《工业机器人应用与调试》课程整体教学设计

宁波职业技术学院标题：课程整体教学设计修改状态：01教育质量管理体系质量记录编号：NZQMS-QR-2014-04生效日期：2007.9.1工业机器人应用与调试课程整体教学设计 （2016 -2017 学年 第 1 学期）一、管理信息课程名称：工业机器人应用与调试课程代码：N学分：3学时：48课程类型： 考查授课对象:机电3151-3154先修课程:机械零件数控加工、PLC技术应用等后修课程: 工业机器人系统应用课程组成员签名： 沈鑫刚 2016 年 9 月 1 日专业（教研室）意见 专业主任(签字): 年 月 日分院职教能力培训与测评评委会意见 分院评委(签字): 分院盖章 年 月 日二、课程设计1课程目标能力目标：1) 能安全规范的操作工业机器人；2) 能在示教模式下，完成手动操作工业机器人；3) 能设置机器人的基本运行参数；4) 能够进行工业机器人示教编程，并进行编辑、检查、再现运行与管理程序；5) 能对工业机器人进行基本维护和日常保养。知识目标：1) 掌握工业机器人的安全操作规程；2) 了解串联工业机器人的基本工作原理；3) 熟悉工业机器人的种类与常见应用；4) 掌握工业机器人坐标系的知识与应用方法；5) 掌握AS语言及编程方法；6) 了解机器人与外设协同运行所需要的各种互锁信号。其它目标： 1) 能按照操作规程，安全、文明操作设备；2) 在实训场所执行“7S”标准，提升职业素养。2课程教学活动设计2.1课程内容设计序号模块（或项目）名称学时1工业机器人的基本认识与体验42工业机器人手动操作83坐标系设置与应用44工业机器人编程控制245工业机器人参数设定及程序管理46工业机器人与外设的通讯与协同运行（选上）7阶段性考核4合 计482.2能力训练项目设计 编号能力训练项目名称学时能力目标主要支撑知识训练方式地点结果（可展示）1认识工业机器人的组成与了解机器人的应用41) 工业机器人的种类及应用；2) 认识工业机器人的各个组成部分及功能；3) 在教师的指导下，点动机器人的各个轴。1) 机器人的基本组成；2) 工业机器人的轴或关节的概念。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307对工业机器人结构认识与机器人在工业上的应用情况了解2工业机器人操作安全与开关机流程41) 熟悉工业机器人的安全操作规程；2) 能画串联工业机器人的结构简图；3) 能根据安全操作规程，正确开关、机。1) 工业机器人安全操作原则与规程；2) 工业机器人关节（运动副）的类型及简图；3) 工业机器人正确开关机的方法；4) 急停开关的使用；5) 机器人各轴的运动范围。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307正确、规范的操作工业机器人3示教器的熟悉与机器人姿态调整41) 熟悉示教器的界面及基本操作；2) 能够打开、关闭、新建、删除程序；3) 能够大幅度调整机器人各轴的位姿；4) 能够完成工业机器人的回零。1) 常用键的功能；2) 程序的命名规则，新建、删除程序的方法；3) 工业机器人的位姿的概念。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示4工业机器人坐标系的应用41) 能够根据位姿调整需要在三种坐标系下点动各轴调整机器人位姿；2) 能够设置工具坐标系；3) 能够在斜面上移动机器人TCP点。1) 位姿的概念；2) 工业机器人的坐标系种类与位姿调整；3) 奇异位形；4) 工具坐标系的概念与功能；5) 四点法设定工具坐标系原理。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示5综合命令示教编程-轨迹运动41) 能够打开、关闭、新建、删除程序；2) 能够应用综合命令进行多边形、圆弧等轨迹运动编程。3) 能够检查、编辑、修改程序；4) 能够再现运行程序。1) 综合命令的格式、参数；2) 综合命令编程的应用。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示6综合命令示教编程-工件搬运41) 能够规划工件搬运的运动轨迹，确定轨迹节点；2) 能够调整手爪抓取工件时的位姿；3) 能够应用综合命令进行工件搬运编程；4) 能够检查、编辑、修改程序；5) 能够再现运行程序。1) 综合命令的格式、参数；2) 运动轨迹的规划，节点的确定。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示7综合命令示教编程-铝压铸件去毛刺(根据上课情况可选择)41) 能够规划铝压铸件去毛刺空间运动轨迹，确定轨迹节点；2) 能够较熟练的调整机器人的位姿，并完成铝压铸件的去毛刺编程。1) 综合命令的格式、参数；2) 运动轨迹的规划，节点的确定。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示8阶段性考核41) 规范的操作工业机器人；2) 能够调整工业机器人的位姿状态；3) 能运用综合示教命令完成轨迹运动编程、工件搬运编程、复杂空间轨迹运动编程等。1) 机器人安全操作规范；2) 机器人坐标系的种类及功能；3) 综合示教命令的格式和编程方法。教师提出要求，学生分组单独操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示9AS语言编程基础及位置变量示教41) 掌握编程流程和机器人运动轨迹规划；2) 能够示教某点的位姿；3) 能够读懂AS语言范例程序。1) 常用AS语言命令的格式与用法；2) 关节位移值和变换值的含义；3) 编程流程与运动轨迹规划。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示10AS语言编程-轨迹运动41) 能够运用AS命令完成多边形、圆弧轨迹的编程。2) 能够根据示教点的位姿确定其它点的位姿3) 能够检查、编辑、修改程序；4) 能够再现运行程序。1) 运动控制命令；2) 速度、精度控制命令；3) 函数。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示11AS语言编程-工件搬运（根据上课情况可选择）41) 能够运用AS命令完成工件搬运的编程。2) 能够检查、编辑、修改程序；3) 能够再现运行程序。1) 运动控制命令；2) 速度、精度控制命令；3) 函数。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示12AS语言编程-码垛81) 能够运用AS命令完成码垛（单行单列、平面、多层）的编程。2) 能够检查、编辑、修改程序；3) 能够再现运行程序。1) 位姿变量；2) 程序控制命令；3) 程序结构控制命令。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示13工业机器人参数设定及程序管理（根据上课情况可选择）41) 能设定示教速度等级、精度等级等；2) 能找到机器人各轴的零点，并能设定机器人零点。1) 速度、精度的概念；2) 各轴的零点位姿；3) 工具坐标系的设置与登录。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示14工业机器人与外设的通讯与协同运行41) 能够分析设计产品生产工艺流程；2) 能够编写零件分拣工业机器人的程序。1) 工业机器人的输入、输出信号。教师讲解、示范，学生分组操作。工业机器人实习基地/5307机器人操作展示15阶段性考核241) 能够规范的操作工业机器人；2) 能够轨迹、搬运等综合命令示教编程；3) 能够完成轨迹、码垛等AS语言编程。1) 工业机器人知识综合应用。教师出题库，学生抽题独自操作工业机器人实习基地机器人操作展示3教学进度表(以机电3151为例)序号周次学时单元标题主要教学内容教学组织形式作业形式114认识工业机器人的组成与了解机器人的应用1) 工业机器人的种类及应用；2) 认识工业机器人的各个组成部分及功能；3) 在教师的指导下，点动机器人的各个轴。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作书面作业224工业机器人操作安全与开关机流程1) 工业机器人安全操作原则与规程；2) 工业机器人关节（运动副）的类型及简图；3) 工业机器人正确开关机的方法；4) 急停开关的使用；5) 机器人各轴的运动范围。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作书面作业334示教器的熟悉与机器人姿态调整1) 常用键的功能；2) 程序的命名规则，新建、删除、打开、关闭程序的方法；3) 工业机器人的位姿的概念；4) 工业机器人回零的操作方法。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作书面作业+课后操作训练444工业机器人坐标系的应用1) 位姿的概念；2) 工业机器人的坐标系种类与应用；3) 工具坐标系的概念与功能；4) *四点法设定工具坐标系的方法。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作书面作业+课后操作训练564综合命令示教编程-轨迹运动1) 综合命令的格式、参数；2) 综合命令编程的应用。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作书面作业+课后操作训练674综合命令示教编程-工件搬运1) 综合命令的格式、参数；2) 运动轨迹的规划，节点的确定。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作课后操作训练774（选上）综合命令示教编程-铝压铸件去毛刺1) 空间复杂运动轨迹的规划，节点的确定；2) 铝压铸件去毛刺的编程。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作课后操作训练884阶段性考核1)机器人安全操作规范；2)机器人坐标系的种类及功能；3)综合示教命令的格式和编程方法。学生分组操作9114AS语言编程基础及位置变量示教1) 常用AS语言命令的格式与用法；2) 关节位移值和变换值的含义；3) 编程流程与运动轨迹规划。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作书面作业+课后操作训练10124AS语言编程-轨迹运动1) 运动控制命令；2) 速度、精度控制命令；3) 函数。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作书面作业+课后操作训练11124（选上）AS语言编程-工件搬运1) 运动控制命令；2) 速度、精度控制命令；3) 函数。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作书面作业+课后操作训练1215、168AS语言编程-码垛1) 位姿变量；2) 程序控制命令；3) 程序结构控制命令。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作书面作业+课后操作训练13164（选上）工业机器人参数设定及程序管理1) 速度、精度的概念；2) 各轴的零点位姿；3) 工具坐标系的设置与登录。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作课后操作训练14174工业机器人与外设的通讯与协同运行1) 工业机器人的输入、输出信号。教室理论教学与实训基地操作结合教师示范，学生分组操作课后操作训练15184阶段