《工業(yè)機器人技術及應用》 課程標準、習題答案 陳乾

《工業(yè)機器人技術及應用》課程教學標準《工業(yè)機器人技術及應用》課程標準學分數(shù)：4總學時數(shù)：64適用專業(yè)：機電一體化、電氣自動化、工業(yè)機器人開設學期：XX教學環(huán)境：多媒體教室、工業(yè)機器人綜合實訓平臺學歷層次：?？普n程性質和課程定位1、課程性質《工業(yè)機器人技術及應用》是一門多學科的綜合性技術，它涉及自動控制、計算機、傳感器、人工智能、電子技術和機械工程等多學科的內容，其目的是使學生了解工業(yè)機器人的基本結構，了解和掌握工業(yè)機器人的基本知識，使學生對機器人及其控制系統(tǒng)有一個完整的理解，培養(yǎng)學生在機器人技術方面分析與解決問題的能力，培養(yǎng)學生在機器人技術方面具有一定的動手能力，為畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下必要的機器人技術基礎。2、課程任務本課程的教學以高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標為依據(jù)，遵循“結合理論聯(lián)系實際，應知、應會”的原則，以拓展學生專業(yè)知識覆蓋面為重點，注重培養(yǎng)學生的專業(yè)思維能力。重點通過對主流工業(yè)機器人產品的講解，使學生對當前工業(yè)機器人的技術現(xiàn)狀有較為全面的了解，對工業(yè)機器人技術的發(fā)展趨勢有一個明確的認識，為學生進入社會做前導，把創(chuàng)新素質的培養(yǎng)貫穿于教學中。采用行之有效的教學方法，注重發(fā)展學生專業(yè)思維和專業(yè)應用能力，通過簡單具體的實例深入淺出地講解專業(yè)領域的知識。二、課程培養(yǎng)目標（一）知識目標1）了解機器人名稱的來源、機器人三定律、國內外對機器人的定義。2）了解國內外工業(yè)機器人的發(fā)展、世界知名工業(yè)機器人品牌、中國知名工業(yè)機器人品牌。3）了解工業(yè)機器人按應用環(huán)境分類、按技術等級分類、按驅動方式分類、按坐標系統(tǒng)分類。4）掌握六軸多關節(jié)機器人的結構、水平關節(jié)機器人的結構、并聯(lián)機器人的結構、工業(yè)機器人本體的線路連接。5）了解工業(yè)機器人控制器的結構、基本功能、分類、基礎操作。6）掌握工業(yè)機器人示教器的基本功能、按鍵作用。7）了解工業(yè)機器人主要技術指標、選型基礎。8）了解焊接機器人、噴涂機器人、碼垛機器人、搬運機器人、裝配機器人。9）了解機器人仿真系統(tǒng)、RobotStudio軟件的基本操作。10）了解機器人常用的程序數(shù)據(jù)、存儲類型。（二）職業(yè)技能目標1）掌握工業(yè)機器人本體與控制柜的線路連接。2）掌握機器人示教器的語言設置、使能器按鈕的正確使用。3）掌握工業(yè)機器人仿真工作站的建立。4）掌握工業(yè)機器人的手動操作。5）掌握工業(yè)機器人程序的建立與調試。6）掌握工業(yè)機器人工具坐標、工件坐標的創(chuàng)建。7）掌握工業(yè)機器人常用指令。（三）職業(yè)素養(yǎng)目標1）具備良好的職業(yè)素養(yǎng)、團隊精神與協(xié)作能力。2）具有一定的崗位意識及崗位適應能力。3）具備資料查找、自主學習、整理文檔能力。4）具備良好的安全保護意識，處理現(xiàn)場問題的能力。5）具備耐心、細心、專心的自我提高能力。三、課程的教學設計思想本課程系統(tǒng)地介紹了機器人設計、控制、編程和使用的理論基礎和技術要點，包括工業(yè)機器人的一般概論，機器人運動學，靜力/動力學分析，工業(yè)機器人機械系統(tǒng)設計，工業(yè)機器人的控制和工業(yè)機器人的應用等內容。通過課程學習，使學生掌握工業(yè)機器人的基本原理、基礎知識，對工業(yè)機器人機械系統(tǒng)的總體設計方法有初步了解。課程實施意見設計思路1.課程介紹通過本門課程學習，應使學生掌握機器人的硬件部分和基本背景知識，了解工業(yè)機器人的工作原理，能夠對工業(yè)機器人應用場景進行選型。提高學生分析問題和解決問題的能力。1）工業(yè)機器人概述2）工業(yè)機器人的本體機械結構和運動3）工業(yè)機器人及操作應用4）職業(yè)發(fā)展規(guī)劃2.對接培養(yǎng)的崗位能力1）知道工業(yè)機器人的由來和發(fā)展、定義。2）掌握工業(yè)機器人的組成及示教。3）掌握工作環(huán)境的選型。4）掌握自主學習，解決現(xiàn)場故障的能力（二）課程大綱和時間安排課程名稱工業(yè)機器人技術及應用任課教師授課專業(yè)工業(yè)機器人行課學時64教材名稱《工業(yè)機器人技術及應用》主編出版時間課次理論學時數(shù)實訓學時數(shù)教學目標教學內容課外作業(yè)2工業(yè)4.0與智能制造1、掌握工業(yè)4.0的含義及特點。2、掌握工業(yè)4.0的九大技術支柱。3、掌握智能制造的含義。完成課堂布置的作業(yè)2認識機器人1、了解機器人名稱的來源。2、了解機器人三定律。3、了解國內外對機器人的定義。列舉生活中出現(xiàn)得機器人2國內外工業(yè)機器人的發(fā)展與品牌1、了解國內外工業(yè)機器的發(fā)展。2、了解世界知名工業(yè)機器人品牌。3、了解中國知名工業(yè)機器人品牌。2工業(yè)機器人的分類1、了解工業(yè)機器人按應用環(huán)境分類。2、了解工業(yè)機器人按技術等級分類。3、了解工業(yè)機器人按驅動方式分類。4、了解工業(yè)機器人按坐標系統(tǒng)分類。22工業(yè)機器人本體1、掌握六軸多關節(jié)機器人的結構。2、掌握水平關節(jié)機器人的結構。3、掌握并聯(lián)機器人的結構。4、掌握工業(yè)機器人本體的線路連接。完成拓展習題2工業(yè)機器人控制系統(tǒng)了解工業(yè)機器人控制器的結構。了解工業(yè)機器人控制器的基本功能。了解工業(yè)機器人控制器的分類。了解工業(yè)機器人控制器的基礎操作。完成拓展習題12工業(yè)機器人示教器掌握工業(yè)機器人示教器的基本功能。2、掌握工業(yè)機器人示教器的按鍵作用。3、掌握機器人示教器的語言設置。4、能正確使用示教器使能器按鈕。完成拓展習題2工業(yè)機器人技術參數(shù)與選型1、了解工業(yè)機器人主要技術指標。2、了解工業(yè)機器人的選型基礎。完成拓展習題2焊接機器人1、了解焊接與焊接機器人的含義。2、了解各類焊接機器人其區(qū)別與應用。3、了解焊接機器人的系統(tǒng)組成。完成拓展習題2噴涂機器人1、了解噴涂與噴涂機器人的含義。2、了解噴涂機器人的系統(tǒng)組成及結構。3、掌握噴涂機器人的組成和結構。完成拓展習題2碼垛機器人1、了解碼垛與碼垛機器人的含義。2、了解碼垛機器人對比人工碼垛的優(yōu)點。3、了解碼垛機器人的系統(tǒng)組成4、認知碼垛機器人的組成和結構。5、簡單認知碼垛機器人工作站。完成拓展習題2搬運機器人1、了解搬運與搬運機器人的含義。2、了解搬運機器人系統(tǒng)組成。3、了解搬運機器人周邊設備。4、認知搬運機器人的組成和結構。5、簡單認知搬運機器人工作站。完成拓展習題2裝配機器人1、了解裝配與裝配機器人的含義。2、了解裝配機器人的系統(tǒng)組成。3、認知裝配機器人的組成和結構。4、簡單認知裝配機器人工作站完成拓展習題24機器人仿真系統(tǒng)1、了解什么是機器人仿真技術。2、了解RobotStudio軟件功能3、了解RobotStudio軟件界面。4、學會安裝RobotStudio軟件。5、學會RobotStudio軟件的授權操作方法。完成拓展習題24機器人仿真工作站的建立了解機器人仿真工作站與機器人系統(tǒng)。了解RobotStudio軟件的基本操作。3、掌握建立機器人仿真工作站的步驟。4、掌握導入機器人。5、掌握添加、安裝機器人的工具。6、掌握簡單工業(yè)機器人工作站的創(chuàng)建。7、掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)的建立。完成工業(yè)機器人系統(tǒng)的建立主要有哪些步驟需要掌握24機器人手動操作1、了解機器人的坐標系。2、了解機器人每種坐標系的區(qū)別。3、掌握機器人單軸運動的操作方法。4、掌握機器人線性運動的操作方法。5、掌握機器人重定位運動的操作方法。完成拓展習題24機器人程序建立1、了解機器人常用的程序數(shù)據(jù)。2、了解機器人程序數(shù)據(jù)的存儲類型。3、了解機器人程序任務、程序模塊、例行程序之間的關系。4、掌握建立機器人程序數(shù)據(jù)的操作步驟。5、掌握建立機器人程序的操作步驟。完成拓展習題24機器人軌跡編程1、了解機器人軌跡類編程應用場合。2、學會建立機器人工具坐標。3、學會建立機器人工件坐標。4、掌握機器人運動指令。5、掌握手動調試機器人程序的步驟。完成拓展習題24機器人搬運工作站編程1、學會建立機器人有效載荷數(shù)據(jù)。2、掌握機器人常用指令。3、掌握機器人搬運的特點及編程方法。4、掌握機器人自動運行程序的步驟。獨立完成搬運編程習題1工業(yè)機器人應用崗位與發(fā)展前景1、了解工業(yè)機器人應用人才市場。2、了解工業(yè)機器人應用崗位。3、了解工業(yè)機器人專業(yè)人才職業(yè)規(guī)劃。根據(jù)自身情況書寫一份職業(yè)生涯規(guī)劃書主要參考《工業(yè)機器人技術及應用》（三）課程實施方案1、教學內容與目標任務一工業(yè)4.0與智能制造任務目標：1、知識目標（1）掌握工業(yè)4.0的含義及特點。（2）掌握工業(yè)4.0的九大技術支柱。（3）掌握智能制造的含義。2、素質目標（1）培養(yǎng)與時俱進的工業(yè)發(fā)展意識。（2）保持對中國智能制造發(fā)展的關注。教學內容：1）工業(yè)4.0概述2）工業(yè)4.0的概念任務二認識機器人任務目標：1、知識目標（1）了解機器人名稱的來源。（2）了解機器人三定律。（3）了解國內外對機器人的定義。2、素質目標（1）養(yǎng)成對科技發(fā)展探索的意識。（2）形成不斷學習持續(xù)進步的習慣。教學內容：1）機器人名稱的來源2）機器人三大定律3）國內對機器人的定義4）國外對機器人的定義任務三國內外工業(yè)機器人的發(fā)展與品牌任務目標：1、知識目標（1）了解國內外工業(yè)機器的發(fā)展。（2）了解世界知名工業(yè)機器人品牌。（3）了解中國知名工業(yè)機器人品牌。2、素質目標（1）關注國內外工業(yè)機器人行業(yè)的高速發(fā)展。（2）保持對工業(yè)機器人學習的興趣。（3）培養(yǎng)重視差距、迎難而上的精神。教學內容：國外工業(yè)機器人的發(fā)展國內工業(yè)機器人的發(fā)展世界知名工業(yè)機器人品牌中國知名工業(yè)機器人品牌任務四工業(yè)機器人的分類任務目標：1、知識目標（1）了解工業(yè)機器人按應用環(huán)境分類。（2）了解工業(yè)機器人按技術等級分類。（3）了解工業(yè)機器人按驅動方式分類。（4）了解工業(yè)機器人按坐標系統(tǒng)分類。2、素質目標（1）認識差異、感受各種工業(yè)機器人的不同。（2）能與其他人合作完成工業(yè)機器人學習資料查找，養(yǎng)成團隊合作的精神。（3）培養(yǎng)學習的主觀能動性，保持對工業(yè)機器人學習的興趣。教學內容：按應用環(huán)境分類按技術等級分類按驅動方式分類按坐標系統(tǒng)分類任務五工業(yè)機器人本體任務目標：1、知識目標（1）掌握六軸多關節(jié)機器人的結構。（2）掌握水平關節(jié)機器人的結構。（3）掌握并聯(lián)機器人的結構。（4）掌握工業(yè)機器人本體的線路連接。2、技能目標（1）掌握六軸、四軸、并聯(lián)機器人的本體結構。（2）掌握工業(yè)機器人本體與控制柜的線路連接。2、素質目標（1）了解減速機的生產工藝，提高精益求精的工匠精神。（2）了解國內伺服電機與國外先進品牌的差距，提高科技創(chuàng)新的精神。教學內容：六軸多關節(jié)機器人水平關節(jié)機器人并聯(lián)機器人機器人本體與控制柜之間需要連接三條電纜及連接任務六工業(yè)機器人控制系統(tǒng)任務目標:1、知識目標（1）了解工業(yè)機器人控制器的結構。（2）了解工業(yè)機器人控制器的基本功能。（3）了解工業(yè)機器人控制器的分類。（4）了解工業(yè)機器人控制器的基礎操作。2、技能目標（1）掌握機器人控制器的結構、基本功能及分類。（2）掌握工業(yè)機器人控制柜與工業(yè)機器人本體的線路連接。（3）掌握機器人控制器的上電開機及手、自動的調節(jié)。（4）掌握機器人控制柜I/O板的分布。3、素質目標（1）認識工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的重要性。（2）了解國內控制系統(tǒng)與國外先進品牌的差距，提高科技創(chuàng)新的精神。教學內容：1）資料取樣應用2）事件登錄應用教學內容：1)工業(yè)機器人控制器的結構2)工業(yè)機器人控制器分類3)機器人本體與控制柜之間需要連接三條電纜及連接4)工業(yè)機器人控制器的基礎操作5)工業(yè)機器人控制器的基本功能任務七工業(yè)機器人示教器任務目標:1、知識目標（1）掌握工業(yè)機器人示教器的基本功能。（2）掌握工業(yè)機器人示教器的按鍵作用。2、技能目標（1）掌握機器人示教器的語言設置。（2）能正確使用示教器使能器按鈕。3、素質目標（1）重視工業(yè)機器人基礎內容的掌握。（2）培養(yǎng)底層邏輯思維意識。教學內容：1）工業(yè)機器人示教器的基本功能任務八工業(yè)機器人技術參數(shù)與選型任務目標:1、知識目標（1）了解工業(yè)機器人主要技術指標。（2）了解工業(yè)機器人的選型基礎。2、素質目標（1）認識工業(yè)機器人技術指標的重要性。（2）培養(yǎng)對工業(yè)機器人的選型能力。教學內容：1）工業(yè)機器人五大技術指標2）工業(yè)機器人的選型任務九焊接機器人任務目標1、知識目標（1）了解焊接與焊接機器人的含義。（2）了解各類焊接機器人其區(qū)別與應用。（3）了解焊接機器人的系統(tǒng)組成。2、技能目標（1）認知焊接機器人的組成和結構。（2）簡單認知焊接機器人工作站。3、素質目標（1）與他人合作查閱焊接機器人相關資料，養(yǎng)成良好的團隊精神。（2）在焊接機器人工作站認知中，養(yǎng)成對工作區(qū)：“5S”認知態(tài)度。教學內容：焊接與焊接機器人焊接機器人的系統(tǒng)組成任務十噴涂機器人任務目標1、知識目標（1）了解噴涂與噴涂機器人的含義。（2）了解噴涂機器人的系統(tǒng)組成及結構。2、技能目標（1）掌握噴涂機器人的組成和結構。3、素質目標（1）與他人合作查閱噴涂機器人相關資料，養(yǎng)成良好的團隊精神。（2）在噴涂機器人工作站認知中，養(yǎng)成對工作區(qū)：“5S”認知態(tài)度。教學內容：1)噴涂與噴涂機器人的概念2)噴涂機器人的分類3)噴涂機器人系統(tǒng)組成任務十一碼垛機器人任務目標1、知識目標（1）了解碼垛與碼垛機器人的含義。（2）了解碼垛機器人對比人工碼垛的優(yōu)點。（3）了解碼垛機器人的系統(tǒng)組成。2、技能目標（1）認知碼垛機器人的組成和結構。（2）簡單認知碼垛機器人工作站。3、素質目標（1）與他人合作查閱碼垛機器人相關資料，養(yǎng)成良好的團隊精神。（2）在碼垛機器人工作站認知中，養(yǎng)成對工作區(qū)“7S”認知態(tài)度。教學內容：1)碼垛與碼垛機器人2)碼垛機器人的系統(tǒng)集成3)碼垛機器人仿真工作站任務十二搬運機器人任務目標1、知識目標（1）了解搬運與搬運機器人的含義。（2）了解搬運機器人系統(tǒng)組成。（3）了解搬運機器人周邊設備。2、技能目標（1）認知搬運機器人的組成和結構。（2）簡單認知搬運機器人工作站。3、素質目標（1）與他人合作查閱搬運機器人相關資料，養(yǎng)成良好的團隊精神。（2）在搬運機器人工作站認知中，養(yǎng)成對工作區(qū)“7S”認知態(tài)度。教學內容：1)搬運與搬運機器人的含義2)搬運機器人系統(tǒng)組成3)搬運機器人周邊設備任務十三裝配機器人任務目標1、知識目標（1）了解裝配與裝配機器人的含義。（2）了解裝配機器人的系統(tǒng)組成。2、技能目標（1）認知裝配機器人的組成和結構。（2）簡單認知裝配機器人工作站。3、素質目標（1）與他人合作查閱裝配機器人相關資料，養(yǎng)成良好的團隊精神。（2）在裝配機器人工作站認知中，養(yǎng)成對工作區(qū)“7S”認知態(tài)度。教學內容：1)裝配與裝配機器人2)裝配機器人的系統(tǒng)組成任務十四機器人仿真系統(tǒng)任務目標1、知識目標（1）了解什么是機器人仿真技術。（2）了解RobotStudio軟件功能。（3）了解RobotStudio軟件界面。2、技能目標（1）學會安裝RobotStudio軟件。（2）學會RobotStudio軟件的授權操作方法。3、素質目標（1）重視對機器人軟件的認識與學習。（2）培養(yǎng)對軟件的應用能力。教學內容：機器人仿真技術RobotStudio軟件功能RobotStudio軟件的安裝關于RobotsStudio的授權RobotsStudio軟件界面任務十五機器人仿真工作站的建立任務目標1、知識目標（1）了解機器人仿真工作站與機器人系統(tǒng)。（2）了解RobotStudio軟件的基本操作。2、技能目標（1）掌握建立機器人仿真工作站的步驟。（2）掌握導入機器人。（3）掌握添加、安裝機器人的工具。（4）掌握簡單工業(yè)機器人工作站的創(chuàng)建。（5）掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)的建立。3、素質目標（1）重視對機器人軟件的認識與學習。（2）培養(yǎng)對軟件的應用能力。教學內容：1）RobotStudio軟件建立機器人仿真工作站2）導入機器人3）添加、安裝機器人工具4）擺放機器人周邊模型5）完成工作站的建立6）機器人系統(tǒng)的建立任務十六機器人手動操作任務目標1、知識目標（1）了解機器人的坐標系。（2）了解機器人每種坐標系的區(qū)別。2、技能目標（1）掌握機器人單軸運動的操作方法。（2）掌握機器人線性運動的操作方法。（3）掌握機器人重定位運動的操作方法。3、素質目標（1）培養(yǎng)實際動手操作能力。（2）認識理論與實際相結合的重要性。教學內容：1）單軸運動的手動操作2）線性運動的手動操作3）重定位運動的手動操作任務十七機器人程序建立任務目標1、知識目標（1）了解機器人常用的程序數(shù)據(jù)。（2）了解機器人程序數(shù)據(jù)的存儲類型。（3）了解機器人程序任務、程序模塊、例行程序之間的關系。2、技能目標（1）掌握建立機器人程序數(shù)據(jù)的操作步驟。（2）掌握建立機器人程序的操作步驟。3、素質目標（1）夯實機器人編程的基礎知識。（2）培養(yǎng)邏輯思維能力。教學內容：1）建立程序數(shù)據(jù)2）程序數(shù)據(jù)的類型與分類3）建立機器人主程序任務十八機器人軌跡編程一、任務目標1、知識目標（1）了解機器人軌跡類編程應用場合。2、技能目標（1）學會建立機器人工具坐標。（2）學會建立機器人工件坐標。（3）掌握機器人運動指令。（4）掌握手動調試機器人程序的步驟。3、素質目標（1）培養(yǎng)實際動手操作能力。（2）培養(yǎng)機器人基礎編程思維。教學內容：1）工作站解包2）創(chuàng)建工具坐標數(shù)據(jù)tooldata3）創(chuàng)建工件坐標wobjdata4）掌握常用的運動指令5）編寫程序6）調試程序任務十九機器人搬運工作站編程任務目標1、知識目標（1）了解機器人搬運的應用場合。（2）了解機器人搬運的技術要求。2、技能目標（1）學會建立機器人有效載荷數(shù)據(jù)。（2）掌握機器人常用指令。（3）掌握機器人搬運的特點及編程方法。（4）掌握機器人自動運行程序的步驟。3、素質目標（1）培養(yǎng)實際動手操作能力。（2）培養(yǎng)機器人編程能力。教學內容：1）信號參數(shù)配置2）創(chuàng)建有效載荷數(shù)據(jù)loaddata3）常用指令介紹任務二十工業(yè)機器人應用崗位與發(fā)展前景任務目標1、知識目標（1）了解工業(yè)機器人應用人才市場。（2）了解工業(yè)機器人應用崗位。（3）了解工業(yè)機器人專業(yè)人才職業(yè)規(guī)劃。2、素質目標（1）保持對工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展的關注。（2）培養(yǎng)工業(yè)機器人專業(yè)人才職業(yè)素質。教學內容：1)工業(yè)機器人應用人才市場2)影響工業(yè)機器人工程師薪酬的因素分析3)工業(yè)機器人應用崗位4)工業(yè)機器人專業(yè)人才職業(yè)規(guī)劃5)工業(yè)機器人專業(yè)職業(yè)規(guī)劃書寫大綱6)工業(yè)機器人專業(yè)職業(yè)規(guī)劃書寫要求2、主要教學方式結合PPT課件講授、教學視頻觀看、教師示范操作等教學手段，要求學生按任務、分項目，根據(jù)教學目標要求反復進行操作訓練。同時根據(jù)課程內容實施案例教學，理論與實踐融為一體，建立“教”“學”“做”互動。任務完成之后，要求學員按期完成實訓報告，編制相關文檔進行實訓總結，加深理解課程內容和操作經驗等。3、重點與難點教學重點機器人手動操作機器人軌跡編程機器人搬運工作站編程程序數(shù)據(jù)教學難點1）知識點瑣碎，需要勤加練習；2）機器人程序與程序數(shù)據(jù)能否相互配合；3）涉及到其它設備的綜合設計所產生的的各類問題；4）各種報錯內容分析與解決。課程考核（一）考核方式（課程考核的形式）課程考核包含：平時考勤率、平時作業(yè)成績、平時實訓成績、實訓報告成績、期末理論考核成績、期末實操考核成績六部分組成，建立模塊化的課程考核評價方式，實行百分制計量成績，具體考核方式和成績評定可以參考下表。工業(yè)機器人技術及應用考核與評價方式及成績比例考核內容平時考勤率平時作業(yè)成績平時實訓成績實訓報告成績期末理論考核成績期末實操考核成績占比10%10%20%10%20%30%考核標準（各部分成績所占比重和試題題型分布及分數(shù)分布）考核方式考核內容備注平時考勤（10分）以學生平時出勤為依據(jù)進行計量考核。日?？己似綍r作業(yè)（10分）以學生完成布置作業(yè)為依據(jù)進行計量考核。平時實訓（20分）要求完成每次實訓的任務，做到每個實訓任務按要求進行現(xiàn)場考核，根據(jù)考核成績進行計量考核。實訓報告（10分）要求在實訓任務完成的基礎上，作好實訓分析，做到報告規(guī)范完整。并從實訓目的清晰，實訓要求明確，實訓條件到位，實訓結論正確，實訓體會深刻等方面進行計量考核。理論考核（20分）理論考試總分100分，包括填空題（30分）、選擇題（15分）、判斷題（20分）、簡答題（15分）、設計題（20分）。期末考核實操考核（30分）實操考試為一項綜合實訓，故障處理、本體線路連接是否正確等方面的考量期末考核六、教學基本條件（一）教學團隊基本要求（課程所需教師團隊基本要求，教師專業(yè)背景和能力要求等）該課程是一門動手操作能力要求較高的課程，對實訓教學案例課程設計和課程教學實施授課教員的自動化控制實踐技能要求較高，主要要求如下：1）良好的職業(yè)和個人素養(yǎng)，具有團隊精神，責任感強；2）具備在自動化企業(yè)生產現(xiàn)場技術崗位的實際工作能力和經驗；3）具備熟練的工業(yè)機器人編程操作能力；4）熟悉當今主流工業(yè)機器人品牌，能夠熟練地運用各類型觸摸屏軟件；5）具備開發(fā)課程的能力和從事實訓教學過程分析的能力；6）具備較強指導和解決學員在訓練中出現(xiàn)問題的能力和經驗。（二）教學資源基本要求和建設建議（包括教材、指導書、參考書，媒體資源、校內外實訓基地等各類教學資源的使用和建設）1）教學設施與設備需使用的主要設備有：工業(yè)機器人綜合應用實訓平臺，該平臺配備有ABB機器人、威綸通觸摸屏、三菱PLC、變頻、電控、伺服、氣動、傳感器等器件，可實現(xiàn)工業(yè)領域中絕大多數(shù)操作。2）使用的教材由于工業(yè)機器人領域適合高職高專的教材較少，因此采用自編的校本教材《工業(yè)機器人技術及應用》。3）其他建設與多家學校和市場上大中型自動化企業(yè)緊密合作，可提供崗位眾多的實習領域與機會，從而學以致用，加深學員對工業(yè)自動化控制行業(yè)的理解。七、其他說明1、對教學過程的要求對教學全程的有效管理是確保教學質量的必要措施，對課前準備、教學實施等教學過程管理的主要要求如下：1）選配主講教師和實訓指導教師（教員學員配比1:20-30）；2）選用好適用教材《工業(yè)機器人技術及應用》；3）落實好教學資源（多媒體課件，項目案例等）；4）落實好實訓條件（工業(yè)機器人綜合應用實訓平臺）；5）編制好學生學習卡（依據(jù)工業(yè)機器人技術及應用實訓大綱）；6）確定課后練習（依據(jù)工業(yè)機器人技術及應用書本教材與練習題庫）；7）確定實訓報告內容（對工業(yè)機器人綜合應用進行技術總結分析和評價）；8）實訓教學堅持理論實訓融通合一，由項目主導，任務驅動，教做學一體化；9）實訓內容對接智能制造應用企業(yè)崗位需求，用什么學什么，貼近生產；10）實訓教師由企業(yè)工程師用實戰(zhàn)經驗授課，邊實操邊學習，現(xiàn)場體驗，個性化定制。編制人：審核人：《工業(yè)機器人技術及應用》課后習題-參考答案任務一工業(yè)4.0與智能制造一、填空題1、智能制造、互聯(lián)網+制造2、生產方式智能化、產品智能化、管理智能化3、智能機器人、人類專家二、選擇題1、D2、A三、問答題1、答：工業(yè)1.0是以蒸汽機為標志，用蒸汽動力驅動機器取代人力，從此手工業(yè)從農業(yè)分離出來，正式進化為工業(yè)。工業(yè)2.0是以電力的廣泛應用為標志，用電力驅動機器取代蒸汽動力，從此零部件生產與產品裝配實現(xiàn)分工，工業(yè)進入大規(guī)模生產時代。工業(yè)3.0是以PLC（可編程邏輯控制器）和PC（電子計算機）的應用為標志，從此機器不但接管了人的大部分體力勞動，同時也接管了一部分腦力勞動，工業(yè)生產能力也自此超越了人類的消費能力，人類進入了產能過剩時代。工業(yè)4.0是以智能制造為主導，運用信息物理系統(tǒng)，實現(xiàn)生產方式的現(xiàn)代化。2、答：工業(yè)互聯(lián)網、工業(yè)云計算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)機器人、3D打印、知識工作自動化、工業(yè)網絡安全、虛擬現(xiàn)實、人工智能。3、答：互聯(lián)、數(shù)據(jù)、集成、創(chuàng)新、轉型。4、答：在信息時代中國應把握住這次發(fā)展時機，在“互聯(lián)網+”和大數(shù)據(jù)的驅動下，實現(xiàn)“中國制造”向“中國智造”的轉型。任務二認識機器人一、填空題1、《羅薩姆的萬能機器人》、Robot2、移動性、個體性、智能性、通用性、半機械半人性、自動性。二、問答題1、答：（1）機器人不得傷害人類，且確保人類不受傷害；（2）在不違背第一法則的前提下，機器人必須服從人類的命令；（3）在不違背第一及第二法則的前提下，機器人必須保護自己。2、答：“機器人三定律”的目的是為了保護人類不受傷害。任務三國內外工業(yè)機器人的發(fā)展與品牌填空題1、ABB、庫卡、發(fā)那科、安川2、機器人、集成視覺系統(tǒng)3、潔凈（真空）機器人、特種機器人二、問答題1、答：經歷了三個發(fā)展階段：70年代的萌芽期，80年代的開發(fā)期，90年代的實用化期。2、答：ABB、庫卡、發(fā)那科、安川。任務四工業(yè)機器人的分類一、填空題1、工業(yè)機器人、特種機器人2、多關節(jié)機械手3、示教再現(xiàn)型、感知型、智能工業(yè)機器人4、點位控制型、連續(xù)控制型二、選擇題1、B2、C3、D4、B三、判斷題1、√2、√3、×4、×四、問答題1、答：工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人，包括焊接機器人、搬運機器人、裝配機器人、處理機器人、噴涂機器人等。2、答：服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業(yè)機器人、機器人化機器等。3、答：（1）能高強度地、持久地在各種生產和工作環(huán)境中從事單調重復的勞動；（2）對工作環(huán)境有很強的適應能力，能代替人在有害和危險場所工作；（3）動作準確性高，可保證產品質量的穩(wěn)定性；（4）具有很廣泛的通用性和獨特的柔性，比一般自動化設備有更廣的用途，既能滿足大批量生產的需要，也可以靈活、迅速地實現(xiàn)多品種、小批量的生產；（5）能顯著地提高生產率和大幅度降低產品成本。4、答：可分為直角坐標機器人、柱面坐標機器人和關節(jié)型機器人等類型。任務五工業(yè)機器人本體一、填空題1、諧波發(fā)生器、柔性齒輪和剛性齒輪2、機座、大臂、小臂、電機二、選擇題1、C2、B三、問答題1、答：（1）不易有動態(tài)誤差，無累積誤差，精度較高。（2）運動慣性小。（3）結構緊湊穩(wěn)定，輸出軸大部份承受軸向應力，機器剛性高，承載能力大。（4）為熱對稱性結構設計，熱變形量較小。（5）在位置求解上，串聯(lián)機構正解容易，反解困難，而并聯(lián)機構正解困難，反解容易。（6）工作空間較小。（7）驅動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，這樣運動部分重量輕，速度高，動態(tài)響應好。（8）完全對稱的并聯(lián)機構具有較好的各向同性。根據(jù)這些特點，并聯(lián)機器人在需要高剛度、高精度、大荷重、工作空間精簡的領域內得到了廣泛應用，尤其在拾取分揀領域。2、答：體積小，抗沖擊力強，扭矩大，定位精度高，振動小，減速比大任務六工業(yè)機器人控制系統(tǒng)一、填空題1、電機通電/復位按鈕2、計算機模塊、電機驅動單元模塊、機箱控制模塊二、問答題1、答：記憶功能、示教功能、與外圍設備聯(lián)系功能、坐標設置功能、人機接口、傳感器接口、位置伺服功能、故障診斷安全保護功能。2、答：工業(yè)機器人控制器由計算機硬件、軟件和一些專用電路構成。任務七工業(yè)機器人示教器一、填空題1、連接機器人控制系統(tǒng)、手動操作機器人、編輯和運行程序、參數(shù)配置及監(jiān)控2、硬件、軟件3、按下一半、完全松開、完全按下二、問答題1、答：可編程按鍵、機械單元選擇按鍵、動作模式切換按鍵、動作模式切換按鍵、增量開關按鍵、步退執(zhí)行按鍵、START（啟動）按鍵、步進執(zhí)行按鍵、STOP（停止）按鍵。2、答：（1）小心搬運。切勿摔打、拋擲或用力撞擊示教器。這樣會導致破損或故障。如果示教器受到撞擊，務必要驗證并確認其安全功能（使能器按鈕和急停按鈕）工作正常且未損壞。（2）設備不使用時，請將其置放于立式壁架上存放，防止意外脫落。使用和存放示教器時始終要確保電纜不會將人絆倒。（3）切勿使用鋒利的物體（例如螺絲刀或筆尖）操作觸摸屏。這樣可能會損壞觸摸屏。請使用手指或觸摸筆操作觸摸屏。（4）定期清潔觸摸屏?；覊m和小顆?？赡軙踝∮|摸屏造成故障。切勿使用溶劑、洗滌劑或擦洗海綿清潔觸摸屏。請使用軟布蘸少量水或中性清潔劑進行清潔。（5）沒有連接USB設備時務必蓋上USB端口的保護蓋。如果端口暴露到灰塵中，那么它會中斷或發(fā)生故障。任務八工業(yè)機器人技術參數(shù)與選型一、選擇題1、A2、B二、問答題1、答：自由度、額定負載、重復定位精度、工作范圍和最大工作速度、機器人的控制方式、驅動方式、安裝方式、存儲容量、自診斷及自保護、安全保障等功能。任務九焊接機器人一、填空題1、機器人、焊槍、送絲機構2、機器人、焊接設備二、判斷題1、√2、√三、問答題1、答：機器人、焊機、焊槍、送絲機構、保護氣瓶、焊絲、清槍剪絲系統(tǒng)等。機器人由機器人本體和控制柜（硬件及軟件）組成；焊機是一種為焊接提供一定特性電源的電器；焊槍是指焊接過程中，執(zhí)行焊接操作的工具；焊絲是作為填充金屬或同時作為\t"/item/%E7%84%8A%E4%B8%9D/_blank"導電用的金屬絲焊接材料；送絲機構是在添料焊接過程中負責輸送焊絲的機構，并有校直焊絲的功能；通常采用氣體來保護焊接的區(qū)域，其目的是防止焊縫在凝固時遭受大氣的污染，以及保護焊接過程中燃燒的電??；焊接工裝帶有變位機構。焊接時根據(jù)焊接位置的需要，可旋轉改變焊接工件的位置，以便得到更好的焊接角度。2、答：弧焊是工業(yè)生產中應用最廣泛的焊接方法，它的原理是利用電弧放電(俗稱電弧燃燒)所產生的熱量將工件互相熔化并在冷凝后形成焊縫，從而獲得牢固接頭的焊接過程。激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。任務十噴涂機器人一、填空題1、涂料單元控制盤、氣源、流量調節(jié)器、齒輪泵、涂料混合器、換色閥、供漆供氣管路、監(jiān)控管線2、噴涂機器人、機器人控制系統(tǒng)、供漆系統(tǒng)、自動噴槍、噴房、防爆吹掃系統(tǒng)二、問答題1、答：噴涂機器人作為一種典型的噴涂自動化裝備，具有工件涂層均勻、重復精度好、通用性強、工作效率高、工作范圍大、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"設備利用率高、易于操作和維護，離線編程可大大的縮短現(xiàn)場調試時間，能夠將工人從有毒、易燃、易爆的工作環(huán)境中解放出來等優(yōu)點。2、答：噴涂機器人一般采用液壓驅動，具有動作速度快、防爆性能好等特點，可通過手把手示教或點位示數(shù)來實現(xiàn)。\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"噴漆機器人廣泛用于汽車、儀表、電器、\t"/item/%E5%96%B7%E6%B6%82%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA/_blank"搪瓷等工藝生產部門。任務十一碼垛機器人一、填空題1、吸附式、夾板式、抓取式、組合式2、碼垛機器人、控制系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、抓取系統(tǒng)、安全保護裝置二、問答題1、答：碼垛機器人是一種用來自動執(zhí)行工作的機器裝置，使用中它可接受人的指揮，又可正確的運行預先編排的程序，能根據(jù)用人工智能技術制定的原則綱領行動，將已裝入容器的物體，按一定排列碼放在托盤、棧板(木質、塑膠)上，進行自動堆碼，可堆碼多層，然后推出，便于叉車運至倉庫儲存。2、答：（1）碼垛機器人操作范圍大，安全性能好。（2）碼垛機器人運行平穩(wěn)，傳動效率高。（3）碼垛機器人后期維護保養(yǎng)方便。（4）碼垛機器人品種多，選擇適用范圍廣。任務十二搬運機器人一、填空題1、固定式、行走式2、夾持式取料手、吸附式取料手、仿人式取料手二、問答題1、答：（1）皮帶輸送線皮帶輸送結構簡單、維修方便、外形美觀、運行可靠、被廣泛應用于電子、家電、食品、汽車、摩托車等行業(yè)的零部件組裝的輸送。皮帶輸送線適用于各類箱、包、托盤等件貨的輸送，散料、小件物品或不規(guī)則的物品需放在托盤上進行輸送。（2）滾筒輸送線滾筒輸送線適用于底部是平面的物品輸送，主要由傳動滾筒、機架、支架、驅動裝置等部分組成。具有輸送量大，速度快，運轉輕快，能夠實現(xiàn)多品種共線分流輸送的特點。2、答：末端執(zhí)行器（手爪）也在一定范圍內具備可調性，可配備感知器，以確保機器人具備足夠的夾持力和夾持精度。常用的搬運末端執(zhí)行器有夾持式取料手、吸附式取料手、仿人式取料手等。（1）夾持式取料手夾持式取料手一般由手指、驅動機構、傳動機構、支架組成，適用于直接與工件接觸的物體，通過夾爪的張開與閉合來實現(xiàn)松開和夾緊工件。（2）吸附式取料手吸附式取料手靠吸附力取料，根據(jù)吸附力的不同，分為氣吸附和磁吸附兩種。吸附式取料手適用于大平面(單面接觸無法抓取)、易碎（玻璃、磁盤)、微小(不易抓取)的物體，因此使用面很廣。（3）仿人式取料手仿人式取料手是針對特殊外形工件進行抓取的手爪，主要包括柔性手和多指靈巧手等兩種。柔性手有多個柔性關節(jié)，抓取的工件多為不規(guī)則、圓形等輕便工件；多指靈巧手為最完美的仿人手爪，可實現(xiàn)精準操作，廣泛應用于核工業(yè)、航天工業(yè)等高精度作業(yè)。3、答：搬運機器人被廣泛應用于機床上下料、沖壓機自動化生產線、自動裝配流水線、碼垛搬運、集裝箱等的自動搬運。任務十三裝配機器人一、填空題1、水平串聯(lián)、垂直串聯(lián)、并聯(lián)2、吸附式、夾鉗式、組合式二、問答題1、答：各種電器制造(包括家用電器，如電視機、錄音機、洗衣機、電冰箱、吸塵器)、小型電機、汽車及其部件、計算機、玩具、機電產品及其組件的裝配等方面。2、答：裝配機器人常用到的傳感系統(tǒng)有視覺傳感系統(tǒng)、觸覺傳感系統(tǒng)等。（1）視覺傳感系統(tǒng)配備視覺傳感系統(tǒng)的裝配機器人可依據(jù)需要選擇合適的裝配零件，并進行粗定位和位置補償，完成零件平面測量、形狀識別等檢測。（2）觸覺傳感系統(tǒng)裝配機器人的觸覺傳感系統(tǒng)主要是實時檢測機器人與被裝配物件之間的配合，機器人觸覺可分為接觸覺、接近覺、壓覺、滑覺和力覺等五種傳感器。在裝配機器人進行簡單工作過程中常用到的有接觸覺、接近覺和力覺等傳感器。任務十四機器人仿真系統(tǒng)一、填空題1、創(chuàng)建、CAD操作、測量2、碰撞監(jiān)控、配置、仿真控制、監(jiān)控3、建立工作站、路徑編程、設置、控制器二、問答題1、答：（1）CAD導入。RobotStudio可輕易地以各種主要的CAD格式導入數(shù)據(jù)，包括IGES、