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1、《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用》 課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)與課程基本信息 (人才培養(yǎng)方案) 課程編碼：SJ-0030 課程名稱：工業(yè)機(jī)器人技術(shù) 課程類型：A類 課程屬類：職業(yè)必修課 課程學(xué)分： 參考課時：64 課程性質(zhì)：選修課 開課部門：智能制造中心 適用專業(yè)（層次）：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、機(jī)電一體化 先修課程：《電工電子技術(shù)》、《PLC》等課程 后續(xù)課程：《頂崗實習(xí)》、《畢業(yè)設(shè)計》等 職業(yè)資格：機(jī)器人智能工程師（初級）、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于操作（中級） 制 訂：《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》課程開發(fā)團(tuán)隊 批 準(zhǔn) 人：丁浩 課程負(fù)責(zé)人：杜連娣 二、課程詳細(xì)信息 （1） 課程簡介 工業(yè)是面向工業(yè)

2、領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。本課程的任務(wù)是使學(xué)生主要了解機(jī)器人的分類與應(yīng)用、機(jī)器人運動與動力學(xué)基本概念、機(jī)器人本體基本結(jié)構(gòu)、機(jī)器人軌跡規(guī)劃、機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成及編程語言、典型工業(yè)機(jī)器人自動線的基本組成及特點等內(nèi)容，對機(jī)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(jī)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(jī)器人技術(shù)方面具有一定的動手能力，為畢業(yè)后從事“工業(yè)機(jī)器人”及“服務(wù)機(jī)器人”系統(tǒng)的模擬、編程、調(diào)試、操作、銷售及自動化生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)維修與管理、生產(chǎn)管理等專業(yè)工作打下必要的機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)。 （2） 課程性質(zhì)與定位

3、 本課程是電子信息工程技術(shù)專業(yè)選修的一門專業(yè)技能課程。工業(yè)機(jī)器人課程應(yīng)定位于為企業(yè)培養(yǎng)能夠完成工業(yè)機(jī)器人編程、操作、維保的應(yīng)用型人才。其前修課程有《電工基礎(chǔ)》、《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《電機(jī)控制技術(shù)》、《可編程序控制器》等，后續(xù)課程有《頂崗實習(xí)》、《畢業(yè)設(shè)計》等課程。 （3） 課程設(shè)計思路 本課程按照職業(yè)能力發(fā)展的階段確定相應(yīng)的典型工作任務(wù)按照從初級工到專家的發(fā)展順序，來設(shè)置相應(yīng)的課程內(nèi)容，從單一機(jī)器人的操作，到機(jī)器人工作站的整體把握。全部課程都安排在機(jī)器人實訓(xùn)室上課，每一個項目都有實踐環(huán)節(jié)，每一次的學(xué)習(xí)過程就是工作的過程，并且在實踐操作中注意培養(yǎng)學(xué)生的安全生產(chǎn)、規(guī)范操作

4、意識、團(tuán)隊合作意識，每一次的考核評價都有相關(guān)內(nèi)容，這種職業(yè)素質(zhì)是在任何企業(yè)工作都應(yīng)具備的。采用行為引導(dǎo)型教學(xué)法根據(jù)項目任務(wù)通過視頻、圖像、實訓(xùn)設(shè)備等，使學(xué)生了解工業(yè)機(jī)器人在各種場合的應(yīng)用。對于機(jī)器人的工業(yè)應(yīng)用著重講解其各種結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用場合，通過該項目使學(xué)生對機(jī)器人學(xué)科有全面認(rèn)識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并結(jié)合RT-TOOLBOX2仿真軟件完成虛擬機(jī)器人的加載和控制。 （4） 課程培養(yǎng)目標(biāo) 1.知識目標(biāo) （1）了解機(jī)器人的由來與發(fā)展、組成與技術(shù)參數(shù)，掌握機(jī)器人分類與應(yīng)用，對各類機(jī)器人有較系統(tǒng)的完整認(rèn)識； （2）了解機(jī)器人本體基本結(jié)構(gòu)，包括機(jī)身及臂部結(jié)構(gòu)、腕部及手部結(jié)構(gòu)、傳動及行走機(jī)構(gòu)等

5、； （3）了解機(jī)器人軌跡規(guī)劃與關(guān)節(jié)插補(bǔ)的基本概念和特點； （4）掌握工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及操作方法； （5）掌握機(jī)器人語言的基本程序命令和編程方法； （6）熟悉工業(yè)機(jī)器人的自動線安裝與調(diào)試、維護(hù)技術(shù)； （7）熟悉噴漆、涂膠、焊接、裝配和包裝等工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用自動線； 2.能力目標(biāo) （1）能夠準(zhǔn)確理解機(jī)器人本體的基本構(gòu)成和運動學(xué)、動力學(xué)基本原理； （2）學(xué)會正確操作工業(yè)機(jī)器人，能獨立或小組協(xié)作完成規(guī)定的實驗與實訓(xùn)； （3）具備識圖和儀器儀表使用的基礎(chǔ)能力； （4）會觀察和分析實驗與實訓(xùn)現(xiàn)象，編制、調(diào)試、運行程序，熟練掌握編程軟件的使用； （

6、5）會查閱相關(guān)手冊和產(chǎn)品使用說明書，正確閱讀和分析實際應(yīng)用程序； （6）能在自動線生產(chǎn)現(xiàn)場基本正確完成工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)程序編制或調(diào)試任務(wù)； （7）能在自動線生產(chǎn)現(xiàn)場基本正確完成工業(yè)機(jī)器人安裝與維護(hù)任務(wù)； （8）能對工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)的故障進(jìn)行初步的診斷和處理。 3. 素質(zhì)目標(biāo) （1） 具備搜集相關(guān)技術(shù)資料，盡快熟悉新接觸設(shè)備和新工作場景的能力； （2） 具備潛心鉆研的職業(yè)精神和必要的創(chuàng)新能力； （3） 具備獨立學(xué)習(xí)，靈活運用所學(xué)知識獨立分析問題并解決問題的能力； （4） 具備工作安全意識與自我保護(hù)能力； （5） 能自覺遵守單位的規(guī)章制度和職業(yè)道德，有強(qiáng)烈的工作

7、責(zé)任感。 （5） 課程內(nèi)容和要求 序號 教學(xué) 項目 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求 教學(xué)活動設(shè)計建議 參考學(xué)時 1 概述 1. 了解機(jī)器人的由來與發(fā)展，機(jī)器人的定義，機(jī)器人技術(shù)的研究領(lǐng)域與學(xué)科范圍； 2. 正確理解機(jī)器人的主要分類形式； 3. 了解機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域及其特點； 4. 準(zhǔn)確把握機(jī)器人的組成與主要技術(shù)參數(shù)。 通過生產(chǎn)實際案例分析、實物圖片以及多媒體演示等方法強(qiáng)化對知識點的深刻理解。 12（4） 2 機(jī)器人基本構(gòu)成 1. 掌握工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的自由度和工作空間； 2．對機(jī)器人的位姿分析有初步的了解； 3. 掌握工業(yè)機(jī)器人傳感器的分類等基本概念； 4．

8、初步掌握工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)與伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主要構(gòu)成。 基于機(jī)器人圖片和實物，以及多媒體演示，結(jié)合必要的原理闡述和公式推導(dǎo)，強(qiáng)化對基本概念的深刻理解。 20（6） 3 機(jī)器人編程語言與離線編程 1. 全面準(zhǔn)確理解MELFA-BASIC V的規(guī)格； 2. 熟練掌握常用的程序命令； 3. 能夠獨立創(chuàng)建程序和調(diào)試程序； 4. 熟練掌握程序的輸入操作； 5. 熟練掌握示教單元的主要內(nèi)容。 6、熟悉機(jī)械手RT-TOOLBOX2仿真軟件 課堂講授結(jié)合編程實訓(xùn)，具體按照規(guī)范要求指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行編程與調(diào)試練習(xí)。 20（6） 4 工業(yè)機(jī)器人工作站及生產(chǎn)線 1. 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉焊接機(jī)器

9、人的實際應(yīng)用； 2. 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉搬運碼垛機(jī)器人的實際應(yīng)用； 3. 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉噴涂機(jī)器人的實際應(yīng)用； 4. 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉裝配機(jī)器人的實際應(yīng)用。 基于企業(yè)實際生產(chǎn)線與實訓(xùn)工業(yè)機(jī)器人，著力提高學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的全面認(rèn)識。 12（4） 合 計 64 （6） 教師任職要求 專任教師 兼職教師 教學(xué)能力要求 專業(yè)能力要求 專業(yè)能力要求 精通工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和工作原理原理，掌握PLC編程和機(jī)器人編程語言。能開發(fā)案例、專注于工業(yè)自動化產(chǎn)品的研究與開發(fā)，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、熟悉新工藝。 熟悉工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握PLC編程和機(jī)器人編程語

10、言。能開發(fā)案例、專注于工業(yè)自動化產(chǎn)品的研究與開發(fā)，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、熟悉新工藝。 能進(jìn)行課程設(shè)計、案例開發(fā)，責(zé)任心強(qiáng)，善于溝通，熱愛學(xué)生、獻(xiàn)身教育事業(yè)。 （7） 教學(xué)條件與設(shè)施要求 1.多媒體教學(xué)設(shè)施 本課程的教學(xué)是在多媒體教室進(jìn)行，多媒體教學(xué)能將抽象、生澀、陌生的知識直觀化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動其主動學(xué)習(xí)的積極性，增大教學(xué)信息量，有效擴(kuò)展課時容量，提高教學(xué)效率。運用形式多樣的課件教學(xué)，能活躍課堂氣氛，加深鞏固教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的喜悅，寓學(xué)于樂。 2.教學(xué)條件 教師應(yīng)采用實物教學(xué)，讓學(xué)生在實際的實訓(xùn)或生產(chǎn)環(huán)境中學(xué)習(xí)。要重視現(xiàn)代教育技術(shù)與課程的整合，充分發(fā)揮計算機(jī)

11、、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代媒體技術(shù)的優(yōu)勢，提高教學(xué)的效率和效果 。 （1）建立工業(yè)機(jī)器人一體化教室，充分利用實驗與實訓(xùn)教學(xué)，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和課堂教學(xué)效率。 （2）建立仿真實訓(xùn)室，通過仿真熟悉相關(guān)知識、技能，提高學(xué)習(xí)效果和效率。 （3）產(chǎn)學(xué)合作開發(fā)實驗實訓(xùn)課程資源，充分利用工業(yè)機(jī)器人相關(guān)行業(yè)典型的企業(yè)資源，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)合作，建立實習(xí)基地，實踐工學(xué)交替，滿足學(xué)生的實習(xí)實訓(xùn)需求。 （8） 實施建議 1.教學(xué)方法 （1）在教學(xué)中要加強(qiáng)基本操作技術(shù)和技能的訓(xùn)練，掌握好組織教學(xué)、講解、示范和講評等各個教學(xué)環(huán)節(jié)。貫徹講解與示范相結(jié)合、集體指導(dǎo)與個別指導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)方法。 （2）在基本技能操作訓(xùn)練中

12、，教師要注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和克服困難的信心，勤學(xué)苦練，扎扎實實地練好基本功。 （3）在技能訓(xùn)練的整個教學(xué)過程中，要注意培養(yǎng)學(xué)生愛護(hù)工具和設(shè)備的習(xí)慣。 （4）在技能訓(xùn)練的過程中，必須加強(qiáng)安全教育，嚴(yán)格執(zhí)行工業(yè)機(jī)器人安全操作規(guī)程。 （5）在技能訓(xùn)練的整個教學(xué)過程中，滲入企業(yè)的6S管理理念，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。 2.評價方法 注重對學(xué)生動手能力和在實踐中分析問題、解決問題能力的考核，加強(qiáng)日常實訓(xùn)過程環(huán)節(jié)的考核，結(jié)合期末綜合考試完成情況，從總體上評定學(xué)生的成績。 （1）重視學(xué)生平時的表現(xiàn)，課題完成情況、安全文明生產(chǎn)情況等對學(xué)生進(jìn)行綜合評定。 （2）注重學(xué)生動手能力和實踐中獨立分析問

13、題、解決問題能力的考核，對學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新能力的學(xué)生應(yīng)給予特別鼓勵。 （3）本課程考核內(nèi)容包括工業(yè)機(jī)器人綜合技能實訓(xùn)操作，編程實訓(xùn)與知識應(yīng)用考核，根據(jù)學(xué)生完成的情況得分，最后綜合，折合分為100分。 （4）課程總成績?yōu)?00分，配分為：期末綜合考核為50分，項目完成情況為30分，實訓(xùn)報告為10分，過程表現(xiàn)為10分。 （5）本課程按百分制考核，60分為合格，80分以上為良好，90分以上為優(yōu)秀。 3.教材編寫建議 教材編寫應(yīng)以本課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，合理安排必修和選修內(nèi)容。教材內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向、以學(xué)生為主體的原則，將知識與生產(chǎn)中的實際應(yīng)用相結(jié)合。 （1）以項目（課題）為中心，突出實踐

14、動手能力，可以將課程分解成若干個項目（課題），按項目（課題）編寫教材。 （2）不依據(jù)某種教材組織教學(xué)，鼓勵按照人才培養(yǎng)目標(biāo)對教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行設(shè)計。 （3）教材應(yīng)充分體現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動、實踐導(dǎo)向的教學(xué)思路，以完成典型工作任務(wù)來驅(qū)動，通過實際案例、情境模擬、資訊單、實施單、檢查單、評價單等和課后拓展作業(yè)等多種手段，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人工作過程的工作順序和所需相應(yīng)知識的深度及廣度來組織編寫，使學(xué)生在教學(xué)活動任務(wù)中感受到各知識點之間的連貫性和完整性。 （4）教材應(yīng)突出實用性、開放性和專業(yè)定向性，應(yīng)避免把專業(yè)能力理解為純粹的技能操作，應(yīng)該注重理論與實用技術(shù)的兼顧，同時要具有前瞻性，把握本專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，將

15、工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法和新理論及時補(bǔ)充進(jìn)教材中。 （5）教材應(yīng)以學(xué)生為本，文字表述要簡明扼要，內(nèi)容展現(xiàn)應(yīng)圖文并茂，突出重點，重在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。 （6）教材編排要求取材新穎，充分考慮到高職學(xué)生的特點，內(nèi)容表述深入淺出，重點突出。 九、附錄 1.常用術(shù)語解釋 1.自由度：描述物體運動所需要的獨立坐標(biāo)數(shù)，手指的開合以及手指關(guān)節(jié)的自由度一般不包括在內(nèi)。 2.工作空間：機(jī)器人手腕參考點或末端操作器安裝點所能到達(dá)的所有空間區(qū)域，一般不包括末端操作器本身所能到達(dá)的區(qū)域。 3.工作速度：指機(jī)器人各個方向的移動速度或轉(zhuǎn)動速度。 4.承載能力：機(jī)器人在工作范圍內(nèi)

16、的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。 5.重復(fù)性：機(jī)器人重復(fù)到達(dá)某一目標(biāo)位置的差異程度。 6.定位精度：機(jī)器人末端參考點實際到達(dá)的位置與所需要到達(dá)的理想位置的差距。 7.示教器：進(jìn)行機(jī)器人的手動操縱、程序編寫、參數(shù)設(shè)置以及監(jiān)控用的手持裝置。 8.機(jī)器人線性運動：安裝在機(jī)器人第六軸法蘭盤上的工具在空間中做線性運動。 9.人機(jī)交互系統(tǒng)：使操作人員參與機(jī)器人控制并與機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)系的裝置。 2. 常用專業(yè)英語單詞 Industrial robot：工業(yè)機(jī)器人 Teaching apparatus ：示教器 Coordinate system ：坐標(biāo)系 Sensor：傳感器 Interface：接口 Module：模塊 Automation：自動化 Field：現(xiàn)場 Bus：總線 Function：功能 Input：輸入 Output：輸出 Controller：控制器 Automation：自動化 制定：智能制造中心 日期：2015年9月15日