《机器人应用技术》课程标准

第2页共10页《机器人应用技术》课程标准课程代码：X0705529课程类别：专业核心课程授课系（部）：自动化工程系学分学时：58学时一、课程定位《机器人应用技术》课程是机电一体化专业的一门专业技术课，是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解机器人（工业机器人）的基本结构，了解和掌握机器人（工业机器人）的基本知识和基本操作技能，使学生对机器人及其控制系统有一个完整的理解，培养学生在机器人技术方面分析与解决问题的能力，培养学生在机器人技术方面具有一定的动手能力，为毕业后从事专业工作打下必要的机器人应用基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生具有工业机器人编程和调试的知识与技能，具备较高的职业素质，具有调试机器人应用程序和设计典型机器人应用系统的能力，能解决程序调试和系统设计中遇到的问题。1、知识目标a。了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识。b。了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。c。了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构等。d。了解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。e。熟悉工业机器人控制系统的构成、编程语言。f。了解工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点。g。掌握常用工业机器人工作站编程应用和调试方法。h。掌握工业机器人手动和自动操作，熟悉工业机器人编程。2、能力目标a。根据工业机器人运动系统设计方法，具有进行总体设计的能力；b。能分析工业机器人整体性能、主要部件性能；c。具有常用工业机器人控制系统应用的能力；d。能知道工业机器人的新理论、新方法及发展趋向；e。能进行工业机器人的开关机操作；f。能使用机器人示教器；g。能定义和标定工件及工具坐标系；h。能手动操作机器人；i。能根据控制要求编写工业机器人程序；3、素质目标a。培养良好的劳动纪律观念；b。养成正确的仪器设备使用习惯；c。培养认真做事，细心做事的态度；d。培养团队协作意识；e。培养表述、回答等语言表达能力。三、课程设计1、设计思想教学内容框架本课程以ABB工业机器人的基本操作和编程按照循序渐进的原则来逐步展开，通过设计4个教学项目来体现工业机器人的系统结构及原理。在实际教学中通过软件及硬件的联合，通过学生实际动手采用项目化的方式展开学习内容。总体设计思路本课程的设计理念是以学生的职业能力为中心，以职业活动为导向，突出能力目标，以学生为主体，以项目任务作为载体进行能力的训练。在教学的实施过程中，打破传统的按部就班的教学模式，采用基于工作过程的教学模式，整合工作任务中涉及的专业知识与技能，以真实的产品系统为项目载体来开展教学，彻底改变了教与学的行为，让学生真正感受到日常实验与实际产品的区别，并体验企业对实际岗位的要求。通过真实岗位任务模拟，进一步加强学生职业意识，提升职业素养。课程开发和学习情境设计，整个学习领域由以下学习项目组成：学习项目1学习项目2学习项目3学习项目4项目准备（认识机器人和RS）项目一未成品搬运离线编程项目二模拟运输冲压的离线编程项目三成品搬运码垛离线编程2、课时分配建议本课程课时为58课时，其中理论教学30课时，实践教学28课时。序号课程单元学习任务及教学要求参考学时学习任务教学要求理论教学实践教学1项目准备（认识机器人和RS）任务1认识机器人1、掌握机器人/工业机器人的定义、发展、分类、组成、关键技术；2、认识ABB机器人。（实验）31任务2认识RobotStudio和虚拟示教器1、掌握安装RobotStudio、授权软件、熟悉使用软件界面；（实验）2、掌握搭建工作站、手动启动虚拟控制器、系统的备份和恢复、机器人系统的启动和关闭、示教器基本设置和常用操作；（实验）3、掌握程序模块的导入、数据的备份与恢复、查看常用信息与事件日志。（实验）4、掌握手动操纵、自动运行。（实验）33任务3评价上机考核掌握情况。（实验）222项目一未成品搬运离线编程任务1认识坐标系1、掌握原点更新的方法；（实验）2、能新建/验证工具坐标系；（实验）3、能新建/验证工件坐标系；（实验）11任务2轨迹编程1、能建立程序模块和例行程序；（实验）2、掌握矩形轨迹的编程；（实验）3、掌握三角形轨迹的编程；（实验）4、掌握圆形轨迹的编程。（实验）33任务3认识程序结构1、会使用选择判断指令；（实验）2、会使用循环技术指令；（实验）3、会调用子程序。（实验）11任务4认识I/O通信1、熟练使用I/O控制指令；（实验）2、能对模拟生产线的I/O通信进行编程。（实验）11任务5未成品搬运编程1、能建立RAPID程序；（实验）2、能根据冲压流水线控制要求完成ABB机器人未成品搬运编程。（实验）22任务6评价上机考核掌握情况。（实验）223项目二模拟运输冲压的离线编程任务1认识ABBI/O板1、熟悉ABB标准I/O板DSQC651的配置；（实验）2、熟悉I/O信号的仿真和强制操作；（实验）3、熟悉示教器可编程按钮的配置及使用。（实验）11任务2模拟运输冲压编程1、能根据冲压流水线控制要求完成ABB机器人运输冲压编程。（实验）33任务3评价上机考核掌握情况。（实验）224项目三成品搬运码垛离线编程任务1成品搬运码垛编程1、能根据冲压流水线控制要求完成ABB机器人成品搬运码垛编程。（实验）44任务2评价上机考核掌握情况。（实验）22合计583、课程单元描述课程单元1课程单元名称项目准备（认识机器人和RS）课时数理论教学实践教学86学习目标知识目标1、掌握工业机器人的定义、发展、分类、组成、关键技术。2、了解ABB机器人的发展。3、了解ABB机器人使用过程中的注意事项。能力目标1、能安装RobotStudio、授权软件、使用软件界面；2、能搭建工作站、手动启动虚拟控制器；3、能进行系统的备份和恢复、机器人系统的启动和关闭、4、示教器常用操作。素质目标能够正确抵制外界诱惑，坚持正确的自主学习方法，并具有良好的合作意识和正确的校园行为规范。学习内容机器人/工业机器人的定义、关键技术、RS软件安装和使用教学方法和建议教学方法：学中做教学建议：老师主导，学生模仿教学条件要求1.课程标准2.授课计划3.授课教案4.教学案例学生已有基础模电、数电、C程序设计、机械基础教师所需执教能力要求具有高校教师职业资格证、熟悉ABB软件课程单元2课程单元名称项目一未成品搬运离线编程课时数理论教学实践教学1010学习目标知识目标1、掌握工业机器人的基本操作。2、掌握工业机器人示教器的使用。3、掌握运动指令的编程。4、了解生产线离线编程。能力目标1、能开/关机工作站。2、能基本设置示教器。3、能查看常用信息和事件日志。4、能手动操纵机器人。5、能自动操纵机器人。6、能导入程序模块。7、能备份和恢复数据。8、能更新转数计数器。9、能设置TCP和工件坐标。10、能建立程序模块和例行程序。11、能对矩形、三角形、圆形轨迹进行编程。12、会使用选择判断指令；13、会使用循环技术指令；14、会调用子程序；15、熟练使用I/O控制指令；16、能对模拟生产线的I/O通信进行编程。17、能建立RAPID程序；18、根据冲压流水线控制要求完成ABB机器人未成品搬运编程。素质目标能够正确抵制外界诱惑，坚持正确的自主学习方法，并具有良好的合作意识和正确的校园行为规范。学习内容开/关机工作站、基本设置示教器、查看常用信息和事件日志、能手动操纵机器人、能自动操纵机器人、导入程序模块、能备份和恢复数据、能更新转数计数器、设置TCP和工件坐标、建立程序模块和例行程序、矩形、三角形、圆形轨迹编程。教学方法和建议教学方法：学中做教学建议：老师主导，学生模仿教学条件要求1.课程标准2.授课计划3.授课教案4.教学案例学生已有基础模电、数电、C程序设计、机械基础教师所需执教能力要求具有高校教师职业资格证、熟悉ABB软件课程单元3课程单元名称项目二模拟运输冲压的离线编程课时数理论教学实践教学66学习目标知识目标1、掌握条件逻辑判断指令。2、掌握赋值指令。3、掌握程序调用指令。4、了解搬运机器人离线编程。能力目标1、能进行条件判断的编程。2、能进行循环技术编程。3、能调用子程序。4、熟悉ABB标准I/O板DSQC651的配置；5、熟悉I/O信号的仿真和强制操作；6、熟悉示教器可编程按钮的配置及使用。7、能根据运输冲压控制要求完成对应的离线编程。素质目标能够正确抵制外界诱惑，坚持正确的自主学习方法，并具有良好的合作意识和正确的校园行为规范。学习内容条件逻辑判断指令、赋值指令、程序调用指令。教学方法和建议教学方法：学中做教学建议：学生自主，老师引导教学条件要求1.课程标准2.授课计划3.授课教案4.教学案例学生已有基础模电、数电、C程序设计、机械基础教师所需执教能力要求具有高校教师职业资格证、熟悉ABB软件课程单元4课程单元名称项目三成品搬运码垛离线编程课时数理论教学实践教学66学习目标知识目标1、掌握I/O控制指令。2、掌握创建RAPID程序。3、了解上下料机器人控制。能力目标1、能使用I/O控制指令。2、能创建RAPID程序。3、能根据成品搬运码垛控制要求完成对应的离线编程。素质目标能够正确抵制外界诱惑，坚持正确的自主学习方法，并具有良好的合作意识和正确的校园行为规范。学习内容I/O控制指令、RAPID程序。教学方法和建议教学方法：学中做教学建议：学生自主，老师引导教学条件要求1.课程标准2.授课计划3.授课教案4.教学案例学生已有基础模电、数电、C程序设计、机械基础教师所需执教能力要求具有高校教师职业资格证、熟悉ABB软件四、课程评价（一）《机器人应用技术》课程评价及方式说明学生的成绩评定由平时成绩（50%）、期末理论考核（50%）两部分组成。其中平时成绩由基础素质（回答问题、实验室卫生）20%、任务完成情况（作业、任务书、上机考核）80%构成。考勤（出勤率、课堂纪律）采用从总分中扣除的方式。（二）《机器人应用技术》课程过程考核说明1.理论知识的掌握以试卷形式考核，题型包括单选、多选、判断、简答、案例分析等；2.考勤及课堂提问依据是平时学生的上课出勤状况、回答课堂提问的积极性及正确率；3.作业是指每个教学单元中要求学生完成的作业。以完成的数量和质量给予成绩；表1：考核标准序号考核项目考核内容成绩比例（%）1形成性考核考勤准时就位情况，仪表仪态情况—1002课堂提问、实验室卫生理论理解情况，理论应用能力，实际分析能力，个人工作习惯103作业、任务书、上机考核任务完成情况404总结性考核总体理论与实践动手能力50合计100五、实施建议（一）授课资料编写建议授课资料是实现教学目标的重要载体，必须依据本课程标准以及机电技