45《工业机器人》课程教学大纲
《工业机器人技术》课程教学大纲

《工业机器人技术》课程教学大纲课程名称:工业机器人技术英文名称:Industry Robot Technology课程编码:学时/学分:18/1课程性质:选修适用专业:机械设计制造及其自动化先修课程:理论力学,机械原理,机械设计,液压传动,自动控制理论一、课程的目的与任务《工业机器人技术》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业选修课,本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。
通过本课程的学习,可使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。
其主要任务是培养学生:1、掌握工业机器人运动系统设计方法,具有进行总体设计的能力;2、掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法;3、掌握工业机器人常用的控制理论与方法,具有进行工业机器人控制系统设计的能力;4、了解工业机器人的新理论,新方法及发展趋向。
二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求:了解工业机器人的发展及现状,结构原理及应用情况。
教学重点和难点:介绍工业机器人的产生和发展过程,掌握机器人的概念、特点、工业机器人的基本分类、工业机器人的应用、工业机器人的组成以及主要性能参数,工业机器人的手部、腕部、臂部、机座的结构原理和实例。
教学方法与手段:课堂教学第一节机器人的分类第二节工业机器人的应用和发展1.2.1 工业机器人的应用1.2.2 工业机器人的发展第三节工业机器人的基本组成及技术参数1.3.1 工业机器人的基本组成1.3.2 工业机器人的技术参数1.3.3 工业机器人的坐标1.3.4 工业机器人的参考坐标系习题第二章工业机器人机构教学目的和要求:本部分介绍常用机器人机构,要求学生掌握常用机器人机构设计形式。
教学重点和难点:主要介绍机器人末端操作器、手腕、手臂及机器人驱动与传动形式。
教学方法与手段:课堂教学第一节机器人末端操作器2.1.1 夹钳式取料手2.1.2 吸附式取料手2.1.3 专用操作器及转换器2.1.4 仿生多指灵巧手2.1.5 其它手第二节机器人手腕2.2.1 手腕的分类2.2.2 手腕的典型结构2.2.3 柔顺手腕结构第三节机器人手臂第四节机器人机座2.4.1 固定式机器人2.4.2 移动式机器人第五节工业机器人的驱动与传动2.5.1 直线驱动机构2.5.2 旋转驱动机构2.5.3 直线驱动和旋转驱动的选用和制动2.5.4 工业机器人的传动2.5.5 新型的驱动方式2.5.6 驱动传动方式的应用习题第三章机器人运动学教学目的和要求:机器人运动学主要研究两个问题:一个是运动学问题,即给定机器人手臂、腕部等各个构件的几何参数及各个关节变量求机器人手部对参考坐标系的位置和姿态;介绍机器人的微移动和微转动概念、两坐标系间的微分运动关系、变换式(方程)中的微分关系、机器人雅可比矩阵的概念、求法——微分变换法;了解逆雅可比矩阵的概念和求解。
工业机器人课程教学大纲

工业机器人课程教学大纲《工业机器人》课程教学大纲一(课程的性质与任务课程性质:本课程综合介绍了机器人技术,设计思想和发展趋势主要任务:本课程是要求学生通过学习、课堂教育,能了解机器人发展的最新技术与现状;初步掌握机器人技术的基本知识。
二(课时分配序号课题小计讲课实验机动一绪言 2 2 二机器人学的数学基础 4 4 三机器人运动方程的表示与求解 8 8 四机器人动力学 6 6机器人的控制五 4 4 六机器人学的现状、未来 2 2合计 28 26 2三(课程教学内容第一章绪言简述机器人学的起源与发展,讨论机器人学的定义,分析机器人的特点、结构与分类。
第二章机器人学的数学基础空间任意点的位置和姿态变换、坐标变换、齐次坐标变换、物体的变换和逆变换,以及通用旋转变换等。
第三章机器人运动方程的表示与求解机械手运动姿态、方向角、运动位置和坐标的运动方程以及连杆变换矩阵的表示,欧拉变换、滚-仰-偏变换和球面变换等求解方法,机器人微分运动及其雅可比矩阵等第四章机器人动力学机器人动力学方程、动态特性和静态特性;着重分析机械手动力学方程的两种求法,即拉格朗日功能平衡法和牛顿-欧拉动态平衡法;然后总结出建立拉格朗日方程的步骤第五章机器人的控制机器人控制与规划第六章机器人学的现状、未来包括国内外机器人技术和市场的发展现状和预测、21世纪机器人技术的发展趋势、我国新世纪机器人学的发展战略等。
不同类型机器人的研究发展状况等。
四(教学的基本要求采用启发式教学,培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力;理论以够用为度,且从应用的角度,尽量简化定量分析。
五(建议教材与教学参考书1、机器人学、蔡自兴、清华大学出版社、20002、机器人学导论,约翰J.克雷格、西北工业大学出版社、1987 六(说明1( 本课程的教学原则上须由一定工作经验的讲师及讲师以上的教师担任,以保证理论知识和实践操作技能教学的需要。
2( 本课程适用于高职数控技术应用、机电一体化、机电工程及自动化、机械工程与自动化等专业。
工业机器人技术课程教学大纲

工业机器人技术课程教学大纲
课程英文名称:Industrial Robot Technology
课程编号:0900900 学分:2 学时:32
一、课程教学对象
本课程教学对象为纺织机电一体化方向本科学生。
二、课程性质及教学目的
该课程为纺织机电一体化方向本科学生的专业任选课。
工业机器人工学是一门多学科综合交叉的边缘学科,它涉及机械、电子、运动学、动力学、控制理论、传感检测、计算机技术和人机工程,是一门理论与应用相结合的课程。
通过对工业机器人技术的学习,使学生掌握工业机器人机构设计、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。
工业机器人是典型的机电一体化装置,它不是机械、电子的简单组合,而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合,通过这门课的学习,使学生对工业机器人有一个全面、深入的认识。
培养学生综合运用所学基础理论和专业知识进行创新设计的能力。
三、对先修知识的要求
学生在学习本课之前,应先修:机械原理、机械设计、控制工程基础等课程。
四、课程的主要内容、基本要求和学时分配建议(总学时数:32 )
注:知识点中粗体字部分为本课程的重点或难点
五、建议使用教材及参考书
教材:
[1] 郭洪红. 工业工业机器人技术[M].西安:西安电子科技大学出版社
主要参考书:
[1] 朱世强, 王宣银.工业机器人技术及其应用[M]. 杭州:浙江大学出版社
[2] 吴振彪. 工业工业机器人[M]. 武汉:华中理工大学出版社
[3] 熊友伦. 工业机器人技术基础[M]. 武汉:华中理工大学出版社
六、课程考核方式
以开卷考试为主,结合平时作业及综合应用和设计((或小论文)综合评定成绩。
工业机器人 教学大纲

工业机器人教学大纲工业机器人教学大纲引言工业机器人是一种能够自动执行各种任务的机器人系统,它在现代制造业中扮演着重要的角色。
为了培养适应工业机器人应用需求的人才,制定一份全面的工业机器人教学大纲是至关重要的。
本文将探讨工业机器人教学大纲的内容和结构,以及其在培养学生技能和知识方面的重要性。
一、基础知识在工业机器人教学大纲中,首先应包括工业机器人的基础知识。
这包括机器人的定义、分类和应用领域。
学生需要了解机器人的基本构造和工作原理,以及机器人在制造业、物流和医疗等领域的应用。
此外,还应介绍机器人的安全性和维护保养方面的知识,以确保学生能够正确操作和维护机器人系统。
二、编程与控制工业机器人的编程与控制是培养学生技能的关键部分。
教学大纲应包括机器人编程语言的介绍,如G代码和Rapid语言。
学生需要学习如何编写程序,以实现机器人的自动化操作。
此外,还需要教授机器人的运动控制和路径规划技术,使学生能够精确控制机器人的运动轨迹和速度。
三、传感器与视觉系统工业机器人的传感器和视觉系统在实际应用中起着重要的作用。
教学大纲应包括传感器的种类和原理,以及它们在机器人系统中的应用。
学生需要学习如何选择和配置传感器,并利用传感器获取环境信息,实现机器人的自主感知和决策能力。
此外,还应介绍机器人的视觉系统,包括图像处理和目标识别技术,以提高机器人的视觉感知能力。
四、应用案例分析为了帮助学生更好地理解工业机器人的应用,教学大纲应包括一些实际的应用案例分析。
通过分析不同行业中的机器人应用案例,学生可以了解机器人在不同环境下的工作方式和应用效果。
此外,还可以让学生思考机器人在未来的发展趋势和应用前景。
五、实践操作与项目工业机器人的实践操作和项目是培养学生实际操作能力的重要环节。
教学大纲应包括一些实践操作的内容,如机器人系统的组装与调试,以及编写简单程序实现基本操作。
此外,还可以设计一些机器人应用项目,让学生通过实际操作来解决实际问题,提高他们的创新能力和解决问题的能力。
工业机器人教学大纲

工业机器人教学大纲工业机器人教学大纲随着科技的不断进步,工业机器人在现代生产中扮演着越来越重要的角色。
工业机器人的应用范围广泛,从汽车制造到电子设备组装,从食品加工到药品生产,都离不开它们的帮助。
然而,要想充分发挥工业机器人的作用,就需要对其进行系统的教学和培训。
本文将探讨工业机器人教学的大纲,以帮助人们更好地理解和使用这一技术。
一、工业机器人的基本原理在开始学习工业机器人之前,首先需要了解它们的基本原理。
工业机器人是由多个部件组成的复杂系统,包括机械结构、电子控制、传感器和软件等。
学习者需要了解机器人的结构和工作原理,以及各个部件之间的协调和配合。
此外,还需要学习机器人的编程语言和编程方法,以便能够对其进行控制和操作。
二、工业机器人的应用领域工业机器人的应用领域非常广泛,不同的行业和工作环境都需要不同类型的机器人。
学习者需要了解各个行业的特点和需求,以便能够根据实际情况选择合适的机器人。
例如,在汽车制造行业,机器人主要用于焊接、喷涂和装配等工作;在电子设备组装行业,机器人主要用于精密组装和测试等工作。
学习者还需要了解机器人在各个行业中的具体应用案例,以便能够更好地理解和应用机器人技术。
三、工业机器人的编程和操作工业机器人的编程和操作是学习的重点内容。
学习者需要学习机器人的编程语言和编程方法,以便能够编写程序来控制机器人的运动和动作。
此外,还需要学习机器人的操作方法和技巧,以便能够熟练地操作机器人进行各种工作。
学习者还需要学习机器人的安全操作规范,以确保机器人的安全运行和人员的安全。
四、工业机器人的维护和保养工业机器人的维护和保养是保证其正常运行和延长使用寿命的关键。
学习者需要学习机器人的日常维护和保养方法,包括清洁、润滑、更换零部件等。
此外,还需要学习机器人的故障排除和维修方法,以便能够及时解决机器人出现的故障和问题。
学习者还需要了解机器人的安全维护规范,以确保机器人的安全运行和人员的安全。
五、工业机器人的发展趋势工业机器人技术在不断发展和演进,学习者需要了解工业机器人的最新发展趋势和应用前景。
工业机器人课程教学大纲

《工业机器人》课程教学大纲课程编号:0803701069课程名称:工业机器人英文名称:Industrial Robot课程类型:专业任选课总学时:24 讲课学时:20 实验学时:4学分:1.5适用对象:四年制机械设计制造及其自动化专业、四年制机械电子工程专业先修课程:高等数学、线性代数、工程制图、机械工程材料、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电子技术、电工技术、机械制造基础、互换性与技术测量、液压与气压传动、机电传动控制、单片机原理及应用、自动控制原理等。
一、课程性质、目的和任务工业机器人课程是机械设计制造及其自动化专业各专业方向的一门主要专业技术课,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工业机器人的基本结构,了解和掌握工业机器人的基本知识,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技术基础。
二、教学基本要求本课程以机器人为研究对象,以工业机器人为重点。
学完本课程应达到以下基本要求:1.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。
2.了解机器人运动学的基本概念,能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。
3.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。
4.了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。
三、教学内容及要求绪论0.1 概述0.1.1 机器人的由来与发展0.1.2 机器人的定义0.1.3 机器人技术的研究领域与学科范围0.2 机器人的分类0.2.1 按机器人的开发内容与应用分类0.2.2 按机器人的发展程度分类0.2.3 按机器人的性能指标分类0.2.4 按机器人的结构形式分类0.2.5 按坐标形式分类0.2.6 按控制方式分类0.2.7 按驱动方式分类0.2.8 按机器人工作时的机座可动性分类0.3 机器人的应用0.3.1 工业机器人的应用0.3.2 操纵型机器人的应用0.3.3 智能机器人的应用0.4 机器人的组成与技术参数0.4.1 机器人的基本组成0.4.2 机器人主要技术参数0.4.3 MOTOMAN UP6型通用工业机器人技术参数0.4.4 MOTOMAN EA1400型弧焊机器人技术参数第一章机器人运动学1.1 齐次坐标与动系位姿矩阵1.1.1 齐次坐标1.1.2 动系的位姿表示1.2 齐次变换1.2.1 旋转的齐次变换1.2.2 平移的齐次变换1.2.3 复合变换1.3 机器人的位姿分析1.3.1杆件坐标系的建立1.3.2 连杆坐标系间的变换矩阵1.4 机器人正向运动学1.4.1 斯坦福机器人运动方程1.4.2 PUMA-560机器人运动学方程1.5 机器人逆向运动学1.5.1 逆向运动学的解1.5.2 逆向运动学求解实例第三章机器人轨迹规划3.1 机器人轨迹规划概述3.1.1 机器人轨迹的概念3.1.2 轨迹规划的一般性问题3.1.3 轨迹的生成方式3.1.4 轨迹规划涉及的主要问题3.2 插补方式分类与轨迹控制3.2.1 插补方式分类3.2.2 机器人轨迹控制过程第四章机器人本体基本结构4.1 概述4.1.1 机器人本体的基本结构形式4.1.2 机器人本体材料的选择4.2 机身及臂部结构4.2.1 机器人机身结构基本形式和特点4.2.2 机器人臂部结构基本形式和特点4.2.3 机器人的平稳性和臂杆平衡方法4.3 腕部及手部结构4.3.1 机器人腕部结构基本形式和特点4.3.2 机器人手部结构基本形式和特点4.4 传动及行走机构4.4.1 机器人传动机构结构基本形式和特点4.4.2 机器人行走机构结构基本形式和特点第五章机器人控制系统5.1 机器人传感器5.2 驱动与运动控制系统5.3 控制理论与算法第六章机器人编程语言与离线编程四、实践环节课内实验工业机器人实验安排在课程内,开设3个实验:1.焊接机器人自动跟踪系统认知实验2学时2.MOTOMAN机器人焊枪动作与编程实验2学时五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求,课外习题不应少于8题。
《工业机器人》课程教学大纲(汇编)

《工业机器人》课程教学大纲课程编号:0803701002课程名称:工业机器人英文名称:Industrial Robot课程类型:专业任选课总学时:32 讲课学时:24 实验学时:8学分:2适用对象:四年制机械设计制造及其自动化专业、四年制机械电子工程专业。
先修课程:高等数学、线性代数、工程制图、机械工程材料、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电子技术、电工技术、机械制造基础、互换性与技术测量、液压与气压传动、机电传动控制、单片机原理及应用、自动控制原理等。
一、课程性质、目的和任务工业机器人课程是机械设计制造及其自动化专业各专业方向的一门主要专业技术课,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工业机器人的基本结构,了解和掌握工业机器人的基本知识,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技术基础。
二、教学基本要求本课程以机器人为研究对象,以工业机器人为重点。
学完本课程应达到以下基本要求:1.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。
2.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。
3.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。
4.了解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。
5.了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。
6.了解工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点。
7.对操纵型机器人、智能机器人有一般的了解。
三、教学内容及要求绪论0.1 概述0.1.1 机器人的由来与发展0.1.2 机器人的定义0.1.3 机器人技术的研究领域与学科范围0.2 机器人的分类0.2.1 按机器人的开发内容与应用分类0.2.2 按机器人的发展程度分类0.2.3 按机器人的性能指标分类0.2.4 按机器人的结构形式分类0.2.5 按坐标形式分类0.2.6 按控制方式分类0.2.7 按驱动方式分类0.2.8 按机器人工作时的机座可动性分类0.3 机器人的应用0.3.1 工业机器人的应用0.3.2 操纵型机器人的应用0.3.3 智能机器人的应用0.4 机器人的组成与技术参数0.4.1 机器人的基本组成0.4.2 机器人主要技术参数0.4.3 MOTOMAN UP6型通用工业机器人技术参数0.4.4 MOTOMAN EA1400型弧焊机器人技术参数第一章机器人运动学1.1 齐次坐标与动系位姿矩阵1.1.1 齐次坐标1.1.2 动系的位姿表示1.2 齐次变换1.2.1 旋转的齐次变换1.2.2 平移的齐次变换1.2.3 复合变换1.3 机器人的位姿分析1.3.1杆件坐标系的建立1.3.2 连杆坐标系间的变换矩阵1.4 机器人正向运动学1.4.1 斯坦福机器人运动方程1.4.2 PUMA-560机器人运动学方程1.5 机器人逆向运动学1.5.1 逆向运动学的解1.5.2 逆向运动学求解实例第二章机器人动力学2.1 机器人雅可比的定义2.2 机器人速度分析第三章机器人轨迹规划3.1 机器人轨迹规划概述3.1.1 机器人轨迹的概念3.1.2 轨迹规划的一般性问题3.1.3 轨迹的生成方式3.1.4 轨迹规划涉及的主要问题3.2 插补方式分类与轨迹控制3.2.1 插补方式分类3.2.2 机器人轨迹控制过程3.3 机器人轨迹插值计算3.3.1 直线插补3.3.2 圆弧插补3.3.3 定时插补与定距插补3.3.4 关节空间插补3.4 机器人手部路径的轨迹规划3.4.1 操作对象的描述3.4.2 作业的描述第四章机器人本体基本结构4.1 概述4.1.1 机器人本体的基本结构形式4.1.2 机器人本体材料的选择4.2 机身及臂部结构4.2.1 机器人机身结构基本形式和特点4.2.2 机器人臂部结构基本形式和特点4.2.3 机器人的平稳性和臂杆平衡方法4.3 腕部及手部结构4.3.1 机器人腕部结构基本形式和特点4.3.2 机器人手部结构基本形式和特点4.4 传动及行走机构4.4.1 机器人传动机构结构基本形式和特点4.4.2 机器人行走机构结构基本形式和特点第五章机器人控制系统5.1 机器人传感器5.2 驱动与运动控制系统5.3 控制理论与算法第六章机器人编程语言与离线编程第七章工业机器人工作站及生产线7.1 焊接机器人7.2 搬运码垛机器人7.3 喷涂机器人7.4 装配机器人第八章操纵型机器人简介第九章智能机器人简介四、实践环节(一)课内实验工业机器人实验安排在课程内,开设3个实验:1.慧鱼机器人模型组装综合实验2学时2.焊接机器人自动跟踪系统认知实验2学时3.MOTOMAN机器人焊枪动作与编程实验4学时(二)选作实验1.机器人关节控制与循环实验;2.慧鱼机器人创新实验。
工业机器人原理教学大纲

工业机器人原理教学大纲工业机器人原理教学大纲工业机器人是现代工业生产中的重要组成部分,它以其高效、精确和可靠的特点,为企业提供了巨大的生产力和竞争力。
为了培养具备工业机器人相关知识和技能的专业人才,制定一份全面的工业机器人原理教学大纲是非常必要的。
一、引言在引言部分,我们可以简要介绍工业机器人的发展历程和应用领域,以及工业机器人教学的重要性。
通过引言,可以让学生对工业机器人的背景和意义有一个初步的了解。
二、基本概念与分类在这一部分,我们可以介绍工业机器人的基本概念和分类。
包括机器人的定义、机器人系统的组成、机器人的结构和工作原理等内容。
同时,可以对工业机器人按照应用领域、结构形式等进行分类,让学生对不同类型的机器人有一个整体的认识。
三、传感器与控制系统在这一部分,我们可以详细介绍工业机器人中常用的传感器和控制系统。
包括接触式传感器、非接触式传感器、视觉传感器等各种传感器的原理和应用;以及控制系统的组成、控制算法和控制策略等内容。
通过学习这一部分,学生可以了解到工业机器人如何通过传感器获取环境信息,并通过控制系统实现精确的运动控制。
四、运动学与动力学在这一部分,我们可以介绍工业机器人的运动学和动力学原理。
包括机器人坐标系、关节角度和末端执行器位置之间的关系,以及机器人的速度、加速度和力矩等动力学参数的计算方法。
通过学习这一部分,学生可以了解到工业机器人的运动规律和力学特性,为后续的路径规划和力控制提供基础。
五、路径规划与轨迹控制在这一部分,我们可以介绍工业机器人的路径规划和轨迹控制原理。
包括机器人的直线运动和圆弧运动的规划方法,以及机器人的插补算法和轨迹跟踪控制策略等内容。
通过学习这一部分,学生可以了解到工业机器人如何实现复杂的运动轨迹,并保证运动的精确性和稳定性。
六、力控制与安全保护在这一部分,我们可以介绍工业机器人的力控制原理和安全保护措施。
包括机器人的力传感器和力控制器的原理和应用,以及机器人的碰撞检测和急停保护等安全机制。
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《工业机器人》课程教学大纲
一.课程基本信息
《工业机器人》是一门高度交叉的前沿学科,机器人技术是集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成,是一项综合性很强的新技术。
通过该课程的学习,使得学生基本熟悉这门技术以及其发展状况,为今后从事光机电一体化与系统设计、制造的研究工作打下基础。
开课单位:机械工程学院
课程编号: 02010267b
英文名称:INDUSTRIAL ROBOT TECHNOLOGY
学时:总计32学时,其中理论授课26学时,实验(含上机)6学时
学分:2学分
面向对象:机械电子工程专业
先修课程:《线性代数》,《测试技术及仪器》,《电工电子学》,《机械设计基础》
教材:
《工业机器人》第二版吴振彪王正家主编(华中科技大学出版社)
主要教学参考书目或资料:
1 《工业机器人技术基础》孙树栋主编(西北工业大学出版社)
2 《机器人与控制技术》孙迪生,王炎主编机械工业出版社,1997
二.教学目的和任务
《工业机器人》是机械电子工程的专业选修课,通过本课程的学习,使学生掌握机器人机构设计、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。
机器人是典型的机电一体化装置,它不是机械、电子的简单组合,而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合,通过这门课的学习,使学生对机器人有一个全面、深入的认识。
培养学生综合运用所学基础理论和专业知识进行创新设计的能力。
三.教学目标与要求
本课程系统的介绍了机器人设计、控制、编程和使用的理论基础和技术要点,包括工业机器人的一般概论,机器人运动学,静力/动力学分析,工业机器人机械系统设计,工业机器人的控制和工业机器人的应用等内容。
通过课程学习,使学生掌握工业机器人的基本原理、基础知识,对工业机器人机械系统的总体设计方法有初步了解,并相应的掌握一些实用工业机器人控制及规划和编程方法。
四.教学内容、学时分配及其基本要求
第一章绪论(2学时)
(一)教学内容
1、工业机器人的定义、应用领域与发展;
2、工业机器人的组成、分类及技术参数。
(二)基本要求
1、明确本课程的研究对象、内容、性质、任务;
2、了解工业机器人的定义、应用领域与发展方向;
3、了解工业机器人的组成、分类及技术参数。
第二章工业机器人运动学(6学时含讲授4学时,实验2学时)
1、工业机器人坐标表示方法,齐次坐标变换;
2、工业机器人连杆参数及其齐次变换矩阵;
3、工业机器人运动学方程及其推导过程;
(二)基本要求
1、掌握齐次坐标及齐次变换;
2、掌握工业机器人连杆参数及其齐次变换矩阵;
3、重点学习工业机器人运动学方程。
第三章工业机器人静力计算及动力学分析(4学时)
(一)教学内容
1、工业机器人速度雅可比;
2、工业机器人静力计算;
3、工业机器人动力学分析;
(二)基本要求
1、掌握工业机器人速度雅可比与速度分析;
2、掌握工业机器人力雅可比与静力计算;
3、学会工业机器人动力学分析。
第四章工业机器人机械系统设计(6学时含讲授4学时,实验2学时)
(一)教学内容
1、工业机器人总体设计;
2、传动部件、臂部、手腕、手部、机身设计;
3、行走机构设计。
(二)基本要求
1、了解工业机器人总体设计过程;
2、了解传动部件、臂部、手腕、手部、机身的设计方法;
3、了解行走机构设计方法。
第五章工业机器人的感觉系统(4学时)
(一)教学内容
1、机器人的感觉系统;
2、常用传感器原理及其应用。
(二)基本要求
1、了解机器人的感觉系统原理;
2、了解关节传感器、触觉传感器、力觉传感器和环境识别传感器的基本型式和应用。
第六章工业机器人控制(4学时)
(一)教学内容
1、机器人控制的特点及分类;
2、工业机器人位置控制;
3、工业机器人力控制。
(二)基本要求
1、掌握工业机器人控制的特点及分类;
2、了解工业机器人位置控制、工业机器人力控制方法。
第七章工业机器人的轨迹规划及编程(4学时含讲授2学时,实验2学时)
1、工业机器人的轨迹规划方法;
2、工业机器人的编程。
(二)基本要求
1、了解工业机器人的轨迹规划方法;
2、了解工业机器人的编程方法。
第八章工业机器人应用实例(2学时)
(一)教学内容
1、典型机器人的应用案例;
2、工业机器人的最新研究和应用动态。
(二)基本要求
1、介绍典型机器人的应用案例,学习其基本原理和设计方法;
2、了解工业机器人的最新研究和应用现状,了解其发展趋势。
五.教学方法及手段
要求用多媒体教学手段授课,注重教学过程中理论联系实际,注重应用能力培养。
六.考核方式及考核方法
考核方式为考查,采用闭卷等形式。
总成绩由平时成绩、实验和考核成绩构成。
成绩构成比例为:平时成绩20%,实验20%,考试60%。
七.课内实验(上机)教学安排
(制定人:李磊审定人:张冰蔚)。