业的发展具有一定的推动作用。

二、教学目标1.了解机器人的起源、发展、特点与分类，以及智能机器人的概念与架构。

掌握机器人的基础数学知识，包括空间质点的表示、二维位姿、三维位姿，以及齐次坐标变换，并了解了机器人的感知系统、通信系统及操作系统。

掌握机器人的航迹推算和位姿估计，熟悉基于扩展卡尔曼滤波的定位与建图方法。

2.掌握机器人路径规划方法的定义及分类，重点掌握人工势场法､A*算法和D*算法，以及全覆盖路径规划方法。

了解基于激光雷达传感器视觉传感器的定位建图方法，熟悉相关的数学算法、实现步骤及优化过程。

3.掌握机器人视觉的基础知识与理论，包括视觉系统的组成、目标检测方法、视觉定位建图方法及深度学习在机器人视觉中的应用。

掌握基于深度学习的自然语言处理框架，熟悉相关的深度学习模型。

4.通过对激光雷达导航智能车、视觉导航智能车及服务机器人“小途”这3个应用案例的学习，掌握智能机器人的外观设计、软硬件设置、系统架构及场景应用。

《机器人技术》课程教学大纲课程基本信息
2.课程性质：选填“选修/必修”
3.授课语言：选填“中文/双语/全英文或其他语种”
二、课程目标
1」美］约翰J.克雷格（John Craig）《机器人学导论（原书第4版）》机械工业出版社2.熊有伦等《机器人学：建模、控制与视觉》华中科技大学出版社
注：1.支撑毕业要求指标点：选填项。

需要进行专业认证，有毕业要求指标点可参照的课程必填，无明确毕业要求指标点可参照的可不填。

三、理论教学内容
注：
2.学生学习预期成果：描述学生在学完本节内容后应获得的知识、能力或素养水平（下同）.教学方式:包括讲
授、讨论、案例、演示等，但不限于所列，根据课程实际需要列举
实践（实验或实习）教学।
五、课程评价
（一）考核内容、考核方式与课程目标对应关系注：1.课程目标在考核方式及占比：主要根据课程目标自行设计和制定多元化考核方式，表中所列仅为参考（红色数据可删除）。

但所列考核方式必须覆盖全体学生，可根据当学期具体教学情况酌情调整。

（二）考核方式评分标准1.课程作业评分标准
2.课程实验评分标准
3.期中/期末考试评分标准（笔试类评分标准可在大纲中按以下格式予以说明，也可在通过“试卷分析表”予以说明）。

机器人技术教学大纲一、引言随着科技的不断发展和进步，机器人技术已经成为当今世界的一个热门领域。

机器人作为现代科技的代表，已经广泛应用于生活和生产的各个领域，对未来社会的发展具有重要意义。

因此，机器人技术的教学也变得至关重要，本文将阐述机器人技术教学的重要性，并提出相应的教学大纲。

二、机器人技术教学的重要性1. 适应社会需求：随着科技的飞速发展，机器人技术在工业、服务业、医疗等领域的应用越来越广泛。

培养机器人技术人才，可以更好地适应社会产业结构的变化和需求的提升。

2. 提升学生技能：机器人技术教学可以激发学生的创新思维和动手能力，培养他们解决实际问题的能力和技能，提升其综合素质。

3. 培养团队合作精神：机器人技术涉及多学科知识，学生需要通过团队合作来完成项目。

这有利于培养学生的团队协作和沟通能力。

三、机器人技术教学大纲1. 课程设置（1）基础知识教学：机器人的基本原理、结构、工作原理等。

（2）机器人编程：学习编程语言，掌握机器人的控制技术。

（3）机器人应用：介绍机器人在各领域的应用，拓展学生的视野。

（4）实践教学：进行机器人组装、编程实践，提升学生动手能力。

2. 教学目标通过机器人技术教学，培养学生的创新意识和实践能力，提高其问题解决和团队合作能力。

同时，引导学生关注社会发展，为未来科技进步做出贡献。

3. 教学方法（1）理论教学：讲解机器人的相关原理和知识，提供必要的理论基础。

（2）实践操作：组织学生进行机器人组装、编程等实际操作，培养其动手能力。

（3）项目实践：引导学生参与机器人项目实践，锻炼其团队合作和问题解决能力。

4. 教学评估（1）课堂表现：评估学生在课堂上的听讲、回答问题和互动表现。

（2）实践成果：评估学生完成的机器人组装、编程作品，并进行评分。

（3）项目表现：评估学生参与机器人项目实践的团队合作和表现，做出综合评价。

四、结语机器人技术作为一种重要的现代科技，对未来社会的发展有着重要的推动作用。

《智能机器人》课程教案智能机器人课程教案一、课程简介本课程旨在介绍智能机器人技术及其应用，包括机器人结构、编程、控制等方面的知识。

本课程通过理论讲解与实践操作相结合的方式，培养学生对智能机器人相关技术的掌握和应用能力，为学生未来从事相关领域的工作打好基础。

二、课程目标通过本课程的研究，学生应该具备以下几个方面的能力：1. 掌握智能机器人的基本结构和工作原理；2. 熟悉智能机器人编程的常用语言和方法；3. 熟悉智能机器人的传感器、控制器等相关设备的使用方法；4. 能够使用智能机器人完成一定的操作任务。

三、课程大纲本课程将分为以下几个模块：模块一：智能机器人概述1. 什么是智能机器人？2. 智能机器人发展历程及应用现状。

模块二：智能机器人结构1. 智能机器人的主要机构和部件。

2. 智能机器人结构设计的基本原则。

3. 智能机器人结构的相关标准及认证。

模块三：智能机器人编程1. 常见的智能机器人编程语言。

2. 编程语言应用于智能机器人的实现方法。

3. 智能机器人编程中的常见技巧。

模块四：智能机器人控制1. 智能机器人的运动控制方法。

2. 智能机器人传感器及其应用。

3. 智能机器人控制器及其使用。

模块五：实践操作1. 对智能机器人的基本操作进行讲解。

2. 手动编程实现基本运动控制。

3. 简单案例实践演。

四、考核方式1. 平时成绩（包括出勤、作业等）占比40%。

2. 期中考试占比30%。

3. 期末项目实践占比30%。

五、参考资料1. 《机器人控制技术》（第3版），赵晶著，机械工业出版社。

2. Educational Robotics Programming，Raffaello D'Andrea等，Springer。

以上内容仅供参考，详情以实际授课内容为准。

《机器人技术》课程教学大纲
一、课程信息
二、课程目标
1.通过本课程的学习，学生了解机器人的基础概念、分类及演变，能够意识到机器人技术在信息技术课程中的重要意义。

2.通过本课程的学习，学生掌握python软件的操作基础，能够进行游戏工程的创建、参数的调整与机器人套件通讯。

3.通过本课程的学习，学生掌握机器人的设计方法，能够进行基本的机器人巡光、巡线、超声波避障设计等。

4.通过本课程的学习，学生经历机器人作品自主创作的完整过程，能够切实提升动手实践能力，推动创新意识的发展，形成问题解决的意识。

5.通过本课程的学习，学生经历机器人作品协同创作的完整过程，能够理解学习共同体意义，掌握团队协作技能，积极投入小组合作学习。

课程目标对毕业要求的支撑关系表
三、教学内容与预期学习成效
四、成绩评定及考核方式
五、课程建议教材及主要参考资料
1.建议教材
（1）高旸,尚凯.中学生Python与micro：bit机器人程序设计.北京:清华大学出版社,2020.
2.主要参考资料
（1）王宇光.教小创客趣玩micro:bit开发板编程.北京:机械工业出版社,2011.
（2）刁彬斌,余静,桑圆圆.小创客轻松玩转micro:bit.北京:化学工业出版社,2018.
制订人：
审核人：
2020年6月。

智能机器人教学大纲智能机器人教学大纲智能机器人作为一种新兴的技术，正在逐渐渗透到我们的生活中。

它们不仅可以帮助人们完成一些重复性的工作，还可以提供个性化的服务。

随着智能机器人技术的不断发展，如何将其应用于教育领域成为了一个备受关注的问题。

本文将探讨智能机器人教学大纲的设计。

智能机器人教学大纲的设计应该从以下几个方面考虑。

首先，需要明确教学目标。

智能机器人教学的目标可以分为技术目标和教育目标两个方面。

技术目标包括培养学生对智能机器人技术的理解和应用能力，教育目标则包括培养学生的创新思维和解决问题的能力。

其次，智能机器人教学大纲应该明确教学内容。

教学内容应该包括智能机器人的基本原理、编程技巧、传感器应用等方面的知识。

同时，还应该引导学生进行实践操作，通过实际操控智能机器人来加深对知识的理解和应用。

第三，智能机器人教学大纲的设计需要考虑教学方法。

传统的教学方法可能无法适应智能机器人教学的需求，因此需要采用一些创新的教学方法。

例如，可以采用项目驱动的教学方法，让学生通过完成一个个小项目来学习和应用智能机器人技术。

此外，智能机器人教学大纲还应该考虑教学资源的配置。

智能机器人教学需要一些特殊的硬件设备和软件工具来支持，因此需要合理配置这些资源。

同时，还需要培养一支专业的教师队伍，他们不仅需要具备智能机器人技术的专业知识，还需要具备教学能力和创新思维。

最后，智能机器人教学大纲的评估也是非常重要的。

评估可以帮助教师和学生了解教学效果，以及学生对知识的掌握程度。

评估可以采用多种形式，包括笔试、实践操作、项目展示等。

总之，智能机器人教学大纲的设计需要考虑教学目标、教学内容、教学方法、教学资源的配置以及评估等方面的因素。

只有全面考虑这些因素，才能设计出一套科学合理的教学大纲，推动智能机器人教育的发展。

智能机器人教学的目标不仅是培养学生的技术能力，更重要的是培养学生的创新思维和解决问题的能力，为他们未来的发展打下坚实的基础。

智能机器人课程标准一、课程背景随着科技的飞速发展，智能机器人技术已经成为当今世界的热门领域之一。

智能机器人不仅在工业生产、医疗保健、军事等领域发挥着重要作用，也逐渐走进了我们的日常生活。

为了适应时代的需求，培养学生的创新能力和实践能力，开设智能机器人课程具有重要的意义。

二、课程目标1、知识与技能目标学生能够了解智能机器人的基本组成结构和工作原理。

掌握智能机器人的编程方法和控制技术。

学会使用常见的传感器和执行器，并能进行简单的电路连接和调试。

2、过程与方法目标通过实践操作和项目学习，培养学生的动手能力和问题解决能力。

鼓励学生自主探究和合作学习，提高学生的创新思维和团队协作能力。

3、情感态度与价值观目标激发学生对智能机器人技术的兴趣和热爱，培养学生的科学精神和创新意识。

让学生在学习过程中体验成功的喜悦，增强自信心和学习的积极性。

三、课程内容1、智能机器人概述智能机器人的定义、分类和应用领域。

智能机器人的发展历程和未来趋势。

2、机器人的机械结构常见的机器人机械结构类型，如关节型、直角坐标型等。

机械结构的设计原则和材料选择。

3、机器人的电子系统控制器、传感器、执行器的原理和作用。

电路设计和布线的基本知识。

4、机器人编程基础编程语言的选择，如 Python、C+＋等。

基本的编程概念，如变量、循环、条件语句等。

5、机器人的运动控制电机的控制原理和驱动方式。

运动轨迹规划和速度控制。

6、机器人的感知与决策常见传感器的使用，如红外传感器、超声波传感器、视觉传感器等。

基于传感器数据的决策算法。

7、机器人项目实践学生分组完成简单的机器人项目，如循迹机器人、避障机器人等。

项目的设计、制作、调试和展示。

四、课程实施1、教学方法采用讲授法、演示法、实践法相结合的教学方式。

利用多媒体教学资源，如视频、动画等，帮助学生理解抽象的概念。

2、教学手段配备专门的智能机器人实验室，提供充足的实验设备和器材。

利用在线学习平台，提供课程资料和交流空间。

智能机器人课程标准一、课程概述智能机器人课程是一门集机械、电子、计算机科学、人工智能等多学科交叉的综合性课程。

该课程旨在培养学生掌握智能机器人的基本理论和实践技能，包括机器人机械结构、传感器应用、信号处理、控制算法等方面的知识，以及编写程序、调试和优化机器人的能力。

二、课程目标通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1、掌握智能机器人的基本概念、原理和应用；2、了解机器人的机械结构、传感器和信号处理的基本知识；3、掌握控制算法和编程技能，能够编写简单的机器人程序；4、学会调试和优化机器人的方法，提高机器人的性能；5、培养创新精神和实践能力，为后续学习和从事相关领域的工作打下基础。

三、课程内容本课程的主要内容包括：1、智能机器人的基本概念和发展历程；2、机器人的机械结构和设计原理；3、传感器的基本原理和应用，包括触觉、视觉、听觉等传感器；4、信号处理和控制算法的基本知识，包括数字信号处理、控制理论等；5、机器人的编程和控制，包括编程语言、控制软件等；6、机器人的调试和优化方法，包括性能测试、故障排除等。

四、教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法，注重学生的实践能力和创新精神的培养。

具体教学方法包括：1、理论授课：采用多媒体课件、板书、案例分析等多种形式，帮助学生掌握基本理论和知识；2、实践操作：学生动手操作机器人，进行编程、调试和优化，加深对理论知识的理解和掌握；3、项目实践：组织学生分组完成一个完整的机器人项目，提高学生对理论知识的综合运用能力；4、课堂讨论：组织学生进行课堂讨论，交流学习心得和经验，促进互相学习和启发。

五、考核方式本课程的考核方式采用平时作业、期末考试和项目实践相结合的方式，其中平时作业占30%，期末考试占50%，项目实践占20%。

平时作业包括课堂笔记、课后作业和实验报告等；期末考试采用闭卷考试方式，主要测试学生对理论知识的掌握程度；项目实践主要考查学生的实际操作能力和创新精神。

《智能机器人》课程教学大纲课程编号：04219课程名称：智能机器人英文名称:Intelligent Robot课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2 （讲课学时：28 上机学时：4）适用专业：智能科学与技术一、课程性质与任务智能机器人是智能科学与技术专业学生学习和掌握机器人基木知识和基本设计方法的技术专业课，也是工科学生将来从事机器人技术应用的理论基础。

本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本设计方法的讲解；在培养实践能力方面着重设计技能的基本训练，使学生具有一定的机器人设计和应用能力，，该门课程支撑毕业要求中 1.1, 2.1, 3.3, 4.1, 4.3,6.1, 10.1 和12.1。

二、课程与其他课程的联系先修课程：高等数学、自动控制原理、模糊技术基础、神经网络控制后续课程：智能机器人综合实践高等数学为机器人数学模型建立打下基础，自动控制原理为机器人控制系统设计提供方法，模糊技术基础及神经网络控制可实现机器人智能控制；本课程为后续智能机器人综合实践课程提供基本知识和方法。

三、课程教学目标1. 学习机器人基础知识和基本理论知识，了解智能机器人的发展、机器人本体结构，掌握机器人数学建模方法，具有机器人轨迹规划和设计控制系统的能力。

（支撑毕业要求1.1, 2.1）2. 具有机器人机构设计和实现控制目标的基本能力。

（支撑毕业要求3.3,4.1）3. 掌握基本的机器人结构设计和控制的创新方法，培养学生追求创新的态度和意识。

（支撑毕业要求4.1, 43）4. 培养学生树立正确的设计思想，了解机械设计过程中国家有关的经济、环境、法律、安全、健康、伦理等政策和制约因素。

（支撑毕业要求3.3）5. 培养学生的工程实践学习能力，使学生具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。

（支撑毕业要求4.1,6.1）6. 了解机器人技术的前沿和新发展动向。

（支撑毕业要求10.1, 12.1）四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）课外实验4学时1. 机器人智能控制方法：掌握机器人控制器设计方法。

《家居智能机器人技术》教学大纲一、课程的性质、地位与任务《家居智能机器人技术》是建筑智能化工程技术专业选修课程，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机器人的基本结构，了解和掌握机器人的基本知识，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，来解决在机器人方面的有关问题能力。

二、教学基本要求了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识。

理解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。

掌握机器人世界坐标系统和手坐标系统的转化，根据位置运动学、速度运动学、动力学及自动控制理论的相关知识解决问题的能力。

三、教学学时分配表第一章概述…… 2学时本章教学目的和要求：了解机器人的基本概念，对机器人有个整体认识。

了解机器人技术在诸多领域的应用，如军事、医疗、地质勘测等。

掌握机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。

重点和难点：机器人的基本概念；机器人技术在诸多领域的应用，如军事、医疗、地质勘测；机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。

第一节机器人的概念一、什么是机器人二、机器人的分类三、什么是机器人学四、机器人发展历史第二节机器人的组成一、机器人的组成部件二、机器人的优缺点三、机器人的自由度四、机器人的关节第三节机器人的性能一、机器人的坐标二、机器人的编程模式三、机器人的工作空间四、机器人语言五、机器人技术的应用第二章机器人的结构设计……6学时本章教学目的与要求：了解机器人的手部机构、行走机构；理解机器人机械设计的基本要求。

理解机器人的概念和分类。

掌握机器人本体的机械结构的组成，机器人的外形结构与运动、机身和臂部机构、驱动机构。

重点和难点：机器人的基本结构组成，关节、自由度等概念；机器人设计的基本原理。