《工业机器人》课程教学大纲.
工业机器人编程教学大纲
《工业机器人编程》教学大纲一、项目的性质、地位与任务本项目是工业机器人技术专业的专业核心项目，项目的内容设计为任务引导课程体系，紧紧围绕工作任务的需要来选择项目内容，将知识本位转换为能力本位，以项目任务和职业能力分析为依据，让学科知识与职业能力进行有机整合，设定职业能力培养目标，以工业机器人为载体，创设工作情境，培养学习者的实践操作技能。
项目的主要任务：根据就业为导向，能力为本位，以及工业机器人技术专业所涵盖的岗位群的职业能力分析，本项目以工业机器人编程为主线，以搬运、码垛、弧焊、压铸作为应用案例，使学习者在完成各项任务学习训练过程中，一步步加深对专业知识技能的理解和应用，培养学习者的综合职业能力。
二、教学基本要求通过本项目的学习，应达到以下要求：1.掌握ABB,三菱等主流工业机器人公司软件的使用；2.掌握工业机器人的任意直线运动程序编制，任意曲线运动程序编制，任意轨迹在线运动程序编，机器人在搬运、码垛、焊接等在线程序编制；3.掌握工业机器人的离线编程技术，工业机器人虚拟仿真工作站的构建，Robotstudio建模以及离线编程，Smart组件的应用。
三、教学学时分配表四、教学内容与学时安排任务一 ABB机器人的编程指令……20学时本任务教学目的和要求：理解并掌握ABB工业机器人工作程序的结构及其每一部分的原理和应用；学会并掌握ABB机器人的基本编程指令；掌握工件、工具、坐标的构建及应用；熟练掌握程序数据和逻辑判断指令的使用。
教学重点：ABB机器人的基本编程指令教学难点：程序数据和逻辑判断指令的使用任务主要内容（理论）：第一节ABB机器人的基本配置（2学时）一、ABB机器人的手动操纵二、ABB机器人I/O通信的种类三、常用ABB标准I/O板——DSQC651板的配置第二节ABB机器人的程序数据（4学时）一、程序数据二、建立程序数据的操作三、程序数据类型与分类四、三个关键程序数据的设定第三节 ABB机器人的程序编程（4学时）一、RAPID程序及指令二、功能的使用介绍三、RAPID程序指令与功能任务主要内容（实训）：ABB工业机器人基本编程指令实训（10学时）平时成绩占50%，考试成绩占50%。
工业机器人操作与编程教学大纲
工业机器人操作与编程教学大纲
一、课程名称
二、课程类型
实践性课程
三、课程性质
必修课
四、课程简介
本课程旨在让学生学习和掌握工业机器人操作的基本原理与技术，具体培养学生在工业机器人环境下，能够进行合理的编程，搭建抓取程序、安装及操作技术，执行技术等能力。
五、教学目标
1.掌握ABB的基本原理和技术；
2.掌握ABB机器人的安装、编程和操作技术；
3.掌握机器人运动控制与抓取程序；
4.能够熟练使用ABB机器人完成实际的抓取、分拣、组装等工作；
5.掌握工业机器人操作安全技术。
六、教学内容
1.ABB机器人概述
2.机器人的安装编程和操作技术
3.程序的搭建
4.运动控制与抓取程序
5.热缩定位抓取程序
6.机器人安全技术
7.实际操作与技术
七、教学方法
1.讲授法：采用专家讲授、教师讲授等方式，以讨论和讲授的方式使学生掌握ABB机器人的基本原理和技术；
2.综合实践法：采用现场操作、实验室操作和比赛法等方式，使学生进行实际的ABB机器人抓取、分拣、组装等操作。
八、学时分配
1.理论性课程：48学时；
2.实践性课程：72学时。
九、考试方式
本课程考试采用考查方式，包括试和期末考试两次。
《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。
工业机器人实验教学大纲
《工业机器人》实验教学大纲一、基本信息课程名称：工业机器人课程编号： 02010267b二、实验教学目的、内容和要求1、实验教学目的本课程实验主要使学生了解工业机器人工作原理和结构，对目前在工业领域应用典型的伺服控制机器人的控制原理，编程方式进行体验。
此外，了解新一代智能机器人的传感器应用，图像识别等功能的编程与控制方法。
2、实验内容和要求实验项目一：工业机械手编程与操作实验以以色列产4U型教学工业机器人为实验对象，主要完成工业机器人的抓取物体，示教盒编程，计算机编程的过程演示，使学生对机器人的工作原理有一个总体的了解。
此外，该工业机器人为敞开式结构，学生在观看实验的同时，需了解机器人手臂的传动结构。
实验项目二：智能机器人综合性实验以上海广茂达AS-R行走机器人和三自由度机械臂为实验对象，进行机器人行走、避障、防碰撞、抓取物体、人脸识别及高级语言编程等实验项目。
实验项目三：智能移动机器人PID控制实验通过实验，使学生掌握PID控制的基本原理，了解如何通过计算机硬件来实现基于PID算法的运动控制以能力风暴智能机器人AS-R为实验平台，通过VC++编程实现速度闭环和位置闭环，直观感受PID 参数调节对运动控制系统性能的影响并练习VC编程。
三、实验教材（讲义、指导书）或参考资料1）《工业机器人实验指导书》，机电教研室四、实验成绩的考核与评定方法考核内容包括实验预习情况、实验过程中的表现及最终实验报告的完成质量等方面。
实验成绩由实验预习成绩、实验表现成绩和实验报告成绩组成。
实验预习成绩主要通过提问体现；实验表现成绩主要考核操作情况及处理一般性问题的能力；实验报告成绩主要考核实验报告完整性、书写认真程度及结果准确程度。
实验成绩由下述三部分按比例综合评定。
实验预习成绩占30% 实验表现成绩占40%实验报告成绩占30%实验课程成绩按20%比例计入该课程总成绩。
五、实验项目一览表（制定人：杨林初审定人：）。
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《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。
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、2000
2、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。
主编：张晖
主审：曹京生。