《智能機(jī)器人課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)大綱

《智能機(jī)器人課程設(shè)計(jì)》課程編號：100063217課程名稱：智能機(jī)器人課程設(shè)計(jì)英文名稱：IntelligentRobotProject課程性質(zhì)：選修課程總學(xué)分：1.0總學(xué)時：32開課學(xué)年及學(xué)期：第三學(xué)年第二學(xué)期先修課程：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，自動控制理論，傳感器與檢測技術(shù)一、課程內(nèi)容簡介智能機(jī)器人課程設(shè)計(jì)是自動化、電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)課程，具有綜合性特點(diǎn)。本課程的目的是通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，使學(xué)生完成小型輪式智能機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個過程，培養(yǎng)其獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。課程任務(wù)是通過一類典型智能機(jī)器人的設(shè)計(jì)、調(diào)試，掌握各環(huán)節(jié)和整個機(jī)器人系統(tǒng)的調(diào)試步驟與方法，加強(qiáng)基本技能訓(xùn)練；掌握智能機(jī)器人信息檢測與運(yùn)動控制方法，培養(yǎng)靈活運(yùn)用所學(xué)理論解決控制系統(tǒng)中各種實(shí)際問題的能力；學(xué)會實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理，培養(yǎng)獨(dú)立分析問題、解決問題的能力；培養(yǎng)求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)之科學(xué)作風(fēng)，鼓勵學(xué)生對所遇到的特殊問題進(jìn)行深入探討；編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書。二、課程目標(biāo)擁有系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)能力，能夠運(yùn)用工程設(shè)計(jì)方法，對研究課題進(jìn)行深入分析，提出智能機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識和態(tài)度。知悉和理解團(tuán)隊(duì)工作的重要性，能夠通過組建團(tuán)隊(duì)，制定分工合作、溝通決策的運(yùn)行機(jī)制。擁有系統(tǒng)構(gòu)建與調(diào)試的能力，能夠根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，通過收集使用文獻(xiàn)資料和團(tuán)隊(duì)分工合作，完成智能機(jī)器人系統(tǒng)的構(gòu)建與調(diào)試。具備撰寫科學(xué)報(bào)告和文獻(xiàn)的基本素養(yǎng)，能夠按照科學(xué)文獻(xiàn)格式要求，編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書，完成研究課題總結(jié)。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求2：設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案能夠設(shè)計(jì)針對電氣工程領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。2.2能夠針對特定需求，完成單元（部件）的設(shè)計(jì)或系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案中體現(xiàn)創(chuàng)新意識。課程目標(biāo)1四、課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容學(xué)時支撐課程目標(biāo)教學(xué)方法與策略第一階段智能機(jī)器人系統(tǒng)概述1.介紹智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)套件2.講述智能機(jī)器人的基礎(chǔ)理論知識3.典型智能機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法4課程目標(biāo)1講授，作業(yè)第二階段智能機(jī)器人系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與論證1.學(xué)生分組并做好組內(nèi)分工，制定團(tuán)隊(duì)目標(biāo)2.確定課程設(shè)計(jì)選題，并根據(jù)課題要求進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、比較與可行性論證，撰寫開題報(bào)告，進(jìn)行開題論述4課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課下討論準(zhǔn)備，課上方案講述第三階段智能機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)建與測試1.根據(jù)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，進(jìn)行傳感器選型與測試，測定信息采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)性能參數(shù)。對于信息采集系統(tǒng)，可選擇的典型傳感器包括超聲波測距傳感器、紅外線傳感器、加速度計(jì)、電子羅盤、溫濕度傳感器、壓力傳感器等；對通信系統(tǒng)而言，測試典型無線通信方式的通信性能，如ZigBee等。對運(yùn)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)，測試執(zhí)行電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向控制方法2.根據(jù)測定的各環(huán)節(jié)性能指標(biāo)，建立智能機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型3.根據(jù)課題功能及性能指標(biāo)要求，按照工程設(shè)計(jì)方法選定智能機(jī)器人系統(tǒng)的各傳感器及執(zhí)行結(jié)構(gòu)，并選擇運(yùn)動控制律，建立完整的智能機(jī)器人硬件系統(tǒng)4.根據(jù)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，編制智能機(jī)器人控制軟件，并測試其功能和性能指標(biāo)20課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3現(xiàn)場操作第四階段結(jié)果分析與總結(jié)1.研究不同控制律對系統(tǒng)性能的影響2.撰寫課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告4課程目標(biāo)4課上驗(yàn)收，課下撰寫報(bào)告五、課程考核與成績評定考核方式權(quán)重%課程