【配套K12】工业机器人技术及应用(教案)1
工业机器人技术及应用教学计划
工业机器人技术及应用教学计划离线示教的区别和优缺点。
工业机器人的作业示教掌握工业机器人示教的主要内容和方法，能够进行简单示教和再现操作。
了解搬运机器人的应用领域和操作方法，掌握其特点和优缺点。
了解码垛机器人的应用领域和操作方法，掌握其特点和优缺点。
了解焊接机器人的应用领域和操作方法，掌握其特点和优缺点。
了解涂装机器人的应用领域和操作方法，掌握其特点和优缺点。
了解装配机器人的应用领域和操作方法，掌握其特点和优缺点。
本课程旨在让学生了解机器人的定义、分类和发展，掌握工业机器人的基本组成、技术参数和运动控制原理。
学生需要了解机器人的末端操作器和机械系统，掌握工业机器人的驱动和传动方式。
此外，学生需要了解工业机器人的操作规程和安全注意事项，掌握工业机器人的作业示教和应用，包括搬运、码垛、焊接、涂装和装配等方面。
通过本课程的研究，学生将能够对机器人的应用有更深入的了解，并能够进行简单的示教和再现操作。
工业机器人的简单示教与再现是其重要特点之一，同时在线示教也是其基本步骤之一。
在了解搬运机器人的分类及特点、系统组成、操作应用方面，需要注意搬运机器人的周围设备与工位布局。
作业示教也是搬运机器人操作中的一个重要环节。
此外，码垛机器人也有其独特的分类及特点，需要了解其系统组成、操作应用、作业示教以及周围设备与工位布局。
在使用工业机器人示教器时，需要掌握其主要内容。
焊接机器人和涂装机器人也有各自的分类及特点，需要了解其系统组成、操作应用、作业示教以及周围设备与工位布局。
最后，装配机器人也是需要了解其分类及特点、系统组成、操作应用、作业示教以及周围设备与工位布局。
《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。
工业机器人技术及应用 教案大纲
工业技术及应用教案大纲第一章：工业概述1.1 工业的定义和发展历程1.2 工业的分类和主要技术参数1.3 工业的应用领域和优势1.4 工业的发展趋势第二章：工业的机械结构2.1 工业的机械结构组成2.2 工业的关节和驱动方式2.3 工业的自由度和运动学2.4 工业的机械设计原则第三章：工业的控制系统3.1 工业的控制系统的组成和功能3.2 工业的控制算法和编程语言3.3 工业的传感器和执行器3.4 工业的控制系统的设计和优化第四章：工业的编程与操作4.1 工业的编程环境和接口4.2 工业的基本编程指令和功能4.3 工业的操作界面和操作方式4.4 工业的操作注意事项和安全防护第五章：工业的应用案例解析5.1 工业在汽车制造中的应用5.2 工业在电子制造中的应用5.3 工业在食品加工中的应用5.4 工业在物流搬运中的应用第六章：工业的维护保养6.1 工业的维护保养的意义和目的6.2 工业的日常维护保养内容6.3 工业的定期维护保养项目和周期6.4 工业的维护保养工具和设备第七章：工业的故障诊断与维修7.1 工业的故障类型和诊断方法7.2 工业的故障原因分析和预防措施7.3 工业的维修流程和注意事项7.4 工业的维修技术和常用零部件更换第八章：工业的视觉系统8.1 工业的视觉系统概述和作用8.2 工业的视觉传感器和图像处理技术8.3 工业的视觉系统应用案例解析8.4 工业的视觉系统的设计和优化第九章：工业的协作技术9.1 工业的协作技术概述和分类9.2 工业的安全协作策略和协议9.3 工业的协作硬件和软件技术9.4 工业的协作应用案例解析和发展趋势第十章：工业的未来发展10.1 工业的技术发展趋势10.2 工业的市场规模和行业竞争格局10.3 工业在智能制造和工业4.0中的作用10.4 工业的挑战和发展前景重点和难点解析重点环节一：工业的分类和主要技术参数解析：工业的分类和主要技术参数是理解其基本特性和应用场景的基础。
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。
工业机器人及应用教案
第二节 工业机器人总体设计中技术方案的制定
一、确定基本技术参数
额定载荷；工作范围；运动速度；分辨率位姿准确度、重复性等。
二、 选择机器人操作计的机械结构类型 三、确定工业机器人手臂的配置形式 四、机器人控制方式的选择和控制系统设计
一、
第三节工业机器人驱动方式的选择和传动系统设计 工业机器人驱动方式的选择
1. 分析和确定机器人系统的方案阶段；2.详细设计阶段传动比计算；
二、总体设计中技术方案的制定
三、驱动方式的选择和传动方案设计
工业机器人视频录像
课堂小结 作业、思考 课后小结
1
山东建筑大学备Hale Waihona Puke 纸附章 工业机器人的总体设计
机器人工程（设计）是一门跨学科得综合性技术，它涉及到力学、机构学、 机械设计、气动液压技术、传感技术、计算机和自动控制技术等学科领域。
第四节 工业机器人实例
由工业机器人及其外围设备构成的一个机器人系统可成为一个独立的工作 单元，也可是整个生产系统中的一个组成部分。
随着科技发展，设计机器人的总趋势是增加操作机的自由度以提高机器人的 通用性和灵活性；
采用先进的控制和驱动系统，改进机器人操作机的结构，以降低机器人的自 重，提高位置和运动精度。
iG= HR
n=G nR
ZR ZG
3. 谐波传动特点
(1) 传动比大，单级为 50—300，双级可达 2x106。
(2)传动平稳，承载能力高，传递单位扭矩的体积和重量小。在相同的工
作条件下，体积可减小 20 一 50％。
3
(3)齿面磨损小而均匀，传动效率高。当结构合理，润滑良好时，对 i =100 的传动，效率可达 0.85。 (4)传动精度高。在制造精度相同的情况下，谐波传动的精度可比普通齿 轮传动高一级。若齿面经过很好的研磨，则谐波齿轮传动的传动精度要 比普通齿轮传动高 4 倍。 (5)回差小。精密谐波传动的回差一般可小于 3’，甚至可以实现无回差 传动。 (6)可以通过密封壁传递运动。这是其他传动机构难实现的。 (7)谐波传动不能获得中间输出，并且杯式柔轮刚度较低。 (二) 钢带传动装 4、谐波齿轮减速器的规格、型式和在机器人中的应用 1）带杯形柔轮的谐波传动。 2）带环形柔轮的外啮合复波式谐波传动 3）带环形柔轮的谐波减速传动
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）
工业机器人技术及应用(教案)2-工业机器人的机械结构和运动控制
第二章工业机器人的机械结构和运动控制章节目录２.1 工业机器人的系统组成2。
１。
1 操作机2。
１.２控制器2.1．３示教器2.2工业机器人的技术指标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2．3 工业机器人的运动控制2.3.1 机器人运动学问题２.3.2机器人的点位运动…２。
3．3机器人的位置控制课前回顾何为工业机器人?工业机器人具有几个显著特点，分别是什么?工业机器人的常见分类有哪些，简述其行业应用。
学习目标认知目标＊熟悉工业机器人的常见技术指标*掌握工业机器人的机构组成及各部分的功能＊了解工业机器人的运动控制能力目标*能够正确识别工业机器人的基本组成*能够正确判别工业机器人的点位运动和连续路径运动导入案例国产机器人竞争力缺失关键技术是瓶颈众所周知,中国机器人产业由于先天因素,在单体与核心零部件仍然落后于日、美、韩等发达国家。
虽然中国机器人产业经过30 年的发展，形成了较为完善的产业基础,但与发达国家相比，仍存在较大差距,产业基础依然薄弱，关键零部件严重依赖进口。
整个机器人产业链主要分为上游核心零部件(主要是机器人三大核心零部件——伺服电机、减速器和控制系统，相当于机器人的“大脑"）、中游机器人本体(机器人的“身体")和下游系统集成商（国内95% 的企业都集中在这个环节上）三个层面.课堂认知2.1 工业机器人的系统组成第一代工业机器人主要由以下几部分组成: 操作机、控制器和示教器。
对于第二代及第三代工业机器人还包括感知系统和分析决策系统,它们分别由传感器及软件实现。
工业机器人系统组成２.1.1 操作机操作机(或称机器人本体)是工业机器人的机械主体,是用来完成各种作业的执行机构。
它主要由机械臂、驱动装置、传动单元及内部传感器等部分组成。
关节型机器人操作机基本构造机器人操作机最后一个轴的机械接口通常为一连接法兰,可接装不同的机械操作装置，如夹紧爪、吸盘、焊枪等．(1) 机械臂关节型工业机器人的机械臂是由关节连在一起的许多机械连杆的集合体。
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手动操纵工业机器人
工业机器人技术及应用教案手动操纵工业机器人工业机器人技术及应用教案一、引言工业机器人技术是现代制造业中的重要组成部分，它的应用范围广泛，可以替代人工，提高生产效率和质量。
本教案旨在介绍工业机器人技术的基本原理和应用，并通过手动操纵工业机器人的实践操作来提高学生对工业机器人技术的理解和应用能力。
二、教学目标1.了解工业机器人的基本概念和分类。
2.掌握工业机器人的基本运动模式和轨迹规划。
3.熟悉常见的工业机器人应用领域。
4.通过手动操纵工业机器人，学习机器人的控制方法和操作技巧。
5.培养学生的团队合作、问题解决与创新能力。
三、教学内容1.工业机器人的基本概念和分类1.1 工业机器人的定义和发展历程1.2 工业机器人的分类及特点1.3 工业机器人的组成和工作原理2.工业机器人的基本运动模式和轨迹规划2.1 工业机器人的基本运动模式：直线运动、旋转运动、插补运动2.2 工业机器人的轨迹规划方法：点到点运动、连续路径规划、样条插补3.工业机器人的应用领域3.1 汽车制造业中的工业机器人应用3.2 电子制造业中的工业机器人应用3.3 食品加工业中的工业机器人应用3.4 其他工业领域中的工业机器人应用案例介绍4.手动操纵工业机器人实践操作4.1 工业机器人的控制方法和软件介绍4.2 工业机器人的基本操作技巧：启动、停止、速度调节等4.3 使用工业机器人完成简单任务：拾取、搬运、放置等五、教学方法1.理论教学与实践相结合：通过课堂讲授及实验操作，加深学生对工业机器人技术的理解和掌握。
2.小组合作学习：学生分成小组，共同研究工业机器人技术及其应用，并合作完成实践任务。
3.案例分析：通过分析真实的工业机器人应用案例，探讨机器人技术在不同领域的应用和发展趋势。
4.讨论与展示：鼓励学生参与讨论，分享实践中的问题与解决方法，提升学生的问题解决和创新能力。
六、教学评估1.课堂练习：通过课堂小测验和问题回答，检查学生对工业机器人技术的掌握情况。
《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、教学目标：1.了解工业机器人的定义、分类和应用领域；2.学习工业机器人的工作原理和基本结构；3.掌握工业机器人的编程方法和安全操作规程；4.能够设计和实施基本的工业机器人应用方案。
二、教学内容：第一节工业机器人概述1.工业机器人的定义和分类；2.工业机器人的应用领域和优势。
第二节工业机器人的工作原理和基本结构1.工业机器人的基本组成部分；2.工业机器人的运动学和动力学原理。
第三节工业机器人的编程方法1.编程语言的选择和使用；2.工业机器人的离线编程和在线编程。
第四节工业机器人的操作规程和安全要求1.工业机器人的安全操作规程；2.工业机器人的安全防护措施。
第五节工业机器人的应用案例1.汽车行业中的工业机器人应用；2.电子制造业中的工业机器人应用。
第六节工业机器人应用方案设计与实施1.工业机器人应用方案设计的基本步骤；2.工业机器人应用方案实施的注意事项。
三、教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，简明扼要地介绍工业机器人的概念、分类和应用领域；2.实例法：通过实际的工业机器人案例，引导学生了解工业机器人的工作原理和基本结构；3.实践法：通过实际操作工业机器人，学生能够实践工业机器人的编程方法和安全操作规程；4.小组讨论法：组织学生进行小组讨论，针对不同领域的工业机器人应用案例进行分析和讨论；5.课堂演讲法：要求学生设计并进行工业机器人应用方案的演讲，加深对工业机器人应用的理解。
四、教学评价：1.学生参与度评价：观察学生在课堂上的积极参与程度，是否主动提问、回答问题；2.课堂测试评价：通过课堂测试，考察学生对工业机器人相关知识的掌握情况；3.实践操作评价：对学生进行实际工业机器人操作的评估，考察学生的编程能力和操作规程的掌握情况；4.课堂演讲评价：对学生的工业机器人应用方案演讲进行评价，考察学生对工业机器人应用的理解和设计能力。
五、教学资源准备：1.工业机器人的相关资料和案例；2.计算机和工业机器人编程软件；3.操作工业机器人的实际设备和安全防护设施。
《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。
工业机器人技术及应用(教案)2-工业机器人的机械结构和运动控制
工业机器人技术及应用(教案)2-工业机器人的机械结构和运动控制一、机器人的机械结构1. 机器人的基本构造•机器人的基本构造包括：臂部、手部和控制系统•臂部是机器人的主体，由一系列连接的杆件和关节构成，可用于控制机器人的姿态和位置•手部包含各种工具和夹具，可以用于各种生产和制造任务•控制系统包括计算机、传感器和执行器，用于控制机器人的运动和操作任务2. 关节类型•机器人的关节可分为旋转关节和平移关节•旋转关节可以使机器人沿着轴旋转，常用于拾取和放置物品的任务•平移关节可以使机器人沿着轴移动，常用于加工任务3. 机械臂•机械臂是机器人的核心部分，通常由6个旋转关节组成•机械臂的材料通常是铝合金或碳纤维，以保证强度和轻量化•机械臂的末端装有工具或夹具，以进行各种操作任务二、机器人的运动控制1. 运动规划•运动规划是制造机器人进行操作任务的一个重要部分•运动规划可以精确计算机器人的轨迹和姿态，以达到完成任务的目的•运动规划分为离线运动规划和在线运动规划2. 控制系统•控制系统是用于控制机器人运动的核心部分•控制系统包括控制器、传感器和执行器•控制器负责计算机器人的位置和姿态，并控制执行器完成任务•传感器用于检测机器人周围环境的变化•执行器通常使用电机或液压驱动系统，以驱动机械臂进行运动和操作任务3. 轨迹控制•轨迹控制是控制机器人运动的一个重要部分•轨迹控制可以实现精确控制机械臂的速度、加速度和位置•轨迹控制可以通过控制硬件和软件实现三、工业机器人的应用1. 应用领域•工业机器人广泛应用于自动化生产线、汽车制造、电子产品制造等领域•工业机器人可以减少劳动力成本，提高生产效率，降低事故率•工业机器人的应用范围不断扩大，也在人类生产中扮演越来越重要的角色2. 应用案例•工业机器人在汽车制造中的应用，可以实现大规模生产，提高生产效率•工业机器人在电子产品制造中的应用，可以提高制造质量、提高生产效率，并减少原料浪费•工业机器人也在生物医药和军事领域得到应用，如手术机器人和无人机等四、小结本文较为详细地介绍了工业机器人的机械结构和运动控制，以及应用领域和案例。
工业机器人技术及应用教学计划
工业机器人技术及应用教学计划课程教学计划安排表课程内容与学时分配序号单元主要内容学时1 工业机器人概述机器人定义、分类 1机器人应用和发展 1工机器人的基本组成及技术参数 12 工业机器人的机械结构和运动控制机器人末端操作器1机器人手腕机器人手臂 1机器人机座及行走机构 1工业机器人的驱动与传动 1机器人机械系统 13 工业机器人的操作工业机器人运动轴与坐标系 2认识和使用示教器 2工业机器人安全操作规程 14 工业机器人的作业示教工业机器人示教的主要内容 1工业机器人简单示教与再现 25 工业机器人应搬运机器人及其操作应用 4码垛机器人及其操作应用 4焊接机器人及其操作应用 4涂装机器人及其操作应用 4装配机器人及其操作应用 4学时合计36 （二）课程具体内容与教学要求表单元工作任务教学要求工业机器人概述机器人定义、分类了解机器人发展史、各国对机器人的定义，掌握机器人的结构。
机器人应用和发展掌握机器人的主要技术参数和了解机器人分类标准工机器人的基本组成及技术参数理解工业机器人的参考坐标系，了解机器人应用的现状与未来工业机器人的机械结构和运动控制机器人末端操作器了解手部的特点、构成，掌握手部的设计要求和分类。
了解手部结构的典型结构和应用实例机器人手腕掌握手腕的自由度、设计要求，了解典型结构的工作原机器人手臂掌握臂部设计的基本要求、运动形式，理解机械臂典型结构和控制原理机器人机座及行走机构掌握机器人机身三个自由度的组合运动形式、典型结构的构成及工作原理、行走机构的构成工业机器人的驱动与传动了解驱动装置的分类、掌握对驱动装置的要求，了解直线、旋转驱动机构，掌握直线驱动和旋转驱动的选用和制动、工业机器人的传动，灵活运用驱动传动机器人机械系统了解机器人机械系统的组成；了解机器人机械系统各部分的原理及作用；掌握机器人单轴运动的方法。
工业机器人的操作工业机器人运动轴与坐标系了解机器人运动轴的名称了解机器人坐标系的种类。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工业机器人技术及应用(教案)1
第一章绪论
什么是工业机器人为何发展工业机器人工业机器人发展概况工业机器人的诞生工业机器人的发展工业机器人的分类及应用工业机器人的分类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
20XX 年，富士康 CEO 郭台铭表示,希望到 20XX 年底装配 30 万台机器人，到 20XX 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
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。
中国: 一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或者生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
ISO一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具来完成各种作业。
广义地说：工业机器人是一种在计算机控制下的可编程的自动机器。
它具有四个基本特征：①特定的机械机构
②通用性
③不同程度的智能④独立性
为何发展机器人
让机器人替人类干那些人不愿干、干不了、干不好的工作。
ABB 给出十大投资机器人的理：第一，降低运营成本；第二，提升产品质量与一致性；第三，改善员工的工作环境；第四，扩大产能；第五，增强生产的柔
1
性；第六，减少原料浪费，提高成品率；第七，满足安全法规，改善生产安全条件；第八，减少人员流动，缓解招聘技术工人的压力；第九，降低投资成本，提高生产效率；最后一点，节约宝贵的生产空间。
第一年第二年第三年第四年第五年 0 5
10 15 20 使用机器人与普工的年均成本比较
25
万元
工业机器人发展概况工业机器人的诞生
1959 年，美国造出了世界上第一台工业机器人Unimate ，可实现回转、伸缩、俯仰等动作。
Unimate
工业机器人发展概况
工业机器人发展现状和趋势
20XX年， YASKAWA 推出可代替人完成组装或搬运机器人 MOTOMAN-DA20 和 MOTOMAN-IA20 。
2
MOTOMAN-IA20
YASKAWA 机器人
20XX 年意大利柯马推出 SMART5 PAL 机器人，可实现装载 / 卸载、多产品拾取、堆垛等。
MOTOMAN-DA20
SMART5 PAL
3
KUKA 公司推出 KR 5 arc HW ，其机械臂和机械手上有一
个 50 mm 宽的通孔，可以保护机械臂上的整套保护气体软管的敷设。
KR 5 arc HW
FANUC 推出的 Robot M-3iA 装配机器人采用四轴或六轴模式，具有独特的平行连接结构，具备轻巧便携的特点，承重范围可达 6 kg 。
Robot M-3iA
国际工业机器人技术日趋成熟，基本沿着两个路径在发展：一是模仿人的手臂，实现多维运动，典型应用为点焊、弧焊机器人；二是模仿人的下肢运动，实现物料输送、传递等搬运功能，如搬运机器人。
4
机器人研发水平最高的是日本、美国与欧洲，他们在发展工业机器人方面各有千秋：
日本模式: 各司其职，分层面完成交钥匙工程。
欧洲模式: 一揽子交钥匙工程。
美国模式: 采购与成套设计相结合。
国产机器人与进口机器人尚存一定差距，具体现状如下：第一，低端技术水平有待改善。
第二，产业链条亟待充实与规范。
工业机器人的分类及应用工业机器人的分类
关于工业机器人分类，国际上没有制定统一的标准，可按负载重量、控制方式、自度、结构、应用领域等划分。
1 、按机器人的技术等级划分
示教再现机器人第一代工业机器人能够按照人类预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业，示教可操作员手把手进行或通过示教器完成。
手把手示教
示教器示教
感知机器人第二代工业机器人程具有环境感知装置，能在一定度上适
5
第一章绪论
什么是工业机器人为何发展工业机器人工业机器人发展概况工业机器人的诞生工业机器人的发展工业机器人的分类及应用工业机器人的分类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
20XX 年，富士康 CEO 郭台铭表示,希望到 20XX 年底装配 30 万台机器人，到 20XX 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
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。
中国: 一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或者生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、
动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
ISO一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具来完成各种作业。
广义地说：工业机器人是一种在计算机控制下的可编程的自动机器。
它具有四个基本特征：①特定的机械机构
②通用性
③不同程度的智能④独立性
为何发展机器人
让机器人替人类干那些人不愿干、干不了、干不好的工作。
ABB 给出十大投资机器人的理：第一，降低运营成本；第二，提升产品质量与一致性；第三，改善员工的工作环境；第四，扩大产能；第五，增强生产的柔
1
性；第六，减少原料浪费，提高成品率；第七，满足安全法规，改善生产安全条件；第八，减少人员流动，缓解招聘技术工人的压力；第九，降低投资成本，提高生产效率；最后一点，节约宝贵的生产空间。
第一年第二年第三年第四年第五年 0 5
10 15 20 使用机器人与普工的年均成本比较
25
万元
工业机器人发展概况工业机器人的诞生
1959 年，美国造出了世界上第一台工业机器人Unimate ，可实现回转、伸缩、俯仰等动作。
Unimate
工业机器人发展概况
工业机器人发展现状和趋势
20XX年， YASKAWA 推出可代替人完成组装或搬运机器人 MOTOMAN-DA20 和 MOTOMAN-IA20 。
2
MOTOMAN-IA20
YASKAWA 机器人
20XX 年意大利柯马推出 SMART5 PAL 机器人，可实现装载 / 卸载、多产品拾取、堆垛等。
MOTOMAN-DA20
SMART5 PAL
3
KUKA 公司推出 KR 5 arc HW ，其机械臂和机械手上有一
个 50 mm 宽的通孔，可以保护机械臂上的整套保护气体软管的敷设。
KR 5 arc HW
FANUC 推出的 Robot M-3iA 装配机器人采用四轴或六
轴模式，具有独特的平行连接结构，具备轻巧便携的特点，承重范围可达 6 kg 。
Robot M-3iA
国际工业机器人技术日趋成熟，基本沿着两个路径在发展：一是模仿人的手臂，实现多维运动，典型应用为点焊、弧焊机器人；二是模仿人的下肢运动，实现物料输送、传递等搬运功能，如搬运机器人。
4
机器人研发水平最高的是日本、美国与欧洲，他们在发展工业机器人方面各有千秋：
日本模式: 各司其职，分层面完成交钥匙工程。
欧洲模式: 一揽子交钥匙工程。
美国模式: 采购与成套设计相结合。
国产机器人与进口机器人尚存一定差距，具体现状如下：第一，低端技术水平有待改善。
第二，产业链条亟待充实与规范。
工业机器人的分类及应用工业机器人的分类
关于工业机器人分类，国际上没有制定统一的标准，可按负载重量、控制方式、自度、结构、应用领域等划分。
1 、按机器人的技术等级划分
示教再现机器人第一代工业机器人能够按照人类预先示教的轨迹、行为、顺序和速度重复作业，示教可操作员手
把手进行或通过示教器完成。
手把手示教
示教器示教
感知机器人第二代工业机器人程具有环境感知装置，能在一定度上适
5。