《KEBA机器人控制系统基础操作与编程应用》课程标准

《KEBA机器人控制系统基础操作与编程应用》课程标准【课程名称】KEBA机器人控制系统基础操作与编程应用。【适用专业】理工科类专业。【适用人群】中专及以上学历的在校生或社会人士。一、课程性质与任务课程的性质：本课程为机器人专业的专业基础课，也可作为其他机械、电气类专业选修课程。课程的任务：本课程使学生了解机器人控制系统，掌握KEBA机器人控制系统的基本操作及轨迹规划、码垛等常用实例的应用。二、课程定位本门课程的建议学时数为38学时。可根据学期实际教学效果做适当调整。本课程的教学以中、高等职业教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点；注重培养学生的专业思维能力。课程主要可以分为工业机器人的概念、KEBA机器人控制系统的连接、轨迹规划、坐标系设定、简单码垛这几个部分进行讲解。课堂教学上，使用重点突破的方法，讲解一个或者两个典型的实例，让学生触类旁通，举一反三，从而带动整个知识面的学习。在实践操作上，让学生操作练习为主，老师讲解为辅，提升学生的实际动手能力。三、课程目标通过本课程的学习，让学生了解工业机器人的基本知识，了解KEBA机器人控制系统的组成及应用，了解各指令的功能及应用，熟练操作KEBA机器人系统。通过行动导向教学方法，让学生掌握基本的技能水平及相关理论知识，养成良好的工作习惯，培养学生独立解决问题和继续学习的能力，培养学生良好的职业道德和意志品质。课程结束时，学生应达到KEBA工业机器人应用工程师（L1）（职业资格初级）的要求。（一）专业能力了解工业机器人的基础知识；了解工业机器人系统组成，外围设备的种类及应用；了解KEBA机器人控制系统指令的功能及应用；掌握KEBA控制系统的组成、接线及软件配置；掌握KEBA机器人控制系统的基本操作；掌握KEBA机器人控制系统仿真的连接及仿真运行；掌握直线运动程序的编写、调试及运行；掌握圆弧运动程序的编写、调试及运行；掌握模拟TCP标定的程序编写、调试及运行；掌握码垛程序的编写、调试及运行；（二）方法能力能够根据学习任务的要求，制定合理的工作计划和方案，并能够正确实施方案；能够应用所学的知识，解决KEBA机器人控制系统应用中出现的问题；培养学生自主学习和独立解决问题的能力；（三）社会能力在实际工作过程中，学生要严格遵守安全操作规程，同时具有质量、效率意识；在教学中，及时对学生的进步进行鼓励，培养学生的自信心。培养学生独立思考的学习习惯，求真务实、踏实严谨的工作作风。通过学习和体验，使学生树立正确的世界观、人生观、价值观。四、课程教学大纲根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，选取教学内容，并为学生可持续发展奠定良好的基础。单元知识目标能力目标学习内容教学载体教学方法考核单元1认识工业机器人1.了解工业机器人的定义和分类；2.了解工业机器人的自由度；1.掌握工业机器人的系统组成；2.掌握工业机器人的外围设备；3.掌握工业机器人的插补运动。工业机器人的定义、分类（串联、并联机器人）、自由度、系统组成、外围设备（行走轴、变位机、工具）、插补运动。KeMotion控制系统（详见教材附录三）讲解引导讨论1、考勤2、课堂提问3、课后作业单元2KEBA机器人控制系统常用硬件及连接1.了解控制系统的常用硬件；1.掌握硬件接线及软件配置；2.掌握控制器的基本操作。1.控制器、CF存储卡、示教器、接线设备常用硬件介绍；2.控制系统的接线、软件配置、运行状态切换、创建状态报告、插拔CF存储卡、更换电池的操作方法。KeMotion控制系统讲解引导实操讨论1、考勤2、课堂提问3、操作考核4、课后作业单元3示教器基本操作1.了解示教器的硬件功能；2.了解示教器的界面划分及其功能；1.掌握示教器的基本操作。1.示教器主界面、系统菜单界面、多功能键功能选择界面的界面及功能介绍；2.示教器功能操作，包含配置管理操作、变量管理操作、项目管理操作、程序管理操作、坐标显示操作、信息报告管理操作。KeMotion控制系统讲解引导实操讨论1、考勤2、课堂提问3、操作考核4、课后作业单元4直线及相关运动编程1.了解运动指令组；1.掌握系统仿真的连接及仿真运行；2.掌握直线运动程序的编写及程序调试运行；1.运动指令组PTP、Lin、PTPRel、LinRel等指令的介绍；2.直线运动编程，包含程序文件创建、添加指令、示教点、程序调试及运行。KeMotion控制系统讲解引导实操讨论1、考勤2、课堂提问3、操作考核4、课后作业单元5圆弧及相关运动编程1.了解运动指令组（圆弧、回零）、设置指令组、系统功能指令组、系统指令组；1.掌握系统仿真的连接及仿真运行；2.掌握圆弧运动程序的编写及程序运行。1.其他运动指令组指令、设置指令组、系统功能指令组、系统指令组介绍；2.圆弧运动编程，包含连接系统仿真、创建程序、示教点、快速示教、程序调试及运行。KeMotion控制系统讲解引导实操讨论1、考勤2、课堂提问3、操作考核4、课后作业单元6工具坐标设定1.了解设置指令组中的Tool、OriMode指令；1.掌握工具坐标的设定步骤；2.掌握模拟TCP标定程序的编写及运行。1.设置指令Tool、OriMode介绍；2.工具坐标设定编程，包含工程下载、设置机器人I/O信号、添加bigbox系统文件、系统仿真连接、创建工具坐标、程序调试及运行。KeMotion控制系统讲解引导实操讨论1、考勤2、课堂提问3、操作考核4、课后作业单元7参考坐标设定1.了解设置指令组中的Refsys、Workpiece指令以及参考坐标系的设定原理；2.了解信号指令组；1.掌握参考坐标系的创建及设定方法。1.参考坐标系的原理和作用；2.设置指令组、信号指令组介绍；3.创建参考坐标系、示教参考坐标系、程序实例。KeMotion控制系统讲解引导实操讨论1、考勤2、课堂提问3、操作考核4、课后作业单元8简单码垛编程1.了解控制系统中码垛单元的结构、功能和用户向导；2.了解码垛编程指令；1.掌握机器人I/O信号的应用；2.掌握系统仿真的连接及仿真运行；3.掌握码垛指令的应用；4.掌握循环指令的应用；5.掌握码垛程序的编写及程序运行；1.码垛的概念和应用、码垛结构、码垛功能、码垛用户向导、码垛指令介绍；2.码垛编程操作，包含配置I/O信号、连接系统仿真、创建项目和程序、创建码垛变量、程序编写调试及运行。KeMotion控制系统讲解引导实操讨论1、考勤2、课堂提问3、操作考核4、课后作业五、教学基本条件（一）师资队伍专任教师专任教师的学历层次为本科及以上，具有强烈的敬业精神，具有较高的理论和实践教学能力，具有运用各种教学方法与手段的能力，具有系统的机器人理论知识，具备KEBA机器人控制系统操作能力，具有比较强的驾驭课堂能力，具有良好的职业道德和责任心。第一学历所学专业为机械类、电子类等专业，具有一定的机器人生产应用企业工作或企业挂职实践经验，具有丰富的教学经验，能够承担理论实践一体化、工学结合的学习领域课程教学。兼职教师兼职教师的学历层次为本科及以上，在工业机器人应用工程师岗位工作累计2年以上，有一定的教学经验，能够协助专业教师或独立承担理论实践一体化、工学结合的学习领域课程教学团队规模每个教学班级约30人的规模，专职教师1名，辅导教师1名。（二）教学资源教学场地KEBA机器人控制系统一体化教室须具备良好的照明和通风条件。并配备相应的多媒体教学设备、KeMotion控制系统、PC机等设施，教室可容纳35人左右。教学资料以教材为教学主线，配备习题、教学视频等教学资料。六、课程考核本课程采用过程性考核和终结性考核相结合的方式考核。过程性考核（1）课堂考核：出勤、学习态度、课堂守纪，小组合作与展示等情况；（2）作业考核：上课实操内容的完成、课后练习等情况；（3）阶段考核：纸笔测试、实操测试、口试。终结性考核终结性考核分为理论知识考试和技能操作考试两部分。理论知识考试采用闭卷笔试的方式，技能操作考试采用KEBA机器人控制系统的操作的方式。在技能操作考试中，学生根据考试项目中的要求，制定合理的工作计划和方案，能够正确实施方案，并严格遵守安全操作规程完成项目的所有要求。成绩计算方法本课程主要用于KEBA工业机器人应用工程师（L1）的培养，考试合格者颁发“KEBA工业机器人应用工程师（L1）”证书。总成绩=平时成绩*30%+理论考试*10%+实操考试*60%。考核比例如表1.1所示。表1.1考核比例平时成绩理论考试实操考试30%10%60%七、其他建议（一）教材编写1.必须依据本课程标准编写教材，教材应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想，让学生在完成项目的过程中逐步提高职业能力。2.教材应将本专业职业活动，分解成若干典型的工作项目，按完成工作项目的需要和岗位操作规程，结合职业技能证书考证组织教材内容。3.教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对KEBA机器人控制系统的理解和掌握。教材表达必须精炼、准确、科学。教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术、新方法及时地纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。（二）教学组织模式根据课程目标和学生认知特点，通过典型的项目式一体化教学模式，采用典型工作任务分析引导学生学习，提高学生的学习兴趣，激发学生的成就动机和创新意识。以实际工作任务作为教学目标，课堂教学和实