《工業(yè)機(jī)器人離線編程》課程整體教學(xué)設(shè)計

1、職業(yè)教育工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫課程整體教學(xué)設(shè)計課程名稱：工業(yè)機(jī)器人離線編程編 制 人：陳小艷郵 箱：roboconcn電 話制時間：2014.11.5 編制單位：常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院制修訂記錄文件版別制修訂日期制修訂人制修訂摘要(增、減、改、項目)1.0制定課程標(biāo)準(zhǔn)注釋：課程教學(xué)設(shè)計依各個學(xué)校師資、實訓(xùn)條件、周邊產(chǎn)業(yè)等不同，是個性化的，牽頭院校制定設(shè)計樣板。工業(yè)機(jī)器人離線編程課程整體教學(xué)設(shè)計方案一、課程基本信息課程名稱： 工業(yè)機(jī)器人離線編程課程代碼：空學(xué)分： 學(xué)時：80 授課時間：請與人才培養(yǎng)方案一致授課對象：普通高職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè) 課程類型： 理論+實踐(

2、一體化) B類 課程性質(zhì)： 必 修：是/否 專業(yè)選修： 是/否 公共選修：是/否專業(yè)核心：是/否 校企合作開發(fā)： 是/否 學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程：是/否二、課程定位工業(yè)機(jī)器人離線編程是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)核心課程，該課程主要講授工業(yè)機(jī)器人離線編程、系統(tǒng)仿真技術(shù)等，使學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)方案設(shè)計、系統(tǒng)仿真、系統(tǒng)離線編程的方法，為后續(xù)的工作站系統(tǒng)集成、工作站系統(tǒng)綜合仿真調(diào)試等能力培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。先修課程：工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)三維建模、工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程后續(xù)課程：工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成。三、課程目標(biāo)1知識目標(biāo)1）熟悉工業(yè)機(jī)器人離線編程應(yīng)用領(lǐng)域；2）掌握離線編程軟件安裝過程；3）掌握離線編程軟件的工作界面使用方法

3、；4）掌握工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)外部設(shè)備模型構(gòu)建方法；5）掌握工業(yè)機(jī)器人仿真工作站的構(gòu)建流程；6）掌握工業(yè)機(jī)器人工作站的離線編程方法；7）掌握工業(yè)機(jī)器人工作站的仿真測試方法。2.能力目標(biāo)1）能安裝工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件；2）能構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人工作站；3）能按要求在離線編程軟件下編寫工作站控制程序；4）能對工業(yè)機(jī)器人工作站進(jìn)行仿真測試。3素質(zhì)目標(biāo)1）具有堅定正確的政治方向；2）具有良好的職業(yè)道德和科學(xué)的創(chuàng)新精神；3）具有良好的心理素質(zhì)與健康體魄；4）具有分析與決策能力；5）具有與他人合作、溝通，團(tuán)隊工作能力；6）具有發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力；7）具有自我學(xué)習(xí)、追求進(jìn)步不斷超越能力。四、課程內(nèi)容序號課

4、程單元知識能力點編號名稱1工業(yè)機(jī)器人離線編程概述1-1工業(yè)機(jī)器人離線編程應(yīng)用1-2常用離線編程軟件介紹2工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件安裝2-1離線編程軟件安裝2-2離線編程軟件許可2-3離線編程軟件安裝目錄認(rèn)識3工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件開發(fā)環(huán)境介紹3-1離線編程軟件界面認(rèn)識3-2離線編程軟件各菜單功能認(rèn)識3-3離線編程軟件基本操作流程4工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)模型構(gòu)建4-1工業(yè)機(jī)器人模型的選擇和導(dǎo)入4-2外圍設(shè)備幾何模型構(gòu)建4-3第三方模型構(gòu)建與導(dǎo)入4-4整體工作站模型構(gòu)建5工業(yè)機(jī)器人機(jī)器人系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定5-1工業(yè)機(jī)器人本體及工具設(shè)定5-2工作站系統(tǒng)整體參數(shù)設(shè)定6工作站系統(tǒng)虛擬仿真6-1工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)虛擬編

5、程6-2工作站系統(tǒng)整體仿真7工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試7-1與硬件系統(tǒng)聯(lián)機(jī)方法7-2離線程序校正8工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件特殊模塊使用五、學(xué)情分析生源分析：授課對象為普通高中畢業(yè)生，大部分來自蘇北地區(qū)，基礎(chǔ)差一些，但是大部分吃苦耐勞。學(xué)生對新技術(shù)興趣濃厚，網(wǎng)絡(luò)是生活中必不可少的一部分。大部分學(xué)生都配有大屏幕手機(jī)，通過手機(jī)進(jìn)行交流、購物、上網(wǎng)等。課程基礎(chǔ)分析：在之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)三維建模、工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程等課程，具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)。相關(guān)前導(dǎo)課程學(xué)習(xí)情況，需要和任課教師進(jìn)行溝通，在本課程教學(xué)中對于不足的地方進(jìn)行強化。六、課程教學(xué)設(shè)計思路課程內(nèi)容選取思路：根據(jù)工業(yè)機(jī)器人離線編程課程的定位及

6、前后課程的關(guān)系，核心課程內(nèi)容以安川電機(jī)的MotoSim離線編程軟件作為載體，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人工作站虛擬系統(tǒng)，并進(jìn)行離線編程的能力，課程內(nèi)容如圖1所示。在工作中可以利用課程所學(xué)能力，進(jìn)行工作站系統(tǒng)運行過程虛擬仿真、系統(tǒng)離線編程、客戶項目方案展示等。圖1 課程主要內(nèi)容課程教學(xué)設(shè)計思路：本課程是與安川電機(jī)（中國）有限公司合作開發(fā)。課程計劃選取企業(yè)真實項目開發(fā)的案例進(jìn)行教學(xué)，如圖2所示。圖2 課程教學(xué)設(shè)計的思路該課程的大部分教學(xué)是在MotoSim軟件環(huán)境中進(jìn)行。在實施的過程中以現(xiàn)場訓(xùn)練為主。對于軟件的基本使用、各種功能菜單的使用等內(nèi)容，需要配套開發(fā)相應(yīng)的教學(xué)視頻，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)使用。在

7、教學(xué)過程中需要使用大量的外部模型，部分需要學(xué)生在課堂、課后構(gòu)建，部分需要使用工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)三維建模課程所建的模型資源。課程的實施需要專任教師和具有虛擬仿真、離線編程實踐工作經(jīng)驗的企業(yè)工程師共同實施。為了提高課程與實際工程應(yīng)用對接的效果，需要引入大量企業(yè)設(shè)計的第一手資料，供學(xué)生參考。9六、課程教學(xué)設(shè)計序號項目（單元）名稱項目方案描述任務(wù)對應(yīng)知識能力點編號教學(xué)目標(biāo)教學(xué)資源學(xué)習(xí)成果教學(xué)方法與手段教學(xué)學(xué)時1工業(yè)機(jī)器人工作站實例運行演示首先安裝MotoSim軟件，熟悉各目錄構(gòu)成，找到一個系統(tǒng)自帶的例子，進(jìn)行運行演示。1. 工業(yè)機(jī)器人離線編程認(rèn)識。1-11-21.熟悉工業(yè)機(jī)器人離線編程應(yīng)用的領(lǐng)域；2.

8、熟悉常用離線編程軟件功能特點。企業(yè)工程師介紹的視頻、圖片、軟件安裝過程動畫，說明文檔、網(wǎng)站等。1.軟件安裝成功并正常運行。分組教學(xué)法、引導(dǎo)法42. MotoSim軟件安裝。2-12-22-31.能安裝工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件。13.自帶示例的運行演示。3-13-21.熟悉離線編程軟件安裝目錄主要文件功能。2.熟悉離線編程軟件菜單及各功能按鈕使用方法。12工業(yè)機(jī)器人弧焊工作站構(gòu)建在教師的引導(dǎo)下，構(gòu)建1個基本的弧焊工作站，并虛擬運行。1.弧焊虛擬工作站構(gòu)建。3-13-23-31.熟悉離線編程軟件模型選取、模型構(gòu)建等菜單及各功能按鈕使用方法。操作演示動畫、說明文檔等1.完成的工業(yè)機(jī)器人弧焊工作站虛擬仿

9、真系統(tǒng)。分組教學(xué)法、案例法、練習(xí)法62.弧焊虛擬工作站編程。3-13-23-31.熟悉離線編程軟件離線編程等菜單及各功能按鈕使用方法。63弧焊虛擬工作站運行。3-13-23-31.熟悉工業(yè)機(jī)器人編程離線編程、虛擬仿真一般工作流程。23工業(yè)機(jī)器人自動沖壓線工作站建模利用離線編程軟件自帶的建模工具及外部模型，構(gòu)建一個工業(yè)機(jī)器人自動沖壓線工作站虛擬仿真系統(tǒng)。1.工業(yè)機(jī)器人模型選取、構(gòu)建及導(dǎo)入。4-11.能根據(jù)任務(wù)要求選取、構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)模型。企業(yè)案例、演示動畫、模型庫、說明文檔等。1.工業(yè)機(jī)器人自動沖壓線虛擬仿真模型。分組教學(xué)法、案例法、練習(xí)法22.利用自帶工具構(gòu)建外設(shè)模型。4-21.能利用離線

10、編程軟件自帶工具構(gòu)建外設(shè)模型。63.利用外部工具構(gòu)建外設(shè)模型并導(dǎo)入。4-31.能利用第三方軟件設(shè)計工作站模型并導(dǎo)入離線編程軟件。64.整體工作站系統(tǒng)構(gòu)建。4-41.能在離線編程軟件內(nèi)構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)。64工業(yè)機(jī)器人自動沖壓線工作站虛擬仿真對任務(wù)3構(gòu)建的工業(yè)機(jī)器人自動沖壓線工作站進(jìn)行編程仿真。1.工業(yè)機(jī)器人及工具參數(shù)設(shè)定。5-11.能對工業(yè)級機(jī)器人虛擬仿真工作站的本體、坐標(biāo)、外圍等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。企業(yè)案例、演示動畫、模型庫、說明文檔等。1.工業(yè)機(jī)器人自動沖壓線虛擬仿真動畫。分組教學(xué)法、案例法、練習(xí)法42.工業(yè)機(jī)器人示教編程。6-11.能在離線編程軟件內(nèi)，根據(jù)生產(chǎn)工藝，對工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行虛

11、擬示教。83.工作站系統(tǒng)整體參數(shù)設(shè)定集系統(tǒng)綜合虛擬仿真。5-26-21.能對工業(yè)級機(jī)器人虛擬仿真工作站的系統(tǒng)、外圍等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定；2.能對工業(yè)機(jī)器人虛擬仿真工作站進(jìn)行整體仿真。85工業(yè)機(jī)器人搬運工作站仿真聯(lián)調(diào)構(gòu)建一個完整工業(yè)機(jī)器人搬運工作站，進(jìn)行虛擬仿真后，與真實系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)調(diào)。1.搬運工作站虛擬仿真系統(tǒng)構(gòu)建。4-41.能在離線編程軟件內(nèi)構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)。企業(yè)案例、演示動畫、模型庫、說明文檔等。1. 搬運工作站虛擬仿真動畫。2.工業(yè)機(jī)器人搬運工作站系統(tǒng)說明文檔。分組教學(xué)法、案例法、練習(xí)法、展示法。52.搬運工作站編程及虛擬仿真。6-16-21.能對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行離線編程；2.能對工業(yè)機(jī)器

12、人虛擬仿真工作站進(jìn)行整體仿真。53.搬運工作站虛擬仿真系統(tǒng)與真實系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。7-17-21.軟件構(gòu)件的虛擬系統(tǒng)與真實工作站系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試；2.能根據(jù)真實工作要求對離線編程程序進(jìn)行調(diào)整。54.搬運工作站系統(tǒng)方案說明文件制作。1.能編制工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)方案說明。5合計80七、課程重點難點及解決方案序號項目（單元）名稱重點難點解決方法1工業(yè)機(jī)器人工作站實例運行演示軟件各菜單的功能及使用方法視頻、演示動畫等。2工業(yè)機(jī)器人弧焊工作站構(gòu)建工作站構(gòu)建流程視頻、演示動畫等演示幾種工作站構(gòu)建仿真方法及流程。3工業(yè)機(jī)器人自動沖壓線工作站建模系統(tǒng)模型構(gòu)建、導(dǎo)入及整體模型構(gòu)建。利用開發(fā)的多種工業(yè)機(jī)器人工作站仿真模型，對

13、其修改，完善，重新組建。4工業(yè)機(jī)器人自動沖壓線工作站虛擬仿真系統(tǒng)離線編程及綜合仿真運行結(jié)合企業(yè)不同應(yīng)用，構(gòu)建開發(fā)多個工作站虛擬仿真系統(tǒng)，使學(xué)生對其示教編程，反復(fù)練習(xí)。5工業(yè)機(jī)器人搬運工作站仿真聯(lián)調(diào)企業(yè)虛擬仿真、離線編程的實際應(yīng)用。借助具有豐富工程經(jīng)驗的企業(yè)工程技術(shù)人員協(xié)助教學(xué)。八、第一節(jié)課梗概第一次課先介紹課程在專業(yè)中的定位，介紹本門課程的學(xué)習(xí)方法以及考核方式。課程開始，播放一段企業(yè)工程師采訪的視頻，介紹工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)虛擬仿真、離線編程在企業(yè)中的應(yīng)用。然后由教師講解離線編程的技術(shù)。利用視頻、動畫等展示幾種典型的離線編程仿真軟件系統(tǒng)，請學(xué)生從演示的效果及網(wǎng)絡(luò)資料的查找總結(jié)各種軟件的基本特點。教師引入MotoSim軟件，演示其在企業(yè)中的應(yīng)用，此部分可以以采訪安川電機(jī)工程師的方式，展示該軟件的性能特點。九、教學(xué)評價考核項目考核方式比例過程考核學(xué)習(xí)態(tài)度根據(jù)作業(yè)完成情況、課堂回答問題、學(xué)生出勤情況，由教師綜合評定學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度得分。10%項