《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。

（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。

课程结构以就业岗位对就业人员知识、技能的需求取向，通过理实一体化教学、项目式技能训练、综合案例考核等活动，构建机器人工作站典型应用、轨迹设计及编程、机械及动态装置、现场编程基础等四大模块的知识结构和能力结构，形成相应的职业能力。本课程的前续课程是《机电工程技术基础》和《PLC控制系统的设计与维护》，并为后续课程《工业机器人工作站集成与维护》、《行业应用典型工作站维护》提供相应的理论及技术支持。

课程主要内容为ISO 10218-2-2011、IOS 15187:2000/GB/T 19399-2003、IEC

9506-3:1991、ISO/IEC 9506-3:1991、DIN7168-91、GB/T 33262-2016标准中的知识点和操作要求。

5 课程教学设计

表5.1 课程教学设计

说明：“职业能力”栏中编码的对应内容参见“Ⅰ职业能力标准”

6 教学实施

6.1 教学建议

（1）本课程部分内容考虑采用理实一体化教学，以典型工作任务为导向，激发学生的学习兴趣，提高学生的实际操作能力。在教学过程中，教师示范和学生分组讨论、训练互动，学生提问与教师解答、指导有机结合，让学生在“教”与“学”过程中，充分理解和掌握工业机器人离线编程及仿真技术。

（2）在教学过程中，由于设备和场地的限制，往往制约了学生实践技能的培养，教学中可充分使用仿真、模拟软件进行训练，同时积极与企业建立密切的合作关系，充分挖掘企业的潜力，可把部分实训项目安排在企业中进行，提高学生的岗位适应能力。

（3）在教学过程中，要重视本专业领域新技术、新工艺、新材料发展趋势，贴近企业、贴近生产。为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。

6.2 参考教材选用

选取原则：难易适中，应用性强，突出职教特色；结合各院校教学设计及实训条件，设计个性化校本教材、实训教材，以工业机器人系统集成企业或终端应用企业的真实案例，进行重新设计，转化为教学资源，配套建设相应参考教材。

（1）吴海波.《工业机器人3D仿真与离线编程》（校本）

（2）陈小艳.《工业机器人离线编程》.常州：常州机电职业技术学院

（3）蒋庆斌，陈小艳．《工业机器人现场编程》．北京：机械工业出版社，2014

（4）汪励，陈小艳．《工业机器人工作站系统集成》．北京：机械工业出版社，2014 （5）各公司仿真软件使用手册、工业机器人使用手册等。

6.3 教学资源

表6.2 校内实训资源

表6.3 课程教学资源

7.训练项目设计：

7.1 训练项目示例一：

7.1.1 项目描述

RobotStudio虚拟仿真软件主要应用于ABB 工业机器人离线编程及虚拟仿真，是市场上主流的离线编程软件之一。本项目主要针对RobotStudio。

7.1.2 训练要求

表7.1 训练要求及标准

7.2 训练项目示例二：

7.2.1 项目描述

工业机器人汽车前挡风玻璃切割工作站主要应用于汽车制造生产行业中，汽车前挡风玻璃的边缘切割机及其组装是其中的众多工序之一。本项目主要针对典型的汽车前挡风玻璃模型为案例背景进行工作站设计布局、机器人参数设置、机器人程序轨迹编程等内容。

7.2.2 训练要求

表7.2 训练要求及标准

7.3 训练项目示例三：

7.3.1 项目描述

本项目在项目二的基础上进一步进行工业机器人编程及轨迹设计。本项目主要针对典型的汽车前挡风玻璃模型为案例背景进行手动控制精确训练、工件坐标系、工具坐标系、基本运动指令、程序编程及轨迹设计等内容。