《工业机器人工程应用虚拟仿真》课程标准
《工业机器人虚拟仿真技术》教学教案
《工业虚拟仿真技术》教学教案第一章：工业概述1.1 教学目标了解工业的定义、分类和应用领域。
掌握工业的基本组成和原理。
理解工业的发展趋势和前景。
1.2 教学内容工业的定义和分类。
工业的基本组成：机械结构、控制系统、传感器、执行器等。
工业的工作原理和操作方式。
工业的发展趋势和应用领域。
1.3 教学方法采用讲授和讨论相结合的方式，介绍工业的基本概念和原理。
通过实物图片和视频资料，展示工业的实际应用场景。
引导学生思考和讨论工业的发展趋势和前景。
1.4 教学评估课堂提问和讨论，了解学生对工业的理解和认识。
第二章：工业的控制系统2.1 教学目标理解工业的控制系统的基本组成和功能。
掌握工业的控制算法和编程方法。
了解工业的控制系统的应用和优化。
工业的控制系统的组成和功能：PLC、工业计算机、控制器等。
工业的控制算法：运动控制、路径规划、姿态控制等。
工业的编程方法：梯形图、指令集、高级语言等。
工业的控制系统的应用和优化：故障诊断、性能评估、参数调整等。
2.3 教学方法采用讲授和实验相结合的方式，介绍工业的控制系统的组成和功能。
通过实际案例和编程示例，讲解工业的控制算法和编程方法。
安排实验室实践，让学生亲自动手操作工业，体验控制系统的应用和优化过程。
2.4 教学评估课堂提问和实验操作，了解学生对工业的控制系统的理解和掌握程度。
课后作业，要求学生编写一段工业的控制程序，实现特定的运动控制任务。
第三章：工业的传感器和执行器3.1 教学目标了解工业的传感器和执行器的基本原理和功能。
掌握工业的传感器和执行器的选型和应用。
理解工业的传感器和执行器在实际工作中的作用和重要性。
3.2 教学内容工业的传感器：视觉传感器、触摸传感器、距离传感器等。
工业的执行器：电机、气缸、伺服系统等。
工业的传感器和执行器的选型原则和应用场景。
工业的传感器和执行器在工业自动化中的应用和优势。
采用讲授和实验相结合的方式，介绍工业的传感器和执行器的基本原理和功能。
《工业机器人技术》课程标准
［课程］《工业机器人技术》课程标准1课程概述1.1课程名称：工业机器人技术1.2课程性质：专业核心课1.3参考学时：56学时1.4参考学分：2.5学分1.5开设时间：第四学期2课程性质和任务本课程是工业机器人技术专业的一门专业核心课程，是必修课。
其任务是：使学生掌握工业机器人系统构成、工业机器人编程等知识和进行机器工作站系统建模及仿真等技术，培养学生具备一定的工业机器人编程及仿真设计能力。
内容包括工业机器人典型应用案例、离线编程基础、机器人工作站系统模型、程序及轨迹设计、工业机器人现场编程基础知识等。
3课程目标3.1知识目标(1)熟悉工业机器人离线编程应用领域；(2)掌握离线编程软件安装过程；(3)掌握离线编程软件的工作界面使用方法；(4)掌握工业机器人工作站系统外部设备模型构建方法；(5)掌握工业机器人仿真工作站的构建流程；(6)掌握工业机器人工作站的离线编程方法；(7)掌握工业机器人工作站的仿真测试方法；(8)掌握机器人工件及工作站设备的三维建模与设计分析。
(9)掌握工业机器人的现场手动操纵。
(10)掌握工业机器人的现场轨迹编程及设计。
3.2能力目标(1)能安装工业机器人离线编程软件；(2)能构建工业机器人工作站系统模型；(3)能按要求在离线编程软件下编写工作站控制程序；(4)能对工业机器人工作站进行仿真测试。
精心整理精心整理（5）能对工业机器人进行现场操纵及编程操纵。
3.3素质目标（1）具有分析与决策能力；（2）具有发现问题，解决问题的能力；（3）具有良好的心理素质、职业道德素质以及高度责任心和良好的团队合作能力；（4）具有组织管理能力；（5）培养良好的职业素养和一定的创新意识；（6）养成“认真负责、精检细修、文明生产、安全生产”等良好的职业道德；4课程设计思路根据职业能力标准，以重点职业能力为依据确定课程目标，依据职业能力整合所需相关知识和技能，设计课程内容，以工作任务为载体构建“能力递进”课程。
《工业机器人》课程标准
《工业机器人技术》课程标准一、课程说明课程名称：工业机器人技术课程代码： PE121185课程管理系部：机电工程系参考学时： 48适用专业：机电一体化学生应具备的基础：学生应掌握单片机、PLC、传感器相关知识，了解机械结构与机械原理。
二、课程性质与作用（一）课程性质《工业机器人》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）课程作用本课程的教学以高等职业教育培养目标为依据，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点，注重培养学生的专业思维能力。
重点通过对主流工业机器人产品的讲解，使学生对当前工业机器人的技术现状有较为全面的了解，对工业机器人技术的发展趋势有一个明确的认识，为学生进入社会做前导，把创新素质的培养贯穿于教学中。
采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力，通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。
三、课程设计的理念与思路（一）课程设计理念以点带面，讲解授课为主的教学方式。
课程主要分为机械、运动、控制、感觉等几个部分，内容较多。
课堂教学上，我们使用重点突破的方法，讲解一个或者两个典型的实例，让学生触类旁通，举一反三，从而带动整个知识面的学习。
（二）课程设计思路由于涉及的已学课程较多，且学生基础薄弱，前面课程的遗忘率不容忽视，所以在讲解的过程中，对一些重要的知识点，我们还要做一个较为详细的说明，从而可以加强学生的知识储备，为本课程的学习扫清障碍。
利用传统的教学手段与现代教育技术手段灵活运用：板书、实物模型、多媒体课件等。
尤其是在机械部分，考虑到学生的立体思维能力较为薄弱，多媒体和实物模型的使用能更好地帮助学生理解工业机器人各部分的工作原理。
《工业机器人技术及应用》课程标准
XXXX职业技术学院《工业机器人技术及应用》课程标准一、课程代码120801二、适用专业工业机器人技术、机械自动化等专业三、课程性质《工业机器人技术及应用》是我院工业机器人技术专业核心课程。
是一门综合性较强的学科，主要讲授机器人技术及应用的基本知识、基本理论和基本方法。
在工业机器人技术专业培养计划中，它起着至关重要的作用，使学生对已学知识有了更好的掌握，培养学生综合应用的能力。
对实现电气类专业人才培养目标，对工业机器人技术专业学生综合职业能力的培养和职业素养的养成起到主要的支撑作用。
《工业机器人技术及应用》的先修课程为《电工基础》、《电子技术》等。
后续课程为：《PLC技术应用》、《机器人自动线安装与调试》、《毕业设计》。
四、课程学分与时数分配《工业机器人技术及应用》课程共4学分、64学时，安排在第三学期授课，课程学分与时数分配如表1所示。
表1 课程学分与时数分配表五、课程设计思路本课程设计的思路为：1.本课程以岗位能力需求为导向，以典型实际机器人为载体，设计学习任务, 将机器人知识应用到具体生产生活服务工作中。
通过实施任务教学，提高学生的学习兴趣，有效地培养和提高学生在机器人技术方面的专业能力、方法能力和社会能力，并使学生养成良好的职业态度。
2.课程内容以学生就业所需的专业知识和操作技能为着眼点，力求提高学生的实际运用能力，使学生更好地适应社会需求。
3.教学内容按照由浅入深、循序渐进的原则进行设计安排，使学生的职业能力培养目标由低到高的方向转变。
4.以提高学生综合素质为基础，以提高学生综合职业能力为目标，组织实施任务驱动教学等行动导向的教学模式。
5.教学评价多元化，本课程为考试课程，期评成绩以平时成绩、技能考核成绩和笔试成绩按比例评定，具体分配情况为：期评成绩＝平时成绩×20%+技能考核成绩×40%+笔试成绩×40%。
六、课程总体目标（一）知识目标1.了解机器人技术发展的概况；2.了解机器人的基本构造特征及状态描述；3.了解机器人坐标系统，掌握坐标系的相互转化；4.掌握机器人位置运动学、速度运动学和动力学的相关知识；5.具有运用自动化相关理论，综合解决问题的能力。
工业机器人应用技术课程标准
《工业机器人应用技术》课程标准一、课程性质本课程是电气自动化技术专业的核心课程，通过该课程的学习，主要培养学生工业机器人操作运维、应用编程、调试维护等职业能力，以及实践技能、创新能力、分析和解决问题等职业素养，使学生系统掌握工业机器人的基本原理、功能、应用技能、程序设计方法和编程技巧，为今后从事自动化控制领域的工作打下基础。
前导课程：《机械基础》《电气控制技术》《电机与电气控制技术》等。
后续课程：《智能制造技术》《人工智能技术》《工业机器人综合实训》等。
二、课程目标（一）总体目标本课程的主要任务是从应用角度和企业需求出发，培养学生系统掌握工业机器人的相关概念、原理、基本应用及标准规范，使学生了解工业机器人的基本结构与组成，掌握装调、编程、调试、维护等基本技能和应用，熟悉工业机器人应用安全规范、应用标准，为从事工业机器人操作运维、应用编程、技术服务及生产管理等岗位奠定基础。
能力目标：1、掌握工业机器人安全规则和标准规范，具有排除安全问题和执行标准规范的能力。
2、能正确识别工业机器人品牌，能正确选型。
3、能熟练掌握工业机器人操作规范，能装配连接机器人，能正确使用机器人。
4、能熟练校准和标定机器人参数。
5、能熟练配置机器人I/O参数。
6、能熟练手动操纵机器人。
7、能熟练使用离线仿真软件配置机器人参数和离线编写程序并能运行调试。
8、能熟练使用示教器配置机器人参数和在线编写程序并能运行调试。
9、具有工业机器人系统集成技术设计开发能力。
10、能对工业机器人进行日常维护和简单的维修。
知识目标：1、掌握机器人及工业机器人的概念，掌握工业机器人的分类及品牌，了解工业机器人的应用及发展前景。
2、掌握ABB工业机器人基本组成的概念、原理和功能。
3、掌握ABB工业机器人I/O接口的概念、种类和使用方法以及接线原理、标准。
4、掌握ABB工业机器人参数的概念、功能和使用规则。
5、掌握ABB工业机器人参考坐标系的概念、识别及应用。
《工业机器人应用系统三维建模》课程标准
《工业机器人应用系统三维建模》课程标准《工业机器人应用系统三维建模》是工业机器人方向等专业的一门专业课，是工程设计、机电产品设计与制造、工业自动化等领域使用广泛的重要工具。
主要培养学生在零件的造型设计、结构设计、运动仿真、产品优化以等方面的能力。
学生在前序课程应掌握《机械制图》、《机电工程技术基础》、课程。
后续课程《工业机器人系统集成》、《工业机器人离线编程》、《工业机器人系统维护》等课程。
二、课程目标1．知识目标1）熟悉机械CAD/CAM/CAE方面的相关知识；2）了解当前主流设计软件的特点和应用领域；3）掌握CAD、CAM、PLM方面的数据转换的方式方法；4）掌握参数化零件的设计方法；5）掌握装配的设计方法；6）掌握运动仿真的方法；7）掌握工业机器人产品工程图纸的生成方法。
8）掌握系统建模技术2．能力目标1）能够熟练地使用各种造型方法完成工业机器人零件设计；2）能够熟练地创建工业机器人装配模型；3）能够熟练地创建工业机器人模型工程图；4）能够完成对工业机器人模型的设计变更；5）能与其他软件工具实现数据的交换；6）能构建和管理模型库。
3．素质目标1）具有空间形象思维；2）把实际工程转化为设计模型；3）设计信息的查询（包括查阅标准和规范、设计手册、图册等技术性资料、文献）；4）工作严谨细致的职业习惯；5）责任意识和担当。
三、课程内容与要求本门课程是运用通用软件教学平台，系统学习三维模型创建、装配、仿真和优化等方面的内容。
基于应用在工业机器人方面的基础性课程，运用“学、教、做”一体化的课程设计理念，采用“任务驱动，行动导向”的教学模式。
课程在教学内容的安排上，采用由难到易，由单一到综合的布局安排，涵盖的内容包括CAD/CAM应用、草图基础、零件建模、曲面设计、装配设计、工程图、运动仿真。
整个课程覆盖了测量、外部数据的输入输出、建模等的基础模块，适应机器人应用技术方向学生学习。
基于工作过程的连贯性，课程的训练项目的内容应具有递进的方式但又相互关联；将机械设计、装配、机构仿真、优化计算、工程图纸等内容有机地结合在一起，以职业能力和职业素质培养为主线组织教学内容；加强实践教学环节，增加实训学时，少讲多练，提高学生应用软件进行产品设计与应用的能力。
工业机器人工程应用虚拟仿真教程课件1
安装RobotStudio 正确安装RobotStudio并能排除安 20 装过程中的问题
RobotStudio授权 1.理解基本版与高级版的区别
20
许可
2.能够正确完成授权许可
评分细则
1.理解程度 2.关联拓展能力
评分记录
1.能否找到软件资源 2.操作流程是否正确
1.理解程度 2.操作流程
备注
RobotStudio的界 1.学会操作软件的界面
文（简体）”
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任务1-2：安装工业机器人仿真软件RobStudio
二、安装RobotStudio
2.接受相关协议
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任务1-2：安装工业机器人仿真软件RobStudio
二、安装RobotStudio
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任务2-1 ：布局工业机器人基本工作站
一.了解工业机器人工作站
1.基本的工业机器人工作站包 括工业机器人及工作对象。
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任务2-1 ：布局工业机器人基本工作站
二.导入机器人
网络许可证所允许的数量绝 定。
1.选择“文件”功能选项卡
2.选择“选项”。
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任务1-3 RobotStudio的软件授权管理
二、激活授权的操作
3.单击“授权”
4.选择“激活向导”
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《工业机器人虚拟仿真技术》教学教案
《工业虚拟仿真技术》教学教案第一章：工业概述1.1 的定义与发展历程1.2 工业的类型与结构1.3 工业的应用领域1.4 工业的发展趋势第二章：工业虚拟仿真软件介绍2.1 虚拟仿真软件的作用与意义2.2主流工业虚拟仿真软件介绍2.3 软件的安装与使用方法2.4 虚拟仿真软件的操作界面与功能第三章：工业编程基础3.1 工业编程语言概述3.2 常用编程指令与功能3.3 编程实例：简单的工业运动编程3.4 编程注意事项与技巧第四章：工业路径规划与避障4.1 路径规划的基本概念与方法4.2 常见的路径规划算法4.3 避障策略与算法4.4 路径规划与避障实例分析第五章：工业视觉系统5.1 工业视觉系统概述5.2 视觉系统的组成与工作原理5.3 视觉系统在工业中的应用案例5.4 视觉系统的调试与优化方法第六章：工业离线编程与仿真6.1 离线编程的概念与优势6.2 离线编程软件的架构与功能6.3 离线编程实例：工业搬运任务6.4 离线编程的注意事项与最佳实践第七章：工业调试与维护7.1 工业的调试流程与方法7.2 维护保养的基本知识7.3 故障诊断与排除策略7.4 案例分析：常见故障的诊断与处理第八章：工业系统集成与应用8.1 工业系统集成的概念与流程8.2 工业与周边设备的协同控制8.3 工业在不同行业的应用案例8.4 系统集成过程中的优化与调试第九章：工业在制造业中的应用9.1 制造业中的发展趋势9.2 应用案例：焊接、喷涂、装配等9.3 应用中的关键技术解析9.4 制造业中的未来挑战与机遇第十章：工业安全操作与规范10.1 工业的安全操作原则10.2 操作中的安全防护措施10.3 紧急情况下的应对与处理10.4 安全操作培训与意识培养第十一章：工业仿真软件的高级应用11.1 仿真软件的高级功能介绍11.2 仿真软件在系统设计中的应用11.3 高级编程语言与仿真技术11.4 案例分析：高级功能在实际项目中的应用第十二章：工业的故障诊断与分析12.1 故障诊断的基本原理与方法12.2 故障诊断技术的分类与发展12.3 故障诊断与分析的实际应用案例12.4 故障诊断在维护中的重要性第十三章：工业在服务领域的应用13.1 服务的定义与分类13.2 服务在工业领域的应用案例13.3 服务发展的关键技术13.4 服务未来的发展趋势与挑战第十四章：工业的智能化发展14.1 智能化的基本概念14.2 智能化技术在工业中的应用14.3 当前热门的智能化技术14.4 智能化在未来工业发展中的角色第十五章：综合项目实践与案例分析15.1 项目实践的意义与目的15.2 综合项目实践的流程与方法15.3 案例分析：实际项目中的成功与失败经验15.4 项目实践的总结与反思重点和难点解析本《工业虚拟仿真技术》教学教案的重点和难点如下：重点：1. 工业的基本概念、类型与结构。
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《工业机器人工程应用虚拟仿真》课程标准
制定人：高亮制定时间：2016年10月
批准人：批准时间：
适用专业：工业机器人技术专业课程类型：
建议学时：102 学分：8
本课程旨在提高学生在机器人方面的综合素质，着重使学生掌握从事机器人加工类企业中机器人工作所必备的知识和基本技能，初步形成处理实际问题的能力。
培养其分析问题和解决问题的学习能力，具备继续学习专业技术的能力；在本课程的学习中渗透思想道德和职业素养等方面的教育，使学生形成认真负责的工作态度和严谨的工作作风，为后续课程学习和职业生涯的发展奠定基础。
一、课程分析
（一）教学计划的制定和教学内容的选取
根据培养应用技能型人才总目标，制订本专业教学计划，课程的教材配套，教学、实验、实训、课程设计大纲和指导书等教学文件齐全，近几年来引入了现代教学技术手段，已初步建设、形成了具有特色的全套课堂教学和实验教学课件。
根据该课程的基本教学要求和特点，结合学时的安排，从教材的整体内容出发，有侧重地进行取舍，筛选出学生必须掌握的基本教学内容，较好地解决了教学中质量与数量的矛盾。
通过本课程的学习，使学生了解工业机器人工程应用虚拟仿真的基础知识、机器人虚拟仿真的基本工作原理；掌握机器人工作站构建、RobotStudio中的建模功能、机器人离线轨迹编程、Smart组件的应用、带轨道或变位机的机器人系统创建于应用，以及RobotStudio的在线功能，具备使用RobotStudio仿真软件的能力和针对不同的机器人应用设计机器人方案的能力，为进一步学习其它机器人课程打下良好基础。
（二）教学方法分析
1、本课程适宜采用理论、实践一体化的教学方法。
坚持理论联系实际，突出实际上机训练，切实保证技能训练教学的时间和质量。
2、注意教学方法的灵活性，可组织学生讨论、问题教学、阅读指导等。
借用多媒体的声像演示，对实例进行展示，提供给学生直观的理论印象。
通过实例操作，提高学生对焊接相关知识的理解。
3、充分发挥学生的学习主观能动性。
在本课程的教学过程中，注意训练学生的操作动手能力，引导学生理论联系实际，应用课本中的理论知识来解决实际操作问题。
4、重视实习教学的过程评价，实现在评价中学习的理念。
5、教学中要注重培养学生的质量观念和安全意识。
二．课程目标
（一）知识教学目标
1、了解机器人仿真软件，了解机器人仿真软件的应用。
2、掌握构建基本仿真工业机器人工作站的方法。
3、掌握码垛机器人工作站、焊接机器人工作站、打磨抛光机器人工作站的设计理念和设计方法。
4、掌握ABB机器人仿真软件RobotStudio中的建模功能，能运用所学制图软件在RobotStudio中进行建模。
5、掌握ABB工业机器人离线轨迹编程方法。
6、了解ABB机器人仿真软件RobotStudio中的其它功能。
（二）能力培养目标
1、掌握基本仿真工业机器人工作站的构建方法。
2、掌握码垛、焊接、打磨抛光机器人工作站的设计理念和设计方法。
3、掌握ABB机器人仿真软件RobotStudio中的建模功能。
4、掌握ABB工业机器人离线轨迹编程方法。
5、掌握ABB机器人仿真软件RobotStudio于实际ABB机器人结合使用。
（三）思想教育目标
1、树立科学、严谨、勤奋的学风；
2、养成良好的职业道德观念；
3、能自觉爱护机器设备。
三．教学内容和要求
四．课程教学学时分配表
教学总学时102学时，其中实验98学时。
建议学时分配如下：
五、教材选用及附加说明
1、参考教材及教学参考书选用：
《工程应用虚拟仿真教程》叶晖等编著机械工业出版社
2、教学方法和步骤：采用课堂教学+实践教学相结合的方法，按章节进行教学。
3、考核方式：本课程主要考核理论和实践操作能力，考核采取笔试和实操考试相结合方式，学生按规定独立完成实操规定内容的设计或操作。
为了更确切的考察学生真实水平，采取增加实操成绩占总成绩的份额的措施。
六、实践性教学形式与要求
实践性教学以项目为载体，课题为单元，通过实践性、应用性的结合使学生加深对课堂上学习的系统理论知识的理解,提升学生的理论知识和技能知识。
实践性教学要求依据学科培养目标，将学生能力结构的培养设置于课程之中，培养学生的职业岗位能力，以达到学以致用。
七、教学组织与方法
教学班是主要的教学组织，班级授课制是目前教学的主要组织形式。
有条件的话，也可以采用分组教学。
实操训练是本课程教学的重要环节，通过实操动手操作使得理论应用于实践当中。
在教学过程中采用理论教学、现场教学、仿真实训教学、综合实践训练相结合，鼓励学生独立思考，促进学生自主性学习、研究性学习和个性发展。
理论教学实行启发式、互动式等教学方法；在现场教学过程中，充分利用实训室，实行情境教学，采用“教学做合一”的教学模式，使理论教学与实践教学相结合，使学生实际操作水平得到进一步的提高。
八、教学评价
评价教学方法要以实现课程标准规定的教学目标为依据，好的教学方法应有助于学习对教学内容的理解，并能激发学生的学习热情，提高自己的操作动手能力。
鼓励有所创新并取得实效的教学方法。
具体评价标准：
（1）期末考试成绩＝笔试成绩（40%）+上机考试成绩（60%）
（2）实操考试成绩=平时成绩(每次上机成绩) 40％+期末上机考试成绩20％九、装备要求
一般以50人班型记。
每人一台机器，学生可根据老师提供的素材进行现场操作。