工业机器人课程
工业机器人主要课程
工业机器人主要课程
工业机器人作为现代制造业中的重要装备，其应用领域日益扩大，对于工程技术人员来说，掌握工业机器人的相关知识和技能是至关重要的。
下面将介绍工业机器人主要课程的内容，包括但不限于以下几个方面：
1. 机器人基础知识：这门课程主要介绍机器人的基本概念、分类、工作原理、结构组成等内容，让学生对机器人有一个全面的了解。
2. 机器人运动学：这门课程主要介绍机器人的运动学原理，包括坐标变换、正运动学、逆运动学等内容，让学生能够理解机器人的运动规律和控制方法。
3. 机器人控制技术：这门课程主要介绍机器人的控制系统、传感器、执行器等方面的知识，包括PID控制、轨迹规划、运动控制算法等内容，让学生能够掌握机器人的控制技术。
4. 机器人视觉与感知：这门课程主要介绍机器人视觉系统、图像处理、目标识别等内容，让学生了解机器人的视觉感知技术及其在工业生产中的应用。
5. 机器人应用与实践：这门课程主要通过案例分析和实验操作，让学
生了解机器人在各个领域的应用情况，并且能够独立进行机器人系统的设计与开发。
6. 机器人安全与维护：这门课程主要介绍机器人的安全标准、安全防护设施、维护保养等内容，让学生能够掌握机器人的安全管理和维护技术。
以上是工业机器人主要课程的简要介绍，工业机器人技术涉及面广，需要学生具备扎实的理论基础和实践操作能力。
《工业机器人技术》课程标准
［课程］《工业机器人技术》课程标准1课程概述1.1课程名称：工业机器人技术1.2课程性质：专业核心课1.3参考学时：56学时1.4参考学分：2.5学分1.5开设时间：第四学期2课程性质和任务本课程是工业机器人技术专业的一门专业核心课程，是必修课。
其任务是：使学生掌握工业机器人系统构成、工业机器人编程等知识和进行机器工作站系统建模及仿真等技术，培养学生具备一定的工业机器人编程及仿真设计能力。
内容包括工业机器人典型应用案例、离线编程基础、机器人工作站系统模型、程序及轨迹设计、工业机器人现场编程基础知识等。
3课程目标3.1知识目标(1)熟悉工业机器人离线编程应用领域；(2)掌握离线编程软件安装过程；(3)掌握离线编程软件的工作界面使用方法；(4)掌握工业机器人工作站系统外部设备模型构建方法；(5)掌握工业机器人仿真工作站的构建流程；(6)掌握工业机器人工作站的离线编程方法；(7)掌握工业机器人工作站的仿真测试方法；(8)掌握机器人工件及工作站设备的三维建模与设计分析。
(9)掌握工业机器人的现场手动操纵。
(10)掌握工业机器人的现场轨迹编程及设计。
3.2能力目标(1)能安装工业机器人离线编程软件；(2)能构建工业机器人工作站系统模型；(3)能按要求在离线编程软件下编写工作站控制程序；(4)能对工业机器人工作站进行仿真测试。
精心整理精心整理（5）能对工业机器人进行现场操纵及编程操纵。
3.3素质目标（1）具有分析与决策能力；（2）具有发现问题，解决问题的能力；（3）具有良好的心理素质、职业道德素质以及高度责任心和良好的团队合作能力；（4）具有组织管理能力；（5）培养良好的职业素养和一定的创新意识；（6）养成“认真负责、精检细修、文明生产、安全生产”等良好的职业道德；4课程设计思路根据职业能力标准，以重点职业能力为依据确定课程目标，依据职业能力整合所需相关知识和技能，设计课程内容，以工作任务为载体构建“能力递进”课程。
《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。
《工业机器人基础》课程标准
《工业机器人基础》课程标准一、适用对象中等职业学校机器人应用与维护专业（三年制）学生。
二、适用专业机器人应用与维护专业三、课程性质本课程是机器人应用与维护专业的专业核心课。
本课程是依据中等职业学校机器人应用与维护专业人才培养目标和相关职业岗位（群）的能力要求而设置的，对本专业所面向的机器人安装调试员、机器人编程员等岗位群所需要的知识、技能和素质目标的达成起支撑作用。
在课程设置上，它是承上启下的核心课程，非常重要，前面课程有电工技术基础与应用、机械基础和低压电器控制与应用，后续课程有机器人操作与编程、机器人系统集成运维等。
四、课程目标总体目标本课程主要介绍、讲解工业机器人本体结构组成、主要部件的控制原理和性能、工业机器人整体性能、工业机器人技术的发展趋向等内容。
其中重点讲解工业机器人本体结构组成、主要部件的控制原理，通过课程的学习使学生掌握工业机器人的基础知识和基本技能、掌握工业机器人运动系统、控制系统的设计方法，能使用示教器操作工业机器人完成简单动作。
1.知识目标（1）了解机器人的产生与发展、组成与技术参数；（2）掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识；（3）了解工业机器人的组成与性能；（4）熟悉工业机器人本体的组成部分；（5）了解机器人控制系统的构成；（6）了解工业机器人的编程语言和编程特点；（7）熟悉工业机器人示教器的基本操作；（8）熟悉机器人基本的故障排除。
2.技能目标（1）理解能力；能够熟悉机器人本体，示教器和控制柜之间的关系；外部设备与机器人控制系统的关联；识读机械零部件装配图；（2）操作能力：规范使用工量具；能够使用拆装工具完成机器人本体的机械拆装；使用机器人示教器编辑机器人程序，并完成调试，实现机器人运动；（3）表达能力：能够表达出机器人系统组成部件、本体零件等专业名称；（4）逻辑能力：理解机器人系统的接线图；能够根据机器人的目标动作，完成基本程序的编辑，并了解程序中的含义。
工业机器人课程标准
工业机器人课程标准工业机器人作为现代制造业中的重要装备，其应用领域日益广泛，对于提高生产效率、降低成本、改善劳动环境等方面具有显著的作用。
因此，培养具备工业机器人应用技能的专业人才已成为当前教育培训的重要任务之一。
为了确保培养出高质量的工业机器人应用人才，制定相应的工业机器人课程标准显得尤为重要。
首先，工业机器人课程应包括对工业机器人的基本概念和原理的介绍。
学生需要了解工业机器人的定义、分类、结构组成、工作原理等基础知识，为后续的学习和实践打下坚实基础。
其次，课程还应涵盖工业机器人的编程与控制技术。
学生需要学习工业机器人编程的基本原理和方法，掌握工业机器人控制系统的基本操作技能，能够熟练运用编程软件进行程序编写和调试。
此外，工业机器人课程还应包括工业机器人的应用技能培训。
学生需要学习工业机器人在各种工业场景中的应用技能，包括但不限于工件抓取与放置、焊接、喷涂、装配等操作技能，使其具备实际操作工业机器人的能力。
除此之外，工业机器人课程还应注重学生的实践能力培养。
通过设计实际的工业机器人应用项目，让学生在实践中巩固所学知识，培养解决实际工程问题的能力，提高工业机器人应用技能。
最后，工业机器人课程还应注重学生的安全意识和职业道德培养。
学生需要了解工业机器人操作过程中的安全注意事项，遵守相关的操作规程和标准，提高安全意识和职业道德素养。
总的来说，工业机器人课程标准应当是全面的、系统的，既要注重理论知识的传授，又要注重实践能力的培养，同时也要注重学生的安全意识和职业道德的培养。
只有如此，才能培养出适应现代制造业需要的高素质工业机器人应用人才。
工业机器人技术主修课程
工业机器人技术主修课程
工业机器人技术主修课程是一门面向机器人工程专业学生的课程，旨在培养学生对工业机器人的理论知识和实际应用能力。
该课程主要包括以下内容：
1. 工业机器人的基本原理和结构：介绍工业机器人的组成部分、工作原理、运动方式和控制系统等基本知识。
2. 工业机器人应用领域和案例分析：介绍工业机器人在制造业、自动化生产和服务业中的应用场景，并深入分析相关案例。
3. 工业机器人编程和控制技术：介绍工业机器人的编程方式、控制技术和调试方法，以及机器人实时监控和故障排除技术。
4. 工业机器人安全技术和操作规范：强调工业机器人的安全操作和维护规范，包括机器人安全防护、紧急停机和安全标识等方面的知识。
5. 工业机器人应用软件和系统集成：介绍工业机器人的应用软件和系统集成技术，包括机器人控制软件、视觉识别系统和通讯协议等方面的知识。
通过学习该课程，学生可以掌握工业机器人的基本理论和实际应用技能，为未来进入相关行业工作或深入研究机器人领域打下良好的基础。
- 1 -。
工业机器人课程设计
工业机器人未来发展趋势
智能化发展
随着人工智能技术的不断进步， 工业机器人将越来越智能化，具 备自主学习和决策能力，能够更 好地适应复杂多变的生产环境。
柔性化生产
未来工业机器人将更加注重柔性 化生产，能够适应不同产品的生 产需求，实现快速换型和灵活调
整。
01
03
02 04
协作机器人
协作机器人将成为未来发展的重 要方向，能够与人类工作人员紧 密协作，共同完成任务，提高工 作效率和安全性。
07
课程总结与展望
课程重点回顾
工业机器人基本原理
介绍了工业机器人的定义、分类、基 本构成和工作原理，以及工业机器人 在现代制造业中的重要性和应用。
工业机器人编程与仿真
介绍了工业机器人的编程语言、编程 方法和仿真技术，通过实例演示了如 何编写机器人程序并进行仿真验证。
工业机器能、控制方式和控制算法，包 括传感器、执行器、控制器等关键部 件的选型和设计。
传感器与检测系统集成
传感器选型与配置
根据机器人应用场景和需求，选择合适的传感器类型和参数，并进行 合理配置。
信号调理与转换
对传感器输出的微弱信号进行调理和转换，以便于后续处理和分析。
数据采集与处理
通过数据采集系统对传感器信号进行采集、存储和处理，提取有用信 息并转换为机器人可识别的指令。
系统集成与调试
工业机器人组成及工作原理
组成
工业机器人主要由执行机构、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成。
工作原理
工业机器人通过感知系统获取环境信息，控制系统根据预设程序或实时指令进 行决策和规划，驱动系统驱动执行机构完成相应动作。
工业机器人应用领域
焊接应用
工业机器人在焊接领域具有高效、稳定、精确的优势，可 广泛应用于汽车制造、航空航天等行业的焊接生产线。
2024版工业机器人技术主要课程
01工业机器人的定义02发展历程工业机器人是一种可编程、多功能的自动化机械设备，能够执行各种工业任务，如焊接、装配、搬运等。
从早期的示教再现型机器人到现代的智能机器人，工业机器人的发展历程经历了多个阶段，技术不断成熟和完善。
定义与发展历程工业机器人在汽车制造领域的应用最为广泛，包括焊接、喷涂、装配等各个环节。
汽车制造业工业机器人在电子电器行业的应用主要涉及电路板焊接、芯片封装等高精度作业。
电子电器行业工业机器人在塑料工业中主要用于注塑、吹塑等成型工艺，提高生产效率和产品质量。
塑料工业工业机器人还可应用于食品、医药、化工等行业，完成各种复杂和危险的任务。
其他行业工业机器人应用领域感知系统工业机器人的感知系统通过传感器获取环境信息，为机器人提供准确的输入数据。
控制系统控制系统是工业机器人的核心部分，负责解析和执行控制指令，实现机器人的各种动作。
驱动系统驱动系统为工业机器人提供动力支持，包括电机、减速器等部件。
机械结构机械结构是工业机器人的执行机构，根据控制指令完成各种作业任务。
工业机器人技术体系架构03研究不同构型的机械臂及其自由度，探讨构型对机器人工作空间、灵活性和精度的影响。
机械臂构型与自由度分析通过D-H 参数法等方法建立机械臂的运动学方程，掌握正逆运动学求解方法。
运动学方程建立与求解研究关节空间和笛卡尔空间的轨迹规划方法，如多项式插值、样条曲线等，实现机器人平稳、高效的运动。
轨迹规划与仿真机械臂结构与运动学原理01关节驱动方式探讨液压、气动、电动等关节驱动方式的优缺点及适用场景。
02传动机构设计研究齿轮、皮带、链条等传动机构在工业机器人中的应用，分析其对机器人性能的影响。
03关节刚度与稳定性分析关节刚度对机器人末端定位精度和稳定性的影响，探讨提高关节刚度的方法。
关节驱动与传动技术末端执行器设计及应用末端执行器类型与特点介绍夹持器、吸附器、喷枪等常见末端执行器的类型、结构和工作原理。
末端执行器设计根据应用场景和需求，设计合适的末端执行器，包括结构设计、材料选择和制造工艺等。
工业机器人应用技术课程标准
《工业机器人应用技术》课程标准一、课程性质本课程是电气自动化技术专业的核心课程，通过该课程的学习，主要培养学生工业机器人操作运维、应用编程、调试维护等职业能力，以及实践技能、创新能力、分析和解决问题等职业素养，使学生系统掌握工业机器人的基本原理、功能、应用技能、程序设计方法和编程技巧，为今后从事自动化控制领域的工作打下基础。
前导课程：《机械基础》《电气控制技术》《电机与电气控制技术》等。
后续课程：《智能制造技术》《人工智能技术》《工业机器人综合实训》等。
二、课程目标（一）总体目标本课程的主要任务是从应用角度和企业需求出发，培养学生系统掌握工业机器人的相关概念、原理、基本应用及标准规范，使学生了解工业机器人的基本结构与组成，掌握装调、编程、调试、维护等基本技能和应用，熟悉工业机器人应用安全规范、应用标准，为从事工业机器人操作运维、应用编程、技术服务及生产管理等岗位奠定基础。
能力目标：1、掌握工业机器人安全规则和标准规范，具有排除安全问题和执行标准规范的能力。
2、能正确识别工业机器人品牌，能正确选型。
3、能熟练掌握工业机器人操作规范，能装配连接机器人，能正确使用机器人。
4、能熟练校准和标定机器人参数。
5、能熟练配置机器人I/O参数。
6、能熟练手动操纵机器人。
7、能熟练使用离线仿真软件配置机器人参数和离线编写程序并能运行调试。
8、能熟练使用示教器配置机器人参数和在线编写程序并能运行调试。
9、具有工业机器人系统集成技术设计开发能力。
10、能对工业机器人进行日常维护和简单的维修。
知识目标：1、掌握机器人及工业机器人的概念，掌握工业机器人的分类及品牌，了解工业机器人的应用及发展前景。
2、掌握ABB工业机器人基本组成的概念、原理和功能。
3、掌握ABB工业机器人I/O接口的概念、种类和使用方法以及接线原理、标准。
4、掌握ABB工业机器人参数的概念、功能和使用规则。
5、掌握ABB工业机器人参考坐标系的概念、识别及应用。
2024版发那科工业机器人培训课程
2024/1/25
1
目 录
2024/1/25
• 课程介绍与目标 • 工业机器人基础知识 • 发那科工业机器人产品介绍 • 编程与操作实践 • 维护与保养知识传授 • 集成应用与拓展能力培训 • 总结回顾与展望未来
2
2024/1/25
01
CATALOGUE
课程介绍与目标
3
3C电子
发那科工业机器人可应用于3C电子 行业的自动化生产线，如手机、电 脑等电子产品的组装和测试。
15
产品选型与配置建议
根据生产需求选择合适的机器 人型号和配置，如负载能力、 工作范围、重复定位精度等参 数。
2024/1/25
考虑机器人的集成与调试，选 择合适的控制系统和软件，实 现与生产线的无缝对接。
2024/1/25
柔性制造与个性化定制实 现路径
工业机器人与人工智能融 合探讨
工业机器人应用领域拓展 思考
28
2024/1/25
07
CATALOGUE
总结回顾与展望未来
29
关键知识点总结回顾
工业机器人的基本原理与构造
机器人编程与操作
涵盖了机器人的定义、分类、发展历程，以 及发那科工业机器人的基本构造和工作原理。
降低机器人维修成本
延长机器人使用寿命
提供延长机器人使用寿命的建议，如 规范操作、避免过载使用、定期更换 易损件等。
分享降低机器人维修成本的方法，如 定期保养、选用高品质零部件等。
2024/1/25
24
06
CATALOGUE
集成应用与拓展能力培训
2024/1/25
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集成系统架构设计思路分享
工业机器人系统组成及功能解析
《工业机器人操作与运维》课程标准
《工业机器人操作与运维》课程标准课程编码：17010015课程类别：综合实习实训课适用专业：工业机器人技术参考学时：72学时一、课程性质与定位1.课程性质本课程是工业机器人技术专业的一门专业综合实习实训课程，目标是让学生掌握“1+X工业机器人操作与运维”职业技能培训的主要内容，通过学。
2.课程定位根据工业机器人行业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，立足于工业机器人的行业发展，培养拥护党的基本路线，适应建筑行业生产一线需要的高端技能型人才。
3.本课程与其它课程的关系前导课程本课程后续课程电工技术基础与技能电子技术基础与技能工业机器人安装与调试电气线路安装与维修工业机器人操作与运维岗位实习二、课程设计理念及思路本课程内容是根据《工业机器人系统操作员》和《工业机器人系统运维员》国家职业技能标准四级/中级工等级的知识要求而设置。
将基本理论知识点内容融入到工作过程中进行课程建设，采用工作过程中讲解理论知识点的形式进行教学单元设计。
本课程采用讲授、多媒体、参观、虚拟仿真等多种教学方法进行授课。
三、课程目标本课程的教学目标是使通过本课程学习和线下的实践练习，能够达到工业机器人系统操作员和工业机器人系统运维员达到四级/中级工的国家职业技能标准，要求能够掌握工业机器人的基本知识和操作基本技能，同时，也规范从业者的工作行为，使其适应经济社会发展和科技进步的客观需要，成为智能制造高技能应用人才。
（一）知识目标学习者能够识记和理解工业机器人系统所涉及到的机械、电气和法律法规知识。
1.识记职业道德基本知识和职业守则；2.理解工业机器人系统操作知识及技术原理；3.识记常用装配工具、仪器和工装夹具的使用方法；4.识记机械、电气装配工艺与操作的方法；5.识记安全生产与环境保护知识：现场文明生产要求、安全操作与劳动保护、安全用电、环境保护；6.识记质量管理知识：企业质量管理目标、岗位质量管理要求、岗位质量保证措施与责任；（二）技能目标学习者能够完成机器人的机械、电气装置的装调，相关信号、参数配置，示教操作和编程调试，安全防护装置安装和操作，填写装调和操作记录等工作：1.能够完成工业机器人系统的系统操作与设定；2.能够完成示教编程与调试；3.能够对工业机器人进行基本的保养与维护4.能够做到安全操作，读各种安全标识（三）素质目标培养从业者深厚的爱国情感，具备质量、安全、规范意识、实践动手、自学能力、分析解决问题的能力、团队合作和工匠精神和创新思维等职业素质。
《工业机器人技术基础》课程教学大纲
《工业机器人技术基础》课程教学大纲一、课程地位与作用工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。
这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。
工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位。
本课程是以工业机器人概述、基本组成及技术参数、本体与控制器连接、末端操作器、工业机器人的环境感觉技术、编程语言介绍、工业机器人系统集成项目流程等为研究对象的一门专业基础课。
二、教学目标学生通过对本课程的学习，熟知工业机器人使用及搬运安全事项；了解工业机器人常见国际品牌与国内品牌；掌握工业机器人的三大组成部分和六个子系统；工业机器人的主要技术参数和常用软件，工业机器人末端操作器种类与应用等，让学生对工业机器人的定义、发展历史及前景、运用领域、基本组成、主要技术参数有一个初步的认识，为后面的专业核心课程打下理论基础，培养学生的学习兴趣，建立长期的学习计划。
同时树立示教器、专用设备、教具使用的安全意识及保养意识，使学生初步具备分析和解决基础技术问题的能力。
三、课程教学内容与方法设计第一章绪论【教学目标】1.掌握工业机器人行业典型应用、市场前景；2.熟知工业机器人品牌认识及行业应用前景；3.熟知使用机器人安全注意事项以及机器人的分类。
【重点难点】1.工业机器人的应用环境；2.工业机器人的使用安全；【教学内容】1.机器人的分类；2.工业机器人的应用环境，工业机器人的历史发展；3.工业机器人家族介绍；4.工业机器人应用安全注意事项。
【教学方法与设计】1.本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。
通过讲授和多媒体教学的方式,并结合板书进行教学，在讲解过程中注重与学生互动。
2.如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。
工业机器人课程设计
工业机器人课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握工业机器人的基本概念、工作原理和应用场景，培养学生具备工业机器人的操作和编程能力，提高学生对工业机器人技术的认识和兴趣。
具体来说，知识目标包括：1.了解工业机器人的定义、分类和特点；2.掌握工业机器人的基本组成和工作原理；3.了解工业机器人在工业生产中的应用场景。
技能目标包括：1.能够操作工业机器人进行简单的任务；2.能够编写工业机器人的基本程序；3.能够分析解决工业机器人操作中遇到的问题。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生对工业机器人技术的兴趣和好奇心；2.培养学生具备创新精神和团队合作意识；3.培养学生具备良好的职业素养和责任感。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括工业机器人的基本概念、工作原理和应用场景。
具体的教学大纲如下：1.工业机器人的定义、分类和特点；2.工业机器人的基本组成和工作原理；3.工业机器人在工业生产中的应用场景；4.工业机器人的操作和编程方法；5.工业机器人技术的未来发展。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，让学生了解工业机器人的基本概念、工作原理和应用场景；2.讨论法：通过小组讨论，让学生深入探讨工业机器人的操作和编程方法；3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解工业机器人在工业生产中的应用；4.实验法：通过操作实验设备，让学生亲手实践工业机器人的操作和编程。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《工业机器人原理与编程》等教材，为学生提供系统的理论知识；2.参考书：提供《工业机器人技术应用》等参考书，为学生提供更多的学习资料；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，为学生提供直观的学习体验；4.实验设备：准备工业机器人实验设备，为学生提供亲手实践的机会。
《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。
工业机器人思政课程设计
工业机器人思政课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解工业机器人的基本概念、种类和应用，掌握工业机器人的工作原理和操作方法，培养学生的科技创新意识和团队合作精神。
1.了解工业机器人的定义、发展历程和分类。
2.掌握工业机器人的基本工作原理和主要部件。
3.熟悉工业机器人在生产中的应用和优势。
4.能够正确操作工业机器人进行简单的任务。
5.能够分析工业机器人的故障和解决问题。
6.能够结合编程知识对工业机器人进行简单的编程和调试。
情感态度价值观目标：1.培养学生对科技创新的兴趣和热情。
2.培养学生团队合作、动手实践的能力。
3.培养学生关注社会热点、服务社会的责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括工业机器人的基本概念、种类和应用，工业机器人的工作原理和操作方法。
1.工业机器人的定义、发展历程和分类。
2.工业机器人的基本工作原理和主要部件。
3.工业机器人在生产中的应用和优势。
4.工业机器人的操作方法和编程技巧。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法：讲解工业机器人的基本概念、种类和应用。
2.讨论法：分组讨论工业机器人的工作原理和操作方法。
3.案例分析法：分析工业机器人在实际生产中的应用案例。
4.实验法：学生动手操作工业机器人，进行编程和调试。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：《工业机器人技术基础》2.参考书：《工业机器人编程与操作》3.多媒体资料：工业机器人的操作视频、动画等。
4.实验设备：工业机器人一台，编程软件一套。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个方面，以保证评估的客观性和公正性。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现来评估。
2.作业：布置相关的编程和操作练习题，要求学生在规定时间内完成，以此评估学生的掌握程度。
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- 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)。
1、请为工业机器人和智能机器人给出定义。
答：工业机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过可编程动作来完成各种任务并具有编程能力的多功能机械手。
智能机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或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。
2、简述工业机器人的组成部分及其作用。
答：工业机器人是由机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成。
其中，机械系统由机身、肩部、手腕、末端操作器和行走机构组成；工业机器人的机械系统的作用相当于人的身体。
驱动系统可分为电气、液压、气压驱动系统以及它们结合起来应用的综合系统组合；该部分的作用相当于人的肌肉。
控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能；该部分的作用相当于人的大脑。
感知系统由内部传感器和外部传感器组成。
其中，内部传感器用于检测各关节的位置、速度等变量，为闭环伺服控制系统提供反馈信息；外部传感器用于检测机器人与周围环境之间的一些状态变量，如距离、接近程度、接触程度等，用于引导机器人，便于其识别物体并作出相应的处理。
该部分的作用相当于人的五官。
3、简述工业机器人各参数的定义：自由度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。
答：自由度：自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不包括手爪（末端操作器）的开合自由度。
重复定位精度：工业机器人的精度指定位精度和重复定位精度。
重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力。
工作范围：工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能达到的的所有点的集合，也叫工作区域。
工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度，也可以定义为手臂末端最大的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。
承载能力：承载能力是指机器人的工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
4、工业机器人按坐标形式分为哪几类？各有什么特点？答：工业机器人的坐标形式有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。
直角坐标型：机器人的运动方程可独立处理，且方程是线性的，容易通过计算机控制实现，工作范围呈立方体形状。
圆柱坐标型：机器人可以绕中心轴旋转一个角，工作范围扩大，且计算简单，工作范围呈圆柱形状。
球坐标型：这种机器人可以绕中心轴旋转，中心支架附近的工作范围大，覆盖空间大，但是坐标复杂，难于控制，且直线驱动装置仍尊在密封及工作死区问题。
工作范围呈球缺状。
关节坐标型：关节坐标机器人关节全部旋转，是工业机器人中最常见的结构，工作范围比较复杂。
平面关节型：只有平行的肘关节和肩关节，关节轴线共面。
5、工业机器人与数控机床有什么区别？答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链；2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统；3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。
4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。
6、什么叫冗余自由度机器人？答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。
7、什么是SCARA机器人？应用上有何特点？SCARA（Selective Compliance Assembly Robot Arm，选择顺应性装配机器手臂）有两个并联的旋转关节，可以使其做平面运动，此外还有一个附加的滑动关节做垂直运动。
SCARA机器人常用于装配作业，其在XY平面有较好的柔性，而在Z轴有很大刚性，它具有选择性柔性。
8、机器人的三种驱动方式各自的优缺点是什么？答：机器人常用的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电气驱动三种基本类型。
液压驱动方式液压驱动的特点是功率大，结构简单，可以省去减速装置，能直接与被驱动的连杆相连，响应快，伺服驱动具有较高的精度，但需要增设液压源，而且易产生液体泄漏，故目前多用于特大功率的机器人系统。
优点:(1)液压容易达到较高的单位面积压力体积较小,可以获得较大的推力或转矩。
(2)液压系统介质的可压缩性小,工作平稳可靠,并可得到较高的位置精度(3)液压传动中,力、速度和方向比较容易实现自动控制(4)液压系统采用油液作介质,具有防锈性和自润滑性能,可以提高机械效率,使用寿命长。
缺点:(1)油液的粘度随温度变化而变化,这将影响工作性能。
高温容易引起燃烧、爆炸等危险(2)液体的泄漏难于克服,要求液压元件有较高的精度和质量,故造价较高(3)需要相应的供油系统,尤其是电液伺服系统要求严格的滤油装置,否则会引起故障。
气压驱动方式气压驱动的能源、结构都比较简单，但与液压驱动相比，同体积条件下功率较小，而且速度不易控制，所以多用于精度不高的点位控制系统。
优点：(1)压缩空气粘度小,容易达到高速(1m／s)(2)利用工厂集中的空气压缩机站供气,不必添加动力设备(3)空气介质对环境无污染,使用安全,可直接应用于高温作业(4)气动元件工作压力低,故制造要求也比液压元件低。
缺点:(1)压缩空气常用压力为0.4～0.6MPa,若要获得较大的压力,其结构就要相对增大(2)空气压缩性大,工作平稳性差,速度控制困难,要达到准确的位置控制很困难。
(3)压缩空气的除水问题是一个很重要的问题,处理不当会使钢类零件生锈,导致机器人失灵。
此外,排气还会造成噪声污染。
电气驱动方式电气驱动所用能源简单，机构速度变化范围大，效率高，速度和位置精度都很高，且具有使用方便、噪声低和控制灵活的特点。
9、工业机器人对臂部设计有什么基本要求？答：（1）手臂应具有足够的承载能力和刚度。
（2）导向性要好。
（3）重量和转动惯量要小。
（4）运动要平稳、定位精度要高。
11、简述磁力吸盘的基本原理。
磁吸附式取料手是利用电磁铁通电之后产生的电磁吸力取料。
对于磁力吸盘，铁心和磁盘之间用黄铜焊料焊接并构成隔磁环，即焊为一体又将铁心与磁盘分开，使铁心成为内磁极，磁盘成为外磁极。
其磁路由壳体的外圈，经磁盘、工件和铁心，再到壳体内圈形成闭合回路，以此吸附工件。
12、何谓轨迹规划？简述轨迹规划的方法并说明其特点。
答：机器人的轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹，即运动点位移，速度和加速度。
轨迹的生成一般是先给定轨迹上的若干个点，将其经运动学反解映射到关节空间，对关节空间中的相应点建立运动方程，然后按这些运动方程对关节进行插值，从而实现作业空间的运动要求，这一过程通常称为轨迹规划。
（1）示教—再现运动。
这种运动由人手把手示教机器人，定时记录各关节变量，得到沿路径运动时各关节的位移时间函数q(t)；再现时，按内存中记录的各点的值产生序列动作。
（2）关节空间运动。
这种运动直接在关节空间里进行。
由于动力学参数及其极限值直接在关节空间里描述，所以用这种方式求最短时间运动很方便。
（3）空间直线运动。
这是一种直角空间里的运动，它便于描述空间操作，计算量小，适宜简单的作业。
（4）空间曲线运动。
这是一种在描述空间中用明确的函数表达的运动。
13、工业机器人本体主要包括哪几部分？以关节型机器人为例说明机器人本体的基本结构。
答：机器人本体：(1)传动部件(2)机身及行走机构(3)机身及行走机构(4)腕部(5)手部基本结构：机座结构、腰部关节转动装置、大臂结构、大臂关节转动装置、小臂结构、小臂关节转动装置、手腕结构、手腕关节转动装置、末端执行器。
14、如何选择机器人本体的材料，常用的机器人本体材料有哪些？答：需满足五点基本要求：1.强度大 2.弹性模量大 3.重量轻 4.阻尼小 5.材料经济性常用材料：1.碳素结构钢和合金钢 2.铝、铝合金及其他轻合金材料 3.纤维增强合金4.陶瓷5.纤维增强复合材料6.粘弹性大阻尼材料15、何谓材料的E/ρ？为提高构件刚度选用材料E/ρ大些还是小些好，为什么？答：即材料的弹性模量与密度的比值；大些好，弹性模量E越大，变形量越小，刚度就越大；且密度ρ越小，构件质量越小，则构件的惯性力越小，刚度越大。
所以E/ρ大些好。
16、工业机器人机身设计应注意哪些问题？答：(1)刚度和强度大，稳定性好。
(2)运动灵活，导套不宜过短，避免卡死。
(3)驱动方式适宜。
(4)结构布置合理。
18、机器人力雅可比矩阵和速度雅可比矩阵有何联系？答：力雅可比矩阵是速度雅克比矩阵的转置。
19、何谓点位控制和连续轨迹控制？举例说明它们在工业上的应用。
答：点位控制：指只规定各点的位姿，不规定各点之间的运动轨迹的控制方式。
应用：从事在印刷电路板上安插元件‘点焊’搬运及上/下料等作业的工业机器人。
连续轨迹控制：指规定机器人定位位姿轨迹的控制方式。
应用：从事弧焊、喷漆、切割等作业的工业机器人。
20、光电编码器可用于测量的模拟量有哪些？请说明绝对式与增量式光电编码器各自适用的场合。
答：光电编码器可以测量的模拟量：转角、直线位移、转轴的转速和转向适用场合：绝对式：用于长期定位控制的装置和设备中增量式：广泛应用于数控机床、回转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定仪器等需要检测角度的装置和设备中。
21、利用增量式光电编码器以数字方式测量机器人关节转速，若已知编码器输出为1500脉冲/转，高速脉冲源周期为0.1ms，对应编码器的2个脉冲测得计数值为120，求关节转动角速度的值。
解：时间增量为:t=0.1×（120/2）ms=6ms角速度为:w=(2π/1500)/0.006=0.698rad/s22、说明接近传感器的应用、常见种类及工作原理。
答：接近传感器用于判断在一规定距离范围内是否有物体存在，主要用于物体抓取或避障类近距离工作的场合。
常见的种类：常见的接近觉传感器有电感式、电容式、光电式、霍尔效应式、超声波式和气压式五种。
工作原理：电感式：利用涡流感知物体接近。
电容式：利用物体接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化的情况来控制开关。
光电式：利用被检测物体对红外光束的遮挡或反射，由同步回路选通来检测物体的有无。
霍尔效应式：利用霍尔效应判断是否接近铁磁体。
超声波式：测量发射换能器发出的超声波经目标反射后沿原路返回接收器所需的时间来监测物体。
气压式：通过检测气流喷射遇到物体时的压力变化来检测和物体之间的距离。
23、工业机器人的触觉传感器能感知哪些环境信息？答：广义上，它包括接触觉、压觉、力觉、滑觉、冷热觉等与接触有关的感觉；狭义上，它是机械手与对象接触面上的力感觉。
24、工业机器人的视觉系统由哪几部分组成？各部分有什么作用？工业机器人的视觉系统由图像输入、图像处理和图像输出等几个部分组成。
图像输入：由视觉传感器将光信号转换为电信号，再由A/D转换成数字信号。
图像处理：由计算机和图像处理机将得到的图像信号根据各种目的输出处理得到结果。