《工业机器人》

《工业机器人技术基础》课程标准课程编码：15（HoO43课程类别：专业方向课适用专业：工业机器人技术专业参考学时：72学时编写执笔人及编写日期：周诚计2020.8审定负责人及审定日期：王晓明2020.8一、课程定位1、课程在专业培养中的定位及作用《工业机器人技术基础》是工业机器人技术专业课程体系中的职业基础课程之一，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，是学生职业发展中第一门与工业机器人直接关联的基础课程。

是在科学分析确定学校办学定位、明确我们系部工业机器人技术专业发展方向的前提下，通过对工业机器人技术职业与职业岗位进行整体化的调研与分析形成的一门具有很强的综合性的专业基础课程。

2、本课程与其它课程的关系表1前导、后续课程一览表（一）课程设计理念本课程按照职业能力发展的阶段确定相应的典型工作任务按照从初级工到专家的发展顺序，来设置相应的课程内容，从单一机器人的操作，到机器人工作站的整体把握。

全部课程都安排在机器人实训室上课，每一个项目都有实践环节，每一次的学习过程就是工作的过程，并且在实践操作中注意培养学生的安全生产、规范操作意识、团队合作意识,每一次的考核评价都有相关内容，这种职业素质是在任何企业工作都应具备的。

采用行为引导型教学法根据项目任务通过视频、图像、实训设备等，使学生了解工业机器人在各种场合的应用。

对于机器人的工业应用着重讲解其各种结构形式及应用场合，通过该项目使学生对机器人学科有全面认识，提高学生的学习兴趣，并结合离线编程仿真软件完成虚拟机器人的加载和控制。

(二)课程设计整体思路掌握工业机器人的工作原理和结构知识，掌握六自由度工业机器人的特点及其相关参数知识，能使学生掌握机器人机构设计、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。

机器人是典型的机电一体化装置，它不是机械、电子的简单组合，而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合，通过这门课的学习，使学生对机器人有一个全面、深入的认识，培养学生综合运用所学基础理论和专业知识进行创新设计的能力，并相应的掌握一些实用工业机器人控制及规划和编程方法。

XXXX职业技术学院《工业机器人技术及应用》课程标准一、课程代码120801二、适用专业工业机器人技术、机械自动化等专业三、课程性质《工业机器人技术及应用》是我院工业机器人技术专业核心课程。

是一门综合性较强的学科，主要讲授机器人技术及应用的基本知识、基本理论和基本方法。

在工业机器人技术专业培养计划中，它起着至关重要的作用，使学生对已学知识有了更好的掌握，培养学生综合应用的能力。

对实现电气类专业人才培养目标，对工业机器人技术专业学生综合职业能力的培养和职业素养的养成起到主要的支撑作用。

《工业机器人技术及应用》的先修课程为《电工基础》、《电子技术》等。

后续课程为：《PLC技术应用》、《机器人自动线安装与调试》、《毕业设计》。

四、课程学分与时数分配《工业机器人技术及应用》课程共4学分、64学时，安排在第三学期授课，课程学分与时数分配如表1所示。

表1 课程学分与时数分配表五、课程设计思路本课程设计的思路为：1.本课程以岗位能力需求为导向，以典型实际机器人为载体，设计学习任务, 将机器人知识应用到具体生产生活服务工作中。

通过实施任务教学，提高学生的学习兴趣，有效地培养和提高学生在机器人技术方面的专业能力、方法能力和社会能力，并使学生养成良好的职业态度。

2.课程内容以学生就业所需的专业知识和操作技能为着眼点，力求提高学生的实际运用能力，使学生更好地适应社会需求。

3.教学内容按照由浅入深、循序渐进的原则进行设计安排，使学生的职业能力培养目标由低到高的方向转变。

4.以提高学生综合素质为基础，以提高学生综合职业能力为目标，组织实施任务驱动教学等行动导向的教学模式。

5.教学评价多元化，本课程为考试课程，期评成绩以平时成绩、技能考核成绩和笔试成绩按比例评定，具体分配情况为：期评成绩＝平时成绩×20%+技能考核成绩×40%+笔试成绩×40%。

六、课程总体目标（一）知识目标1.了解机器人技术发展的概况；2.了解机器人的基本构造特征及状态描述；3.了解机器人坐标系统，掌握坐标系的相互转化；4.掌握机器人位置运动学、速度运动学和动力学的相关知识；5.具有运用自动化相关理论，综合解决问题的能力。

工业机器人引言工业机器人是一种能够自动执行复杂任务的可编程装置。

由于其高效、高精度和高稳定性，工业机器人已经在生产制造行业得到了广泛应用。

本文将介绍工业机器人的发展历程、工作原理、应用领域以及未来发展趋势。

发展历程工业机器人的历史可以追溯到20世纪60年代。

最早的工业机器人是由美国斯坦福大学的研究人员发明的，用于协助汽车制造。

在接下来的几十年中，工业机器人得到了许多技术创新和改进。

当今的工业机器人已经实现了许多先进功能，例如感知能力、人机协作和自主导航等。

工作原理工业机器人的工作原理通常包括以下几个关键步骤：1.感知环节：机器人通过各种传感器来感知外部环境，例如视觉传感器、力测传感器等。

这些传感器可以帮助机器人获取周围物体的位置、形状和状态等信息。

2.规划与控制：基于感知结果，机器人需要进行规划与控制，确定执行任务的路径和动作。

这通常通过预先编程或者机器学习等方法来实现。

3.执行任务：一旦机器人确定好路径和动作，它会自动执行任务。

机器人的执行通常包括移动、抓取、放置等动作。

应用领域工业机器人在许多领域都得到了广泛应用。

以下是一些常见的应用领域：制造业工业机器人在制造业中发挥着重要作用。

它们可以执行重复性的、危险的或繁重的任务，例如焊接、喷涂、装配等。

机器人的高精度和高效率可以大大提高生产效率和品质。

医疗保健工业机器人在医疗保健领域也有着广泛应用。

例如，在手术中，机器人可以辅助医生进行高精度的操作，从而提高手术成功率并减少风险。

物流和仓储工业机器人在物流和仓储领域可以帮助实现自动化的仓库操作。

机器人可以自动搬运货物、装载和卸载货车，大大提高了物流效率和准确性。

未来发展趋势工业机器人的未来发展趋势有以下几个方面：1.人机协作：未来的工业机器人将更加注重与人的合作。

机器人将能够与人类工作人员实现紧密的协作，相互补充优势，提高生产效率和安全性。

2.人工智能：随着人工智能技术的快速发展，工业机器人将具备更强的智能化能力。

《工业机器人操作与运维》课程标准课程编码：17010015课程类别：综合实习实训课适用专业：工业机器人技术参考学时：72学时一、课程性质与定位1.课程性质本课程是工业机器人技术专业的一门专业综合实习实训课程，目标是让学生掌握“1+X工业机器人操作与运维”职业技能培训的主要内容，通过学。

2.课程定位根据工业机器人行业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，立足于工业机器人的行业发展，培养拥护党的基本路线，适应建筑行业生产一线需要的高端技能型人才。

3.本课程与其它课程的关系前导课程本课程后续课程电工技术基础与技能电子技术基础与技能工业机器人安装与调试电气线路安装与维修工业机器人操作与运维岗位实习二、课程设计理念及思路本课程内容是根据《工业机器人系统操作员》和《工业机器人系统运维员》国家职业技能标准四级/中级工等级的知识要求而设置。

将基本理论知识点内容融入到工作过程中进行课程建设，采用工作过程中讲解理论知识点的形式进行教学单元设计。

本课程采用讲授、多媒体、参观、虚拟仿真等多种教学方法进行授课。

三、课程目标本课程的教学目标是使通过本课程学习和线下的实践练习，能够达到工业机器人系统操作员和工业机器人系统运维员达到四级/中级工的国家职业技能标准，要求能够掌握工业机器人的基本知识和操作基本技能，同时，也规范从业者的工作行为，使其适应经济社会发展和科技进步的客观需要，成为智能制造高技能应用人才。

（一）知识目标学习者能够识记和理解工业机器人系统所涉及到的机械、电气和法律法规知识。

1.识记职业道德基本知识和职业守则；2.理解工业机器人系统操作知识及技术原理；3.识记常用装配工具、仪器和工装夹具的使用方法；4.识记机械、电气装配工艺与操作的方法；5.识记安全生产与环境保护知识：现场文明生产要求、安全操作与劳动保护、安全用电、环境保护；6.识记质量管理知识：企业质量管理目标、岗位质量管理要求、岗位质量保证措施与责任；（二）技能目标学习者能够完成机器人的机械、电气装置的装调，相关信号、参数配置，示教操作和编程调试，安全防护装置安装和操作，填写装调和操作记录等工作：1.能够完成工业机器人系统的系统操作与设定；2.能够完成示教编程与调试；3.能够对工业机器人进行基本的保养与维护4.能够做到安全操作，读各种安全标识（三）素质目标培养从业者深厚的爱国情感，具备质量、安全、规范意识、实践动手、自学能力、分析解决问题的能力、团队合作和工匠精神和创新思维等职业素质。

《工业机器人》复习题一、填空题1、机器人具有三大特征：拟人功能、可编程、通用性。

2、1980年工业机器人在日本普及，随后工业机器人在日本得到巨大发展，日本因此赢得“机器人王国”美称。

3、工业机器人的五种基本坐标式机器人直角坐标系、圆柱坐标系、球坐标系、关节坐标系、 E-平面关节式坐标系。

4、按几何结构分划分机器人分为：串联机器人、并联机器人。

5、工业机器人系统由四大部分组成：机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统。

6、工业机器人的主要技术参数是自由度、精度、重复定位精度、工作范围、承载能力及最大速度。

7、机器人常用驱动方式主要是液压驱动、气压驱动和电气驱动三种基本类型。

8、目前常用的传动件的定位方法有：电气开关定位、机械挡块定位和伺服定位系统。

二、单选题9、下面哪个国家被称为“机器人王国”？CA 中国B 英国C 日本D 美国10、手部的位姿是由哪两部分变量构成的？BA位置与速度B姿态与位置C位置与运行状态D姿态与速度11、动力学的研究内容是将机器人的______________联系起来。

AA运动与控制B传感器与控制C结构与运动D传感系统与运动12、机器人轨迹控制过程需要通过求解__________获得各个关节角的位置控制系统的设定值。

BA运动学正问题B运动学逆问题C动力学正问题D动力学逆问题13、用于检测物体接触面之间相对运动大小和方向的传感器是：CA接近觉传感器B接触觉传感器C滑动觉传感器D压觉传感器14、传感器的输出信号达到稳定时，输出信号变化与输入信号变化的比值代表传感器的_______参数。

DA抗干扰能力B精度C线性度D灵敏度15、传感器的基本转换电路是将敏感元件产生的易测量小信号进行变换，使传感器的信号输出符合具体工业系统的要求。

一般为：AA．. 4～20mA、–5～5VB．0～20mA、0～5VC．-20mA～20mA、–5～5VD．-20mA～20mA、0～5V16、GPS全球定位系统，只有同时接收到___颗卫星发射的信号，才可以解算出接收器的位置。

《工业机器人技术基础》课程教学大纲一、课程地位与作用工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。

这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。

工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位。

本课程是以工业机器人概述、基本组成及技术参数、本体与控制器连接、末端操作器、工业机器人的环境感觉技术、编程语言介绍、工业机器人系统集成项目流程等为研究对象的一门专业基础课。

二、教学目标学生通过对本课程的学习，熟知工业机器人使用及搬运安全事项；了解工业机器人常见国际品牌与国内品牌；掌握工业机器人的三大组成部分和六个子系统；工业机器人的主要技术参数和常用软件，工业机器人末端操作器种类与应用等，让学生对工业机器人的定义、发展历史及前景、运用领域、基本组成、主要技术参数有一个初步的认识，为后面的专业核心课程打下理论基础，培养学生的学习兴趣，建立长期的学习计划。

同时树立示教器、专用设备、教具使用的安全意识及保养意识，使学生初步具备分析和解决基础技术问题的能力。

三、课程教学内容与方法设计第一章绪论【教学目标】1.掌握工业机器人行业典型应用、市场前景；2.熟知工业机器人品牌认识及行业应用前景；3.熟知使用机器人安全注意事项以及机器人的分类。

【重点难点】1.工业机器人的应用环境；2.工业机器人的使用安全；【教学内容】1.机器人的分类；2.工业机器人的应用环境，工业机器人的历史发展；3.工业机器人家族介绍；4.工业机器人应用安全注意事项。

【教学方法与设计】1.本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。

通过讲授和多媒体教学的方式,并结合板书进行教学，在讲解过程中注重与学生互动。

2.如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。