工业机器人应用技术课程标准.doc
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工业机器人应用技术课程标准
一、课程基本信息
课程代码
051RJZ122
适用专业
机电一体化
总学时
36
总学分
2
大纲制定时间
2016年9月
第几次修订
1
大纲修订人
大纲审核人
先修课程：
机械设计基础、电气控制与PLC、机电设备故障诊断与维修
后续课程：
工业机器人现场编程、自动化工业生产的安装与调试
课程类型：
专业选修课
二、课程性质
工业机器人技术是一种综合性的机电一体化技术，包括传动机构、伺服系统、数据处理、人机对话以及与机器人工作性质对应的控制功能等。
本门课程致力培养学生具有机器人安装、调试和维护方面等基础知识的专业选修课，课程理论和应用技术紧密结合，使学生能在较短的时间内了解生产现场最需要的工业机器人的实际应用技术。
三、课程的基本理念
以典型案例为载体，设计课程结构；以职业岗位能力要求为基础，改革课程内容；以职业素质培养为主线，提升学生职业能力。
四、课程设计
该课程以工业机器人常用的技术原理与应用知识为载体，让学生了解工业机器人基本原理和应用技能为目标，选取基本工业机器人的机械机构和运动控制、基本操作、搬运机器人及其操作应用、码垛机器人及其操作应用、焊接机器人及其操作应用、涂装机器人及其操作应用、装配机器人及其操作应用等内容，采用任务驱动的方式组织教学内容，以典型案例为载体讲述工业机器人的基础知识，培养学生了解和掌握工业机器人应用能力。
教学的过程是：
案例导入→相关知识→案例讲解→知识拓展。
五、课程的目标
（一）总目标
通过本门学习领域课程工作任务的完成，使学生了解工业机器人的分类、特点、组成、工作原理等基本理论和技术，掌握工业机器人的使用的一般方法与流程，具备工业机器人选型、操作以及工作站设计等解决实际问题的基本技能，使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识以及创新思维的能力。
（二）具体目标：
1、知识：
通过本课程的学习，使学生掌握工业机器人的结构，工业机器人的环境感觉技术，工业机器人控制，工业机器人系统等方面的知识。
2、能力
（1）了解如何操作工业机器人，完成简单的动作。
（2）掌握各种工业机器人的构造原理以及特点。
（3）能分析出简单的故障所在。
（4）能设计出简单的末端操作器。
3、素质
（1）培养学生对机器人的兴趣，培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神
（2）培养科学的学习态度与作风，利用先进技术进行开拓创新的专业思维。
（3）培养良好的专业触觉。
六、课程内容与学时分配
（一）课程内容与学时分配表
序号
单元
主要内容
学时
1
工业机器人概述
机器人定义、分类
1
机器人应用和发展
1
工机器人的基本组成及技术参数
1
2
工业机器人的机械结构和运动控制
机器人末端操作器
1
机器人手腕
机器人手臂
1
机器人机座及行走机构
1
工业机器人的驱动与传动
1
机器人机械系统
1
3
工业机器人的操作
工业机器人运动轴与坐标系
2
认识和使用示教器
2
工业机器人安全操作规程
1
4
工业机器人的作业示教
工业机器人示教的主要内容
1
工业机器人简单示教与再现
2
5
工业机器人应用
搬运机器人及其操作应用
4
码垛机器人及其操作应用
4
焊接机器人及其操作应用
4
涂装机器人及其操作应用
4
装配机器人及其操作应用
4
学时合计
36
（二）课程具体内容与教学要求表
单元
工作任务
教学要求
工业机器人概述
机器人定义、分类
了解机器人发展史、各国对机器人的定义，掌握机器人的结构。
机器人应用和发展
掌握机器人的主要技术参数和了解机器人分类标准
工机器人的基本组成及技术参数
理解工业机器人的参考坐标系，了解机器人应用的现状与未来
工业机器人的机械结构和运动控制
机器人末端操作器
了解手部的特点、构成，掌握手部的设计要求和分类。
了解手部结构的典型结构和应用实例
机器人手腕
掌握手腕的自由度、设计要求，了解典型结构的工作原理
机器人手臂
掌握臂部设计的基本要求、运动形式，理解机械臂典型结构和控制原理
机器人机座及行走机构
掌握机器人机身三个自由度的组合运动形式、典型结构的构成及工作原理、行走机构的构成
工业机器人的驱动与传动
了解驱动装置的分类、掌握对驱动装置的要求，了解直线、旋转驱动机构，掌握直线驱动和旋转驱动的选用和制动、工业机器人的传动，灵活运用驱动传动
机器人机械系统
了解机器人机械系统的组成；
了解机器人机械系统各部分的原理及作用；掌握机器人单轴运动的方法。
工业机器人的操作
工业机器人运动轴与坐标系
了解机器人运动轴的名称
了解机器人坐标系的种类。
认识和使用示教器
了解工业机器人示教器的功能与操作
工业机器人安全操作规程
了解工业机器人操作时的安全规程及注意事项
工业机器人的作业示教
工业机器人示教的主要内容
了解工业机器人示教的运动轨迹、作业条件、作业顺序；
工业机器人简单示教与再现
了解工业机器人在线示教及其特点，以及在线示教的基本步骤。
工业机器人应用
搬运机器人及其操作应用
了解搬运机器人的分类及特点、搬运机器人的系统组成、搬运机器人的作业示教、搬运机器人的周围设备与工位布局。
码垛机器人及其操作应用
了解码垛机器人的分类及特点、码垛机器人的系统组成、码垛机器人的作业示教、码垛机器人的周围设备与工位布局。
焊接机器人及其操作应用
了解焊接机器人的分类及特点、焊接机器人的系统组成、焊接机器人的作业示教、焊接机器人的周围设备与工位布局。
涂装机器人及其操作应用
了解涂装机器人的分类及特点、涂装机器人的系统组成、涂装机器人的作业示教、涂装机器人的周围设备与工位布局。
装配机器人及其操作应用
了解装配机器人的分类及特点、装配机器人的系统组成、装配机器人的作业示教、装配机器人的周围设备与工位布局。
七、教学实施
（一）教学方法建议
课程结合相关的教学资源、学生的特点、教学任务等方面的因素，灵活运用讲授教学法、讨论教学法，同时多采用案例教学法，深入浅出，配合相关的工程应用案例，跟随教学目标、任务、学科类型采用合适的教学方法。
（二）学习方法建议
充分利用课堂讲课时间，做好课程预习与课后复习，《工业机器人应用技术》课程具有理论性强、实践能力要求高的特点，学生应在课后利用课程资源提升对该课程知识点与技能点的提升。
八、教材选取的原则
1、（总体原则）
以项目或任务为载体，将知识、技能、态度三者融入教材内容，强调理论与实践结合、教材与行业标准及工艺要求结合、操作与管理结合的理论实践一体化教材，建议使用高职高专规划教材
2.推荐教材
《工业机器人技术与应用》兰虎主编机械工业出版社，2016
3.参考的教学资料
《机器人技术基础》熊有伦主编华中科技大学出版社，1996
《机器人与控制技术》孙迪生，王炎主编机械工业出版社，1997
《工业机器人》，徐元昌，中国轻工业出版社，1999
《工业机器人应用工程》，余达太等，冶金工业出版社，1999
《工业机械手设计》李允文主编机械工业出版社，1996
《机器人的创意设计与实践》宗光华主编北京航空航天大学出版社，2004
《机器人技术及其应用》，朱世强等，浙江大学出版社
《机器人技术基础》，陈哲等，机械工业出版社
九、学习场地、设施要求
1、（校内资源）
本课程以多媒体课堂讲授为主，配合教学适当地安排实物演示、案例讲解和小组讨论。
对于学习场地和设施，应满足多媒体教学需要。
2、（校外资源）
本专业与校外多家企业合作教学，并有多家学生顶岗实习基地，满足学生实习需求。
3、（网络教学环境资源）
工业机器人网
中国机器人网
机器人网
机器人
机器人天空
机器人之家
机器人智能网
机器人发烧友天地
机器人制作天地
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北京博亚创世科技有限公司
科学博览
十、教师能力要求
1、（专业理论要求）
熟悉工业机器人运行的机械结构、运行原理，操作程序。
2、（专业社会实践要求）
担任本课程教师应具有企业工作经历的老师，不仅有较强的理论教学能力，还要有一定实践操作能力。
3、（教学能力要求）
熟练运用各种教学方法，同时能指导学生在学习过程中理论联系实际。
4、（职业道德要求）
热爱学生，爱岗敬业；做到在传承前人的经验和知识的基础上，大力倡导创新，培养学生的创新精神。
十一、考核方式
本课程的考核应该包括平时成绩、期末考试成绩2个部分，实行百分制。
其中平时成绩可以通过个人作业、学习态度、到课率及小组讨论等方式进行评定，期末考试可以采用开卷或闭卷形式，重点考查学生对工业机器人的安装调试的基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握程度。
在课程的总成绩中，平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。
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