《智能机器人技术》课程教学大纲(有理论和实验)

《智能机器人技术》课程教学大纲（有理论和实验）《智能机器人技术》教学大纲

课程名称:智能机器人技术(Intelligent robot

课程代码:09213028 technology)

课程类别:专业课课程性质:必修

总学时:48 理论学时:42

实验学时:6 实验项目:3个

先修课程:自动控制原理、控制电路基础、智能控制技术

适用专业:电子信息工程开课单位:电子工程学院

一、课程性质、目的

课程性质:《智能机器人技术》是电子工程的专业课，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。

课程目的: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，包括机器人的一般概论，机器人运动学，静力/动力学分析，机器人机械系统设计，机器人的控制和机器人的应用等内容。通过课程学习，使学生掌握机器人的基本原理、基础知识，对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。二、课程内容和学时分配第一章绪论

【教学基本要求】

1、了解机器人学的起源与发展;

2、掌握机器人学的定义;

3、熟识机器人的特点、结构与分类。

【教学时数】4课时

【教学重点和难点】

重点:

1、机器人学的定义;

2、机器人的特点、结构与分类。

难点:

1、机器人学的起源与发展;

【教学内容】

1、机器人学的发展;

2、机器人的特点、结构与分类;

3、机器人学与人工智能的关系。第二章智能机器人运动学

【教学基本要求】

1、掌握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。

【教学时数】10课时

【教学重点和难点】

重点:

1、位置和姿态变换;

2、坐标变换;

3、齐次坐标变换。

难点:

1、通用旋转变换;

2、物体的变换和逆变换。【教学内容】

1、位置和姿态变换;

2、坐标变换;

3、齐次坐标变换;

4、通用旋转变换;

5、物体的变换和逆变换。第三章智能机器人静力计算机动力学分析【教学基本要求】

1、掌握智能机器人静力计算;

2、掌握智能机器人动力学分析方法。

【教学时数】10课时

【教学重点和难点】

重点:

1、智能机器人速度雅可比;

2、智能机器人静力计算。难点:

1、智能机器人动力学分析。【教学内容】

1、智能机器人速度雅可比;

2、智能机器人静力计算;

3、智能机器人动力学分析。

第四章智能机器人机械系统设计【教学基本要求】

1、掌握智能机器人的总体设计;

2、掌握传动部件、臂部、手腕、手部、机身设计;

3、掌握行走机构设计。

【教学时数】10课时

【教学重点和难点】

重点:

1、智能机器人的总体设计;

2、部件设计;

难点:

1、行走机构设计;

【教学内容】

1、智能机器人总体设计;

2、传动部件、臂部、手腕、手部、机身设计;

3、行走机构设计。

第五章智能机器人的感觉系统【教学基本要求】

1、掌握机器人的感觉系统;

2、掌握常用传感器原理;

3、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。

【教学时数】10课时

【教学重点和难点】

重点:

1、机器人的感觉系统;

2、常用传感器原理;

难点:

1、常用传感器的应用;

【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。第六章智能机器人应用实例

【教学基本要求】

1、掌握机器人控制的特点及分类;

2、了解机器人位置控制、机器人力控制方法。

【教学时数】4课时

【教学重点和难点】

重点:

1、机器人控制的特点;

2、机器人控制的分类;

3、机器人位置控制;

难点:

1、机器人位置控制;

2、机器人力控制方法;

【教学内容】

1、机器人控制的特点及分类;

2、机器人位置控制;

3、机器人力控制。

教学进度安排表

序号章节教学内容学时备注 1 第一章绪论 4 2 第二章智能机器人运动学 10 3 第三章智能机器人静力计算机动力学分析 10 4 第四章智能机器人机械系统设计 10 5 第五章智能机器人的感觉系统 10 6 第六章智能机器人应用实例4 三、实验内容和学时分配

实验项目与学时分配一览表

实验每组实验实验备序号实验名称内容提要

学时人数类型要求注 1 机器人结构分析与演示掌握机器人的结构 2 6 设计必做 2 智能机器人演示了解机器人的运动方式 2 6 设计必做 3 智能机器人编程训练仿真模拟设计 2 6 设计必做合计 6 四、与其他课程的联系智能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。因此需要对所学整个课程体系有一个全面系统的学习和应用。

五、教材和参考书目

教材:《机器人与控制技术》孙迪生，王炎主编机械工业出版社，1997年;

教学参考书:

1、《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，2010年

2、《工业机器人技术基础》，孙树栋主编，西北工业大学出版社，2009年

六、考核方式与成绩评定

以平时考核(课堂组织纪律、作业、小论文等)和期末考试相结合的方式进行，综合评价学生的学习成绩。

总成绩的评定:平时成绩占20%，实践成绩占20%，期末考试成绩占60%。

撰写人:袁珂撰写时间:2011年6月

审定人: 批准人: