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1、《工業(yè)機器人技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn) 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)

2、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(biāo)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(rèn)識，為學(xué)生進(jìn)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

3、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(xì)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

4、理。 四、課程目標(biāo) 《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。 《工業(yè)機器人》課程目標(biāo) 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、組成與技術(shù)參數(shù)，掌握機器人分類與應(yīng)用，對各類機器人有較系統(tǒng)地完整認(rèn)識。 2．了解機器人運動學(xué)、動力學(xué)的基本概念，能進(jìn)行簡單機器人的位姿分析和運動分析。 3．了解機器人本體基本結(jié)構(gòu)，包括機身及臂部結(jié)構(gòu)、腕部及手部結(jié)構(gòu)、傳動及行走機構(gòu)等。

5、4．了解機器人軌跡規(guī)劃和關(guān)節(jié)插補的基本概念和特點。 5．了解機器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成、編程語言與編程特點。 6．了解工業(yè)機器人工作站及生產(chǎn)線的基本組成和特點。 7．對操縱型機器人、智能機器人有一般的了解 通過本課程的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生掌握機器人機構(gòu)設(shè)計、運動分析、控制和使用的技術(shù)要點和基礎(chǔ)理論。機器人是典型的機電一體化裝置，它不是機械、電子的簡單組合，而是機械、電子、控制、檢測、通信和計算機的有機融合，通過這門課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對機器人有一個全面、深入的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計的能力，并相應(yīng)的掌握一些實用工業(yè)機器人控制及規(guī)劃和編程方法。 本課程系統(tǒng)地介紹了

6、機器人設(shè)計、控制、編程和使用的理論基礎(chǔ)和技術(shù)要點，包括工業(yè)機器人的一 般概論，機器人運動學(xué)，靜力/動力學(xué)分析，工業(yè)機器人機械系統(tǒng)設(shè)計，工業(yè)機器人的控制和工業(yè)機器人的應(yīng)用等內(nèi)容。通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握工業(yè)機器人的基本原理、基礎(chǔ)知識，對工業(yè)機器人機械系統(tǒng)的總體設(shè)計方法有初步了解。 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 序號 項目名稱 學(xué)習(xí)內(nèi)容 學(xué)時 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)域和學(xué)科范圍； 4 2 機器人本體的機械結(jié)構(gòu)和運動 1工業(yè)機器人的外形結(jié)構(gòu)與運動

7、； 12 2機身機構(gòu)，臂部機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)，手部機構(gòu)和行走機構(gòu)； 3工業(yè)機器人機械設(shè)計的基本要求； 3 搬運機器人及操作應(yīng)用 1.了解搬運機器人的特點； 4 2. 掌握搬運機器人的組成、示教。 4 碼垛機器人及操作應(yīng)用 1.了解碼垛機器人的特點； 4 2. 掌握碼垛機器人的組成、示教。 5 焊接機器人及操作應(yīng)用 1.了解焊接機器人的特點； 4 2. 掌握焊接機器人的組成、示教。 6 工業(yè)機器人的控制編程實驗 1、機械手控制操作；2編程訓(xùn)練。 8 7 六軸機械手操作實驗 1、機械手控制操作；2編程訓(xùn)練。 12 六、教學(xué)條件 （一）教學(xué)條件（見

8、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

9、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(jìn)的教學(xué)方法，改進(jìn)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(jìn)行。第一步：教師做好本次課的教學(xué)準(zhǔn)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

10、）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(xì)，教學(xué)效果好。 （二）教學(xué)實施建議 針

11、對本課程特點，要求教師要主動學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)并結(jié)合案例進(jìn)行講解，積極探索新穎、先進(jìn)的教學(xué)方法，改進(jìn)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

12、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（百分制）= 平時考核（30分）+ 實驗考核（40分）+ 期末考核（30分） 九、其他說明 （一）本課程考核方案可根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整。 （二）教學(xué)內(nèi)容及課時作為主要參考，任課教師在完成課程標(biāo)準(zhǔn)要求的知識基礎(chǔ)上可以根據(jù)授課進(jìn)度適當(dāng)增加輔助知識豐富教學(xué)內(nèi)容。 執(zhí) 筆 人：劉福秀 審 核 人： 編寫日期：2018.2.27 審核日期：