工業(yè)機器人技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)工程 課程教學(xué)大綱

《工業(yè)機器人技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程簡介課程中文名工業(yè)機器人技術(shù)課程英文名IndustrialRobotTechnology雙語授課□是否課程代碼10122113課程學(xué)分2總學(xué)時數(shù)32課程類別□通識教育課程□公共基礎(chǔ)課程專業(yè)教育課程□綜合實踐課程□教師教育課程課程性質(zhì)□必修選修□其他課程形態(tài)□線上線下□線上線下混合式□社會實踐□虛擬仿真實驗教學(xué)考核方式閉卷開卷□課程論文□課程作品□匯報展示□報告課堂表現(xiàn)□階段性測試平時作業(yè)□其他（可多選）開課學(xué)院大數(shù)據(jù)與智能工程學(xué)院開課系(教研室)物聯(lián)網(wǎng)工程系面向?qū)I(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程開課學(xué)期第6學(xué)期先修課程C語言程序設(shè)計、電路與電子技術(shù)、數(shù)字邏輯、Python程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機組成原理、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)通信及安全技術(shù)后續(xù)課程無選用教材蘭虎等.工業(yè)機器人技術(shù)及應(yīng)用（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2020．參考書目1.蘭虎等.工業(yè)機器人基礎(chǔ).北京：機械工業(yè)出版社，2020．2.宋星亮等.工業(yè)機器人基礎(chǔ)及應(yīng)用編程技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2019．3.戴鳳智等.工業(yè)機器人技術(shù)基礎(chǔ)及其應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，2020．課程資源無課程簡介“工業(yè)機器人技術(shù)”是一門高度交叉的前沿學(xué)科。該課程主要包括工業(yè)機器人基礎(chǔ)理論、任務(wù)編程、智能感知和系統(tǒng)集成等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解掌握工業(yè)機器人機構(gòu)/控制模塊、運動學(xué)原理和典型工藝集成系統(tǒng)，能夠解決機器人在物料搬運、產(chǎn)品焊接及成品裝配等典型智能制造工序中的實際問題。激發(fā)學(xué)生的愛國熱情，培養(yǎng)學(xué)生積極投身國家智能制造專項建設(shè)、培養(yǎng)學(xué)生為建設(shè)制造強國而奮斗的精神。二、課程目標(biāo)表1課程目標(biāo)序號具體課程目標(biāo)課程目標(biāo)1列表工業(yè)機器人的分類、典型應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀為切入點，陳述工業(yè)機器人系統(tǒng)應(yīng)用中運動軌跡、工藝條件和動作次序等核心編程知識，尤其以提質(zhì)增效為宗旨的機器人應(yīng)用系統(tǒng)參數(shù)調(diào)控原理和方法，學(xué)生能夠識別解決機器人在物料搬運、產(chǎn)品焊接及成品裝配等典型智能制造工序中的實際問題，以期學(xué)生具備綜合運用所學(xué)專業(yè)知識分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。將“工匠精神”貫穿任務(wù)各個階段，激勵學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐過程中不畏艱難、嚴(yán)謹(jǐn)思維和團結(jié)協(xié)作。課程目標(biāo)2能夠適時選擇恰當(dāng)?shù)狞c動坐標(biāo)系完成機器人的增量點動和連續(xù)移動（或轉(zhuǎn)動）；能夠快速應(yīng)用接觸法和直接輸入法完成機器人工具坐標(biāo)系的設(shè)置；能夠創(chuàng)建、編輯、測試和運轉(zhuǎn)機器人任務(wù)程序；能夠根據(jù)作業(yè)缺陷靈活調(diào)整機器人工具姿態(tài)和工藝條件；能夠使用示教盒實時監(jiān)測機器人系統(tǒng)運動和I/O接口狀態(tài)；能夠完成簡單的機器人搬運、碼垛、焊接、涂裝、裝配任務(wù)示教。將“工匠精神”貫穿任務(wù)各個階段，激勵學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐過程中不畏艱難、嚴(yán)謹(jǐn)思維。課程目標(biāo)3能夠通過學(xué)習(xí)，陳述工業(yè)機器人系統(tǒng)的整體構(gòu)架，工業(yè)機器人中各層次的各種技術(shù)，描述工業(yè)機器人的組建方式和過程，為團隊協(xié)作中承擔(dān)負(fù)責(zé)人打下基礎(chǔ)。也培養(yǎng)起團隊協(xié)作的優(yōu)秀工程素養(yǎng)。將所學(xué)知識綜合運用在實際過程中，適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展，培養(yǎng)具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)復(fù)合型技術(shù)人才。表2-1課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系（物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)）畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)11.項目管理：理解并掌握物聯(lián)網(wǎng)工程管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用?！綡】11.2能夠?qū)㈨椖抗芾碇R與經(jīng)濟決策方法應(yīng)用于多學(xué)科環(huán)境中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，能對項目方案實施中的時間、成本、質(zhì)量、風(fēng)險、人力資源等進行有效管理。課程目標(biāo)112.終身學(xué)習(xí)：具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力?！綧】12.2能夠樹立適合自己發(fā)展的規(guī)劃和目標(biāo)，通過自主學(xué)習(xí)不斷更新知識體系，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力，不斷適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展。課程目標(biāo)29.個人和團隊：能夠在多學(xué)科背景下的團隊中理解與承擔(dān)個體、團隊成員以及負(fù)責(zé)人的角色?！綥】9.1能夠在多學(xué)科背景下理解團隊的意義，能夠在團隊中勝任個體、團隊成員的角色任務(wù)，擁有良好團隊協(xié)作精神。課程目標(biāo)3三、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法（一）理論學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求表3-1課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系序號課程模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)任務(wù)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)重點難點教學(xué)方法學(xué)時1工業(yè)機器人概述1.工業(yè)機器人的基本概念指定課后作業(yè)了解工業(yè)機器人典型應(yīng)用課程目標(biāo)1重點：1.工業(yè)機器人典型應(yīng)用2.產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生了解典型應(yīng)用22.工業(yè)機器人發(fā)展概況課程目標(biāo)33.工業(yè)機器人典型應(yīng)用課程目標(biāo)24.產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀課程目標(biāo)32工業(yè)機器人的機械結(jié)構(gòu)和運動控制1.工機構(gòu)組成及各部分的功能指定課后作業(yè)了解工業(yè)機器人的機構(gòu)組成及各部分的功能理解常見技術(shù)指標(biāo)了解關(guān)節(jié)構(gòu)型、關(guān)節(jié)驅(qū)動和關(guān)節(jié)傳動課程目標(biāo)1重點機器人運動學(xué)正解和逆解難點機器人動力學(xué)分析1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生了解機構(gòu)組成、常見技術(shù)指標(biāo)62.常見技術(shù)指標(biāo)課程目標(biāo)23.關(guān)節(jié)構(gòu)型、關(guān)節(jié)驅(qū)動和關(guān)節(jié)傳動課程目標(biāo)13工業(yè)機器人的手動操作安全使用規(guī)范以及示教盒屏幕1.指定課后作業(yè)2.了解機構(gòu)組成及其功能3.理解常見技術(shù)指標(biāo)4.了解關(guān)節(jié)構(gòu)型、關(guān)節(jié)驅(qū)動和關(guān)節(jié)傳動課程目標(biāo)1重點：使用示教盒任意點動機器人本體軸及其系統(tǒng)附加軸難點：選擇合適的坐標(biāo)系手動控制機器人運動1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生了解機構(gòu)組成、常見技術(shù)指標(biāo)6按鍵布局課程目標(biāo)2本體軸及其系統(tǒng)附加軸的手動控制方式課程目標(biāo)1工業(yè)機器人點動控制的基本流程及其在典型坐標(biāo)系中的運動特點課程目標(biāo)14工業(yè)機器人的任務(wù)編程工業(yè)機器人任務(wù)1.指定課后作業(yè)2.了解工業(yè)機器人任務(wù)3.了解機器人的在線示教和離線編程課程目標(biāo)1重點：工業(yè)機器人系統(tǒng)運動軸和任務(wù)編程主要內(nèi)容難點：工業(yè)機器人坐標(biāo)系及機器人在不同坐標(biāo)系下的運動特點。1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生了解機構(gòu)組成、常見技術(shù)指標(biāo)6示教的主要內(nèi)容課程目標(biāo)2工業(yè)機器人的在線示教和離線編程課程目標(biāo)15搬運機器人認(rèn)知與應(yīng)用搬運機器人的常見分類1.指定課后作業(yè)2.了解任務(wù)3.了解機器人的在線示教和離線編程課程目標(biāo)1重點：搬運機器人的系統(tǒng)組成及集成技術(shù)難點：控制系統(tǒng)集成設(shè)計1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生了解機構(gòu)組成、常見技術(shù)指標(biāo)4搬運機器人的系統(tǒng)組成課程目標(biāo)2搬運機器人的生產(chǎn)布局課程目標(biāo)1上下料機器人系統(tǒng)集成技術(shù)以及編程調(diào)試課程目標(biāo)16焊接機器人認(rèn)知與應(yīng)用焊接機器人的常見分類1.指定課后作業(yè)2.了解弧焊機器人系統(tǒng)集成技術(shù)以及編程調(diào)試課程目標(biāo)1重點：弧焊機器人的系統(tǒng)組成及集成技術(shù)難點：機器人弧焊工藝調(diào)試1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生了解弧焊機器人系統(tǒng)集成技術(shù)以及編程調(diào)試4焊接機器人的系統(tǒng)組成課程目標(biāo)2焊接機器人的生產(chǎn)布局課程目標(biāo)1弧焊機器人系統(tǒng)集成技術(shù)以及編程調(diào)試7裝配機器人認(rèn)識與應(yīng)用了解裝配機器人的常見分類1.指定課后作業(yè)2.了解裝配機器人系統(tǒng)集成技術(shù)以及編程調(diào)試課程目標(biāo)1重點：裝配機器人的系統(tǒng)組成及集成技術(shù)難點：控制系統(tǒng)集成設(shè)計1.講授法：能夠引導(dǎo)學(xué)生了解裝配機器人系統(tǒng)集成技術(shù)以及編程調(diào)試4裝配機器人的系統(tǒng)組成課程目標(biāo)2裝配機器人的生產(chǎn)布局課程目標(biāo)1裝配機器人系統(tǒng)集成技術(shù)以及編程調(diào)試課程目標(biāo)1四、課程考核（一）考核內(nèi)容與考核方式表4-1課程目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核方式對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)考核內(nèi)容所屬學(xué)習(xí)模塊/項目考核占比考核方式課程目標(biāo)11.工業(yè)機器人的基本概念工業(yè)機器人概述50%課堂表現(xiàn)/平時作業(yè)/期中考核/開卷考試2.工業(yè)機器人發(fā)展概況工業(yè)機器人概述3.工業(yè)機器人典型應(yīng)用工業(yè)機器人概述4.產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀工業(yè)機器人概述5.工機構(gòu)組成及各部分的功能工業(yè)機器人的機械結(jié)構(gòu)和運動控制6.常見技術(shù)指標(biāo)工業(yè)機器人的機械結(jié)構(gòu)和運動控制7.關(guān)節(jié)構(gòu)型、關(guān)節(jié)驅(qū)動和關(guān)節(jié)傳動工業(yè)機器人的機械結(jié)構(gòu)和運動控制8.安全使用規(guī)范以及示教盒屏幕工業(yè)機器人的手動操作9.按鍵布局工業(yè)機器人的手動操作10.本體軸及其系統(tǒng)附加軸的手動控制方式工業(yè)機器人的手動操作11.工業(yè)機器人點動控制的基本流程及其在典型坐標(biāo)系中的運動特點工業(yè)機器人的任務(wù)編程課程目標(biāo)21.了解裝配機器人的常見分類裝配機器人認(rèn)識與應(yīng)用40%課堂表現(xiàn)/平時作業(yè)/期中考核/開卷考試2.示教的主要內(nèi)容工業(yè)機器人的任務(wù)編程3.搬運機器人的常見分類搬運機器人認(rèn)知與應(yīng)用4.搬運機器人的系統(tǒng)組成搬運機器人認(rèn)知與應(yīng)用5.搬運機器人的生產(chǎn)布局搬運機器人認(rèn)知與應(yīng)用6.裝配機器人的系統(tǒng)組成裝配機器人認(rèn)識與應(yīng)用7.接機器人的常見分類焊接機器人認(rèn)知與應(yīng)用8.焊接機器人的系統(tǒng)組成焊接機器人認(rèn)知與應(yīng)用9.焊接機器人的生產(chǎn)布局焊接機器人認(rèn)知與應(yīng)用10.裝配機器人的生產(chǎn)布局裝配機器人認(rèn)識與應(yīng)用課程目標(biāo)31.工業(yè)機器人的在線示教和離線編程工業(yè)機器人的任務(wù)編程10%課堂表現(xiàn)/平時作業(yè)/期中考核/開卷考試2.上下料機器人系統(tǒng)集成技術(shù)以及編程調(diào)試搬運機器人認(rèn)知與應(yīng)用3.弧焊機器人系統(tǒng)集成技術(shù)以及編程調(diào)試焊接機器人認(rèn)知與應(yīng)用4.裝配機器人系統(tǒng)集成技術(shù)以及編程調(diào)試裝配機器人認(rèn)識與應(yīng)用合計100%表4-2課程目標(biāo)與考核方式矩陣關(guān)系課程目標(biāo)考核方式考核占比課堂表現(xiàn)12%平時作業(yè)12%期中測試16%期末考試成績比例60%課程目標(biāo)160%30%50%52%50%=12%*60%+12%*30%+16%*50%+60%*52%課程目標(biāo)20%42%46%46%40%=12%*0%+12%*42%+16%*46%+60%*46%課程目標(biāo)340%28%4%2%10%=12%*40%+12%*28%+16%*4%+60%*2%（二）成績評定1.平時成績評定（1）課堂表現(xiàn)（30分）：學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)情況、發(fā)言與回答問題情況，評價學(xué)生的課程參與能力。（包括專業(yè)認(rèn)同、理想信念、家國情懷、社會責(zé)任、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、團隊合作與終身學(xué)習(xí)意識等）。（2）平時作業(yè)（30分）：學(xué)生平時作業(yè)的完成情況。（3）期中測驗（40分）：半期考核情況，評價學(xué)生前半期學(xué)習(xí)情況。2.期末成績評定主要考察學(xué)生對工業(yè)機器人基本概念、基本技術(shù)的理解與運用，利用工業(yè)機器人的基本概念和思想去分析和設(shè)計解決實際工程問題?？己朔绞綖殚_卷考試。4.總成績評定總成績=平時成績（40%）+期末試卷成績（60%）。（三）評分標(biāo)準(zhǔn)考核項目評分標(biāo)準(zhǔn)90-100分80-90分70-80分60-70分0-60分課堂表現(xiàn)嚴(yán)格遵守課堂紀(jì)律，按要求完成課堂練習(xí)且正確率高。積極主動參與課堂討論，討論表述的論點正確有新意，有自己的見解，能體現(xiàn)良好的職業(yè)道德、職業(yè)使命感和社會責(zé)任感。實驗課不遲到早退，遵守機房管理規(guī)范、愛護實驗設(shè)備，積極與老師互動，按時提交實驗報告。遵守課堂紀(jì)律，按要求完成課堂練習(xí)且正確率比較高。經(jīng)常參與課堂討論，表述的論點正確，有一定新意，討論能體現(xiàn)良好的職業(yè)道德、職業(yè)使命感和社會責(zé)任感。實驗課不遲到早退，遵守機房管理規(guī)范、愛護實驗設(shè)備，課上老師互動一般，按時提交實驗報告。比較遵守課堂紀(jì)律，按要求完成課堂練習(xí)且有一定正確率。較少參與課堂討論，表述的論點基本正確，討論基本能體現(xiàn)職業(yè)道德、職業(yè)使命感和社會責(zé)任感。實驗課不遲到早退，遵守機房管理規(guī)范、愛護實驗設(shè)備，課上不積極與老師互動，未按時提交實驗報告。比較遵守課堂紀(jì)律，按要求基本完成課堂練習(xí)且有基本正確。偶爾參與課堂討論，表述思路一般，邏輯性不強，說服力一般。實驗課有遲到早退現(xiàn)象，實驗室上不認(rèn)真聽講，課上不積極與老師互動，未按時提交實驗報告。不太遵守課堂紀(jì)律，不參與課堂討論，未按要求完成課堂練習(xí)或正確率低。實驗課缺課，未提交實驗報告平時作業(yè)完全、準(zhǔn)確地掌握各章節(jié)的基本內(nèi)容和重點、難點知識，能夠利用所學(xué)知識獨立按時完成指定作業(yè)。解答問題思路清晰，分析準(zhǔn)確，結(jié)論具有創(chuàng)新性。態(tài)度認(rèn)真，字跡工整。基本準(zhǔn)確地掌握各章節(jié)的基本內(nèi)容和重點、難點知識，能夠利用所學(xué)知識獨立按時完成指定作業(yè)。解答問題思路較清晰，分析準(zhǔn)確，結(jié)論具有一定創(chuàng)新性。態(tài)度認(rèn)真，字跡工整?；菊莆崭髡鹿?jié)的基本內(nèi)容和重點、難點知識，能夠利用所學(xué)知識獨立按時完成指定作業(yè)。解答問題思路比較清晰，分析準(zhǔn)確。態(tài)度認(rèn)真，字跡工整基本