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第三章手动操纵工业机器人3.1 机器人运动轴与坐标系3.1.1 机器人运动轴的名称3.1.2 机器人坐标系的种类3.2 认识和使用示教器学习目标导入案例课堂认知扩展与提高本章小结思考练习3.3 机器人安全操作规程3.3.1 示教和手动机器人时3.3.2 再现和生产运行时3.4 手动移动机器人3.4.1 移动方式3.4.2 典型坐标系下的手动操作课前回顾工业机器人主要由哪几部分组成？如何判别工业机器人的点位运动和连续路径运动？学习目标认知目标*了解工业机器人的安全操作规程*熟悉示教器的按键及使用功能*掌握机器人运动轴与坐标系*掌握手动移动机器人的流程和方法能力目标*能够熟练进行机器人坐标系和运动轴的选择*能够使用示教器熟练操作机器人实现点动和连续移动导入案例Universal Robots 公司推出革命性的新型工业机器人UR5 机器人自重很轻（仅 18.4 kg ），可以方便地在生产场地移动，而且不需要繁琐的安装与设置就可以迅速地融入到生产线中，与员工交互合作。
编程过程可通过教学编程模式实现，用户可以扶住 UR 机械臂，手动引导机械臂，按所需的路径及移动模式运行机械臂一次，UR 机器人就能自动记住移动路径和模式。
机器人通过一套独特的、友好的图形用户界面操作，在触摸屏幕上，有一系列范围广泛的功能让用户选择。
任何重复性的生产过程，都能够使用它并从中受益。
课堂认知3.1 机器人运动轴与坐标系3.1.1 机器人运动轴的名称通常机器人运动轴按其功能可划分为机器人轴、基座轴和工装轴，基座轴和工装轴统称外部轴。
机器人系统中个运动轴的定义典型机器人操作机各运动轴A1 、 A2 和 A3 三轴（轴 1 、轴 2 和轴 3 ）称为基本轴或主轴，用以保证末端执行器达到工作空间的任意位置。
A4 、 A5 和 A6 三轴（轴 4 、轴 5 和轴 6 ）称为腕部轴或次轴，用以实现末端执行器的任意空间姿态。
3.1.2 机器人坐标系的种类目前，大部分商用工业机器人系统中，均可使用关节坐标系、直角坐标系、工具坐标系和用户坐标系，而工具坐标系和用户坐标系同属于直角坐标系范畴。
工业离线编程与仿真（FANUC）课程教案第一章：工业概述1.1 工业的定义与发展历程1.2 工业的分类与主要技术参数1.3 工业的应用领域及发展趋势1.4 FANUC简介第二章：FANUC硬件与软件系统2.1 FANUC硬件组成及其功能2.2 FANUC软件系统及其功能2.3 FANUC编程软件（如ROBODRILL、ROBOTCAVER等）的使用方法2.4 FANUC示教器的操作方法第三章：工业坐标系与运动学3.1 工业的坐标系3.2 工业的运动学基本原理3.3 工业的逆运动学求解方法3.4 FANUC的运动学参数设置与调整第四章：工业离线编程基本概念与方法4.1 离线编程的定义与优势4.2 离线编程的基本流程4.3 离线编程的关键技术4.4 FANUC的离线编程软件及其使用方法第五章：FANUC离线编程实例5.1 离线编程实例一：简单搬运任务5.2 离线编程实例二：复杂装配任务5.3 离线编程实例三：焊接任务5.4 离线编程实例四：雕刻任务第六章：工业路径规划与仿真6.1 工业路径规划概述6.2 工业路径规划算法6.3 路径规划在离线编程中的应用6.4 FANUC路径规划与仿真操作第七章：工业工艺参数设置与优化7.1 工业工艺参数概述7.2 常见工艺参数设置与调整方法7.3 工艺参数优化方法与应用7.4 FANUC工艺参数设置与优化实例第八章：工业视觉系统应用8.1 工业视觉系统概述8.2 视觉系统硬件与软件组成8.3 视觉系统在离线编程中的应用8.4 FANUC视觉系统配置与使用第九章：工业安全防护与故障诊断9.1 工业安全防护概述9.2 安全防护措施与实施方法9.3 工业故障诊断技术9.4 FANUC故障诊断与处理实例第十章：工业离线编程与仿真实例分析10.1 离线编程与仿真实例一：搬运与装配任务10.2 离线编程与仿真实例二：焊接任务10.3 离线编程与仿真实例三：雕刻任务10.4 离线编程与仿真实例四：涂装任务10.5 离线编程与仿真实例分析与总结第十一章：工业高级离线编程技术11.1 高级离线编程概述11.2 高级路径规划技术11.3 高级工艺参数优化11.4 FANUC高级离线编程实例第十二章：工业离线编程软件工具与应用12.1 离线编程软件工具概述12.2 离线编程软件工具的使用方法12.3 离线编程软件工具的应用案例12.4 FANUC离线编程软件工具的应用第十三章：工业仿真与虚拟现实技术13.1 工业仿真技术概述13.2 仿真技术在离线编程中的应用13.3 虚拟现实技术在工业编程中的应用13.4 FANUC仿真与虚拟现实技术的应用实例第十四章：工业编程与仿真的未来趋势14.1 工业编程与仿真技术的发展趋势14.2 先进控制策略在编程中的应用14.3 与机器学习的融合14.4 FANUC编程与仿真未来的发展方向第十五章：课程总结与实践指导15.1 课程学习总结15.2 实践操作指导15.3 常见问题与解答15.4 课程设计与实践项目建议重点和难点解析本文主要介绍了工业离线编程与仿真（FANUC）的相关知识，包括工业的概述、FANUC的硬件与软件系统、坐标系与运动学、离线编程基本概念与方法、路径规划与仿真、工艺参数设置与优化、视觉系统应用、安全防护与故障诊断以及离线编程与仿真实例分析等。
工业离线编程与仿真（FANUC）课程教案第一章：课程简介1.1 课程背景随着工业4.0的快速发展，工业应用越来越广泛。
为了满足市场需求，提高我国工业技术水平，本课程致力于讲解FANUC的离线编程与仿真技术，使学员能够熟练掌握并应用到实际工作中。
1.2 课程目标通过本课程的学习，学员能够：（1）了解FANUC的基本构成和功能；（2）掌握FANUC离线编程的基本原理和方法；（3）熟练使用FANUC离线编程软件进行程序编写和仿真；（4）具备一定的工业系统调试和维护能力。
1.3 教学内容本章主要介绍课程的整体框架和教学内容，包括：（1）FANUC的基本构成和功能；（2）FANUC离线编程的基本原理和方法；（3）FANUC离线编程软件的使用。
第二章：FANUC基本构成与功能2.1 FANUC简介介绍FANUC公司的背景，以及FANUC在工业领域的应用。
2.2 FANUC本体结构讲解FANUC的基本组成部分，包括：（1）机械结构；（2）驱动系统；（3）控制系统；（4）传感器；（5）末端执行器。
2.3 FANUC功能介绍FANUC的主要功能，包括：（1）搬运；（2）焊接；（3）装配；（4）加工；（5）检测。
第三章：FANUC离线编程原理3.1 离线编程概述讲解离线编程的定义、优点和应用场景。
3.2 离线编程原理介绍离线编程的基本原理，包括：（1）任务分析；（2）路径规划；（3）程序编写；（4）仿真与调试。
3.3 离线编程方法讲解离线编程的主要方法，包括：（1）手动编程；（2）示教编程；（3）自动编程。
第四章：FANUC离线编程软件使用4.1 Robot Studio软件简介介绍Robot Studio软件的背景、功能和界面。
4.2 Robot Studio软件安装与使用讲解Robot Studio软件的安装步骤和基本操作，包括：（1）创建新项目；（2）导入模型；（3）搭建工作站；（4）编写程序；（5）仿真与调试。
工业离线编程与仿真(FANUC)课程教案第一章：工业概述1.1 工业的定义与发展历程1.2 工业的分类与应用领域1.3 工业的主要组成部分及功能1.4 工业的发展趋势与前景第二章：FANUC介绍2.1 FANUC公司的背景与发展历程2.2 FANUC的特点与优势2.3 FANUC的系列产品及性能参数2.4 FANUC的应用领域与行业解决方案第三章：工业离线编程基础3.1 离线编程的定义与意义3.2 离线编程的方法与流程3.3 离线编程软件的选择与使用3.4 离线编程中的关键技术及注意事项第四章：FANUC离线编程实践4.1 FANUC离线编程环境搭建4.2 FANUC离线编程软件操作界面及功能介绍4.3 离线编程实例：简单搬运任务4.4 离线编程实例：复杂装配任务第五章：工业仿真技术5.1 仿真技术的定义与作用5.2 仿真软件的选择与使用5.3 仿真过程中的关键技术及注意事项5.4 仿真实例：碰撞检测与优化路径规划第六章：离线编程在焊接应用中的实践6.1 焊接工艺及焊接的应用6.2 焊接任务离线编程的准备与步骤6.3 FANUC焊接离线编程案例分析6.4 焊接过程中常见问题的离线编程解决方案第七章：离线编程在搬运应用中的实践7.1 搬运的应用场景与挑战7.2 搬运任务离线编程的准备与步骤7.3 FANUC搬运离线编程案例分析7.4 提高搬运效率的离线编程策略第八章：离线编程在装配应用中的实践8.1 装配的应用与挑战8.2 装配任务离线编程的准备与步骤8.3 FANUC装配离线编程案例分析8.4 装配过程中常见问题的离线编程解决方案第九章：离线编程在包装应用中的实践9.1 包装的应用场景与挑战9.2 包装任务离线编程的准备与步骤9.3 FANUC包装离线编程案例分析9.4 提高包装效率的离线编程策略第十章：工业的故障诊断与维护10.1 工业故障诊断的意义与方法10.2 FANUC常见故障分析与诊断10.3 维护保养的基本要求与周期10.4 故障诊断与维护的实际案例分析重点和难点解析重点环节：1. 离线编程与仿真技术的基本概念及其在工业应用中的重要性。
