《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)大綱機(jī)電

PAGEPAGE1《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)課程編號課程性質(zhì)選修課課程類別專業(yè)課開課單位機(jī)械電子教研室授課學(xué)期第7學(xué)期學(xué)分/學(xué)時(shí)2/32課內(nèi)學(xué)時(shí)32理論授課14上機(jī)學(xué)時(shí)14課內(nèi)實(shí)踐0實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)4課外學(xué)時(shí)32適用專業(yè)機(jī)械電子工程是否雙語否先修課程電工電子學(xué)、信息技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)電傳動(dòng)與PLC后續(xù)課程機(jī)械電子工程畢業(yè)設(shè)計(jì)二、課程簡介《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》是機(jī)械電子工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課，為實(shí)踐性較強(qiáng)的一門課程。工業(yè)機(jī)器人作為高端智能制造的標(biāo)志，正在成為中國制造的核心和推動(dòng)我國制造產(chǎn)業(yè)升級的源動(dòng)力，對推動(dòng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和改善人民生活水平具有重要意義。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)包含三個(gè)方面的內(nèi)容：工業(yè)機(jī)器人概述及編程基礎(chǔ)知識(shí)、工業(yè)機(jī)器人高級編程方法與仿真、工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用案例分析。詳細(xì)講解工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)、控制操作、編程方法、仿真離線編程、虛擬工作站搭建以及典型的工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用案例，既掌握工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)，又具備高級編程能力。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1（知識(shí)目標(biāo)）：熟悉工業(yè)機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域；理解工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)、控制操作、編程方法、仿真離線編程；熟練應(yīng)用仿真編程軟件。課程目標(biāo)2（能力目標(biāo)）：分析工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)，制定工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用方案；分析實(shí)際需求對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行選型，設(shè)計(jì)基于工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)；應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的編程調(diào)試技術(shù)，設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人工作站。課程目標(biāo)3（素質(zhì)目標(biāo)）：能夠評價(jià)工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用對環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響；具有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)、弘揚(yáng)創(chuàng)新的精神。具有良好職業(yè)道德和敬業(yè)精神，具有較強(qiáng)的安全和環(huán)保意識(shí)。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求課程目標(biāo)1指標(biāo)點(diǎn)5-25.使用現(xiàn)代工具課程目標(biāo)2指標(biāo)點(diǎn)2-32.問題分析課程目標(biāo)3指標(biāo)點(diǎn)7-27.環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元工業(yè)機(jī)器人概述與操作基礎(chǔ)（學(xué)時(shí)數(shù)：8學(xué)時(shí)）1.課程主要內(nèi)容（1）工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀與趨勢、工業(yè)機(jī)器人的典型結(jié)構(gòu)、ABB工業(yè)機(jī)器人的使用要求、ABB工業(yè)機(jī)器人安全的注意事項(xiàng)、構(gòu)建基礎(chǔ)練習(xí)用的工業(yè)機(jī)器人虛擬工作站；（2）工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)裝箱物品、工業(yè)機(jī)器人本體與控制柜安裝、工業(yè)機(jī)器人本體與控制柜電氣連接；（3）示教器配置操作環(huán)境、ABB工業(yè)機(jī)器人常用信息與事件日志、ABB工業(yè)機(jī)器人數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)、ABB工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操縱、ABB工業(yè)機(jī)器人轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作、工作原理。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）構(gòu)建基礎(chǔ)練習(xí)用的工業(yè)機(jī)器人虛擬工作站；（2）ABB工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操縱；（3）轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作、工作原理。3.實(shí)施方式本單元課程采取講授法和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合。講授法采用多媒體介紹基礎(chǔ)知識(shí)和啟發(fā)式引導(dǎo)學(xué)生自主思考學(xué)習(xí)；上機(jī)實(shí)踐通過使用仿真編程軟件建立虛擬工作站，能夠真實(shí)模擬訓(xùn)練。4.學(xué)習(xí)要求（1）掌握構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人虛擬工作站方法；（2）掌握ABB工業(yè)機(jī)器人構(gòu)成及安裝；（3）掌握ABB工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操縱、轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作、工作原理。5.實(shí)驗(yàn)要求（1）實(shí)驗(yàn)屬性:驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)（2）開出要求：必做（3）分組要求：5人1組（4）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備①儀器設(shè)備：ABB機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；②預(yù)習(xí)要求：按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求提前預(yù)習(xí)（5）其他要求：注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合、注重新知識(shí)、新方法、新工藝、新技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）理解ABB工業(yè)機(jī)器人轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作工作原理；（2）應(yīng)用仿真編程軟件建立虛擬工作站。7.支撐課程目標(biāo)本單元知識(shí)、教學(xué)方式支撐課程的知識(shí)目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。熟練應(yīng)用仿真編程軟件，具有較強(qiáng)的安全和環(huán)保意識(shí)。第二單元工業(yè)機(jī)器人通訊基礎(chǔ)（學(xué)時(shí)數(shù)：6學(xué)時(shí)）1.課程主要內(nèi)容（1）ABB工業(yè)機(jī)器人I/O通信的種類、常用ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板。（2）ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板—DSQC651板的配置、I/O信號的監(jiān)控與操作、PROFIBUS適配器的連接、PROFINET適配器的連接。（3）系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號的關(guān)聯(lián)、示教器可編程按鍵的使用、安全保護(hù)機(jī)制的設(shè)置。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板—DSQC651板的配置、I/O信號的監(jiān)控與操作；（2）系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號的關(guān)聯(lián)；（3）示教器可編程按鍵的使用。3.實(shí)施方式本單元課程采取講授法和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合。講授法采用多媒體介紹基礎(chǔ)知識(shí)和啟發(fā)式引導(dǎo)學(xué)生自主思考學(xué)習(xí)；上機(jī)實(shí)踐通過使用仿真編程軟件建立虛擬工作站，能夠真實(shí)模擬訓(xùn)練。4.學(xué)習(xí)要求（1）掌握ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板—DSQC651板的配置、I/O信號的監(jiān)控與操作；（2）掌握系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號的關(guān)聯(lián)；（3）掌握示教器可編程按鍵的使用。5.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）理解ABB工業(yè)機(jī)器人I/O通信的種類和配置方法；（2）應(yīng)用ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板—DSQC651板的配置、I/O信號的監(jiān)控與操作方法。6.支撐課程目標(biāo)本單元知識(shí)、教學(xué)方式支撐課程的知識(shí)目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。熟練應(yīng)用仿真編程軟件對工業(yè)機(jī)器人I/O通信進(jìn)行配置，具有良好職業(yè)道德和敬業(yè)精神、具有較強(qiáng)的安全和環(huán)保意識(shí)。第三單元工業(yè)機(jī)器人的程序數(shù)據(jù)（學(xué)時(shí)數(shù)：4學(xué)時(shí)）1.課程主要內(nèi)容（1）程序數(shù)據(jù)用途、建立程序數(shù)據(jù)的操作；（2）程序數(shù)據(jù)的類型分類與存儲(chǔ)類型、常用程序數(shù)據(jù)說明、三個(gè)關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）建立程序數(shù)據(jù)的操作；（2）程序數(shù)據(jù)的類型分類與存儲(chǔ)類型；（3）常用程序數(shù)據(jù)說明、三個(gè)關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定。3.實(shí)施方式本單元課程采取講授法和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合。講授法采用多媒體介紹基礎(chǔ)知識(shí)和啟發(fā)式引導(dǎo)學(xué)生自主思考學(xué)習(xí)；上機(jī)實(shí)踐通過使用仿真編程軟件建立虛擬工作站，能夠真實(shí)模擬訓(xùn)練。4.學(xué)習(xí)要求（1）掌握建立程序數(shù)據(jù)的操作；（2）掌握三個(gè)關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定；5.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）理解程序數(shù)據(jù)的類型分類與存儲(chǔ)類型；；（2）應(yīng)用三個(gè)關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定方法。6.支撐課程目標(biāo)本單元知識(shí)、教學(xué)方式支撐課程的知識(shí)目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。熟練應(yīng)用仿真編程軟件對工業(yè)機(jī)器人建立程序數(shù)據(jù)，具有良好職業(yè)道德和敬業(yè)精神、具有較強(qiáng)的安全和環(huán)保意識(shí)。第四單元工業(yè)機(jī)器人程序編寫（學(xué)時(shí)數(shù)：8學(xué)時(shí)）1.課程主要內(nèi)容（1）任務(wù)、程序模塊和例行程序；（2）常用的RAPID編程指令；（3）建立基本RAPID程序、中斷程序TRAP。創(chuàng)建帶參數(shù)的例行程序、功能FUNCTION的使用2.重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）建立基本RAPID程序；（2）中斷程序TRAP；（3）創(chuàng)建帶參數(shù)的例行程序。3.實(shí)施方式本單元課程采取講授法和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合。講授法采用多媒體介紹基礎(chǔ)知識(shí)和啟發(fā)式引導(dǎo)學(xué)生自主思考學(xué)習(xí)；上機(jī)實(shí)踐通過使用仿真編程軟件建立虛擬工作站，能夠真實(shí)模擬訓(xùn)練。4.學(xué)習(xí)要求（1）掌握建立基本RAPID程序；（2）掌握中斷程序TRAP；（3）創(chuàng)建帶參數(shù)的例行程序、功能FUNCTION的使用。5.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）理解基本RAPID程序的工作原理；（2）應(yīng)用創(chuàng)建帶參數(shù)的例行程序、功能FUNCTION的方法。6.支撐課程目標(biāo)本單元知識(shí)、教學(xué)方式支撐課程的能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。分析實(shí)際需求對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行選型，設(shè)計(jì)基于工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)。能夠評價(jià)工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用對環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響；具有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)、弘揚(yáng)創(chuàng)新的精神。第五單元工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用及進(jìn)階（學(xué)時(shí)數(shù)：6學(xué)時(shí)）1.課程主要內(nèi)容（1）工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用編程；（2）工業(yè)機(jī)器人軌跡應(yīng)用的調(diào)試；（3）工業(yè)機(jī)器人安裝調(diào)試的一般步驟；（4）工業(yè)機(jī)器人的進(jìn)階功能包括服務(wù)例行程序等。2.重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）工業(yè)機(jī)器人軌跡應(yīng)用的調(diào)試；（2）工業(yè)機(jī)器人安裝調(diào)試的一般步驟；3.實(shí)施方式本單元課程采取講授法和上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合。講授法采用多媒體介紹基礎(chǔ)知識(shí)和啟發(fā)式引導(dǎo)學(xué)生自主思考學(xué)習(xí)；上機(jī)實(shí)踐通過使用仿真編程軟件建立虛擬工作站，能夠真實(shí)模擬訓(xùn)練。4.學(xué)習(xí)要求（1）掌握工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用編程方法；（2）掌握工業(yè)機(jī)器人安裝調(diào)試的一般步驟；（3）理解工業(yè)機(jī)器人的進(jìn)階功能。5.實(shí)驗(yàn)要求（1）實(shí)驗(yàn)屬性:設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（2）開出要求：必做（3）分組要求：5人1組（4）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備①儀器設(shè)備：ABB機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；②預(yù)習(xí)要求：按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要求提前預(yù)習(xí)（5）其他要求：注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合、注重新知識(shí)、新方法、新工藝、新技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）理解工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用編程方法；（2）應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人安裝調(diào)試的一般步驟7.支撐課程目標(biāo)本單元知識(shí)、教學(xué)方式支撐課程的能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的編程調(diào)試技術(shù)，設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人工作站。能夠評價(jià)工業(yè)機(jī)器人集成應(yīng)用對環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響；具有堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)、弘揚(yáng)創(chuàng)新的精神。（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時(shí)安排第一單元工業(yè)機(jī)器人概述與操作基礎(chǔ)課堂講授、上機(jī)實(shí)踐、小組實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)1、38第二單元工業(yè)機(jī)器人通訊基礎(chǔ)課堂講授、上機(jī)實(shí)踐課程目標(biāo)1、34第三單元工業(yè)機(jī)器人的程序數(shù)據(jù)課堂講授、上機(jī)實(shí)踐課程目標(biāo)1、36第四單元工業(yè)機(jī)器人程序編寫課堂講授、上機(jī)實(shí)踐課程目標(biāo)2、38第五單元工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用及進(jìn)階課堂講授、上機(jī)實(shí)踐、小組實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)2、36合計(jì)32五、課程考核及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值考核/評價(jià)細(xì)則平時(shí)成績40%作業(yè)（百分制）50本門課程5次作業(yè)，課后完成習(xí)題，主要考核學(xué)生對每節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，作業(yè)評分的具體標(biāo)準(zhǔn)為提交時(shí)間、作業(yè)正確率等。目標(biāo)分值=0.7*作業(yè)平均成績課堂表現(xiàn)（百分制）50課堂紀(jì)律好、上機(jī)實(shí)踐能按時(shí)完成任務(wù)，回答問題積極準(zhǔn)確目標(biāo)分值=0.3*課堂表現(xiàn)平均成績實(shí)踐成績20%實(shí)驗(yàn)（百分制）100實(shí)驗(yàn)報(bào)告正確條理，書寫認(rèn)真。實(shí)驗(yàn)過程獨(dú)立完成，實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠正確使用，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確。目標(biāo)分值=1*實(shí)驗(yàn)成績期末考試40%知識(shí)40考核內(nèi)容：工業(yè)機(jī)器人操作基礎(chǔ)20%、工業(yè)機(jī)器人通訊基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)類型20%、工業(yè)機(jī)器人編程基礎(chǔ)30%、仿真軟件的高級應(yīng)用30%考試題型：填空題、選擇題、簡答題、設(shè)計(jì)題、判斷題評價(jià)細(xì)則：按照答題要點(diǎn)、解題步驟評分能力40綜合應(yīng)用20（二）課程考核對課程目標(biāo)的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)第一單元工業(yè)機(jī)器人概述與操作基礎(chǔ)1-1ABB工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操縱1-2轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器的更新操作、工作原理作業(yè)、期末考試課程目標(biāo)1、3第二單元工業(yè)機(jī)器人通訊基礎(chǔ)2-1系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號的關(guān)聯(lián)2-2示教器可編程按鍵的使用。作業(yè)、期末考試課程目標(biāo)1、3第三單元工業(yè)機(jī)器人的程序數(shù)據(jù)3-1建立程序數(shù)據(jù)的操作3-2三個(gè)關(guān)鍵程序數(shù)據(jù)的設(shè)定作業(yè)、期末考試課程目標(biāo)1、3第四單元工業(yè)機(jī)器人程序編寫4-1建立基本RAPID程序4-2中斷程序TRAP作業(yè)、期末考試課程目標(biāo)2、3第五單元工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用及進(jìn)階5-1工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用編程方法5-2工業(yè)機(jī)器人安裝調(diào)試的一般步驟作業(yè)，實(shí)驗(yàn)、期末考試課程目標(biāo)2、3六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源（一）使用教材葉暉.工業(yè)機(jī)器人實(shí)操與應(yīng)用技巧（第2版），機(jī)械工業(yè)出版社，2017（二）相關(guān)推薦書目1.青島英谷教育科技股份有限公司.工業(yè)機(jī)