【K12学习】《搬运机器人》教学设计
搬运机器人课程设计方案模板
一、课程名称搬运机器人设计与实践二、课程目标1. 了解搬运机器人的基本原理和组成结构。
2. 掌握搬运机器人的编程与控制方法。
3. 学会设计和制作简单的搬运机器人。
4. 培养学生的创新能力和实践操作能力。
三、课程内容1. 搬运机器人概述- 搬运机器人的定义与分类- 搬运机器人的应用领域- 搬运机器人的发展趋势2. 搬运机器人组成结构- 传感器模块- 控制器模块- 执行器模块- 电源模块- 机械结构模块3. 搬运机器人编程与控制- 编程语言选择（如Python、C++等）- 机器人编程基础（如循环、条件语句、函数等） - 控制算法（如PID控制、模糊控制等）- 通信协议（如串口通信、无线通信等）4. 搬运机器人设计与制作- 机械结构设计- 传感器选择与安装- 控制器选择与配置- 执行器选择与驱动- 电源选择与供电5. 搬运机器人实验与调试- 实验平台搭建- 实验内容与步骤- 数据采集与分析- 故障排除与优化6. 搬运机器人项目实践- 项目选题与规划- 项目实施与监控- 项目成果展示与评价四、教学方法1. 讲授法：系统讲解搬运机器人的基本原理、组成结构、编程与控制方法等理论知识。
2. 案例分析法：通过分析实际应用案例，帮助学生理解搬运机器人的应用场景和设计要点。
3. 实验法：引导学生动手实践，完成搬运机器人的设计与制作，培养学生的实践操作能力。
4. 项目驱动法：以项目为导向，激发学生的学习兴趣，提高学生的创新能力和团队协作能力。
五、教学资源1. 教材：《搬运机器人设计与实践》2. 实验指导书：提供实验步骤、注意事项和实验报告模板。
3. 实验平台：搭建搬运机器人实验平台，包括机械结构、传感器、控制器、执行器等。
4. 在线资源：提供相关教学视频、教程、论坛等，方便学生自主学习。
六、教学评价1. 课堂表现：考察学生的出勤率、课堂参与度、提问与回答问题的情况。
2. 实验报告：评价学生的实验操作能力、实验报告的完整性、数据分析能力等。
搬运机器人设计计算说明书
搬运机器人设计计算说明书搬运机器人设计计算说明书一、摘要本说明书旨在为搬运机器人设计者提供一份全面的设计计算指南。
本文首先概述了搬运机器人的基本功能和工作原理，然后详细介绍了设计计算过程，包括机器人的结构、运动学、动力学、控制系统和传感系统的设计和计算。
最后，本文提供了一些测试和优化搬运机器人的方法。
二、搬运机器人概述搬运机器人是一种能够自动执行货物搬运任务的移动设备。
它们通常由一系列传感器、控制器、驱动器和机械结构组成，能够自主或半自主地在不同地点之间搬运物品。
搬运机器人广泛应用于制造业、物流业和医疗保健等领域，显著提高了工作效率和便利性。
三、设计计算说明1、机器人结构设计与计算机器人结构应考虑强度、刚度、耐久性和轻量化等因素。
可以使用有限元分析等工程方法来分析结构的力学性能，并优化设计。
此外，需要根据实际应用需求，设计合适的移动平台、机械臂、抓取装置等。
2、机器人运动学与动力学计算搬运机器人的运动学和动力学特性直接决定了其搬运能力和效率。
通过建立运动学和动力学模型，可以分析机器人的运动轨迹、速度、加速度和力矩等参数，进而优化运动控制算法，提高搬运效率。
3、控制系统设计控制系统是搬运机器人的核心组成部分，负责协调各个部件的运动，实现精确的定位和搬运。
可以根据机器人的运动学和动力学模型，设计合适的控制算法，如PID控制器、模糊控制器等。
4、传感系统设计搬运机器人需要依靠传感器来感知周围环境和工作对象。
可以根据实际需求，选择合适的传感器，如摄像头、激光雷达、超声波传感器等，以实现精确的环境识别和定位。
四、搭建机器人系统在完成设计计算后，就可以开始搭建搬运机器人系统。
首先，按照设计图纸准备好所需的材料和部件，然后进行机械组装和电路布线。
在系统搭建完成后，需要进行初步的调试和测试，确保各个组成部分能够正常工作。
五、机器人测试与优化在完成机器人系统的搭建后，需要对机器人进行实际的测试，以验证其性能和稳定性。
搬运机器人方案
搬运机器人方案概述搬运机器人是一种通过自动化技术来实现物品搬运的机器人。
它可以帮助人们自动搬运和移动重物，减轻人力劳动和改善工作效率。
本文将介绍一个搬运机器人的解决方案，并讨论其设计和实现细节。
方案设计硬件设计搬运机器人的硬件设计包括底盘、传感器、执行器等组成部分。
底盘设计底盘负责机器人的移动和定位，一般采用轮式或履带式底盘。
轮子可以实现快速移动，而履带则更适用于不平坦的环境。
底盘通常需要配备电机和转向装置来控制移动方向和速度。
传感器设计传感器对于机器人的搬运任务至关重要。
常用的传感器包括：•摄像头：用于进行视觉识别，实现物品检测和定位。
•距离传感器：可以通过测量与障碍物的距离来避免碰撞。
•姿态传感器：用于测量机器人的姿态，包括倾斜角度和方向。
通过使用这些传感器，机器人可以感知周围环境并做出相应的决策。
执行器设计执行器负责实际的搬运任务。
常见的执行器包括机械臂和托盘。
机械臂可以实现物体的抓取和放置，而托盘可以用于将物体放置在上面并进行移动。
软件设计搬运机器人的软件设计包括感知、决策和控制三个模块。
感知模块感知模块负责通过传感器获取环境信息。
这些信息包括物体的位置、姿态、大小等。
感知模块需要对摄像头拍摄的图像进行处理和分析，识别出需要搬运的物体以及周围的障碍物。
决策模块决策模块根据感知模块提供的信息做出决策。
它需要考虑机器人的位置、目标位置以及周围环境的障碍物等因素。
决策模块可以采用规则-based 方法或者机器学习方法来实现。
控制模块控制模块负责将决策转化为机器人的运动控制信号。
它需要将目标位置和移动速度转化为电机的控制指令，使机器人能够按照预定轨迹移动和搬运物体。
实现细节硬件实现搬运机器人的硬件实现需要选择合适的机械和电子元件，并进行装配和调试。
选择底盘根据实际需求选择合适的底盘类型，考虑地面情况和移动速度等因素。
轮式底盘适用于光滑地面，而履带底盘适用于不平坦的地面。
选择传感器根据搬运任务的需求选择合适的传感器。
工业机器人技术及应用(教案)-搬运机器人及其操作应用.doc
第五章搬运机器人及其操作应用5.1 搬运机器人的分类及特点5.2 搬运机器人的系统组成5.3 搬运机器人的作业示教5.3.1 冷加工搬运机器人5.3.2 热加工搬运机器人学习目标导入案例课堂认知扩展与提高本章小结思考练习5.4 搬运机器人的周边设备5.4.1 周边设备5.4.1 周边设备课前回顾如何使用在线示教方式进行工业机器人任务编程？如何进行工业机器人离线作业示教再现？学习目标认知目标了解搬运机器人的分类及特点掌握搬运机器人的系统组成及其功能熟悉搬运机器人作业示教的基本流程熟悉搬运机器人的周边设备与布局能力目标能够识别搬运机器人工作站基本构成能够进行搬运机器人的简单作业示教导入案例机器人助力机床上下料，国产高效智能压铸装备研制成功智能压铸岛是以压铸机为核心设备构成的一组智能化生产单元，以无人化生产管理方式自动完成从原材料到合格铸件成品间的工艺生产流程，实现压铸生产的程序化、数字化和远程控制。
高效智能压铸岛以压铸机为核心，配备 3-10 个机器人和多部 AGV 小车，集成多个控制系统、伺服系统、检测系统于一体，包括铝液智能熔化系统、伺服定量浇注系统、炉料回收系统、智能熔体含气量检测系统、真空压铸系统自动模温机、自动三维伺服喷涂机械手、耐高温抗腐蚀的装件取件机器人、镶嵌自动快速加热和均温装置、自动型芯冷却系统、自动余料去除及飞边清理装置、大型精密压铸模具、输送带、冷却装置、在线智能检测系统、激光打标机、智能转运小车、压铸生产信息化管理系统、嵌入式专用控制器、压铸专家系统等设备和系统。
课堂认知5.1 搬运机器人的分类及特点搬运机器人具有通用性强、工作稳定的优点，且操作简便、功能丰富，逐渐向第三代智能机器人发展，其主要优点有。
动作稳定和提高搬运准确性。
提高生产效率，解放繁重体力劳动，实现“无人”或“少人”生产。
改善工人劳作条件，摆脱有毒、有害环境。
柔性高、适应性强，可实现多形状、不规则物料搬运。
定位准确，保证批量一致性。
《搬运机器人》教学设计
《搬运机器人》教学设计课程名称：搬运机器人教学设计课程时间：2小时目标学习者：小学三年级学生教学目标：1.了解搬运机器人的定义、用途和工作原理；2.理解机器人可以替代人类完成一些工作的优势和局限性；3.提高学生的创造力和解决问题的能力。
教学内容：1.什么是搬运机器人？-介绍搬运机器人的定义和特点；-展示搬运机器人的不同种类和用途。
2.搬运机器人的工作原理-通过图片和视频展示搬运机器人的工作原理；-分析搬运机器人使用的传感器和控制系统。
3.机器人可以替代人类完成的工作-介绍机器人能够替代人类完成的一些工作，如搬运重物、清洁、生产等；-引导讨论机器人和人类的不同之处。
4.制作搬运机器人模型-提供一些简单的材料，如纸板和日常用品；-引导学生动手制作一个简单的搬运机器人模型；-学生可以根据自己的创意来设计机器人的外形和功能。
教学方法：1.多媒体教学：通过图片、视频等多媒体形式展示搬运机器人的定义、用途和工作原理，提高学生的学习兴趣和理解能力。
2.合作学习：分组讨论机器人可以替代人类完成的工作，鼓励学生分享自己的观点和经验。
3.实践操作：通过制作搬运机器人模型让学生动手实践，培养学生的动手能力和创造力。
教学步骤：1.导入（10分钟）-利用简短的视频和图片进行导入，让学生了解搬运机器人的外形和工作场景。
-提问学生是否知道搬运机器人的定义和用途。
2.介绍搬运机器人（15分钟）-解释搬运机器人的定义和特点，让学生理解搬运机器人的概念。
-展示不同种类的搬运机器人，如协作型机器人和自主型机器人，并介绍它们的用途。
3.讲解搬运机器人的工作原理（20分钟）-利用图片和视频讲解搬运机器人的工作原理。
-介绍搬运机器人常常使用的传感器和控制系统。
4.探讨机器人替代人类完成的工作（15分钟）-引导学生讨论机器人可以替代人类完成的工作。
-与学生一起分析机器人和人类在工作中的优势和局限性。
5.制作搬运机器人模型（40分钟）-分发材料，如纸板和日常用品，让学生动手制作一个简单的搬运机器人模型。
极速搬运竞赛机器人的设计与搭建案例介绍
极速搬运竞赛机器人的设计与搭建
案例介绍
一、教学目标
1.培养学生独立思考和动手的能力
2.促进学生创新能力的培养
3.培养学生发现问题和解决问题的能力
二、教学重点
培养学生独立思考和动手的能力
三、课时安排：一课时
四、教学环境设施：多媒体、投影仪、机器人配件
五、课程建设
1.导入：为什么学生时代就要参与科技创新活动？
2.现实：竞赛规则
3.方法：机器人组建
六、教学应用情况：运用信息技术手段，直观清晰展示学习内容，学生结合机器人实物，培养动手能力。
七、教学效果：学生在教师的指导下，积极主动参与，90%以上的学生掌握了有效的操作方法，获得了知识，发展了能力，有积极的情感体验。
八、教学成果：具有独创性、新颖性、实用性，对提高学生创新思维产生了明显效果。
九、获奖情况：所教学生获得了县级搬运比赛三等奖。
搬运机器人爬楼梯教案中班
搬运机器人爬楼梯教案中班教案标题：搬运机器人爬楼梯教案（中班）教学目标：1. 帮助学生了解和理解搬运机器人的概念和原理。
2. 发展学生的动手能力、问题解决能力和合作能力。
3. 培养学生对科技和创新的兴趣和探索精神。
教学准备：1. 一台搬运机器人模型。
2. 多层楼梯的模型或图片。
3. 笔和纸。
4. 多余的小物件如木块、纸箱等，用于模拟搬运物品。
教学活动：引入活动：1. 向学生简要介绍搬运机器人的概念和作用，激发他们对科技的兴趣。
2. 展示搬运机器人模型，让学生观察并描述机器人的外观和特点。
3. 提出问题：你认为搬运机器人最大的优势是什么？请写下你的回答。
主体活动：1. 引导学生观察楼梯模型或图片，让他们描述楼梯的特点和需要爬楼梯的场景。
2. 激发学生思考：如果我们要让搬运机器人模型爬上楼梯，应该怎么做呢？请写下你的想法和设想。
3. 鼓励学生分享自己的设想，引导他们合作讨论并提出可行的方案。
4. 将多余的小物件摆放成楼梯形状，让学生尝试让搬运机器人模型爬上楼梯。
鼓励他们尝试不同的方法和调整。
5. 在学生实践的过程中，提出观察问题：使用何种方法搬运机器人模型爬楼梯效果更好？请写下你的观察结果。
总结活动：1. 组织学生分享他们的观察结果和最有效的搬运机器人爬楼梯方法。
2. 引导学生思考：你觉得搬运机器人模型爬楼梯的过程中有哪些困难？你有什么改进的建议？3. 鼓励学生展示他们的机器人模型和分享他们在实践中的体验和收获。
4. 提供反馈和鼓励，强调学生的努力和创造性。
5. 结束活动，鼓励学生思考如何将搬运机器人的原理应用到实际生活中，例如家庭、工作场所等。
教学延伸：1. 邀请当地的机器人爱好者或专家来学校分享他们的机器人项目和经验。
2. 组织学生参观机器人展览或科技展览，进一步拓宽他们对科技和创新的认识。
这个教案旨在通过搬运机器人爬楼梯的主题，引发学生对科技的兴趣，并发展他们的动手能力、问题解决能力和合作能力。
EV3搬运机器人教案
EV3搬运机器人教案一、教学目标1、让学生了解 EV3 搬运机器人的基本组成和工作原理。
2、培养学生的编程思维和动手能力，能够使用 EV3 编程软件编写简单的控制程序。
3、通过团队合作完成搬运任务，提高学生的沟通协作能力和问题解决能力。
二、教学重难点1、重点掌握 EV3 机器人的搭建方法和传感器的使用。
理解编程逻辑，能够编写控制机器人运动和执行任务的程序。
2、难点如何根据实际任务需求，优化机器人的运动路径和动作精度。
解决在机器人运行过程中出现的各种故障和问题。
三、教学方法1、讲授法：讲解 EV3 搬运机器人的相关知识和技术要点。
2、演示法：通过实际演示机器人的搭建和编程过程，让学生更直观地理解。
3、实践法：学生分组进行机器人的搭建和编程，亲身体验操作过程。
四、教学准备1、 EV3 机器人套件若干套，包括主机、传感器、电机、积木等。
2、电脑若干台，安装 EV3 编程软件。
3、教学课件、视频等相关资料。
4、活动场地，布置搬运任务的场景。
五、教学过程1、导入（约 5 分钟）展示一些搬运机器人在工业生产、物流等领域的应用视频，引起学生的兴趣。
提问学生对搬运机器人的了解和想法，引导学生思考机器人是如何实现搬运功能的。
2、知识讲解（约 20 分钟）介绍 EV3 机器人的基本组成部分，如主机、传感器（如触碰传感器、颜色传感器、超声波传感器等）、电机、积木等，以及它们的功能和作用。
讲解机器人的工作原理，包括如何通过传感器获取外界信息，如何通过编程控制电机的转动来实现机器人的运动。
介绍 EV3 编程软件的界面和基本操作，如创建项目、编写程序、下载程序到机器人等。
3、机器人搭建（约 30 分钟）学生分组，每组领取一套 EV3 机器人套件。
按照教材或教师提供的搭建图纸，学生合作搭建搬运机器人的主体结构。
在搭建过程中，教师巡视指导，帮助学生解决遇到的问题，提醒学生注意搭建的顺序和方法，确保结构的稳固性。
4、编程与调试（约 40 分钟）学生在电脑上打开 EV3 编程软件，根据教师给定的任务要求（如将指定物品从一个位置搬运到另一个位置），编写机器人的控制程序。
工业机器人技术和的应用教案设计5-搬运机器人和其操作的应用
第五章搬运机器人与其操作应用课前回顾如何使用在线示教方式进展工业机器人任务编程？如何进展工业机器人离线作业示教再现？学习目标认知目标了解搬运机器人的分类与特点掌握搬运机器人的系统组成与其功能熟悉搬运机器人作业示教的根本流程熟悉搬运机器人的周边设备与能力目标能够识别搬运机器人工作站根本构成能够进展搬运机器人的简单作业示教诲入案例机器人助力机下料,国产高效智能压铸装备研制成功智能压铸岛是以压铸机为核心设备构成的一组智能化生产单元,以无人化生产管理方式自动完成从原材料到合格铸件成品间的工艺生产流程,实现压铸生产的程序化、数字化和远程控制. 高效智能压铸岛以压铸机为核心,配备 3-10 个机器人和多部AGV 小车,集成多个控制系统、伺服系统、检测系统于一体,包括铝液智能熔化系统、伺服定量浇注系统、炉料回收系统、智能熔体含气量检测系统、真空压铸系统自动模温机、自动三维伺服喷涂机械手、耐高温抗腐蚀的装件取件机器人、镶嵌自动快速加热和均温装置、自动型芯冷却系统、自动余料去除与飞边清理装置、大型精细压铸模具、输送带、冷却装置、在线智能检测系统、激光打标机、智能转运小车、压铸生产信息化管理系统、嵌入式专用控制器、压铸专家系统等设备和系统.课堂认知5.1 搬运机器人的分类与特点搬运机器人具有通用性强、工作稳定的优点,且操作简便、功能丰富,逐渐向第三代智能机器人开展,其主要优点有.动作稳定和提高搬运准确性 .提高生产效率,解放繁重体力劳动,实现"无人〞或"少人〞生产 .改善工人劳作条件,摆脱有毒、有害环境 .柔性高、适应性强,可实现多形状、不规如此物料搬运 .定位准确,保证批量一致性 .降低制造本钱,提高生产效益.从结构形式上看,搬运机器人可分为龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器人、侧壁式搬运机器人、摆臂式搬运机器人和关节式搬运机器人 .龙门式搬运机器人其坐标系主要由 X 轴、 Y 轴和 Z 轴组成.其多采用模块化结构,可依据负载位置、大小等选择对应直线运动单元与组合结构形式,可实现实现大物料、重吨位搬运,采用直角坐标系,编程方便快捷, 广泛运用于生产线转运与机下料等大批量生产过程.悬臂式搬运机器人其坐标系主要由 X 轴、 Y 轴和 Z 轴组成.其也可随不同的应用采取相应的结构形式 .广泛运用于卧式机床、立式机床与特定机床内部和冲压机热处理机床自动上下料.龙门式搬运机器人悬臂式搬运机器人侧壁式搬运机器人其坐标系主要由 X 轴、 Y 轴和 Z 轴组成.其也可随不同的应用采取相应的结构形式.主要运用于立体库类,如档案自动存取、全自动银行保管箱存取系统等.摆臂式搬运机器人其坐标系主要由 X 轴、 Y 轴和 Z 轴组成. Z轴主要是升降,也称为主轴. Y 轴的移动主要通过外加滑轨, X 轴末端连接控制器,其绕 X 轴的转动,实现 4 轴联动. 广泛应用于国内外生产厂家,是关节式机器人的理想替代品,但其负载程度相对于关节式机器人小.侧壁式搬运机器人摆臂式搬运机器人关节式搬运机器人关节式搬运机器人是当今工业产业中常见的机型之一,其拥有5~6 个轴,行为动作类似于人的手臂,具有结构紧凑、占地空间小、相对工作空间大、自由度高等特点,适合于几乎任何轨迹或角度的工作.关节式搬运机器人龙门式、悬臂式、侧壁式和摆臂式搬运机器人均在直角式坐标系下作业,其适应X围相对较窄、针对性较强,适合定制专用机来满足特定需求.直角式〔桁架式〕搬运机器人和关节式机器人在实际运用中都有如下特性 :1 〕能够实时调节动作节拍、移动速率、末端执行器动作状态.2 〕可更换不同末端执行器以适应物料形状的不同,方便、快捷.3 〕能够与传送带、移动滑轨等辅助设备集成,实现柔性化生产.4 〕占地面积相对小、动作空间大,减少厂源限制.5.2 搬运机器人的系统组成搬运机器人是一个完整系统.以关节式搬运机器人为例,其工作站主要有操作机、控制系统、搬运系统〔气体发生装置、真空发生装置和手爪等〕和安全保护装置组成.搬运机器人系统组成关节式搬运机器人常见的本体有 4-6 轴. 6 轴搬运机器人本体局部具有回转、抬臂、前伸、手腕旋转、手腕弯曲和手腕扭转 6 个独立旋转关节,多数情况下 5 轴搬运机器人略去手腕旋转这一关节, 4 轴搬运机器人如此略去了手腕旋转和手腕弯曲这两个关节运动.搬运机器人运动轴常见的搬运机器人末端执行器有吸附式、夹钳式和仿人式等.吸附式吸附式末端执行器依据吸力不同可分为气吸附和磁吸附 .1> 气吸附主要是利用吸盘内压力和大气压之间压力差进展工作,依据压力差分为真空吸盘吸附、气流负压气吸附、挤压排气负压气吸附等.通过连接真空发生装置和气体发生装置实现抓取和释放工件,工作时,真空发生装置将吸盘与工件之间的空气吸走使其达到真空状态,此时,吸盘内的大气压小于吸盘外大气压,工件在外部压力的作用下被抓取.1 —橡胶吸盘；2 —固定环；3 —垫片4 —支撑杆；5 —螺母；6 —基板真空吸盘吸附利用流体力学原理,通过压缩空气〔高压〕高速流动带走吸盘内气体〔低压〕使吸盘内形成负压,同样利用吸盘内外压力差完成取件动作,切断压缩空气随即消除吸盘内负压,完成释放工件动作.1 —橡胶吸盘；2 —心套；3 —透气螺钉4 —支撑架；5 —喷嘴；6 —喷嘴套气流负压气吸附1 —橡胶吸盘；2 —弹簧；3 —拉杆挤压排气负压气吸附2> 磁吸附利用磁力进展吸取工件, 常见的磁力吸盘分为永磁吸盘、电磁吸盘、电永磁吸盘等.—永磁铁； 3 —磁轭； 4 —工件永磁吸附利用磁力线通路的连续性与磁场叠加性而工作,永磁吸盘的磁路为多个磁系,通过磁系之间的相互运动来控制工作磁极面上的磁场强度的强弱进而实现工件的吸附和释放动作.利用吸盘变形和拉杆移动改变吸盘内外部压力完成工件吸取和释放动作.利用内部激磁线圈通直流电后产生磁力,而吸附导磁性工件.1 —直流电源；2 —激磁线圈；3 —工件电磁吸附电永磁吸附是利用永磁磁铁产生磁力,利用激磁线圈对吸力大小进展控制,起到"开、关〞作用.磁吸附只能吸附对磁产生感应物体起作用,故对于要求不能有剩磁的工件无法使用,且磁力受高温影响较大,故在高温下工作亦不能选择磁吸附,所以在使用过程中有一定局限性.常适合要求抓取精度不高且在常温下工作的工件.根据被抓取工件形状、大小与抓取部位的不同,爪面形式常有平滑爪面、齿形爪面和柔性爪面.平滑爪面:指爪面光滑平整,多数用来加持已加工好的工件外表,保证加工外表无损伤.齿形爪面:指爪面刻有齿纹,主要目的是增加与加持工件的摩擦力,确保加持稳固可靠,常用于加持外表粗糙毛坯或半成品工件.柔性爪面:内镶有橡胶、泡沫、石棉等物质,起到增加摩擦、保护已加工工件外表、隔热等作用.多用于加持已加工工件、炽热工件、脆性或薄壁工件等.夹钳式:通过手爪的开启闭合实现对工件的夹取,由手爪、驱动机构、传动机构、连接和支承元件组成.多用于负载重、高温、外表质量不高等吸附式无法进展工作的场合.常见手爪前端形状分V 型爪、平面型爪、尖型爪等.1> V 型爪常用于圆柱形工件,其加持稳固可靠,误差相对较小.2> 平面型爪多数用于加持方形工件〔至少有两个平行面如方形包装盒等〕,厚板形或者短小棒料.3> 尖型爪常用于加持复杂场合小型工件,防止与周围障碍物相碰撞,也可加持炽热工件,防止搬运机器人本体受到热损伤.V 型爪平面型爪尖型爪仿人式仿人式末端执行器是针对特殊外形工件进展抓取的一类手爪,其主要包括柔性手和多指灵巧手 .1> 柔性手柔性手的抓取是多关节柔性手腕,每个手指有多个关节链组成,有摩擦轮和牵引丝组成,工作时通过一根牵引线收紧另一根牵引线放松实现抓取,其抓取不规如此、圆形等轻便工件.2> 多指灵巧手多指灵巧手包括多根手指,每根手指都包含 3 个回转自由度且为独立控制,实现准确操作,广泛应用于核工业、航天工业等高精度作业.柔性手灵巧手搬运机器人夹钳式、仿人式手爪需要连接相应外部信号控制装置与传感系统,以控制搬运机器人手爪实时的动作状态与力的大小,其手爪驱动方式多为气动、电动和液压驱动,对于轻型和中型的零件采用气动的手爪,对于重型的零件采用液压手爪,对于精度要求高或复杂的场合采用伺候的手爪.依据手爪开启闭合状态的传动装置可分为回转型和移动型.夹钳式手爪常用形式,是通过斜楔、滑槽、连杆、齿轮螺杆或蜗轮蜗杆等机构组合形成,可适时改变传动比以实现对夹持工件不同力的需求.手爪做平面移动或者直线往复移动来实现开启闭合,多用于夹持具有平行面的工件,设计结构相对复杂,应用不如回转型手爪广泛.搬运机器人主要包括机器人和搬运系统组成.机器人由搬运机器人本体与完成搬运路线控制的控制柜组成.而搬运系统中末端执行器主要有吸附式、夹钳式和仿人式等形式.5.3 搬运机器人的作业示教搬运机器人主要适应对象为大批量、重复性强或是工件重量较大以与工作环境具有高温、粉尘等条件恶劣情况.特点：定位准确、生产质量稳定、工作节拍可调、运行平稳可靠、维修方便.TCP 点确定：末端执行器不同而设置在不同位置,就吸附式而言其 TCP 一般设在法兰中心线与吸盘平面交点处；夹钳式其 TCP 一般设在法兰中心线与手爪前端面交点处.吸盘式TCP 生产再现TCP 点确定：末端执行器不同而设置在不同位置,就吸附式而言其 TCP 一般设在法兰中心线与吸盘平面交点处；夹钳式其 TCP 一般设在法兰中心线与手爪前端面交点处.夹钳式TCP 生产再现搬运运动轨迹图例程序点说明" Handle_cold〞 .<3> 程序点的登录示教模式下,手动操作移动龙门搬运机器人轨迹设定程序点 1 至程序点 13 ,程序点 1 和程序点 13 需设置在同一点,可方便编写程序,此外程序点 1 至程序点 13 需处于与工件、夹具互不干预位置.冷加工搬运作业示教序.2 〕在搬运完毕命令中设定搬运完毕规X与搬运完毕动作次序.3 〕手动调节相应大小的负压.依据实际情况,在编辑模式下合理选择配置搬运工艺参数.<5> 检查试运行1 〕打开要测试的程序文件.2 〕移动光标到程序开头位置.3 〕按住示教器上的有关[跟踪功能键],实现搬运机器人单步或连续运转.<6> 再现搬运1 〕打开要再现的作业程序,并将光标移动到程序的开始位置,将示教器上的[模式开关]设定到"再现 / 自动〞状态.2 〕按示教器上[伺服 ON 按钮],接通伺服电源.3 〕按[启动按钮],搬运机器人开始运行.热加工搬运机器人轨迹图例<1> 示教前的准备1 〕确认自己和机器人之间保持安全距离.2 〕机器人原点确认.通过机器人机械臂各关节处的标记或调用原点程序复位机器人.<2> 新建作业程序点按示教器的相关菜单或按钮,新建一个作业程序,如" Handle_hot 〞.<3> 程序点的登录示教模式下,手动操作移动搬运机器人轨迹设定程序点 1 至程序点 10 ,程序点 1 和程序点 10 需设置在同一点,可方便编写程序,此外程序点 1 至程序点 10 需处于与工件、夹具互不干预位置.热加工搬运作业示教台是搬运机器人增加自由度最常用的方法,可安装在地面上或龙门框架上.2> 搬运系统主要包括真空发生装置、气体发生装置、液压发生装置等,此局部装置均为标准件,企业常用空气控压站对整个车间提供压缩空气和抽真空.L 型、环状、"品〞字、"一〞字等.L 型将搬运机器人安装在龙门架上,使其行走在机方,大限度节约地面资源.L 型环状又称"岛式加工单元〞,以关节式搬运机器人为中心,机床围绕其周围形成环状,进展工件搬运加工,可提高生产、节约空间,适合小空间厂房作业.环状"一〞字直角桁架机器人通常要求设备成一字排列,对厂房高度、长度具有一定要求,工作运动方式为直线编程,很难能满足对放置位置、相位等有特别要求工件的上下料作业需要."一〞字排列扩展与提高搬运机器人技术的新开展1 ．机器人系统操作机日本 FANUC 公司推出的FANUC R-2000iB ,有紧凑的手腕结构、狭小的后部干预区域、可高密度布置机构等特点；瑞士 ABB 公司推出的 IRB 6660- 100/3.3 ,解决坯件大、重、距离长等压机上下料的难题,缩短生产节拍,是处理大坯件最快速的压机上下料机器人.FANUC R-2000iB ABB IRB 6660-100/3.3控制器实现同时对几台机器人和几个外部轴的协同控制,如 FANUC 推出的机器人控制柜R-30iA ,可实现散堆工件搬运,大幅度提高 CPU 的处理能力,增加最新软件功能,实现机器人的智能化与网络化,有高速动作性能、内置视觉功能、散堆工件取出功能、故障诊断功能优点.散堆工件的拾取与搬运示教器 AU 公司的无线示教器 WiTP 与机器人控制单元之间的连接 "配对－解配对〞安全连接程序,多个控制器可由一个示教器控制.它可与其他 Wi- Fi 资源实现数据传送与接收,有效X围达 100m ,且各系统间无干扰.AU 无线示教器WiTP2 ．传感技术传感技术运用到搬运机器人中,拓宽了搬运机器人的应用X围,提高了生产效率,保证了产品质量的稳定性和可追溯性.3．维广域传感器搬运机器人视觉传感系统搬运机器人传感系统的流程是：视觉系统采集被测目标的相关数据,控制柜内置相应系统进展图象处理和数据分析,转换成相应数据量,传给搬运机器人,机器人以接收到的数据为依据,进展相应作业.小型工件散堆拾取3 ．AGV 搬运车AGV 搬运车是一种无人搬运车 <Automated Guided Vehicle> ,指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以与各种移载功能的运输车.通常AGV 搬运车可分为列车型、平板车型、带移载装置型、货叉型与带升降工作台型.列车型AGV平板型AGV带移栽装置型AGV 货叉型AGV列车型最早开发的产品,由牵引车和拖车组成,一辆牵引车可假如干节拖车,适合成批量小件物品长距离运输,在仓库离生产车间较远时平板车型多需要人工卸载,载重量500Kg 以下的轻型车主要用于小件物品搬运,适用于电子行业、家电行业、食品行业等场所.带移载装置型带移载装置型AGV 车装有输送带或辊子输送机等类型移载装置,通常和地面板式输送机或辊子机配合使用,以实现无人化自动搬运作业.货叉型货叉型AGV 类似于人工驾驶的叉车起重机,本身具有自动装卸载能力,主要用于物料自动搬运作业以与在组装线上做组装移动工作台使用.带升降工作台型带升降工作台型AGV 主要应用于机器制造业和汽车制造业的组装作业,因车带有升降工作台可使操作者在最优高度下作业,提高工作质量和效带升降工作台型AGV本章小结搬运机器人亦为工业机器人当中一员,通过轴之间的相互配合可将搬运手爪准确移动到预定空间位置,实现物件的抓取和释放动作,按结构形式分,搬运机器人可分为龙门式、悬臂式、侧壁式、摆臂式和关节式等.搬运机器人作业编程简单,主要为运动轨迹、作业条件和作业顺序的示教.对于搬运作业而言,其机器人控制点 <TCP> 可依据实际条件进展设置,如吸盘类手爪多设置为法兰中心线与吸盘底面的交点处,夹钳类手爪多设置在法兰中心线与手爪前端面的交点处,作业时要求机器人手爪贴近工件实现抓取动作.思考练习1 、填空<1> 从结构形式上看,搬运机器人可分为 __________ 、 __________ 、__________ 、__________和关节式搬运机器人.<2> 搬运机器人常见的末端执行器主要有 __________ 、 __________ 和 __________ 等.<3> 如下图所示为吸附式搬运机器人系统组成示意图.其中,编号 1 表示 __________ ,编号 2 表示 __________ ,编号 3 表示 __________ ,编号 6 表示 __________ .题 3 图2 、选择<1> 依据压力差不同,可将气吸附分为〔〕.①真空吸盘吸附②气流负压气吸附③挤压排气负压气吸附A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③<2> 搬运机器人作业编程主要是完成〔〕的示教.①运动轨迹②作业条件③作业顺序A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③3 、判断<1> 根据车间场地面积,在有利于提高生产节拍的前提下,搬运机器人工作站可采用 L 型、环状、"品〞字、"一〞字等.〔〕<2> 关节式搬运机器人本体在负载较轻的情况下可以与其它通用关节机器人本体进展互换.〔〕<3> 关于搬运机器人 TCP 点,吸盘类一般设置在法兰中心线与吸盘底面的交点处,而夹钳类通常设置在法兰中心线与手爪前端面的交点处.〔〕4 、综合应用< 1 > 简述气吸附与磁吸附的异同点.< 2 > 如下图是某品牌游戏机钣金件生产线,该生产线主要由 5 台冲压机床和 6 台垂直多关节搬运机器人组成.产品采用 Q235 冷板材,生产工序依次为落料→一次拉伸→二次拉伸→冲孔〔大孔〕→冲孔〔周边小孔〕,各工序间物料搬运均由机器人完成.依图画出落料至一次拉伸工序间机器人物料搬运轨迹示意图并完成下表〔请在相应选项下打" √〞或选择序号〕。
搬运码垛机器人课程设计
搬运码垛机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解搬运码垛机器人的基本结构、工作原理及其在工业生产中的应用。
2. 掌握搬运码垛机器人编程与操作的基本方法。
3. 了解搬运码垛机器人在现代物流仓储行业中的重要性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识对搬运码垛机器人进行编程、调试和操作的能力。
2. 提高学生分析问题、解决问题的实际操作能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机器人技术及其在工业生产中应用的兴趣，培养创新意识和探索精神。
2. 培养学生关注社会发展、具备社会责任感，认识到搬运码垛机器人在提高生产效率、减轻劳动强度方面的重要作用。
3. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度，形成良好的职业素养。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，以实用性为导向，旨在使学生掌握搬运码垛机器人的基本知识和操作技能，培养其创新意识和职业素养。
课程目标分解为具体的学习成果，为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 搬运码垛机器人基础知识- 机器人的基本结构及其功能- 搬运码垛机器人的工作原理- 搬运码垛机器人在工业生产中的应用案例2. 搬运码垛机器人编程与操作- 编程语言基础- 编程操作流程- 常用编程指令及其功能- 机器人操作的安全规范3. 搬运码垛机器人应用案例分析- 物流仓储行业中的应用案例- 搬运码垛机器人在不同场景下的操作技巧- 搬运码垛机器人与其他自动化设备的协同工作4. 实践操作与项目演练- 搬运码垛机器人编程与调试实践- 操作技能训练- 团队协作项目演练教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，确保科学性和系统性。
教学大纲安排如下：第一周：搬运码垛机器人基础知识学习第二周：搬运码垛机器人编程与操作方法学习第三周：搬运码垛机器人应用案例分析及操作技巧探讨第四周：实践操作与项目演练，巩固所学知识教学内容安排合理，进度适中，旨在帮助学生全面掌握搬运码垛机器人的相关知识和技能。
工业机器人搬运课程设计
工业机器人搬运课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解工业机器人的基本结构、工作原理及在工业生产中的应用。
2. 学生能够掌握工业机器人搬运过程中涉及的运动学、动力学及编程基础知识。
3. 学生了解工业机器人搬运过程中可能遇到的问题及解决方案。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的工业机器人搬运程序。
2. 学生能够通过实际操作，熟练控制工业机器人完成搬运任务。
3. 学生具备分析工业机器人搬运过程中问题及提出改进措施的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工业机器人技术的兴趣，激发创新意识。
2. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，增强合作精神。
3. 学生能够认识到工业机器人技术在国家经济发展和产业升级中的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生在理论学习的基础上，通过实际操作，掌握工业机器人搬运的相关技能。
学生特点：学生具备一定的物理、数学及信息技术基础，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
在教学过程中，注重分层教学，关注个体差异，确保每位学生都能达到课程目标。
二、教学内容1. 工业机器人基本结构及工作原理- 介绍工业机器人的组成部分，如机械臂、执行器、传感器等；- 阐述工业机器人的工作原理，包括运动控制、路径规划等。
2. 工业机器人搬运运动学及动力学- 讲解工业机器人搬运过程中的运动学模型，如直角坐标、圆柱坐标、球坐标等；- 分析工业机器人搬运过程中的动力学问题，如重力、摩擦力等。
3. 工业机器人编程基础知识- 概述工业机器人编程的基本方法，如示教编程、离线编程等；- 介绍工业机器人编程语言及编程规范。
4. 工业机器人搬运任务设计及实践- 明确搬运任务的要求，分析任务中的关键参数；- 指导学生设计搬运程序，并进行实际操作。
5. 工业机器人搬运过程中的问题及解决方案- 分析搬运过程中可能遇到的问题，如路径偏离、速度控制等；- 探讨解决方案，如优化算法、调整参数等。
搬运码垛机器人课程设计
搬运码垛机器人课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习搬运码垛机器人的相关知识，使学生掌握搬运码垛机器人的基本概念、工作原理和应用场景。
具体目标如下：1.了解搬运码垛机器人的定义、分类和特点。
2.掌握搬运码垛机器人的工作原理和基本结构。
3.了解搬运码垛机器人在工业生产中的应用场景。
4.能够分析搬运码垛机器人的工作需求和适用场景。
5.能够根据实际情况设计简单的搬运码垛机器人控制系统。
6.能够对搬运码垛机器人进行简单的故障排查和维护。
情感态度价值观目标：1.培养学生的科技创新意识，激发对机器人技术的兴趣。
2.培养学生珍惜劳动成果，尊重劳动的态度。
3.培养学生的团队合作精神，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.搬运码垛机器人的定义、分类和特点。
2.搬运码垛机器人的工作原理和基本结构。
3.搬运码垛机器人在工业生产中的应用场景。
4.搬运码垛机器人的控制系统设计。
5.搬运码垛机器人的故障排查和维护。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括：1.讲授法：用于讲解搬运码垛机器人的基本概念、工作原理和应用场景。
2.讨论法：通过小组讨论，让学生更深入地了解搬运码垛机器人的特点和优势。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解搬运码垛机器人在工业生产中的应用。
4.实验法：让学生动手设计简单的搬运码垛机器人控制系统，提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：搬运码垛机器人相关教材，用于引导学生学习。
2.参考书：提供更多的相关知识，供学生自主学习。
3.多媒体资料：包括图片、视频等，用于直观展示搬运码垛机器人的工作原理和应用场景。
4.实验设备：提供实际的搬运码垛机器人设备，让学生进行实际操作和实验。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式相结合。
具体包括：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和积极性。
码垛搬运机器人课程设计
码垛搬运机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解码垛搬运机器人的基本结构、工作原理及其在工业生产中的应用。
2. 学生能掌握机器人的编程控制方法，了解相关传感器的作用和使用方式。
3. 学生了解码垛搬运机器人在现代物流行业中的重要性，及其与其他自动化设备的协同工作原理。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并实现一个简单的码垛搬运机器人程序。
2. 学生能通过团队协作，完成机器人的组装、调试和优化，提高实际操作能力。
3. 学生能够运用批判性思维，分析和解决在机器人编程与操作过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机器人技术及其在工业生产中应用的兴趣，激发创新意识。
2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力。
3. 增强学生对我国智能制造发展战略的认识，树立正确的价值观。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为选修课程，适用于高年级学生。
学生具备一定的物理、数学和信息技术基础。
课程旨在提高学生的实践操作能力、创新思维和团队协作能力。
教学要求注重理论联系实际，以项目为导向，鼓励学生动手实践，培养解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生产和生活，为我国智能制造领域培养储备人才。
二、教学内容1. 机器人基础知识：包括机器人的定义、分类、应用领域，重点介绍码垛搬运机器人的基本结构和工作原理。
教材章节：第一章 机器人概述，第三节 机器人的应用。
2. 机器人编程与控制：介绍机器人编程的基本方法，如示教编程、离线编程等；讲解控制系统的组成和原理。
教材章节：第二章 机器人编程与控制，第一节 编程方法，第二节 控制系统。
3. 传感器与执行器：讲解传感器在机器人系统中的作用，介绍常用的传感器类型；阐述执行器的工作原理及其在码垛搬运机器人中的应用。
教材章节：第三章 传感器与执行器，第一节 传感器，第二节 执行器。
4. 码垛搬运机器人设计与实践：通过项目实践，让学生学会设计简单的码垛搬运程序，掌握机器人组装、调试和优化方法。
玻璃搬运机器人课程设计
玻璃搬运机器人课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握机器人基本结构、功能和原理，特别是与玻璃搬运相关的机械臂和传感器。
2. 学生能够描述玻璃的特性，理解为何需要专门设计搬运玻璃的机器人。
3. 学生能够学习并运用基本的物理知识，分析机器人在搬运玻璃过程中所受的力和运动状态。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计并搭建一个简易的玻璃搬运机器人模型。
2. 学生通过实际操作，提高问题解决能力和团队协作能力，培养创新思维和动手能力。
3. 学生能够使用适当的技术语言和图表，展示并解释他们的设计思路和结果。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的兴趣和好奇心，激发对工程设计和机器人学的热情。
2. 学生通过小组合作，学会尊重他人意见，培养团队精神和沟通技巧。
3. 学生认识到科技在现实生活中的应用，理解技术对改善人类生活的作用，增强社会责任感和创新意识。
课程性质：本课程是一项综合实践活动课程，强调理论与实践的结合，注重培养学生的实践能力和创新能力。
学生特点：考虑到学生所在年级，他们已经具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢挑战性任务。
教学要求：课程要求教师引导学生在理论学习的基础上，通过实践操作将知识内化为具体技能，同时关注学生的个体差异，鼓励每个学生发挥潜能。
通过课程的学习，学生应达到以上设定的具体学习成果。
二、教学内容1. 理论知识：- 机器人概述：介绍机器人的定义、分类、应用场景。
- 机器人结构与原理：分析机器人的基本结构，讲解机械臂、传感器等关键部件的原理。
- 玻璃特性：阐述玻璃的物理特性，分析为何需要专门设计搬运玻璃的机器人。
- 力学原理：回顾与机器人搬运玻璃相关的力学知识，如重力、摩擦力、平衡力等。
2. 实践操作：- 机器人模型设计与搭建：指导学生设计并搭建一个简易的玻璃搬运机器人模型。
- 程序编写与调试：教授基本的编程知识，引导学生为机器人编写搬运玻璃的程序并进行调试。
教师参考资料_第四章简易机器人设计(3)_搬运机器人
科学探索活动手册教师参考资料第四章简易机器人设计（3）活动项目四搬运机器人一、教学目标加强对机械手知识的理解，掌握一个伺服器、减速马达的综合运用二、教学重点熟悉用BDS机器人程序对机器人的调试。
三、主要教学方法演示法、任务驱动法、课堂讨论法、讲授法、案例教学法。
四、教学准备1、搬运机器人每小组一套；2、中小学通用技术课程配套教材第三册《科学探索》活动手册156页《活动准备》里面的结构胶件每小组一套（有条件每人一套）；3、BDS机器人编程软件、教学课件五、教学过程（一）创设情境导入1、教师播放搬运机器人搬运物体的视频。
2、旁白：在建筑工作上，在工厂人仓库里，在轮船的港口中……都会出现搬运机器人的身影。
人类因为发明了搬运机器人，大大减轻了人类繁重的体力劳动。
（二）教学活动环节设计1、教师把搬运机器人放在搬运场地的开始点，打开电源键，搬运机器人会把物品搬运到指定的地点，然后退回到始发地。
2、学生观察，教师启发学生思考。
如何经过细致的调试让搬运机器人通过搬运路径准确到往返始发地和目的地。
学生根据书本的搭建步骤搭搬运机器人或自己设计搬运机器人，教师巡视，当学生在搭建过程中遇到到问题时，引导学生分析问题、解决问题。
当然学生可以创新，根据自已的创意设计出不同的搬运机器人。
4、教师示范演示讲解搬运机器人程序。
也可以用现场操作搬运机器人与编程演示相结合，这样学生更加具有直观的感知。
编程序时，要确定搬运机器人前进时的左边减速马达（电机2）为正转，右边的减速马达（电机4）为反转。
选择马达端口为电机2和电机4。
这节课主要让学生通过编程调试，让搬运机器人能更顺利地完成搬运任务。
现在以视频里的的搬动机器人执行的任务为参考，设计了这样的一个编程模块，在多次循环里面，从上至下分别是：延时等待模块启动电机模块延时等待模块启动电机模块延时等待模块停止电机模块延时等待模块启动电机模块延时等待模块启动电机模块延时等待模块停止电机模块。
《搬运机器人》教学设计
《搬运机器人》教学设计课题：智能搬运####一、背景分析搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术，涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。
它的优点是可以通项目分析过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和机器人的适应性。
课程设置这一项目，其一是让学生了解当代机器人在工业中的应用与发展，理解搬运机器人的一般工作原理；其二是通过自己设计编程制作搬运机器人，理解传感器的工作原理，掌握程序的设计思想，并且使机器人能完成简单的项目任务。
学生此前已经初步掌握了机器人的搭建技巧，能够根据任务设计制作简单的机器人结构，同时对机器人编程软件NXT Programming也有了一定的认识，能够完成简单的程序设计。
在学情分析此基础上设计制作搬运机器人，在设计上更能体现学生的创新思维，以及编制程序的逻辑思维能力，同时于课程结果评价的可视化及挑战性，小组通过分工与协作，在兴趣以及好奇心的驱使下，能够完成具有一定挑战性的任务。
二、教学目标及重难点知识与技能掌握机器人项目实现的一般方法和技巧；掌握程序的优化方法。
能够通过小组合作搭建具有一定功能的机器三维目标过程与方法人结构；会对机器人结构进行创新、优化设计。
情感态度价值观增强对结构、系统等技术思想的理解；激发对机器人的兴趣，加深对技术的理性思考。
重难点三、教法学法重点难点掌握项目中的程序编写技巧和优化方法。
多条件判断的实现。
创设情境法：通过图片、视频等形式，实现将抽象任务形象化，通过角色扮演让学生身历其境的理解任务的要求与目标。
教法任务驱动法：通过具体明确的任务驱动学生讨论、交流，培养学生的分析能力、判断能力、解决问题的能力以及自主学习、合作探究的意识。
合作学习法：注重培养学生的协作精神，让学生在讨论中学习。
学法探究学习法：设置探究问题，培养学生的创新思维和自主学习能力。
搬运机器人设计说明书5篇
搬运机器人设计说明书5篇第一篇：搬运机器人设计说明书青岛科技大学本科毕业设计（论文）绪论1.1研究背景与意义工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分，这种新技术发展很快，逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。
机械手涉及到力学、机械学、电器液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备。
工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。
他的特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现在人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和环境中完成作业的能力，在国民经济领域有着广泛的发展空间[1-3]。
机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
因而，受到很多国家的重视，投入大量的人力物力来研究和应用。
尤其是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合，应用的更为广泛。
在我国近几年也有较快的发展，并且取得一定的效果，受到机械工业的重视。
图1-1 生产线上的机械手Fig.1-1 The manipulator on the production line物料搬运机械手结构设计进入21世纪，随着我国人口老龄化的提前到来，近来在东南沿海还出现大量的缺工现象，迫切要求我们提高劳动生产率，提高我国工业自动化水平势在必行。
工业机械手是工业生产的必然产物，它是一种模仿人体上肢的部分功能，按照预定要求输送工件或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用，因而具有强大的生命力受到人们的广泛重视和欢迎。
搬运机器人 方案
搬运机器人方案1. 简介搬运机器人是一种自动化设备，用于在工业生产线上执行物料搬运任务。
它能够根据预设的程序和传感器反馈，自主地完成搬运、装配和运送物料等操作。
搬运机器人的引入可以提高生产效率、减少人工错误，并确保生产过程的安全性。
本文将介绍搬运机器人的工作原理、技术特点、应用领域以及未来发展趋势。
2. 工作原理搬运机器人通常由机械结构、电子控制和智能软件系统组成。
其工作原理如下：2.1 机械结构搬运机器人的机械结构是实现物料搬运的基础。
它通常由机械臂、传动系统、传感器和夹具等部件组成。
机械臂具备多个自由度，可以在三维空间内灵活操作。
传动系统提供动力和控制机械臂的运动。
传感器用于获取周围环境信息。
夹具则用于抓取和固定物料。
2.2 电子控制搬运机器人的电子控制系统负责管理机械结构的运动和操作。
它包括控制器、传感器和执行器等组件。
控制器接收指令，并根据预设的程序控制机械臂运动。
传感器用于实时感知周围环境，以便机械臂做出相应的调整。
执行器则将控制信号转化为具体的机械动作。
2.3 智能软件系统搬运机器人的智能软件系统使其具备自主决策的能力。
它通过算法和模型处理输入的传感器数据，分析场景和问题，并给出最佳的物料搬运方案。
智能软件系统还可以进行路径规划、动作优化和故障诊断等功能。
3. 技术特点搬运机器人的技术特点如下：3.1 自动化与智能化搬运机器人通过自动化技术实现物料搬运任务的自主执行，无需人工干预。
同时，智能软件系统赋予机器人分析、决策和学习的能力，使其适应不同的工作场景，提高工作效率和灵活性。
3.2 多功能和可定制化搬运机器人可以执行多种不同的物料搬运任务，适用于不同的工业领域。
它可以根据生产线的需求进行定制，具备不同的机械结构和功能模块，以满足不同的搬运需求。
3.3 安全和可靠性搬运机器人在工作过程中注重安全性和可靠性，可以通过传感器实时感知周围环境，避免与人员和其他设备发生碰撞。
同时，机器人的电子控制系统能够在出现故障时及时诊断并采取措施，确保工作安全。
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《搬运机器人》教学设计课题：智能搬运####一、背景分析搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术，涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。
它的优点是可以通项目分析过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和机器人的适应性。
课程设置这一项目，其一是让学生了解当代机器人在工业中的应用与发展，理解搬运机器人的一般工作原理；其二是通过自己设计编程制作搬运机器人，理解传感器的工作原理，掌握程序的设计思想，并且使机器人能完成简单的项目任务。
学生此前已经初步掌握了机器人的搭建技巧，能够根据任务设计制作简单的机器人结构，同时对机器人编程软件NXT Programming也有了一定的认识，能够完成简单的程序设计。
在学情分析此基础上设计制作搬运机器人，在设计上更能体现学生的创新思维，以及编制程序的逻辑思维能力，同时于课程结果评价的可视化及挑战性，小组通过分工与协作，在兴趣以及好奇心的驱使下，能够完成具有一定挑战性的任务。
二、教学目标及重难点知识与技能掌握机器人项目实现的一般方法和技巧；掌握程序的优化方法。
能够通过小组合作搭建具有一定功能的机器三维目标过程与方法人结构；会对机器人结构进行创新、优化设计。
情感态度价值观增强对结构、系统等技术思想的理解；激发对机器人的兴趣，加深对技术的理性思考。
重难点三、教法学法重点难点掌握项目中的程序编写技巧和优化方法。
多条件判断的实现。
创设情境法：通过图片、视频等形式，实现将抽象任务形象化，通过角色扮演让学生身历其境的理解任务的要求与目标。
教法任务驱动法：通过具体明确的任务驱动学生讨论、交流，培养学生的分析能力、判断能力、解决问题的能力以及自主学习、合作探究的意识。
合作学习法：注重培养学生的协作精神，让学生在讨论中学习。
学法探究学习法：设置探究问题，培养学生的创新思维和自主学习能力。
四、教学过程观看视频，了解项目的比赛流程和规则。
活动内容学生活动教师活动提出任务：观看视频，了解智能搬运项目的比赛流程和规则。
分析：智能搬运的比赛规则观看视频，了解机器人完讨论：机器人执行什么任成任务的执行过程，分析务，比赛的规则。
比赛规则： 1、小组合作完成比分组回答、补充。
比赛规则要求。
赛项目，依次将A、B、C、D、E四个位置上的不同颜色的货物，搬运到对应颜色靶心。
2、机器人从起点沿黑线循迹移动、定点抓取移动货物，完成任务后回到起点，结束比赛。
23、全程自动完成，不得人为干预；成功搬运一个货物至对应靶心得20分，未至靶心，按十环、两分为单位递减算分，满分100分。
4、比赛中途机器人运行偏差较大时可放弃当场比赛，每组三次机会，取最高分作为该组最终成绩。
设计意图：通过任务驱动，激发学生的学习兴趣，通过帮助他人完成任务的形式，引领学生以积极的姿态进入课程的学习。
完成机器人的功能、结构、程序分析.活动内容学生活动教师活动 1、小组根据机器人执行讨论分析：归纳列举主要根据任务执行过程逐一任务的过程，讨论分析机功能器人应具备的功能。
功能：循迹定位复位判断分析明确各功能在项目中的引导学生明确各功能的应用。
具体用途。
2、机器人应具备哪些功根据功能，讨论机器人所组织学生讨论完成项目能结构？需的硬件结构、功能结的机器人的结构要求3小组讨论：构。
列举常用硬件，引导学.在原有基础小车的基础上进行结构改建。
.基本的循迹功能结讨论：电机、各传感器的构。
用途，根据项目要求进行生取舍利用。
.定位、抓取、放置选择。
所需功能结构。
.根据功能需要有选择性的进行传感器的安装。
3、程序分析小组讨论：将项目运行各阶段模块引导学生解决程序难点：化，逐一分析程序结构，多条件判断选择循环、开关语句 .依次搬运货物的方画出流程图。
法？ .如何进行有效精准的循迹、定位？掌握利用基本语句使用程序优化： .如何实现不同颜色技巧、自定义模块，进行自定义模块的使用讲解货物的辨别，以及对应位程序的优化。
置的精准放置？ .货物搬运完后怎样停到起始地点？ .讨论编写程序流程图。
设计意图：以具体知识点为引导，在情景任务的驱动下，带着目的去学习相关的知识点，学习效果更加深入，透彻。
同时简单的操作可以一下子激发学生的求知欲望，使其渴望应用这一功能完成任务。
利用NXT套件设计制作机器人。
4活动内容学生活动教师活动组内进行合理分工，完成3个人一个小组，组内分小组内个别指导。
机器人的结构组装以及工，分别负责搬运机器人程序的编写、调试。
的结构组装以及程序的对组装和编程遇到问题编写的小组给予指导，提供多种解决方案供其参考。
或者给予一定的启示，启发学生进行深入思考，自己讨论出解决办法。
或者让其到其他小组请教，小组之间互相帮助、互相学习，互相探讨，各取所长。
设计意图：学生通过动手实践，将所学知识学以致用，学中做，做中学，小组合作探究，实现知识内化、升华的同时，在动手实践能力、小组合作意识、创新思维等方面获得一定的长进。
评比展示、总结反思活动内容展示。
学生活动进行互评。
教师活动根据比赛规则小组逐一小组间根据评价表内容，记录比赛结果从机器人的结构、功能、小组交流经验，与大家分组织学生进行经验的交程序的设计等方面进行享经验。
综合评价，分析各组作品的优缺点，找到改进方法。
5流与分享。
帮助没有成功的小组分析他们失败的原因所在。
总结回顾知识，为下节课做铺垫。
设计意图：通过课内比赛的方式，培养学生的表现欲望以及竞争意识。
小组的经验交流既有成功的经验也有失败的经验，重在反思，帮助学生以更积极的态度对待接下来的更大难度的挑战。
七、教学反思本节课是在学习完nxt系列配套教程的基础上，开展的一堂综合应用课，旨在教授机器人项目开发的流程和方法。
项目活动的设计主要体现出任务的竞技性和趣味性，考虑到学生的知识结构、动手能力的差异，采用多组合作的学习方法，有利于分层教学的开展。
教学中创建相对宽松的项目任务环境，使成果多元化，更有利于学生创新能力的培养。
6设计意图：通过课内比赛的方式，培养学生的表现欲望以及竞争意识。
小组的经验交流既有成功的经验也有失败的经验，重在反思，帮助学生以更积极的态度对待接下来的更大难度的挑战。
七、教学反思本节课是在学习完nxt系列配套教程的基础上，开展的一堂综合应用课，旨在教授机器人项目开发的流程和方法。
项目活动的设计主要体现出任务的竞技性和趣味性，考虑到学生的知识结构、动手能力的差异，采用多组合作的学习方法，有利于分层教学的开展。
教学中创建相对宽松的项目任务环境，使成果多元化，更有利于学生创新能力的培养。
6课题：智能搬运####一、背景分析搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术，涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。
它的优点是可以通项目分析过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和机器人的适应性。
课程设置这一项目，其一是让学生了解当代机器人在工业中的应用与发展，理解搬运机器人的一般工作原理；其二是通过自己设计编程制作搬运机器人，理解传感器的工作原理，掌握程序的设计思想，并且使机器人能完成简单的项目任务。
学生此前已经初步掌握了机器人的搭建技巧，能够根据任务设计制作简单的机器人结构，同时对机器人编程软件NXT Programming也有了一定的认识，能够完成简单的程序设计。
在学情分析此基础上设计制作搬运机器人，在设计上更能体现学生的创新思维，以及编制程序的逻辑思维能力，同时于课程结果评价的可视化及挑战性，小组通过分工与协作，在兴趣以及好奇心的驱使下，能够完成具有一定挑战性的任务。
二、教学目标及重难点知识与技能掌握机器人项目实现的一般方法和技巧；掌握程序的优化方法。
能够通过小组合作搭建具有一定功能的机器三维目标过程与方法人结构；会对机器人结构进行创新、优化设计。
情感态度价值观增强对结构、系统等技术思想的理解；激发对机器人的兴趣，加深对技术的理性思考。
重难点三、教法学法重点难点掌握项目中的程序编写技巧和优化方法。
多条件判断的实现。
创设情境法：通过图片、视频等形式，实现将抽象任务形象化，通过角色扮演让学生身历其境的理解任务的要求与目标。
教法任务驱动法：通过具体明确的任务驱动学生讨论、交流，培养学生的分析能力、判断能力、解决问题的能力以及自主学习、合作探究的意识。
合作学习法：注重培养学生的协作精神，让学生在讨论中学习。
学法探究学习法：设置探究问题，培养学生的创新思维和自主学习能力。
四、教学过程观看视频，了解项目的比赛流程和规则。
活动内容学生活动教师活动提出任务：观看视频，了解智能搬运项目的比赛流程和规则。
分析：智能搬运的比赛规则观看视频，了解机器人完讨论：机器人执行什么任成任务的执行过程，分析务，比赛的规则。
比赛规则： 1、小组合作完成比分组回答、补充。
比赛规则要求。
赛项目，依次将A、B、C、D、E四个位置上的不同颜色的货物，搬运到对应颜色靶心。
2、机器人从起点沿黑线循迹移动、定点抓取移动货物，完成任务后回到起点，结束比赛。
23、全程自动完成，不得人为干预；成功搬运一个货物至对应靶心得20分，未至靶心，按十环、两分为单位递减算分，满分100分。
4、比赛中途机器人运行偏差较大时可放弃当场比赛，每组三次机会，取最高分作为该组最终成绩。
设计意图：通过任务驱动，激发学生的学习兴趣，通过帮助他人完成任务的形式，引领学生以积极的姿态进入课程的学习。
完成机器人的功能、结构、程序分析.活动内容学生活动教师活动 1、小组根据机器人执行讨论分析：归纳列举主要根据任务执行过程逐一任务的过程，讨论分析机功能器人应具备的功能。
功能：循迹定位复位判断分析明确各功能在项目中的引导学生明确各功能的应用。
具体用途。
2、机器人应具备哪些功根据功能，讨论机器人所组织学生讨论完成项目能结构？需的硬件结构、功能结的机器人的结构要求3小组讨论：构。
列举常用硬件，引导学.在原有基础小车的基础上进行结构改建。
.基本的循迹功能结讨论：电机、各传感器的构。
用途，根据项目要求进行生取舍利用。
.定位、抓取、放置选择。
所需功能结构。
.根据功能需要有选择性的进行传感器的安装。
3、程序分析小组讨论：将项目运行各阶段模块引导学生解决程序难点：化，逐一分析程序结构，多条件判断选择循环、开关语句 .依次搬运货物的方画出流程图。
法？ .如何进行有效精准的循迹、定位？掌握利用基本语句使用程序优化： .如何实现不同颜色技巧、自定义模块，进行自定义模块的使用讲解货物的辨别，以及对应位程序的优化。