工业机器人技术及应用(教案)4-初识工业机器人的作业示教演示教学
《工业机器人技术》电子教案
《工业机器人技术》电子教案一、教学目标1.了解工业机器人的定义和分类。
2.掌握工业机器人的基本结构和工作原理。
3.学习工业机器人的编程方法和应用领域。
4.培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
二、教学内容1.工业机器人的定义和分类2.工业机器人的基本结构和工作原理3.工业机器人的编程方法4.工业机器人的应用领域三、教学过程1.导入（10分钟）向学生介绍工业机器人的定义和分类。
引导学生思考工业机器人与其他机器人的区别，并让学生讨论工业机器人的应用领域。
2.学习工业机器人的基本结构和工作原理（30分钟）通过图片和视频展示，向学生介绍工业机器人的基本结构和工作原理。
解释机器人的各个部分的功能和作用，并与学生互动讨论。
3.学习工业机器人的编程方法（30分钟）讲解工业机器人的编程方法，包括离线编程和在线编程。
介绍工业机器人的编程语言和编程软件，并通过示例演示编程的过程。
4.实践操作（30分钟）组织学生进行工业机器人的实践操作，让学生亲自操作机器人进行简单的任务，如拾取和放置物体。
要求学生按照规定的步骤进行操作，并注意安全事项。
5.工业机器人的应用领域（20分钟）通过案例分析和讨论，向学生介绍工业机器人的应用领域，如汽车制造、电子电器制造、医药生物等。
引导学生思考工业机器人在这些领域中的作用和优势。
6.总结（10分钟）回顾本节课的学习内容，让学生总结学到的知识和技能，并展示他们的操作成果。
鼓励学生提出问题和建议，并进行讨论。
四、教学评价1.观察学生在实践操作中的表现，包括是否按照规定的步骤进行操作，是否注意安全事项等。
2.与学生互动讨论，了解他们对工业机器人的理解和掌握程度。
3.收集学生的操作成果和总结，评价他们的动手操作能力和团队协作能力。
五、教学资源1.图片和视频展示工业机器人的基本结构和工作原理。
2.工业机器人的编程语言和编程软件。
3.工业机器人实践操作的相关物品和设备。
六、教学拓展1.鼓励学生参观工业机器人的生产现场，了解实际应用情况。
《工业机器人技术基础及其应用》教案大纲
2.1工业机器人机械结构系统
介绍工业机器人的各个机械组成部件的结构和作用
2.2工业机器人的驱动系统
介绍工业机器人的不同驱动方式
2.3工业机器人的常用工具
介绍工业机器人的常用工具
对本章内容进行总结
本章重点：让学生熟悉工业机器人的机械系统及其不同的驱动方式。在教师的指导下让学生实际接触机器人并进行简单的操作以获得实感。
4.1工业机器人控制系统概述
4.2工业机器人控制系统的结构
让学生了解工业机器人控制系统的主要结构
4.3工业机器人控制的示教再现
4.4工业机器人的运动控制
利用示教器，教师指导学生直接对工业机器人进行简单的动作控制
本章重点：让学生直接接触和简单控制工业机器人。希望教师运用自己的经验与专业能力，给学生展现工业机器人的功能。让学生既不感到迷糊或者认为太难而退缩，又觉得机器人的控制确实需要大量的知识储备来做支持，以此进一步激发学生继续学习的干劲和潜力。
学时
建议全部150学时（1学时相当于一节课，即40～50分钟），包括讲课、实验和上机在内。也可以根据实际情况，将该教材分为两门课程，分别为《工业机器人技术基础》（60学时，教材第1-5章）和《工业机器人虚拟仿真及典型应用》（90学时，教材第6-10章）。
开课学期
第2学年第1学期
适用专业
本科院校的各个专业均可(该教材为通识类课程教材)
第7章工业机器人应用1——搬运（讲课人
7.2典型的搬运机器人
了解搬运机器人的分类、功能、结构
7.3搬运机器人的操作
创建搬运工作站
机器人搬运生产线及辅助设备
本章重点：第7.3节是本章重点，需要牢固掌握。让学生以小组为单位进行仿真编程并确认结果。
工业机器人技术基础及应用教案最新完整版
复习提问：RAPID程序的组成？项目名称：基本图形编程练习课题引入：通过观看示教板零件编程的视频，提出工业机器人常用的运动指令，进行示教板零件的编程。
本节重点：掌握机器人直线、圆弧、关节指令的含义，学会采用机器人对示教板上典型零件的编程，按照小组（2人）方式进行，布置任务，完成任务后在课程平台提交本单元的相关任务。
第一步：提出问题：1、工业机器人在喷涂及焊接等领域应用特别的广泛，提出机器人基本的编程指令，提出利用基本常用的指令对示教板零件进行编程。
第二步：自主学习学生根据教材的内容和视频资料等资料，进行自主学习，记录在学习过程中存在的问题,并进行小组和老师的讨论。
（对媒体辅助法、讨论法）（1）关节运动指令关节运动指令是对路径精度要求不高的情况下，工业机器人的工具中心点TCP从一个位置移动到另一个位置，两个位置之间的路径不一定是直线，如图5-1。
图5-1 关节运动MoveJ指令解析见表5-2：MoveJ p10, v1000, z50, tool1\Wobj:=wobj1;表5-2 MoveJ指令解析参数含义p10 目标点位置数据关节运动适合机器人大范围运动时使用，不容易在运动过程中出现关节轴进入机械死点的问题。
目标点位置数据定义机器人TCP点的运动目标，可以在示教器中单击“修改位置”进行修改。
运动速度数据定义速度（mm/s），转弯区数据定义转变区的大小mm，工具坐标数据定义当前指令使用的工具，工件坐标数据定义当前指令使用的工件坐标。
（2）线性运动指令线性运动是机器人的TCP从起点到终点之间的路径始终保持为直线。
一般如焊接、涂胶等应用对路径要求高的场合使用此指令，如图5-2所示。
（3）圆弧运动指令圆弧路径是在机器人可到达的控件范围内定义三个位置点，第一个点是圆弧的起点，第二个点用于圆弧的曲率，第三个点是圆弧的终点，如图5-3所示。
图5-3 圆弧运动MoveC指令解析见表5-3：MoveL p10, v1000, fine, tool1\Wobj:=wobj1;MoveC p30, p40, v1000, z1, tool1\Wobj:=wobj1;表5-3 MoveC指令解析参数含义p10 圆弧的第一个点p30 圆弧的第二个点p40 圆弧的第三个点fine\z1 转弯区数据第三、四步：任务设计与实施（多媒体辅助法，讨论法）（1）五角星编程及调试（2）直线图形编程及调试（3）风扇叶片编程及调试第五步：反馈评价各组上交任务书，并进行小组汇报（由老师随即进行抽查），最后老师进行总结，提出本次任务在执行中的优点和存在的共性问题，提醒大家注意，同时布置下节课内容，要求学生自己观看视频资料。
《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。
《工业机器人技术》电子教案设计
XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时 4XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时8XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时12XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时16XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时20XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时24XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时28XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时32XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时36XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时40XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时44XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时48XXXXXXXXXX 学院教 师 课 时 授 课 计 划教师姓名 XXX课程名称 工业机器人技术 授课时数 4 累计课时 52XXXXXXXXXX学院教师课时授课计划教师姓名XXX 课程名称工业机器人技术授课时数 4 累计课时56。
工业机器人及应用教案
工业机器人及应用教案【教学目标】1.了解工业机器人的定义、分类和特点；2.掌握工业机器人的运动方式和学习方法；3.了解工业机器人的应用领域；4.培养学生对于工业机器人的设计和应用的能力。
【教学重点】1.工业机器人的分类和特点；2.工业机器人的运动方式；3.工业机器人的应用领域。
【教学难点】1.工业机器人的学习方法；2.工业机器人的设计和应用能力培养。
【教学准备】1.设备：教室投影仪、计算机；2.材料：课件、实例资料。
【教学过程】一、导入（5分钟）1.引入工业机器人的概念和定义；2.介绍工业机器人的分类。
二、内容讲解（20分钟）1.工业机器人的分类和特点；a.按结构分类：串联型、并联型、混合型；b.按机械手臂形态分类：平面关节型、旋转关节型、立体关节型；c.特点：具有多自由度、执行精度高、适应性强等特点。
2.工业机器人的运动方式；a.点到点运动；b.直线运动；c.圆弧运动；d.连续路径运动。
3.工业机器人的学习方法；a.基于任务的学习；b.基于示教的学习；c.基于仿真的学习。
4.工业机器人的应用领域；a.汽车制造业；b.电子制造业；c.精密机械加工；d.医疗产业；e.其他领域。
三、案例分析（10分钟）1.通过实例资料分析工业机器人在一些领域的应用。
四、设计任务（15分钟）1.小组讨论，设计一个工业机器人在特定领域的应用方案；2.将方案以PPT形式呈现给全班。
五、总结（5分钟）1.小结工业机器人的定义、分类和特点；2.总结工业机器人的运动方式和学习方法；3.让学生总结工业机器人的应用领域。
【教学方式】1.讲授法：通过讲解理论知识的方式，向学生介绍工业机器人的分类、特点、运动方式、学习方法和应用领域。
【教学手段】1.多媒体教学：利用投影仪展示相关图片和实例资料，帮助学生更直观地理解和掌握知识；2.小组讨论：通过小组讨论的方式，激发学生的创造力和合作意识，培养学生解决问题的能力。
【教学评价】1.课堂参与度：观察学生在课堂上的积极参与程度；2.PPT设计方案评价：根据学生的PPT设计方案，对学生的设计能力和表达能力进行评价；3.学生总结回答问题：通过学生的回答问题评价学生对于工业机器人知识的掌握情况。
工业机器人技术及应用 教案大纲
一、工业技术及应用教案大纲二、教案简介：本教案旨在介绍工业技术及其应用。
通过学习，学生将了解工业的基本概念、类型、编程与控制等方面的知识，并掌握工业在实际生产中的应用。
三、教学目标：1. 了解工业的基本概念及其发展历程。
2. 掌握工业的主要类型和特点。
3. 学习工业的编程与控制方法。
4. 了解工业在生产中的应用案例。
四、教学内容：1. 工业的基本概念与发展历程1.1 工业的定义与特点1.2 工业发展历程1.3 我国工业产业现状与发展趋势2. 工业的主要类型及特点2.1 关节臂2.2 直角坐标2.3 圆柱坐标2.4 球坐标2.5 特种3. 工业的编程与控制3.1 工业的编程语言3.2 工业的控制原理3.3 工业的控制系统4. 工业在生产中的应用4.1 焊接4.2 搬运与装卸4.3 加工与制造4.4 检测与装配4.5 其它应用领域五、教学方法：1. 采用多媒体教学，结合图片、视频等资料，直观展示工业的外观、工作原理及应用场景。
2. 结合实际案例，分析工业在生产中的应用优势及经济效益。
3. 开展课堂讨论，引导学生思考工业的未来发展及挑战。
4. 安排实验室实践环节，让学生动手操作工业，加深对理论知识的理解。
六、工业技术及应用教案大纲（六至十）七、教学内容：6. 工业的传感器与智能技术6.1 工业的传感器种类及作用6.2 工业的感知与决策6.3 工业的智能控制技术7. 工业的安全与防护7.1 工业的安全操作规程7.2 工业的安全监控与故障诊断7.3 工业的防护措施及应急预案8. 工业的维护与保养8.1 工业的日常维护内容8.2 工业的定期检查与保养8.3 工业故障的排查与维修9. 工业在自动化生产线中的应用9.1 自动化生产线的组成及原理9.2 工业在自动化生产线中的角色9.3 工业与其它自动化设备的协同控制十、教学评估与反馈10.1 课堂问答与讨论评估10.2 实验室实践操作评估10.3 课后作业与研究报告评估10.4 学生自我评估与同伴评估八、教学资源：1. 教材：工业技术及应用相关教材。
(完整)工业机器人技术及应用(教案)1-绪论
(完整)工业机器人技术及应用(教案)1-绪论编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)工业机器人技术及应用(教案)1-绪论）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)工业机器人技术及应用(教案)1-绪论的全部内容。
第一章绪论1。
1 什么是工业机器人1.2 为何发展工业机器人1。
3 工业机器人发展概况1.3。
1 工业机器人的诞生1。
3.2 工业机器人的发展1。
4 工业机器人的分类及应用1。
4.1 工业机器人的分类1.4.2 工业机器人的应用学习目标＊掌握工业机器人的定义＊了解工业机器人的发展事由和历程＊熟悉工业机器人的常见分类及其行业应用导入案例富士康“百万机器人”上岗折射中国制造业升级2011 年，富士康 CEO 郭台铭表示，希望到 2012 年底装配 30 万台机器人，到2014 年装配 100 万台，要在 5 到 10 年数年内通过自动化消除简单重复性的工序.机器人的投产使用，可将目前的人力资源转移到具备更高附加值的岗位上，这也符合将我国“人口红利” 转为“人才红利"的大目标。
这一工业机器人的井喷潮涌，何时会蔓延到“中国制造”的每一个工厂、每一条生产线、每一个工序、每一个工位上,将为“中国制造”的转型提“智”做出何等贡献？我们对此充满期待。
课堂认知1.1 什么是工业机器人机器人涉及到人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。
美国:一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能操作机。
日本：一种带有存储器件和末端操作器的通用机械,它能够通过自动化的动作替代人类劳动。
工业机器人技术专业工业机器人应用课程优秀教案范本工业机器人编程与操作
工业机器人技术专业工业机器人应用课程优秀教案范本工业机器人编程与操作一、课程简介工业机器人技术是现代制造业发展的重要基石，工业机器人应用课程旨在培养学生的工业机器人编程与操作技能，提高他们在工业机器人领域的专业素养和实践能力。
本课程将结合理论与实践，通过系统的学习和实操环节，使学生能够熟练运用工业机器人进行编程和操作。
二、教学目标1. 掌握工业机器人编程的基本原理和方法。
2. 熟悉工业机器人的操作界面和功能。
3. 学会使用编程软件进行工业机器人的程序编写。
4. 理解工业机器人的工作原理和安全注意事项。
5. 培养学生的团队合作和解决问题的能力。
三、教学内容1. 工业机器人概述1.1 工业机器人的定义和分类1.2 工业机器人的发展历程1.3 工业机器人的应用领域和前景2. 工业机器人的编程2.1 工业机器人编程的基本原理2.2 工业机器人编程语言的介绍2.3 工业机器人编程软件的使用2.4 工业机器人编程实践案例分析3. 工业机器人的操作3.1 工业机器人的操作界面和功能介绍3.2 工业机器人的运动学和坐标系3.3 工业机器人的示教和运行模式3.4 工业机器人的操作技巧和注意事项四、教学方法1. 理论讲授：通过教师的讲解，介绍工业机器人的基本理论知识和编程原理。
2. 实践操作：设置工业机器人操作实验台，供学生进行实操练习。
3. 案例分析：引入工业机器人应用案例，让学生结合实际情况进行分析和解决问题。
4. 团队合作：安排学生进行小组合作，在实践环节中共同完成编程和操作任务。
五、教学评估1. 日常评估：通过学生的课堂表现、作业完成情况和实验报告等进行评估。
2. 实践能力评估：进行实操考核，考察学生的工业机器人编程与操作能力。
3. 项目评估：要求学生根据实际案例，完成工业机器人应用方案和报告，进行评估。
六、教学资源1. 教材：选取权威教材，结合实际情况进行适当讲解。
2. 实验设备：提供工业机器人操作实验台，确保学生能够进行实践操作。
《工业机器人应用》教案
项目一
授课
方式
任务驱动、理实一体
授课
时间
第一周
课时
2
授课
教师
教学目标
传授课程内容知识，使用PPT讲解及视频播放，举例子来解释说，使学生容易掌握技术
内容分析
川崎机器人示教；川崎机器人编程演示；工业机器人交流伺服驱动控制系统硬件；机器人传感器
教学重点
掌握川崎机器人示教与编程演示
教学难点
掌握传奇机器人编程演示
6、布置作业：（5分钟）
课后纪要
授课教师：审阅签名：
提交时间：审阅日期
教学内容
组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律。
复习导入：观看机器人“足球赛”吸引学生的注意力，引入本课程以及本章节课程内容的学习。
教解：
一、学习任务分析
在老师的指导下，学会如何区分机器人品牌，理解机器人系统组成。
二、学情分析
3.机器人传感器
4.对视频及PPT深度化了解
布置实训任务：熟悉与掌握工业机器人示教与初识编程语言；工业机器人交流伺服驱动控制系统硬件
巡回指导：
指导学生进行按照要求完成实训任务；
指导学生进行直观检查及调试；
指导学生清理现场；
结束指导：
1.施工项目验收
检查、验收。
2.工作总结与评价
学生对工作成果的展示、评价，教师点评学生语言表达的规范性、评价学生的工作成果。
教学重点
掌握工业机器人的系统的组成
教学难点
掌握工业机器人的系统的组成
教学过程
1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）
2、复习导入：观看视频（5分钟）
3、教学内容与重点难点讲解：（45分钟）
工业机器人及应用教案
020601A1
M2
有健康的体魄，有良好的生活方式和行为习惯；
020601A2
020601A2
M3
能够承担一定的社会责任，尊重、关爱和帮助他人；
020601B1
020601B1
M4
具有一定的科学素养、人文涵养和艺术美能力；
020601B2
020601B2
M5
熟知机器人、工业机器人的基本概念；
020602C1/C2
020602C1/C2
M10
能熟练进行工业机器人的示教编程；
020602C1/C2
020602C1/C2
M11
能善用工业机器人完成典例作业；
020602C1/C2
020602C1/C2
M12
具有严谨作风，能够自觉执行标准操作程序，自觉执行安全操作规程；
020602D1
020602D1
工业机器人及应用教案
一、基本信息
课程名称
工业机器人技术
课程编码
课程性质
公共基础专业基础专业核心专业综合
公共选修专业选修
学时/学分
64/4
课程类型
理论理实一体实践
实践学时
32
上课地点
校内校外
周学时
4
教学场所
多媒体教室实训（验）室 一体化教室生产性实训基地其它( )
开课部门
二、课程目标
1．课程描述
本课程旨在引领学生初步掌握常用工业机器人的一般应用能力。经由介绍机器人的基础知识和工业机器人核心部件结构原理和安装维护，电气控制系统组成与功能等内容，并通过理实一体的教学，以熟练掌握典型工业机器人的机械装配和电气连接、编程方法，手动、示教编程技能。
工业机器人技术及应用(教案)4-初识工业机器人的作业示教课件.doc
示教合二为一。
机器人与外围周边设备的动作顺序在完整的工业机器人系统中，除机器人本身
外，还包括一些周边设备，如变位机、移动滑台、自动工具快换装置等。
工业机器人四巨头的机器人移动命令
在线示教因简单直观、易于掌握，是工业机器人目前普遍采用的编程方式。
4.3.2离线编程系统的软件架构
4.3.3离线编程的基本步骤
课前回顾
如何选择机器人坐标系和运动轴？
机器人点动与连续移动有何区别，分别适合在哪些场合运用？
学习目标
认知目标
掌握工业机器人示教的主要内容
熟悉机器人在线示教的特点与操作流程
熟悉机器人离线编程的特点与操作流程
掌握机器人示教-再现工作原理
能力目标
示教的重点。从运动方式上看，工业机器人具有点到点（PTP）运动和连续路径
（CP）运动2种形式。按运动路径种类区分，工业机器人具有直线和圆弧2种
动作类型。
示教时，直线轨迹示教2个程序点（直线起始点和直线结束点）；圆弧轨迹示教
3个程序点（圆弧起始点、圆弧中间点和圆弧结束点）。在具体操作过程中，通
常PTP示教各段运动轨迹端点，而CP运动由机器人控制系统的路径规划模块经
放，机器人就能在一定精度范围内按照程序展现所示教的动作和赋予的作业内容
程序是把机器人的作业内容用机器人语言加以描述的文件，用于保存示教操作中
产生的示教数据和机器人指令。
机器人完成作业所需的信息包括运动轨迹、作业条件和作业顺序。
4.1.1运动轨迹
运动轨迹是机器人为完成某一作业，工具中心点（TCP）所掠过的路径，是机器
4.2.1在线示教及特点
由操作人员手持示教器引导，控制机器人运动，记录机器人作业的程序点并插入
《工业机器人应用》教案
《工业机器人应用》教案《工业机器人应用》教案一、教学类型：授课二、教学内容：1、工业机器人概述及发展历程2、工业机器人的特点和分类3、工业机器人在不同领域的应用案例4、工业机器人的基本操作与编程三、教学目标：1、了解工业机器人的基本概念、发展历程和应用领域。
2、掌握工业机器人的特点和分类方法。
3、理解工业机器人在生产中的作用和优势。
4、掌握工业机器人的基本操作与编程方法。
四、教学重点：1、工业机器人的特点和分类方法。
2、工业机器人在不同领域的应用案例。
3、工业机器人的基本操作与编程方法。
五、教学方法：1、讲授法：通过讲解工业机器人的基本概念、发展历程和应用领域，使学生了解工业机器人的基本知识。
2、案例分析法：通过分析工业机器人在不同领域的应用案例，加深学生对工业机器人应用的理解。
3、实践操作法：通过实际操作和编程，让学生掌握工业机器人的基本操作与编程方法。
六、教学步骤：1、开场白：介绍工业机器人的基本概念、发展历程和应用领域。
2、讲解工业机器人的特点和分类方法，通过图片和视频展示不同类型的工业机器人。
3、分析工业机器人在不同领域的应用案例，包括汽车制造、电子制造、食品加工等领域。
4、介绍工业机器人的基本操作与编程方法，包括机器人坐标系、指令和编程技巧等。
5、通过实际操作和编程，让学生掌握工业机器人的基本操作与编程方法。
6、总结：回顾本课程的主要内容，强调工业机器人在生产中的应用和优势，以及未来发展的趋势和前景。
七、课后作业：1、编写一篇介绍工业机器人应用的文章，字数不少于500字。
2、进行一次小组讨论，分享对工业机器人未来的发展趋势和前景的看法。
工业机器人技术及应用 教案大纲
一、工业概述1. 教学目标（1）使学生了解工业的定义、分类和基本组成。
（2）让学生掌握工业的发展历程和应用领域。
（3）培养学生对工业的兴趣和认识。
2. 教学内容（1）工业的定义及分类。
（2）工业的基本组成：机械结构、控制系统、传感器、执行器等。
（3）工业的发展历程。
（4）工业的应用领域：制造业、交通运输、医疗保健等。
3. 教学方法（1）采用讲解、演示、讨论相结合的方式进行教学。
（2）利用图片、视频等素材，生动展示工业的实际应用场景。
（3）引导学生进行小组讨论，分享对工业的认识和看法。
4. 教学评估（1）课堂问答：检查学生对工业基本概念的理解。
（2）小组讨论：评估学生对工业应用领域的认识。
二、工业的机械结构1. 教学目标（1）使学生了解工业机械结构的主要组成部分。
（2）让学生掌握工业机械结构的设计原则。
（3）培养学生对工业机械结构的创新意识。
2. 教学内容（1）工业机械结构的主要组成部分：臂部、手部、腿部等。
（2）工业机械结构的设计原则：稳定性、灵活性、可靠性等。
（3）工业机械结构的创新案例。
3. 教学方法（1）采用讲解、演示、实践相结合的方式进行教学。
（2）利用模型、图纸等工具，直观展示工业的机械结构。
（3）引导学生进行实践操作，提高对机械结构的认识。
4. 教学评估（1）课堂问答：检查学生对工业机械结构组成部分的掌握。
（2）实践操作：评估学生对工业机械结构的实际操作能力。
三、工业的控制系统1. 教学目标（1）使学生了解工业控制系统的功能和作用。
（2）让学生掌握工业控制系统的组成和原理。
（3）培养学生对工业控制系统的应用能力。
2. 教学内容（1）工业控制系统的功能和作用：运动控制、姿态控制、路径规划等。
（2）工业控制系统的组成：硬件、软件、传感器等。
（3）工业控制系统的原理：PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
3. 教学方法（1）采用讲解、演示、实践相结合的方式进行教学。
（2）利用仿真软件，让学生亲身体验工业的控制过程。
工业机器人技术与应用课件：工业机器人的示教及编程语言
工业机器人的示教及编程语言
(4) 基于图形显示的软件系统、可进行机器人运动的图 形仿真。
(5) 轨迹规划和检查算法，如检查机器人关节角超限、 检测碰撞以及规划机器人在工作空间的运动轨迹等。
(6) 传感器的接口和仿真，以利用传感器的信息进行决 策和规划。
(7) 通信功能，以完成离线编程系统所生成的运动代码 到各种机器人控制柜的通信。
工业机器人的示教及编程语言
随着机器人应用的推广，机器人的示教和操作得到越来 越多的关注。本章将介绍机器人示教的类别和特性、机器人 编程语言的类别与特性、机器人遥操作，并结合典型案例介 绍机器人的示教与操作。
工业机器人的示教及编程语言
5.2 工业机器人的示教作业
1. 顺序控制的编程示教 在顺序控制的机器人中，所有的控制都是由机械的或电 气的顺序控制器实现的。按照我们的定义，这里没有程序设 计的要求。顺序控制的灵活性小，这是因为所有的工作过程 都已编好，或由机械挡块，或由其他确定的方法所控制。大 量的自动机都是在顺序控制下操作的。这种方法的主要优点 是成本低，易于操作和控制。
工业机器人的示教及编程语言
(1) 标量。标量与计算机语言中的实数一样，是浮点数， 它可以进行加、减、乘、除和指数五种运算，也可以进行三 角函数和自然对数的变换。AL中的标量可以表示时间 (TIME)、距离(DISTANCE)、角度(ANGLE)、力(FORCE)或 者它们的组合，并可以处理这些变量的量纲，即秒(sec)、英 寸(inch)、度(deg)、盎司(ounce)等。在AL中有几个事先定义 过的标量：
工业机器人的示教及编程语言
6. 效率 语言的效率取决于编程的容易性，即编程效率和语言适 应新硬件环境的能力(即可移植性)。随着计算机技术的不断 发展，处理速度越来越快，已能满足一般机器人控制的需要， 各种复杂的控制算法实用化已指日可待。
工业机器人基础与实用教程(PPT课件)4
图6-53
步骤2：在“仿真”功能选项卡里面点击“仿真录像”按钮，这是点击“播放”按钮，则 系统开始录制仿真动画视频。在这个过程可以“暂停”、“停止”、“重置”等操作，用户可 以根据需要调整仿真动画视频，最后视频录制完成点击“查看录像”则可以播放录制的视 频，最后点击“保存” ，则对工作站进行保存。如图6-54所示。
步骤1：在“仿真”功能选项卡里面点击“录制视图”按钮，系统会自动启动机器人进 行运动仿真，结束之后则会自动生成播放的“另存为”文件，选择“保存目录”命名“文件 名称”点击 “保存EXE”格式文件，即完成了保存“独立播放文件”。如图6-55所示。
图6-55
步骤2：在上步保存的目录中找到播放的文件，换、视图显示切换、播放快慢调节等 设置。如图6-56所示。
图6-54
二、制作独立播放文件
在RobotStudio软件还可把运动仿真制作成独立格式播放文件，即保存成“EXE”格 式的播放文件，所以当计算机没有安装播放器时也不影响该文件的播放。而且在播放 时可以用不同的视图或者不同显示模式下查看机器人的运动情况，也可以调整播放快 慢等播放设置。
如何将创建的运行仿真制作成独立的播放文件。以下是简单的操作步骤：
【任务实施】 一、将运动仿真录制成视频
现在社会交流时通过视频观看会更直观更切实，同样在实际操作中RobotStudio 软件可把机器人的运动仿真录制成视频，这样使机器人更生动形象地展现出工作状态。
以本单元任务4的四点轨迹程序为内容，那么如何将创建的运行仿真录制成视频。 以下是简单的操作步骤：
步骤1：在“文件”下拉菜单中选择“选项”，在弹出来的“选项”对话框里面选择“屏幕 录像机”，在右侧“屏幕录像机”选项可以进行录像的“参数设定”，然后点击“确定”完成 “屏幕录像机”的设置。（用户可设置存盘目录和视频格式）如图6-53所示。
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第四章初识工业机器人的作业示教4.1 工业机器人示教的主要内容4.1.1 运动轨迹4.1.2 作业条件4.1.3 作业顺序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4.2 工业机器人的简单试教学与再现4.2.1 在线示教及其特点4.2.2 在线示教的基本步骤其特点4.3 工业机器人的离线编程技术4.3.1 离线编程及其特点4.3.2 离线编程系统的软件架构4.3.3 离线编程的基本步骤课前回顾如何选择机器人坐标系和运动轴？机器人点动与连续移动有何区别，分别适合在哪些场合运用？学习目标认知目标掌握工业机器人示教的主要内容熟悉机器人在线示教的特点与操作流程熟悉机器人离线编程的特点与操作流程掌握机器人示教 - 再现工作原理能力目标能够进行工业机器人简单作业在线示教与再现能够进行工业机器人离线作业示教与再现导入案例机器人职业前景分析对于机器人企业来说，他们需要的高端人才，至少应熟悉编程语言和仿真设计，以及神经网络、模糊控制等常用控制算法，能达到指导员工的程度。
在此基础上，能依据实际情况自主研究算法。
此外，最好还能主导大型机电一体化设备的研发，具备一定的管理能力。
而其余调试，操作员工的要求相应递减。
跟据职能划分，大概可分为四个工种： 1. 工程师助手，主要责任是协助工程师绘制机械图样、电气图样、简单工装夹具设计、制作工艺卡片、指导工人按照装配图进行组装；2. 机器人生产线试产员与操作员；3. 机器人总装与调试者；4.高端维修或售后服务人员。
课堂认知4.1 工业机器人示教的主要内容目前，企业引入的以第一代工业机器人为主，其基本工作原理是“示教 - 再现”。
“示教”也称导引，即由操作者直接或间接导引机器人，一步步按实际作业要求告知机器人应该完成的动作和作业的具体内容，机器人在导引过程中以程序的形式将其记忆下来，并存储在机器人控制装置内；“再现”则是通过存储内容的回放，机器人就能在一定精度范围内按照程序展现所示教的动作和赋予的作业内容程序是把机器人的作业内容用机器人语言加以描述的文件，用于保存示教操作中产生的示教数据和机器人指令。
机器人完成作业所需的信息包括运动轨迹、作业条件和作业顺序。
4.1.1 运动轨迹运动轨迹是机器人为完成某一作业，工具中心点（ TCP ）所掠过的路径，是机器示教的重点。
从运动方式上看，工业机器人具有点到点（ PTP ）运动和连续路径（ CP ）运动2 种形式。
按运动路径种类区分，工业机器人具有直线和圆弧 2 种动作类型。
示教时，直线轨迹示教 2 个程序点（直线起始点和直线结束点）；圆弧轨迹示教3 个程序点（圆弧起始点、圆弧中间点和圆弧结束点）。
在具体操作过程中，通常 PTP 示教各段运动轨迹端点，而 CP 运动由机器人控制系统的路径规划模块经插补运算产生。
机器人运动轨迹机器人运动轨迹的示教主要是确认程序点的属性。
每个程序点主要包含：位置坐标:描述机器人 TCP 的 6 个自由度（ 3 个平动自由度和 3 个转动自由度）。
插补方式:机器人再现时，从前一程序点移动到当前程序点的动作类型。
再现速度:机器人再现时，从前一程序点移动到当前程序点的速度。
空走点:指从当前程序点移动到下一程序点的整个过程不需要实施作业，用于示教除作业开始点和作业中间点之外的程序点。
作业点:指从当前程序点移动到下一程序点的整个过程需要实施作业，用于作业开始点和作业中间点。
空走点和作业点决定从当前程序点移动到下一程序点是否实施作业。
提示作业区间的再现速度一般按作业参数中指定的速度移动，而空走区间的移动速度则按移动命令中指定的速度移动；登录程序点时，程序点属性值也将一同被登录。
工业机器人常见插补方式插补方式动作描述动作图示关节插补机器人在未规定采取何种轨迹移动时，默认采用关节插补。
出于安全考虑，通常在程序点 1 用关节插补示教。
直线插补机器人从前一程序点到当前程序点运行一段直线，即直线轨迹仅示教 1 个程序点（直线结束点）即可。
直线插补主要用于直线轨迹的作业示教。
圆弧插补机器人沿着用圆弧插补示教的 3 个程序点执行圆弧轨迹移动。
圆弧插补主要用于圆弧轨迹的作业示教。
起点4.1.2 作业条件工业机器人作业条件的登录方法，有 3 种形式：使用作业条件文件输入作业条件的文件称为作业条件文件。
使用这些文件，可使作业命令的应用更简便。
在作业命令的附加项中直接设定首先需要了解机器人指令的语言形式，或程序编辑画面的构成要素。
程序语句一般由行标号、命令及附加项几部分组成。
8: J P[1] 100% FINE 0008 MOVJ VJ = 80.00① ②③①② ③(a) FANUC 机器人(b) YASKAWA 机器人程序语句的主要构成要素手动设定在某些应用场合下，有关作业参数的设定需要手动进行。
4.1.3 作业顺序作业顺序不仅可保证产品质量，而且可提高效率。
作业顺序的设置主要涉及：作业对象的工艺顺序在某些简单作业场合，作业顺序的设定同机器人运动轨迹的示教合二为一。
机器人与外围周边设备的动作顺序在完整的工业机器人系统中，除机器人本身外，还包括一些周边设备，如变位机、移动滑台、自动工具快换装置等。
4.2.1 在线示教及特点由操作人员手持示教器引导，控制机器人运动，记录机器人作业的程序点并插入所需的机器人命令来完成程序的编制。
典型的示教过程是依靠操作者观察机器人及其末端夹持工具相对于作业对象的位姿，通过对示教器的操作，反复调整程序点处机器人的作业位姿、运动参数和工艺条件，再转入下一程序点的示教。
工业机器人的在线示教早期机器人作业编程系统中，亦有一种人工牵引示教（也称直接示教或手把手示教）。
即由操作人员牵引装有力 - 力矩传感器的机器人末端执行器对工件实施作业，机器人实时记录整个示教轨迹与工艺参数，然后根据这些在线参数就能准确再现整个作业过程。
在线示教作业任务编制共同特点：1 ）利用机器人有较高的重复定位精度优点，降低了系统误差对机器人运动绝对精度的影响。
2 ）要求操作者有专业知识和熟练的操作技能，近距离示教操作，有一定的危险性，安全性较差。
3 ）示教过程繁琐、费时，需要根据作业任务反复调整末端执行器的位姿，占用了大量时间，时效性较差。
4 ）机器人在线示教精度完全靠操作者的经验目测决定，对于复杂运动轨迹难以取得令人满意的示教效果。
5 ）机器人示教时关闭与外围设备联系功能。
对需要根据外部信息进行实时决策的应用就显得无能为力。
6 ）在柔性制造系统中，这种编程方式无法与 CAD 数据库相连接。
4.2.2 在线示教的基本步骤通过在线示教方式为机器人输入从工件 A 点到 B 点的加工程序。
机器人运动轨迹▲为提高工作效率，通常将程序点 6 和程序点 1 设在同一位置。
程序点说明程序点说明程序点说明程序点 1 机器人原点程序点 3 作业开始点程序点 5 作业规避点程序点 2 作业临近点程序点 4 作业结束点程序点 6 机器人原点(1) 示教前的准备 (2) 新建作业程序1 ）工件表面清理。
作业程序是用机器人语言描述2 ）工件装夹。
机器人工作单元的作业内容，主要3 ）安全确认。
用于登录示教数据和机器人指令。
4 ）机器人原点确认在线示教基本流程(3) 程序点的登录程序点示教方法程序点 1 （机器人原点）•按第 3 章手动操纵机器人要领移动机器人到原点。
•将程序点属性设定为“空走点”，插补方式选“ PTP ”。
•确认保存程序点 1 为机器人原点。
(4) 设定作业条件①在作业开始命令中设定焊接开始规范及焊接开始动作次序；②在焊接结束命令中设定焊接结束规范及焊接结束动作次序；③手动调节保护气体流量。
(5) 检查试运行跟踪的主要目的是检查示教生成的动作以及末端工具指向位置是否已登录。
确认机器人附近无人后，按以下顺序执行作业程序的测试运转：1 ）打开要测试的程序文件。
2 ）移动光标至期望跟踪程序点所在命令行。
3 ）持续按住示教器上的有关【跟踪功能键】，实现机器人的单步或连续运转。
提示当机器人 TCP 当前位置与光标所在行不一致时，按下【跟踪功能键】，机器人将从当前位置移动到光标所在程序点位置；而当机器人TCP 当前位置与光标所在行一致时，机器人将从当前位置移动到下一临近示教点位置。
执行检查运行时，不执行起弧、喷涂等作业命令，只执行空再现。
利用跟踪操作可快速实现程序点的变更、增加和删除。
(6) 再现施焊工业机器人程序的启动可用两种方法：手动启动:使用示教器上的【启动按钮】来启动程序的方式。
适合作业任务及测试阶段。
自动启动:利用外部设备输入信号来启动程序的方式。
在实际生产中经常用到。
在确认机器人的运行范围内没有其他人员或障碍物后，接通保护气体，采用手动启动方式实现自动焊接作业。
1 ）打开要再现的作业程序，并移动光标到程序开头。
2 ）切换【模式旋钮】至“再现 / 自动”状态。
3 ）按示教器上的【伺服 ON 按钮】，接通伺服电源。
4 ）按【启动按钮】，机器人开始运行。
提示执行程序时，光标跟随再现过程移动，程序内容自动滚动显示。
4.3.1 离线编程及其特点离线编程是利用计算机图形学的成果，建立起机器人及其工作环境的几何模型，通过对图形的控制和操作，使用机器人编程语言描述机器人作业任务，然后对编程的结果进行三维图形动画仿真，离线计算、规划和调试机器人程序的正确性，并生成机器人控制器可执行的代码，最后通过通讯接口发送至机器人控制器。
机器人的离线编程基于虚拟现实技术的机器人作业编程已成为机器人学中的新兴研究方向，它将虚拟现实作为高端的人机接口，允许用户通过声、像、力以及图形等多种交互设备实时地与虚拟环境交互。
机器人的虚拟示教4.3.2 离线编程系统的软件构架典型的机器人离线编程系统的软件架构，主要由建模模块、布局模块、编程模块、仿真模块、程序生成及通讯模块组成。
典型机器人离线编程系统的软件架构建模模块:这是离线编程系统的基础，为机器人和工件的编程与仿真提供可视的三维几何造型。
布局模块:按机器人实际工作单元的安装格局在仿真环境下进行整个机器人系统模型的空间布局。
编程模块:包括运动学计算、轨迹规划等，前者是控制机器人运动的依据；后者用来生成机器人关节空间或直角空间里的轨迹。
仿真模块:用来检验编制的机器人程序是否正确、可靠，一般具有碰撞检查功能。
程序生成:把仿真系统所生成的运动程序转换成被加载机器人控制器可以接受的代码指令，以命令真实机器人工作。
接口通讯:离线编程系统的重要部分分为用户接口和通讯接口：前者设计成交互式，可利用鼠标操作机器人的运动；后者负责连接离线编程系统与机器人控制器。
提示在离线编程软件中，机器人和设备模型均为三维显示，可直观设置、观察机器人的位置、动作与干涉情况。
在实际购买机器人设备之前，通过预先分析机器人工作站的配置情况，可使选型更加准确。