工业机器人技术及应用(教案)5-搬运机器人及其操作应用
工业机器人技术在物料搬运任务中的应用教程
工业机器人技术在物料搬运任务中的应用教程工业机器人技术是近年来快速发展的领域，其在物料搬运任务中应用广泛。
工业机器人在生产线上准确、高效地搬运物料是提高生产效率、降低劳动强度的重要手段。
本文将介绍工业机器人技术在物料搬运任务中的应用步骤和注意事项。
一、任务准备在进行物料搬运任务前，首先需要对任务进行准备。
首先，确定所需的物料搬运任务的种类和数量。
不同的物料可能需要不同类型的机器人进行搬运，因此在选择机器人之前需要明确任务需求。
其次，确定物料的重量和尺寸，以便选择适合的机器人。
最后，设计好任务流程和路径，包括物料的起点、终点以及搬运路径，确保任务的顺利完成。
二、机器人选择根据任务需求，选择适合的机器人进行物料搬运。
在机器人选择时，需要考虑以下几个因素：首先，要根据物料的重量和尺寸选择机器人的承重能力和工作空间大小。
其次，要考虑机器人的灵活性和精准度，以满足不同物料搬运任务的需求。
最后，要考虑机器人的稳定性和可靠性，确保在长时间运行中不会出现故障。
三、程序编写在机器人选择完成后，需要编写搬运任务的程序。
程序的编写主要包括以下几个步骤：首先，确定机器人的起点和终点，确定物料的位置和姿态。
其次，通过编程语言将起点和终点的坐标输入到机器人控制系统中，实现机器人的自动导航。
最后，根据物料的形状和搬运路径，编写机器人的动作命令，确保机器人按照预定路径和动作完成物料搬运任务。
四、安全措施在进行物料搬运任务时，需要注意安全措施的落实。
首先，要确保机器人在搬运物料过程中不会与人员或其他设备发生碰撞，可以通过安装传感器或设置安全区域来实现。
其次，要确保机器人的搬运动作稳定，防止物料掉落或损坏。
最后，要定期对机器人进行维护和保养，确保其正常运行和安全性能。
五、监测和调整在物料搬运任务进行过程中，需要对机器人的运行状态进行监测和调整。
通过监测机器人的运行数据和传感器反馈信息，可以及时发现并解决机器人运行过程中的问题。
如果机器人的工作效果不理想，可以根据实际情况对程序进行调整，以提高物料搬运的效率和准确度。
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。
工业机器人技术及应用搬运机器人及其操作应用
维护与培训
搬运机器人需要专业人员 进行维护和培训，以确保 其正常运行。
04 案例分析
案例一：搬运机器人在汽车制造行业的应用
总结词
提高生产效率，降低人工成本
详细描述
在汽车制造行业中，搬运机器人被广泛应用于装配线上，快速、准确地运输零部 件和整车的移动。它们能够减少人工操作，提高生产效率，降低生产成本，并确 保产品质量。
案例五：搬运机器人在食品行业的应用
总结词
卫生安全、高效清洁
详细描述
在食品行业中，卫生和安全是首要考虑的因素。搬运机器人能够适应各种恶劣的食品加 工环境，快速完成物料的搬运和清洁工作。它们的使用能够提高生产效率，降低人工操
作带来的卫生和安全风险。
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工业机器人的应用领域
汽车制造
工业机器人在汽车制造 领域的应用最为广泛， 涉及焊接、装配、搬运
等多个环节。
电子制造
电子制造行业需要高精 度、高效率的生产线， 工业机器人能够满足这
些需求。
化工制药
化工制药行业涉及到危 险和污染，工业机器人 可以替代人工进行危险
作业。
其他领域
除了上述领域，工业机 器人还广泛应用于食品、
监控与维护
实时监控搬运机器人的运行状 态，定期进行维护和保养，确
保其稳定、可靠地运行。
搬运机器人的应用场景
生产线物料搬运
在生产线中，搬运机器人可自动完成 物料、半成品和成品的搬运工作，提 高生产效率。
仓库货物管理
在仓库中，搬运机器人可用于货物的 入库、出库、盘点等作业，提高仓库 管理效率。
物流配送
工业机器人的发展历程
第一阶段
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。
工业机器人在搬运中的应用技术方案及措施
工业机器人在搬运中的应用技术方案及措施随着工业自动化技术的不断发展，工业机器人已成为生产线上的重要设备。
在搬运工作中，工业机器人可以大幅提高生产效率，降低劳动成本，保证产品质量。
本文将重点探讨工业机器人在搬运中的应用技术方案及措施，主要包含以下方面：智能路径规划、人机协作、感知与避障、负载优化、健康与安全监控、多机器人协同、远程维护与升级、能源管理。
1.智能路径规划智能路径规划是工业机器人搬运的关键技术之一。
它包括路径规划方法、导航定位技术、运动控制技术等。
通过智能路径规划，机器人可以根据任务需求自动规划最佳路径，实现高效、准确的搬运。
2.人机协作人机协作在工业机器人搬运中具有重要意义。
通过人机协作的方式，机器人可以与工人共同完成一些复杂的搬运任务，从而提高生产效率。
人机协作的优点在于可以提高生产效率、降低劳动成本，缺点在于需要针对特定任务进行培训，耗费时间和人力成本。
3.感知与避障感知与避障技术是工业机器人搬运中的重要环节。
感知技术包括传感器技术、视觉技术、红外技术等，可以帮助机器人实时获取周围环境信息。
避障技术则基于感知结果，通过优化运动轨迹，实现准确避障，确保搬运过程的安全性。
4.负载优化负载优化技术在工业机器人搬运中具有重要作用。
负载优化方法包括利用仿真技术进行负载预测、动态调整搬运策略等。
通过负载均衡策略和数据挖掘算法，可以实现高效、安全的搬运，降低能源消耗和设备磨损。
5.健康与安全监控健康与安全监控技术在工业机器人搬运中不容忽视。
通过状态监测、故障预警等技术，可以实时掌握机器人的运行状态，及时发现并处理潜在问题，确保生产和人员安全。
此外，通过远程监控技术，可以及时发现并修复机器人故障，提高设备的可靠性和可用性。
6.多机器人协同多机器人协同技术可有效提高工业机器人搬运的效率。
通过多传感器信息融合技术、运动控制技术等手段，可以实现多机器人之间的协同作业，完成复杂的多任务搬运。
多机器人协同不仅可以提高生产效率，还能降低设备空闲时间，优化资源利用。
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 搬运机器人及其操作应用56页PPT
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
56
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
工业机器人技术及应用 搬运 机器人及其操作应用
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
工业机器人技术及应用教案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工业机器人的机械结构和运动控制一、教学目标1.了解工业机器人的机械结构和运动控制的基本原理；2.掌握工业机器人的常见机械结构和运动控制方式；3.理解机器人应用领域的基本情况；4.技能培养：通过实践操作，掌握机器人的基本运动控制。
二、教学内容及过程1.工业机器人的机械结构（1）并联机器人1）定义：将工具（末端执行器）作为机器人控制点的一部分，控制点与平台之间通过连杆链接。
具有六个自由度，适合进行快速、灵活的操作。
2）应用场景：适用于需要高速、高精度、高稳定性的操作，如装配、焊接、喷涂等。
（2）串联机器人1）定义：通过一系列的关节连接构成的机器人，以串联的方式进行姿态控制。
具有较高的自由度，可以灵活操作。
2）应用场景：适用于复杂、灵活、高精度的操作，如搬运、装配、焊接等。
2.工业机器人的运动控制（1）关节运动控制1）定义：通过机械臂的关节运动实现机器人末端的运动。
关节自由度越高，机器人的柔性操作性越好。
2）应用场景：适用于复杂多变的操作，如喷涂、焊接等。
（2）笛卡尔运动控制1）定义：通过直线或曲线轨迹实现机器人末端的运动。
确定机器人末端的位置和姿态，控制机器人的移动。
2）应用场景：适用于直线、圆弧或不规则轨迹的精确控制，如装配、搬运等。
3.机器人应用领域（1）汽车制造业1）应用场景：用于汽车焊接、装配、涂装等工序的自动化操作，提高生产效率和产品质量。
2）优势：机械结构稳定，运动控制精确，工作重复性好。
（2）电子行业1）应用场景：用于电子产品的组装、测试、包装等工序的自动化操作，提高生产效率和产品一致性。
2）优势：柔性操作性好，适应性强，能够适应多种产品的生产。
（3）医疗行业1）应用场景：用于医疗设备的生产、手术辅助等工序，提高手术操作的精确度和安全性。
2）优势：高精度、高稳定性，可进行复杂操作和微创手术。
（4）食品行业1）应用场景：用于食品加工、包装等工序的自动化操作，提高生产效率和产品质量。
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。
工业机器人技术及应用5-搬运机器人及其操作应用
第五章搬运机器人及其操作应用搬运机器人的分类及特点搬运机器人的系统组成搬运机器人的作业示教冷加工搬运机器人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搬运机器人的周边设备周边设备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。
降低制造成本，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。
《工业机器人技术》课程教学简案
《工业机器人技术》课程教学简案教学内容第五章搬运机器人及操作应用教学目的1. 了解搬运机器人的特点。
2. 掌握搬运机器人的组成、示教。
重点难点1. 了解搬运机器人的特点。
2. 掌握搬运机器人的组成、示教。
教学手段多媒体教学+板书学时分配 4教学过程设计教学步骤及内容：一、搬运机器人的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。
图片讲解1）龙门式搬运机器人、2、摆臂式搬运机器人3、作业顺序二、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:1) 操作机2）控制系统3）搬运系统（气体发生装置、真空发生装置和手爪等）4）安全保护装图片讲解教学小结如何准确移动搬运机器人进行搬运作业？教学内容第六章码垛机器人及操作应用教学目的1. 了解码垛机器人的特点。
2. 掌握码垛机器人的组成、示教。
重点难点1. 了解码垛机器人特点。
2. 掌握码垛机器人的组成、示教。
教学手段多媒体教学+板书学时分配 4教学过程设计教学步骤及内容：一、码垛机器人的特点码垛机器人与搬运机器人在本体结构上没有过多区别，通常可认为码垛机人本体较搬运机器人大，在实际生产当中码垛机器人多为四轴且多数带有辅助连杆，连杆主要起到增加力矩和平衡的作用，码垛机器人多不能进行横向纵向移动，安装在物流线末端。
1）关节式码垛机器人2）摆臂式码垛机器人3）龙门式码垛机器人。
二、码垛机器人的系统组成、示教。
码垛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:1) 操作机2）控制系统3）码垛系统4）安全保护装。
工业机器人技术及应用搬运机器人及其操作应用
加强国际合作与交流
积极参与国际工业机器人技术交流与合作，引进国外先进 技术和管理经验，推动我国工业机器人产业的快速发展。
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工业机器人定义
工业机器人是一种能够自动执行 任务的机器系统，具有可编程和 再现能力，通常用于工业生产中 。
工业机器人分类
根据应用领域和功能，工业机器 人可以分为焊接机器人、装配机 器人、搬运机器人、检测机器人 等。
工业机器人技术发展历程
第一阶段
20世纪60年代初，工业机器人开 始出现，主要用于汽车制造等重
工业机器人技术及应用： 搬运机器人及其操作应用
• 引言 • 工业机器人技术概述 • 搬运机器人介绍 • 搬运机器人操作应用 • 案例分析：搬运机器人的实际应用 • 结论
01
引言
主题简介
01
搬运机器人是一种自动化设备， 用于在生产线上快速、准确地移 动和搬运物品。
02
随着工业自动化的发展，搬运机 器人在制造业、物流业等领域的 应用越来越广泛。
04
搬运机器人操作应用
搬运机器人的基本操作
启动与关闭
坐标系建立
掌握搬运机器人的启动和关闭操作， 确保安全运行。
了解并建立合适的坐标系，以便进行 精确的定位和动作控制。
手动操作
熟悉手动操作模式，能够通过摇杆或 手柄进行移动和定位。
搬运机器人的编程与调试
编程语言
01
了解并掌握搬运机器人所使用的编程语言，如Python、C等。
搬运机器人的重要性
01
02
03
提高生产效率
搬运机器人能够连续工作， 不受疲劳和人为因素的影 响，从而提高生产效率。
降低成本
使用搬运机器人可以减少 人力成本，同时减少错误 和损坏，降低生产成本。
第五章---搬运机器人的作业示教
• Movel *（放置点），v1000，fine,tool0;
• Reset grip ; 让夹爪松开
• Waittime 0.5; 延时0.5秒
• Movel *（临近点2），v1000，z50,tool0;
• Moveabsj home\noeoffs,v1000,z50,tool0
小组讨论
Moveabsj home\noeoffs,vel *（临近点2），v1000，z50,tool0;
Movel *（抓取点），v1000，fine,tool0;
Set grip ;
让夹爪夹
Waittime 0.5; 延时0.5秒
Movel *（临近点1），v1000，z50,tool0;
搬运机器人的作业示教
背景
搬运是生产制造业必不可少的环节，在机床上下 料及中间运输应用中尤为广泛。主要适应对象为 大批量、重复性强或工件重量较大以及高温、粉 尘等恶劣工作环境下，具有定位精确、生产质量 稳定、运行平稳可靠。
本节重难点
1、了解搬运机器人运动轨迹（重点） 2、根据运动轨迹编写程序（难点）
• Movel *（4），v1000，fine,tool0;
• Set grip ;
让夹爪夹
• Waittime 0.5; 延时0.5秒
• Movel *（5），v1000，z50,tool0;
• Movel *（6），v1000，z50,tool0;
• Movel *（7），v1000，z50,tool0;
• Movel *（放置点），v1000，fine,tool0;
• Reset grip ; 让夹爪松开
• Movel *（临近点2），v1000，z50,tool0;
工业机器人技术及应用(教案设计)5-搬运机器人及其操作应用
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。
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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 .降低制造成本，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及组合结构形式，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及机床上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、立式机床及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，其适应范围相对较窄、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 轴搬运机器人本体部分具有回转、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 轴搬运机器人则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行工作,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。
1 —橡胶吸盘;2 —固定环;3 —垫片4 —1 —橡胶吸盘；2 —心套；3 —透气螺钉4气流负压气吸附1 —橡胶吸盘;2 —2）磁吸附利用磁力进行吸取工件，磁吸盘等。
1 —非导磁体；2 —永磁铁；3 —磁轭；4 —永磁吸附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,控制，起到“开、关"作用。
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、大小及抓取部位的不同,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表面，保证加工表面无损伤。
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,常用于加持表面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、保护已加工工件表面、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、表面质量不高等吸附式无法进行工作的场合。
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，避免与周围障碍物相碰撞，也可加持炽热工件,避免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行抓取的一类手爪，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，其抓取不规则、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，实现精确操作，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及传感系统，以控制搬运机器人手爪实时的动作状态及力的大小,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及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及工作环境具有高温、粉尘等条件恶劣情况。
特点：定位精确、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5。
3。
1 冷加工搬运作业以机加工件搬运为例，选择龙门式（ 5 轴）,末端执行器为气吸附,采用在线示教方式为机器人输入搬运作业程序。
搬运运动轨迹图例程序点说明5.3。
1 冷加工搬运作业（ 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。
(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_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、夹具互不干涉位置.冷加工搬运作业示教(4) 设定作业条件1 ）在作业开始命令中设定搬运开始规范及搬运开始动作次序。
2 ）在搬运结束命令中设定搬运结束规范及搬运结束动作次序。
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。
5.3.2 热加工搬运作业模锻工件搬运为例，选择关节式（ 6 轴），末端执行器为夹钳式，采用在线示教方式为机器人输入搬运作业程序，此程序由编号 1 至 10 的 10 个程序点组成。
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、夹具互不干涉位置.热加工搬运作业示教5.4。