《智能機器人課程設計》課程教學大綱

《智能機器人課程設計》課程編號：100063217課程名稱：智能機器人課程設計英文名稱：IntelligentRobotProject課程性質(zhì)：選修課程總學分：1.0總學時：32開課學年及學期：第三學年第二學期先修課程：計算機控制系統(tǒng)，自動控制理論，傳感器與檢測技術一、課程內(nèi)容簡介智能機器人課程設計是自動化、電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)課程，具有綜合性特點。本課程的目的是通過理論與實踐相結合的教學模式，使學生完成小型輪式智能機器人系統(tǒng)設計的整個過程，培養(yǎng)其獨立分析問題、解決問題的能力。課程任務是通過一類典型智能機器人的設計、調(diào)試，掌握各環(huán)節(jié)和整個機器人系統(tǒng)的調(diào)試步驟與方法，加強基本技能訓練；掌握智能機器人信息檢測與運動控制方法，培養(yǎng)靈活運用所學理論解決控制系統(tǒng)中各種實際問題的能力；學會實驗數(shù)據(jù)的分析與處理，培養(yǎng)獨立分析問題、解決問題的能力；培養(yǎng)求實嚴謹之科學作風，鼓勵學生對所遇到的特殊問題進行深入探討；編寫課程設計報告書。二、課程目標擁有系統(tǒng)方案設計能力，能夠運用工程設計方法，對研究課題進行深入分析，提出智能機器人控制系統(tǒng)設計方案，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識和態(tài)度。知悉和理解團隊工作的重要性，能夠通過組建團隊，制定分工合作、溝通決策的運行機制。擁有系統(tǒng)構建與調(diào)試的能力，能夠根據(jù)系統(tǒng)設計方案，通過收集使用文獻資料和團隊分工合作，完成智能機器人系統(tǒng)的構建與調(diào)試。具備撰寫科學報告和文獻的基本素養(yǎng)，能夠按照科學文獻格式要求，編寫課程設計報告書，完成研究課題總結。三、課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關系畢業(yè)要求支撐畢業(yè)要求指標點課程目標畢業(yè)要求2：設計/開發(fā)解決方案能夠設計針對電氣工程領域中的復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。2.2能夠針對特定需求，完成單元（部件）的設計或系統(tǒng)設計，在設計/開發(fā)解決方案中體現(xiàn)創(chuàng)新意識。課程目標1四、課程教學內(nèi)容教學內(nèi)容學時支撐課程目標教學方法與策略第一階段智能機器人系統(tǒng)概述1.介紹智能機器人實驗套件2.講述智能機器人的基礎理論知識3.典型智能機器人系統(tǒng)設計的基本方法4課程目標1講授，作業(yè)第二階段智能機器人系統(tǒng)方案設計與論證1.學生分組并做好組內(nèi)分工，制定團隊目標2.確定課程設計選題，并根據(jù)課題要求進行方案設計、比較與可行性論證，撰寫開題報告，進行開題論述4課程目標1課程目標2課下討論準備，課上方案講述第三階段智能機器人系統(tǒng)構建與測試1.根據(jù)系統(tǒng)的方案設計，進行傳感器選型與測試，測定信息采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及運動執(zhí)行機構性能參數(shù)。對于信息采集系統(tǒng)，可選擇的典型傳感器包括超聲波測距傳感器、紅外線傳感器、加速度計、電子羅盤、溫濕度傳感器、壓力傳感器等；對通信系統(tǒng)而言，測試典型無線通信方式的通信性能，如ZigBee等。對運動執(zhí)行結構，測試執(zhí)行電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向控制方法2.根據(jù)測定的各環(huán)節(jié)性能指標，建立智能機器人系統(tǒng)的結構模型3.根據(jù)課題功能及性能指標要求，按照工程設計方法選定智能機器人系統(tǒng)的各傳感器及執(zhí)行結構，并選擇運動控制律，建立完整的智能機器人硬件系統(tǒng)4.根據(jù)硬件系統(tǒng)構成，編制智能機器人控制軟件，并測試其功能和性能指標20課程目標2課程目標3現(xiàn)場操作第四階段結果分析與總結1.研究不同控制律對系統(tǒng)性能的影響2.撰寫課程設計總結報告4課程目標4課上驗收，課下撰寫報告五、課程考核與成績評定考核方式權重%課程