0803701002《工业机器人》课程及实验大纲-32

《工业机器人编程》教学大纲一、项目的性质、地位与任务本项目是工业机器人技术专业的专业核心项目，项目的内容设计为任务引导课程体系，紧紧围绕工作任务的需要来选择项目内容，将知识本位转换为能力本位，以项目任务和职业能力分析为依据，让学科知识与职业能力进行有机整合，设定职业能力培养目标，以工业机器人为载体，创设工作情境，培养学习者的实践操作技能。

项目的主要任务：根据就业为导向，能力为本位，以及工业机器人技术专业所涵盖的岗位群的职业能力分析，本项目以工业机器人编程为主线，以搬运、码垛、弧焊、压铸作为应用案例，使学习者在完成各项任务学习训练过程中，一步步加深对专业知识技能的理解和应用，培养学习者的综合职业能力。

二、教学基本要求通过本项目的学习，应达到以下要求：1.掌握ABB,三菱等主流工业机器人公司软件的使用；2.掌握工业机器人的任意直线运动程序编制，任意曲线运动程序编制，任意轨迹在线运动程序编，机器人在搬运、码垛、焊接等在线程序编制；3.掌握工业机器人的离线编程技术，工业机器人虚拟仿真工作站的构建，Robotstudio建模以及离线编程，Smart组件的应用。

三、教学学时分配表四、教学内容与学时安排任务一 ABB机器人的编程指令……20学时本任务教学目的和要求：理解并掌握ABB工业机器人工作程序的结构及其每一部分的原理和应用；学会并掌握ABB机器人的基本编程指令；掌握工件、工具、坐标的构建及应用；熟练掌握程序数据和逻辑判断指令的使用。

教学重点：ABB机器人的基本编程指令教学难点：程序数据和逻辑判断指令的使用任务主要内容（理论）：第一节ABB机器人的基本配置（2学时）一、ABB机器人的手动操纵二、ABB机器人I/O通信的种类三、常用ABB标准I/O板——DSQC651板的配置第二节ABB机器人的程序数据（4学时）一、程序数据二、建立程序数据的操作三、程序数据类型与分类四、三个关键程序数据的设定第三节 ABB机器人的程序编程（4学时）一、RAPID程序及指令二、功能的使用介绍三、RAPID程序指令与功能任务主要内容（实训）：ABB工业机器人基本编程指令实训（10学时）平时成绩占50%，考试成绩占50%。

《工业机器人编程》课程教学大纲Industrial robot programming course syllabus一、课程说明(Course Description)《工业机器人编程》是智能制造工程和机器人工程专业方向课程的必修课程，通常在第六学期或第七学期开设。

该课程主要包括工业机器人的系统组成与集成、系统运动轴、点动坐标系、编程内容及方法、典型运动轨迹编程、动作次序编程和机器人焊接工艺条件调控等内容。

通过本课程的学习，学生将对以工业机器人为代表的智能装备与生产线应用有一个较为全面而深入的体验认知，为今后从事智能制造工程技术人员职业打下坚实基础。

同时，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。

Industrial robot programming is a compulsory course for intelligent manufacturing engineering and robotics engineering, which is usually opened in the sixth or seventh semester. The course mainly includes the system composition and integration of industrial robot, system motion axis, jogging coordinate system, programming content and method, typical motion trajectory programming, action sequence programming and robot welding process condition regulation. Through the study of this course, students will have a comprehensive and in-depth experience, especially the application of intelligent equipment and production lines represented by industrial robots. Therefore, it can lay a solid foundation for the future career of intelligent manufacturing engineering and technical personnel. At the same time, to stimulate students' patriotic enthusiasm, cultivate students to actively participate in the national intelligent manufacturing special construction, cultivate students' spirit of striving for buildinga manufacturing power.二、本课程与其他课程的联系与分工(The relationship and division of labor between this course and other courses)本课程的先修课程为“智能制造工艺学”“单片机原理与应用”“机电传动控制”“计算机控制系统”等课程。

《工业机器人技术》课程教学大纲课程名称：工业机器人技术英文名称：Industry Robot Technology课程编码：学时/学分：18/1课程性质：选修适用专业：机械设计制造及其自动化先修课程：理论力学，机械原理，机械设计，液压传动，自动控制理论一、课程的目的与任务《工业机器人技术》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业选修课，本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。

通过本课程的学习，可使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。

其主要任务是培养学生：1、掌握工业机器人运动系统设计方法，具有进行总体设计的能力；2、掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法；3、掌握工业机器人常用的控制理论与方法，具有进行工业机器人控制系统设计的能力；4、了解工业机器人的新理论，新方法及发展趋向。

二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：了解工业机器人的发展及现状，结构原理及应用情况。

教学重点和难点：介绍工业机器人的产生和发展过程，掌握机器人的概念、特点、工业机器人的基本分类、工业机器人的应用、工业机器人的组成以及主要性能参数，工业机器人的手部、腕部、臂部、机座的结构原理和实例。

教学方法与手段：课堂教学第一节机器人的分类第二节工业机器人的应用和发展1.2.1 工业机器人的应用1.2.2 工业机器人的发展第三节工业机器人的基本组成及技术参数1.3.1 工业机器人的基本组成1.3.2 工业机器人的技术参数1.3.3 工业机器人的坐标1.3.4 工业机器人的参考坐标系习题第二章工业机器人机构教学目的和要求：本部分介绍常用机器人机构，要求学生掌握常用机器人机构设计形式。

教学重点和难点：主要介绍机器人末端操作器、手腕、手臂及机器人驱动与传动形式。

教学方法与手段：课堂教学第一节机器人末端操作器2.1.1 夹钳式取料手2.1.2 吸附式取料手2.1.3 专用操作器及转换器2.1.4 仿生多指灵巧手2.1.5 其它手第二节机器人手腕2.2.1 手腕的分类2.2.2 手腕的典型结构2.2.3 柔顺手腕结构第三节机器人手臂第四节机器人机座2.4.1 固定式机器人2.4.2 移动式机器人第五节工业机器人的驱动与传动2.5.1 直线驱动机构2.5.2 旋转驱动机构2.5.3 直线驱动和旋转驱动的选用和制动2.5.4 工业机器人的传动2.5.5 新型的驱动方式2.5.6 驱动传动方式的应用习题第三章机器人运动学教学目的和要求：机器人运动学主要研究两个问题：一个是运动学问题，即给定机器人手臂、腕部等各个构件的几何参数及各个关节变量求机器人手部对参考坐标系的位置和姿态；介绍机器人的微移动和微转动概念、两坐标系间的微分运动关系、变换式（方程）中的微分关系、机器人雅可比矩阵的概念、求法——微分变换法；了解逆雅可比矩阵的概念和求解。

工业机器人课程教学大纲《工业机器人》课程教学大纲一(课程的性质与任务课程性质:本课程综合介绍了机器人技术，设计思想和发展趋势主要任务:本课程是要求学生通过学习、课堂教育，能了解机器人发展的最新技术与现状;初步掌握机器人技术的基本知识。

二(课时分配序号课题小计讲课实验机动一绪言 2 2 二机器人学的数学基础 4 4 三机器人运动方程的表示与求解 8 8 四机器人动力学 6 6机器人的控制五 4 4 六机器人学的现状、未来 2 2合计 28 26 2三(课程教学内容第一章绪言简述机器人学的起源与发展，讨论机器人学的定义，分析机器人的特点、结构与分类。

第二章机器人学的数学基础空间任意点的位置和姿态变换、坐标变换、齐次坐标变换、物体的变换和逆变换，以及通用旋转变换等。

第三章机器人运动方程的表示与求解机械手运动姿态、方向角、运动位置和坐标的运动方程以及连杆变换矩阵的表示，欧拉变换、滚-仰-偏变换和球面变换等求解方法，机器人微分运动及其雅可比矩阵等第四章机器人动力学机器人动力学方程、动态特性和静态特性;着重分析机械手动力学方程的两种求法，即拉格朗日功能平衡法和牛顿-欧拉动态平衡法;然后总结出建立拉格朗日方程的步骤第五章机器人的控制机器人控制与规划第六章机器人学的现状、未来包括国内外机器人技术和市场的发展现状和预测、21世纪机器人技术的发展趋势、我国新世纪机器人学的发展战略等。

不同类型机器人的研究发展状况等。

四(教学的基本要求采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力;理论以够用为度，且从应用的角度，尽量简化定量分析。

五(建议教材与教学参考书1、机器人学、蔡自兴、清华大学出版社、20002、机器人学导论，约翰J.克雷格、西北工业大学出版社、1987 六(说明1( 本课程的教学原则上须由一定工作经验的讲师及讲师以上的教师担任，以保证理论知识和实践操作技能教学的需要。

2( 本课程适用于高职数控技术应用、机电一体化、机电工程及自动化、机械工程与自动化等专业。

工业机器人教学大纲工业机器人教学大纲引言工业机器人是一种能够自动执行各种任务的机器人系统，它在现代制造业中扮演着重要的角色。

为了培养适应工业机器人应用需求的人才，制定一份全面的工业机器人教学大纲是至关重要的。

本文将探讨工业机器人教学大纲的内容和结构，以及其在培养学生技能和知识方面的重要性。

一、基础知识在工业机器人教学大纲中，首先应包括工业机器人的基础知识。

这包括机器人的定义、分类和应用领域。

学生需要了解机器人的基本构造和工作原理，以及机器人在制造业、物流和医疗等领域的应用。

此外，还应介绍机器人的安全性和维护保养方面的知识，以确保学生能够正确操作和维护机器人系统。

二、编程与控制工业机器人的编程与控制是培养学生技能的关键部分。

教学大纲应包括机器人编程语言的介绍，如G代码和Rapid语言。

学生需要学习如何编写程序，以实现机器人的自动化操作。

此外，还需要教授机器人的运动控制和路径规划技术，使学生能够精确控制机器人的运动轨迹和速度。

三、传感器与视觉系统工业机器人的传感器和视觉系统在实际应用中起着重要的作用。

教学大纲应包括传感器的种类和原理，以及它们在机器人系统中的应用。

学生需要学习如何选择和配置传感器，并利用传感器获取环境信息，实现机器人的自主感知和决策能力。

此外，还应介绍机器人的视觉系统，包括图像处理和目标识别技术，以提高机器人的视觉感知能力。

四、应用案例分析为了帮助学生更好地理解工业机器人的应用，教学大纲应包括一些实际的应用案例分析。

通过分析不同行业中的机器人应用案例，学生可以了解机器人在不同环境下的工作方式和应用效果。

此外，还可以让学生思考机器人在未来的发展趋势和应用前景。

五、实践操作与项目工业机器人的实践操作和项目是培养学生实际操作能力的重要环节。

教学大纲应包括一些实践操作的内容，如机器人系统的组装与调试，以及编写简单程序实现基本操作。

此外，还可以设计一些机器人应用项目，让学生通过实际操作来解决实际问题，提高他们的创新能力和解决问题的能力。

工业机器人教学大纲工业机器人教学大纲随着科技的不断进步，工业机器人在现代生产中扮演着越来越重要的角色。

工业机器人的应用范围广泛，从汽车制造到电子设备组装，从食品加工到药品生产，都离不开它们的帮助。

然而，要想充分发挥工业机器人的作用，就需要对其进行系统的教学和培训。

本文将探讨工业机器人教学的大纲，以帮助人们更好地理解和使用这一技术。

一、工业机器人的基本原理在开始学习工业机器人之前，首先需要了解它们的基本原理。

工业机器人是由多个部件组成的复杂系统，包括机械结构、电子控制、传感器和软件等。

学习者需要了解机器人的结构和工作原理，以及各个部件之间的协调和配合。

此外，还需要学习机器人的编程语言和编程方法，以便能够对其进行控制和操作。

二、工业机器人的应用领域工业机器人的应用领域非常广泛，不同的行业和工作环境都需要不同类型的机器人。

学习者需要了解各个行业的特点和需求，以便能够根据实际情况选择合适的机器人。

例如，在汽车制造行业，机器人主要用于焊接、喷涂和装配等工作；在电子设备组装行业，机器人主要用于精密组装和测试等工作。

学习者还需要了解机器人在各个行业中的具体应用案例，以便能够更好地理解和应用机器人技术。

三、工业机器人的编程和操作工业机器人的编程和操作是学习的重点内容。

学习者需要学习机器人的编程语言和编程方法，以便能够编写程序来控制机器人的运动和动作。

此外，还需要学习机器人的操作方法和技巧，以便能够熟练地操作机器人进行各种工作。

学习者还需要学习机器人的安全操作规范，以确保机器人的安全运行和人员的安全。

四、工业机器人的维护和保养工业机器人的维护和保养是保证其正常运行和延长使用寿命的关键。

学习者需要学习机器人的日常维护和保养方法，包括清洁、润滑、更换零部件等。

此外，还需要学习机器人的故障排除和维修方法，以便能够及时解决机器人出现的故障和问题。

学习者还需要了解机器人的安全维护规范，以确保机器人的安全运行和人员的安全。

五、工业机器人的发展趋势工业机器人技术在不断发展和演进，学习者需要了解工业机器人的最新发展趋势和应用前景。

《工业机器人》课程教学大纲课程编号：0803701069课程名称：工业机器人英文名称：Industrial Robot课程类型：专业任选课总学时：24 讲课学时：20 实验学时：4学分：1.5适用对象：四年制机械设计制造及其自动化专业、四年制机械电子工程专业先修课程：高等数学、线性代数、工程制图、机械工程材料、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电子技术、电工技术、机械制造基础、互换性与技术测量、液压与气压传动、机电传动控制、单片机原理及应用、自动控制原理等。

一、课程性质、目的和任务工业机器人课程是机械设计制造及其自动化专业各专业方向的一门主要专业技术课，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工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，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，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。

二、教学基本要求本课程以机器人为研究对象，以工业机器人为重点。

学完本课程应达到以下基本要求：1．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。

2．了解机器人运动学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。

3．了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构等。

4．了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。

三、教学内容及要求绪论0.1 概述0.1.1 机器人的由来与发展0.1.2 机器人的定义0.1.3 机器人技术的研究领域与学科范围0.2 机器人的分类0.2.1 按机器人的开发内容与应用分类0.2.2 按机器人的发展程度分类0.2.3 按机器人的性能指标分类0.2.4 按机器人的结构形式分类0.2.5 按坐标形式分类0.2.6 按控制方式分类0.2.7 按驱动方式分类0.2.8 按机器人工作时的机座可动性分类0.3 机器人的应用0.3.1 工业机器人的应用0.3.2 操纵型机器人的应用0.3.3 智能机器人的应用0.4 机器人的组成与技术参数0.4.1 机器人的基本组成0.4.2 机器人主要技术参数0.4.3 MOTOMAN UP6型通用工业机器人技术参数0.4.4 MOTOMAN EA1400型弧焊机器人技术参数第一章机器人运动学1.1 齐次坐标与动系位姿矩阵1.1.1 齐次坐标1.1.2 动系的位姿表示1.2 齐次变换1.2.1 旋转的齐次变换1.2.2 平移的齐次变换1.2.3 复合变换1.3 机器人的位姿分析1.3.1杆件坐标系的建立1.3.2 连杆坐标系间的变换矩阵1.4 机器人正向运动学1.4.1 斯坦福机器人运动方程1.4.2 PUMA-560机器人运动学方程1.5 机器人逆向运动学1.5.1 逆向运动学的解1.5.2 逆向运动学求解实例第三章机器人轨迹规划3.1 机器人轨迹规划概述3.1.1 机器人轨迹的概念3.1.2 轨迹规划的一般性问题3.1.3 轨迹的生成方式3.1.4 轨迹规划涉及的主要问题3.2 插补方式分类与轨迹控制3.2.1 插补方式分类3.2.2 机器人轨迹控制过程第四章机器人本体基本结构4.1 概述4.1.1 机器人本体的基本结构形式4.1.2 机器人本体材料的选择4.2 机身及臂部结构4.2.1 机器人机身结构基本形式和特点4.2.2 机器人臂部结构基本形式和特点4.2.3 机器人的平稳性和臂杆平衡方法4.3 腕部及手部结构4.3.1 机器人腕部结构基本形式和特点4.3.2 机器人手部结构基本形式和特点4.4 传动及行走机构4.4.1 机器人传动机构结构基本形式和特点4.4.2 机器人行走机构结构基本形式和特点第五章机器人控制系统5.1 机器人传感器5.2 驱动与运动控制系统5.3 控制理论与算法第六章机器人编程语言与离线编程四、实践环节课内实验工业机器人实验安排在课程内，开设3个实验：1．焊接机器人自动跟踪系统认知实验2学时2．MOTOMAN机器人焊枪动作与编程实验2学时五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，课外习题不应少于8题。

“工业机器人概述”课程教学大纲英文名称：Introduction to Industrial Robotics课程编号：MACH3451学时：48 （理论学时：16 实验学时：32 课外学时：16）学分：2适用对象：机械、能动类本科生先修课程：高等数学、机械设计、理论力学、自动控制理论（机械控制理论基础）使用教材及参考书：[1] 王孙安，董霞.工业机器人概述.自编教材.[2] 吴振彪，王正家.工业机器人（第二版）.武汉：华中科技大学出版社，2006.[3] 孟庆鑫，王晓东.机器人技术基础.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006.一、课程性质和目的性质：专业课目的：1.培养学生对于工业机器人的基本组成、原理及分类的认识；2.培养学生对工业机器人结构设计以及运动学和动力学分析的能力；3.培养学生对机器人传感器选择应用的能力；4.培养学生对机器人运动控制的方案选择及设计能力；5.培养学生对典型工业机器人系统分析、设计和控制的综合能力。

二、课程内容简介（200字左右）机器人学是当今世界最活跃的研究领域之一，它涉及机械学、电子学、自动控制、计算机科学以及人工智能等多个学科。

工业机器人是一种典型的机电一体化产品，代替人类去完成许多艰巨而又复杂的极限工作任务。

本课程主要介绍工业机器人的基本机械结构设计、运动学与动力学分析，以及其内外部传感器和控制技术等基础理论和技术基础知识，并以实际工程应用为背景，介绍如何对典型工业机器人系统进行设计、建模及控制。

三、教学基本要求1．了解工业机器人的基本概念和工作原理；2．掌握工业机器人结构设计及其运动学和动力学分析基础知识；3.掌握机器人传感器基础及熟悉传感器的选用；4.掌握机器人的一般控制技术，学会对机器人进行有效控制；5.初步学会工程应用背景下工业机器人系统的设计、分析及控制方法。

四、教学内容及安排第一章：绪论1．了解工业机器人的基本概念、组成、特点以及分类；2．了解工业机器人技术的发展与应用。

工业机器人原理教学大纲工业机器人原理教学大纲工业机器人是现代工业生产中的重要组成部分，它以其高效、精确和可靠的特点，为企业提供了巨大的生产力和竞争力。

为了培养具备工业机器人相关知识和技能的专业人才，制定一份全面的工业机器人原理教学大纲是非常必要的。

一、引言在引言部分，我们可以简要介绍工业机器人的发展历程和应用领域，以及工业机器人教学的重要性。

通过引言，可以让学生对工业机器人的背景和意义有一个初步的了解。

二、基本概念与分类在这一部分，我们可以介绍工业机器人的基本概念和分类。

包括机器人的定义、机器人系统的组成、机器人的结构和工作原理等内容。

同时，可以对工业机器人按照应用领域、结构形式等进行分类，让学生对不同类型的机器人有一个整体的认识。

三、传感器与控制系统在这一部分，我们可以详细介绍工业机器人中常用的传感器和控制系统。

包括接触式传感器、非接触式传感器、视觉传感器等各种传感器的原理和应用；以及控制系统的组成、控制算法和控制策略等内容。

通过学习这一部分，学生可以了解到工业机器人如何通过传感器获取环境信息，并通过控制系统实现精确的运动控制。

四、运动学与动力学在这一部分，我们可以介绍工业机器人的运动学和动力学原理。

包括机器人坐标系、关节角度和末端执行器位置之间的关系，以及机器人的速度、加速度和力矩等动力学参数的计算方法。

通过学习这一部分，学生可以了解到工业机器人的运动规律和力学特性，为后续的路径规划和力控制提供基础。

五、路径规划与轨迹控制在这一部分，我们可以介绍工业机器人的路径规划和轨迹控制原理。

包括机器人的直线运动和圆弧运动的规划方法，以及机器人的插补算法和轨迹跟踪控制策略等内容。

通过学习这一部分，学生可以了解到工业机器人如何实现复杂的运动轨迹，并保证运动的精确性和稳定性。

六、力控制与安全保护在这一部分，我们可以介绍工业机器人的力控制原理和安全保护措施。

包括机器人的力传感器和力控制器的原理和应用，以及机器人的碰撞检测和急停保护等安全机制。

《工业机器人》实验教学大纲一、基本信息课程名称：工业机器人课程编号： 02010267b二、实验教学目的、内容和要求1、实验教学目的本课程实验主要使学生了解工业机器人工作原理和结构，对目前在工业领域应用典型的伺服控制机器人的控制原理，编程方式进行体验。

此外，了解新一代智能机器人的传感器应用，图像识别等功能的编程与控制方法。

2、实验内容和要求实验项目一：工业机械手编程与操作实验以以色列产4U型教学工业机器人为实验对象，主要完成工业机器人的抓取物体，示教盒编程，计算机编程的过程演示，使学生对机器人的工作原理有一个总体的了解。

此外，该工业机器人为敞开式结构，学生在观看实验的同时，需了解机器人手臂的传动结构。

实验项目二：智能机器人综合性实验以上海广茂达AS-R行走机器人和三自由度机械臂为实验对象，进行机器人行走、避障、防碰撞、抓取物体、人脸识别及高级语言编程等实验项目。

实验项目三：智能移动机器人PID控制实验通过实验，使学生掌握PID控制的基本原理，了解如何通过计算机硬件来实现基于PID算法的运动控制以能力风暴智能机器人AS-R为实验平台，通过VC++编程实现速度闭环和位置闭环，直观感受PID 参数调节对运动控制系统性能的影响并练习VC编程。

三、实验教材（讲义、指导书）或参考资料1）《工业机器人实验指导书》，机电教研室四、实验成绩的考核与评定方法考核内容包括实验预习情况、实验过程中的表现及最终实验报告的完成质量等方面。

实验成绩由实验预习成绩、实验表现成绩和实验报告成绩组成。

实验预习成绩主要通过提问体现；实验表现成绩主要考核操作情况及处理一般性问题的能力；实验报告成绩主要考核实验报告完整性、书写认真程度及结果准确程度。

实验成绩由下述三部分按比例综合评定。

实验预习成绩占30% 实验表现成绩占40%实验报告成绩占30%实验课程成绩按20%比例计入该课程总成绩。

五、实验项目一览表（制定人：杨林初审定人：）。

《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。

《工业机器人操作与编程》课程教学大纲编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（《工业机器人操作与编程》课程教学大纲）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为《工业机器人操作与编程》课程教学大纲的全部内容。

附件1:《工业机器人操作与编程》课程教学大纲一、课程教学目的工业机器人操作与编程课程是机械工程(工业机器人方向）专业方向的一门主要专业技术课，是一门工业机器人应用的基础课程。

其目的是使学生学习掌握典型工业机器人的基本编程和操作知识，使学生对机器人各个工作站在夹具动作、物料搬运、周边设备运动等多种配合使用有深刻认识。

培养学生在机器人编程方面具备分析与解决问题的能力,培养学生在机器人操作方面具有一定的动手能力，为毕业后从事相关的专业工作打下必要的技术基础.二、课程教学要求本课程以工业机器人操作与编程为教学方向.学完本课程应达到以下基本要求:1．了解工业机器人的工作原理、系统组成及基本功能。

2．掌握工业机器人的控制方式及手动操作.3．掌握工业机器人搬运、涂胶、喷涂、上下料、码垛等运动特点及程序编写方法。

4．能使用工业机器人基本指令正确编写搬运、涂胶、喷涂、上下料、码垛等控制程序。

5．了解工业机器离线编程的意义以及智能化发展的必然性。

三、课程教学重点和难点1。

教学重点：工业机器人的控制方式及手动操作，工业机器人搬运、涂胶、喷涂、上下料、码垛等运动特点及程序编写方法。

2。

教学难点：工业机器人离线程序编写和工业机器人操作四、课程教学时数分配五、理论教学内容与学时分配第一章认识工业机器人（2学时)【教学目的】通过本章节的学习，可充分的认识工业机器人工作原理、系统组成及基本功能。

工业机器人课程教学大纲一、引言在当前快速发展的数字化时代，工业机器人已经成为现代工业生产的重要组成部分。

工业机器人拥有高效、精确、灵活等特点，广泛应用于制造业、物流业、医疗等领域。

为了适应行业需求，本课程旨在培养学生对工业机器人的全面了解与应用能力。

二、课程简介1. 课程名称：工业机器人2. 学时安排：40学时（理论课程20学时，实践操作20学时）3. 授课方式：理论课程采用讲授与小组讨论相结合，实践操作课程注重实际动手操作与案例分析相结合。

4. 主要教材：《工业机器人原理与应用》三、课程目标本课程旨在使学生：1. 了解工业机器人的基本概念、发展历程和应用领域；2. 掌握工业机器人的组成结构、工作原理和操作方式；3. 能够理解工业机器人的编程与控制技术，并能够进行简单编程；4. 具备工业机器人系统的故障诊断与维修能力；5. 能够综合运用所学知识，解决实际工业机器人的应用问题。

四、课程内容1. 工业机器人概述1.1 工业机器人的定义与基本原理1.2 工业机器人的发展历程与应用领域1.3 工业机器人与传统制造方式的比较2. 工业机器人的结构与工作原理2.1 工业机器人的组成结构与分类2.2 机器人的运动学与坐标系2.3 手、眼、脑一体化技术3. 工业机器人的编程与控制技术3.1 机器人编程语言与编程方式3.2 传感器与反馈控制技术3.3 机器人控制系统与通信技术4. 工业机器人的实践操作与案例分析4.1 工业机器人的安装与调试4.2 工业机器人的运行与监控4.3 工业机器人在不同应用领域的实际案例探讨五、教学方法与评价方式1. 教学方法本课程将采用多种教学方法，包括讲授、小组讨论、案例分析、实践操作等，注重理论与实践相结合，提升学生的实际应用能力。

2. 评价方式本课程的评价方式将综合考虑学生的理论学习、实践操作与案例分析等方面表现，主要包括课堂表现、作业与实验报告、期末考试等。

六、参考资料1. 教材：- 《工业机器人原理与应用》2. 扩展阅读：- 《工业机器人控制技术与应用》- 《工业机器人编程实践指南》七、教学团队1. 主讲教师：李老师- 专业背景：自动化工程硕士- 研究方向：工业机器人应用与控制- 联系方式：邮箱：*******************.cn2. 助教团队：- 负责辅助实践操作课程的实施与指导- 联系方式：邮箱：*****************.cn八、学生要求1. 具备自动控制基础知识与计算机编程基础知识；2. 积极参与理论学习与实践操作，完成课堂作业与实验报告；3. 能够灵活运用所学知识解决实际问题，具备一定的团队合作与解决问题的能力。

工业机器人课程教学大纲课程名称：工业机器人英文名称:I ndustr i a I Robot课程编号：x4040131学时数：32 其中实验（实训）学时数：4课外学时数：0学分数：2.0适用专业：机械电子工程、机械制造一、课程的性质和任务本课程属于机械设计制造及自动化专业的选修课。

通过本课程的学习可使学生对工业机器人有较为详细地了解•，并对其运动学以及动力学的分析方法有较为深入地掌握；熟悉工业机器人常用的一些传感器及其特点，掌握机器人本体设计的一般方法，了解机器人系统的控制方式，为学生在以后从事机器人以及与之相关的工作打下基础。

二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（-）绪论熟练掌握工业机器人定义及工作环境、熟悉机器人结构与分类、了解机器人的研究领域。

难点：工业机器人的自由度的计算。

重点：机器人的分类方法。

（二）工业机器人运动学熟悉齐次坐标的基本概念，掌握动坐标系位姿的描述，熟悉齐次变换的几何意义，掌握各杆件之间的关系，掌握工业机器人正向运动学问题的求解，了解逆向运动学问题的求解。

难点：工业机器人的连杆坐标系的建立，逆向运动学问题的求解。

重点：工业机器人正向运动学问题的求解。

（三）工业机器人静力计算及动力学分析掌握工业机器人速度雅可比矩阵并如何应用到速度分析中，掌握工业机器人力雅可比矩阵与静力计算，熟悉工业机器人动力分析。

难点：工业机器人速度雅可比矩阵的建立。

重点：工业机器人力雅可比矩阵与静力计算。

（四）工业机器人机械系统设计熟悉工业机器人总体设计的方法，掌握传动部件设计、臂部设计、手腕设计、手部设计、机身及行走机构设计。

难点：工业机器人动部件设计。

重点：工业机器人传动部件设计与手腕设计。

（五）工业机器人的感觉了解工业机器人的感觉系统，掌握关节传感器的结构特点，掌握手部传感器的应用，熟悉环境识别传感器的种类及应用场所。

难点：工业机器人加速度传感器。

重点：关节传感器的结构特点。

（六）工业机器人控制熟悉工业机器人的控制特点及分类，掌握工业机器人位置控制方式。

《工业机器人原理与操作》教学大纲一、课程的性质、地位与任务《工业机器人原理与操作》是本专业核心课，它是培养学生具有机器人设计和使用的能力，本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。

通过本课程的学习，可使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。

二、教学基本要求基本理解机器人的一般特征，坐标系统、位置运动学、速度运动学和动力学等。

具备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。

具体要求学生做到：1.掌握工业机器人运动系统设计方法，具有进行总体设计的能力；2.掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法；3.掌握工业机器人常用的控制理论与方法，具有进行工业机器人控制系统设计的能力；4.了解工业机器人的新理论，新方法及发展趋向。

四、教学内容与学时安排任务一概论……4学时本章教学目的和要求：了解工业机器人的发展事由和历程，机器人的定义。

教学重点：介绍工业机器人的产生和发展过程，掌握机器人的概念、熟悉工业机器人的常见分类及其行业应用。

教学难点：工业机器人的常见分类及其行业应用任务主要内容(理论)：第一节什么是工业机器人第二节为什么发展工业机器人第三节机器人的发展概况一、工业机器人的诞生二、工业机器人的发展现状和趋势第四节工业机器人的分类及应用一、工业机器人的分类二、工业机器人的应用任务二机器人的结构设计……16学时本章教学目的和要求：1.了解相关的参数含义及设置2.掌握机器人的基本结构组成3.了解机器人设计的基本原理，基本方法教学重点：机器人的基本结构组成，关节、自由度等概念。

教学难点：机器人关节、自由度的概念任务主要内容(理论)：第一节机器人的基本组成及技术参数（4学时）一、机器人的基本组成二、机器人的技术参数第二节机器人总体设计（4学时）一、零部件的初认识二、机械臂设计工艺三、机械臂的装配任务主要内容（实训）：的三维实体零件，并完成零件的组装。

《工业机器人》课程教学大纲课程编号：0803701002课程名称：工业机器人英文名称：Industrial Robot课程类型：专业任选课总学时：32 讲课学时：24 实验学时：8学分：2适用对象：四年制机械设计制造及其自动化专业、四年制机械电子工程专业。

先修课程：高等数学、线性代数、工程制图、机械工程材料、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电子技术、电工技术、机械制造基础、互换性与技术测量、液压与气压传动、机电传动控制、单片机原理及应用、自动控制原理等。

一、课程性质、目的和任务工业机器人课程是机械设计制造及其自动化专业各专业方向的一门主要专业技术课，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工业机器人的基本结构，了解和掌握工业机器人的基本知识，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，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人技术基础。

二、教学基本要求本课程以机器人为研究对象，以工业机器人为重点。

学完本课程应达到以下基本要求：1．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。

2．了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。

3．了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构等。

4．了解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。

5．了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。

6．了解工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点。

7．对操纵型机器人、智能机器人有一般的了解。

三、教学内容及要求绪论0.1 概述0.1.1 机器人的由来与发展0.1.2 机器人的定义0.1.3 机器人技术的研究领域与学科范围0.2 机器人的分类0.2.1 按机器人的开发内容与应用分类0.2.2 按机器人的发展程度分类0.2.3 按机器人的性能指标分类0.2.4 按机器人的结构形式分类0.2.5 按坐标形式分类0.2.6 按控制方式分类0.2.7 按驱动方式分类0.2.8 按机器人工作时的机座可动性分类0.3 机器人的应用0.3.1 工业机器人的应用0.3.2 操纵型机器人的应用0.3.3 智能机器人的应用0.4 机器人的组成与技术参数0.4.1 机器人的基本组成0.4.2 机器人主要技术参数0.4.3 MOTOMAN UP6型通用工业机器人技术参数0.4.4 MOTOMAN EA1400型弧焊机器人技术参数第一章机器人运动学1.1 齐次坐标与动系位姿矩阵1.1.1 齐次坐标1.1.2 动系的位姿表示1.2 齐次变换1.2.1 旋转的齐次变换1.2.2 平移的齐次变换1.2.3 复合变换1.3 机器人的位姿分析1.3.1杆件坐标系的建立1.3.2 连杆坐标系间的变换矩阵1.4 机器人正向运动学1.4.1 斯坦福机器人运动方程1.4.2 PUMA-560机器人运动学方程1.5 机器人逆向运动学1.5.1 逆向运动学的解1.5.2 逆向运动学求解实例第二章机器人动力学2.1 机器人雅可比的定义2.2 机器人速度分析第三章机器人轨迹规划3.1 机器人轨迹规划概述3.1.1 机器人轨迹的概念3.1.2 轨迹规划的一般性问题3.1.3 轨迹的生成方式3.1.4 轨迹规划涉及的主要问题3.2 插补方式分类与轨迹控制3.2.1 插补方式分类3.2.2 机器人轨迹控制过程3.3 机器人轨迹插值计算3.3.1 直线插补3.3.2 圆弧插补3.3.3 定时插补与定距插补3.3.4 关节空间插补3.4 机器人手部路径的轨迹规划3.4.1 操作对象的描述3.4.2 作业的描述第四章机器人本体基本结构4.1 概述4.1.1 机器人本体的基本结构形式4.1.2 机器人本体材料的选择4.2 机身及臂部结构4.2.1 机器人机身结构基本形式和特点4.2.2 机器人臂部结构基本形式和特点4.2.3 机器人的平稳性和臂杆平衡方法4.3 腕部及手部结构4.3.1 机器人腕部结构基本形式和特点4.3.2 机器人手部结构基本形式和特点4.4 传动及行走机构4.4.1 机器人传动机构结构基本形式和特点4.4.2 机器人行走机构结构基本形式和特点第五章机器人控制系统5.1 机器人传感器5.2 驱动与运动控制系统5.3 控制理论与算法第六章机器人编程语言与离线编程第七章工业机器人工作站及生产线7.1 焊接机器人7.2 搬运码垛机器人7.3 喷涂机器人7.4 装配机器人第八章操纵型机器人简介第九章智能机器人简介四、实践环节（一）课内实验工业机器人实验安排在课程内，开设3个实验：1．慧鱼机器人模型组装综合实验2学时2．焊接机器人自动跟踪系统认知实验2学时3．MOTOMAN机器人焊枪动作与编程实验4学时（二）选作实验1．机器人关节控制与循环实验；2．慧鱼机器人创新实验。