《工業(yè)機器人》課程標準

《工業(yè)機器人技術(shù)》課程標準一、課程說明課程名稱：工業(yè)機器人技術(shù)課程代碼：PE121185課程管理系部：機電工程系參考學(xué)時：48適用專業(yè)：機電一體化學(xué)生應(yīng)具備的基礎(chǔ)：學(xué)生應(yīng)掌握單片機、 PLC、傳感器相關(guān)知識，了解機械結(jié)構(gòu)與機械原理。二、課程性質(zhì)與作用（一）課程性質(zhì)《工業(yè)機器人》是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它涉及自動控制、計算機、傳感器、人工智能、電子技術(shù)和機械工程等多學(xué)科的內(nèi)容，其目的是使學(xué)生了解工業(yè)機器人的基本結(jié)構(gòu)，了解和掌握工業(yè)機器人的基本知識，使學(xué)生對機器人及其控制系統(tǒng)有一個完整的理解，培養(yǎng)學(xué)生在機器人技術(shù)方面分析與解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生在機器人技術(shù)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(shù)基礎(chǔ)。（二）課程作用本課程的教學(xué)以高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標為依據(jù)，遵循“結(jié)合理論聯(lián)系實際，應(yīng)知、應(yīng)會”的原則，以拓展學(xué)生專業(yè)知識覆蓋面為重點， 注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維能力。 重點通過對主流工業(yè)機器人產(chǎn)品的講解，使學(xué)生對當(dāng)前工業(yè)機器人的技術(shù)現(xiàn)狀有較為全面的了解，對工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展趨勢有一個明確的認識，為學(xué)生進入社會做前導(dǎo)，把創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)中。采用行之有效的教學(xué)方法，注重發(fā)展學(xué)生專業(yè)思維和專業(yè)應(yīng)用能力，通過簡單具體的實例深入淺出地講解專業(yè)領(lǐng)域的知識。三、課程設(shè)計的理念與思路（一）課程設(shè)計理念以點帶面，講解授課為主的教學(xué)方式。課程主要分為機械、運動、控制、感覺等幾個部分，內(nèi)容較多。課堂教學(xué)上，我們使用重點突破的方法，講解一個或者兩個典型的實例，讓學(xué)生觸類旁通，舉一反三，從而帶動整個知識面的學(xué)習(xí)。（二）課程設(shè)計思路由于涉及的已學(xué)課程較多，且學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，前面課程的遺忘率不容忽視，所以在講解的過程中，對一些重要的知識點，我們還要做一個較為詳細的說明，從而可以加強學(xué)生的知識儲備，為本課程的學(xué)習(xí)掃清障礙。利用傳統(tǒng)的教學(xué)手段與現(xiàn)代教育技術(shù)手段靈活運用：板書、實物模型、多媒體課件等。尤其是在機械部分，考慮到學(xué)生的立體思維能力較為薄弱，多媒體和實物模型的使用能更好地幫助學(xué)生理解工業(yè)機器人各部分的工作原理。四、課程目標《工業(yè)機器人》是一門培養(yǎng)學(xué)生具有機器人設(shè)計和使用方面基礎(chǔ)知識的專業(yè)課，本課程主要研究機器1人的結(jié)構(gòu)設(shè)計與基本理論。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握工業(yè)機器人基本概念、機器人運動學(xué)理論、工業(yè)機器人機械系統(tǒng)設(shè)計、工業(yè)機器人控制等方面的知識?！豆I(yè)機器人》課程目標專業(yè)能力社會能力方法能力1．了解機器人的由來與發(fā)展、組成與技通過本課程的學(xué)習(xí)，能使學(xué)本課程系統(tǒng)地介紹了術(shù)參數(shù)，掌握機器人分類與應(yīng)用，對各生掌握機器人機構(gòu)設(shè)計、運動分機器人設(shè)計、控制、編程和類機器人有較系統(tǒng)地完整認識。析、控制和使用的技術(shù)要點和基使用的理論基礎(chǔ)和技術(shù)要2．了解機器人運動學(xué)、動力學(xué)的基本概礎(chǔ)理論。機器人是典型的機電一點，包括工業(yè)機器人的一念，能進行簡單機器人的位姿分析和運體化裝置，它不是機械、電子的般概論，機器人運動學(xué)，靜動分析。簡單組合，而是機械、電子、控力/動力學(xué)分析，工業(yè)機器3．了解機器人本體基本結(jié)構(gòu)，包括機身制、檢測、通信和計算機的有機人機械系統(tǒng)設(shè)計，工業(yè)機器及臂部結(jié)構(gòu)、腕部及手部結(jié)構(gòu)、傳動及融合，通過這門課的學(xué)習(xí)，使學(xué)人的控制和工業(yè)機器人的行走機構(gòu)等。生對機器人有一個全面、深入的應(yīng)用等內(nèi)容。通過課程學(xué)4．了解機器人軌跡規(guī)劃和關(guān)節(jié)插補的基認識，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)基習(xí)，使學(xué)生掌握工業(yè)機器人本概念和特點。礎(chǔ)理論和專業(yè)知識進行創(chuàng)新設(shè)計的基本原理、基礎(chǔ)知識，對5．了解機器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成、編程語的能力，并相應(yīng)的掌握一些實用工業(yè)機器人機械系統(tǒng)的總言與編程特點。工業(yè)機器人控制及規(guī)劃和編程方體設(shè)計方法有初步了解。6．了解工業(yè)機器人工作站及生產(chǎn)線的基法。本組成和特點。7．對操縱型機器人、智能機器人有一般的了解五、課程內(nèi)容和要求課程教學(xué)內(nèi)容、要求、方法及參考課時見表 1。表1課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求、教學(xué)方法和參考學(xué)時序項目名稱學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)時號1工業(yè)機器人概述1.1理解工業(yè)機器人的由來和發(fā)展、定義、研究領(lǐng)4域和學(xué)科范圍；1工業(yè)機器人的外形結(jié)構(gòu)與運動；2機器人本體的機2機身機構(gòu)，臂部機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)，手部機構(gòu)和行12械結(jié)構(gòu)和運動走機構(gòu)；3工業(yè)機器人機械設(shè)計的基本要求；3搬運機器人及操1.了解搬運機器人的特點；4作應(yīng)用2.掌握搬運機器人的組成、示教。4碼垛機器人及操1.了解碼垛機器人的特點；4作應(yīng)用2.掌握碼垛機器人的組成、示教。5焊接機器人及操1.了解焊接機器人的特點；4作應(yīng)用2.掌握焊接機器人的組成、示教。6工業(yè)機器人的控1、機械手控制操作；2編程訓(xùn)練。8制編程實驗7六軸機械手操作1、機械手控制操作；2編程訓(xùn)練。122實驗六、教學(xué)條件（一）教學(xué)條件（見表2）表2完成本課程所需要的教學(xué)條件設(shè)備名稱基本配置/功能實踐項目投影儀基本配置平時授課實驗室基本配置學(xué)生實踐操作（二）場地要求（見表3）表3完成本課程所需要的場地條件場地名稱基本配置實踐項目多媒體教室計算機、投影儀、麥克風(fēng)用于整門課程講授實驗室電腦、工業(yè)機器人模型用于實踐操作（三）任課教師條件任課教師應(yīng)積極推行改革、工作任勞任怨。具備高校教師資格證，具有豐富的機械結(jié)構(gòu)及控制相關(guān)知識，具備基于行動導(dǎo)向教學(xué)法的設(shè)計應(yīng)用能力。具備 “機械電子工程師”資格的“雙師型”教師為最佳。亦可邀請企業(yè)、行業(yè)上的一線工作人員、技術(shù)主管作為兼職教師。七、實施建議（一）教學(xué)方法針對課程特點，結(jié)合SMT組裝質(zhì)量檢測與控制對學(xué)生的實際需求，積極探索新穎、先進的教學(xué)方法，改進教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)資源，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。本課程主要使用以下教學(xué)方法：1）四步教學(xué)法將教學(xué)內(nèi)容分四步進行。第一步：教師做好本次課的教學(xué)準備工作，學(xué)生提前預(yù)習(xí)，教師上課檢查預(yù)習(xí)，布置本次課學(xué)習(xí)任務(wù)。第二步：對于布置給學(xué)生的任務(wù)，教師先做示范并講解。第三步：學(xué)生分小組合作討論交流完成學(xué)習(xí)任務(wù)，教師適時點撥。第四步：學(xué)生當(dāng)堂訓(xùn)練，鞏固所學(xué)知識。四步教學(xué)法突出了學(xué)生的主體性，讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法和技能，使其愿意學(xué)習(xí)。2）項目教學(xué)法本課程以實際電路組裝為切入點整合課程內(nèi)容，以真實的電路裸板及生產(chǎn)線設(shè)備為教學(xué)載體，將軟件應(yīng)用、設(shè)備編程、程序?qū)肱c運行等課程主要內(nèi)容貫穿在項目實施過程中。本課程共設(shè)置了 4個項目，每個項目下又分解成了若干個任務(wù)，每個任務(wù)都提出了明確的要求。最后要求學(xué)生獨立完成，提交整體項目成果，最終提升學(xué)生的應(yīng)用技能。3）一體化教學(xué)一體化教學(xué)就是將理論和實踐捆綁在一起，教學(xué)方式機動靈活，淡化理論和實驗環(huán)節(jié)的界限，將要講授的內(nèi)容通過教學(xué)設(shè)備、現(xiàn)場展示演示出來，理論通過實驗取得理解，實踐在理論的指導(dǎo)下得到領(lǐng)悟。課程上學(xué)生身臨其境，教師講解直觀、詳細，教學(xué)效果好。（二）教學(xué)實施建議3針對本課程特點，要求教師要主動學(xué)習(xí)先進技術(shù)并結(jié)合案例進行講解，積極探索新穎、先進的教學(xué)方法，改進教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)資源，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。針對本課程主要實施：1）本課程理論知識采用課堂教學(xué)結(jié)合實例講解；教師應(yīng)根據(jù)工作任務(wù)安排和組織教學(xué)活動2）教師在理論知識講授或?qū)嵺`操作演示教學(xué)中，應(yīng)使用多媒體教學(xué)設(shè)備，配備豐富的課件、視頻教學(xué)輔助設(shè)備和足夠的教學(xué)設(shè)備。3）評價方式以教師評價為主，學(xué)生自評為輔。教師要觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，根據(jù)學(xué)生自我評價及其動手操作表現(xiàn)，給出總體評價和改善意見。八、考核評價（一）考核內(nèi)容主要考查學(xué)生對機器人的由來與發(fā)展、機器人分類與應(yīng)用、機器人的位姿分析和運動、機身及臂部結(jié)構(gòu)、腕部及手部結(jié)構(gòu)、傳動及行走機構(gòu)、機器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成、工業(yè)機器人工作站及生產(chǎn)線的基本組成和特點等相關(guān)知識的掌握程度。（二）考核方式考核方式包括平時考核、期中考核和期末考核。其中平時考核為 30%，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤、課堂提問，各占 10%，實驗考核為 30%，期末考核為 40%。具體成績構(gòu)成：課程成績