工业机器人技术课程标准

1、 课程 工业机器人技术课程标准1 课程概述课程名称：工业机器人技术课程性质：专业核心课参考学时：56 学时参考学分：学分开设时间：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

2、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。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。素质目标（ 1）具有分析与决策能力；（2）具有

3、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

4、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、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课程教学设计表课程教学设计序号学习任务职业能力知识、技能、态度要求教学活动设计评价学时理解工业机器人背1.教学活动工业景 以 ABB IRB120过程评机器理

5、解工业机器人实训工作站为典价1人简发展型案例进行教学作品考2介掌握工业机器人2.教学内容核的机械组成及结构工业机器人背工业机器人离线典型应用案例掌握工业机器人 的电气组成及结构理解工业机器人的示教器功能理解工业机器人控制柜功能景工业机器人发展历史工业机器人机械结构工业机器人电气结构工业机器人的示教器工业机器人的控制柜理解工业机器人在 汽车制造行业的应 用分析理解工业机器人 在食品加工行业的 应用分析理解工业机器人 在医药生产行业的 应用分析理解工业机器人 在机械铸造行业的1.教学活动工业机器人典 型工作站应用案 例教学汽车制造行业食品加工行业医药生产行业机械铸造行业电子电气行业化工生产行业过程

6、评价4作品考核应用分析理解工业机器人 在电子电气行业的 应用分析理解工业机器人 在化工生产行业的 应用分析熟练进行模型的选1.教学活动中和导入工业机器人汽熟练进行工业机车前挡风玻璃切器人工作站外围设割工作站典型案工业备几何模型构建例教学机器熟练进行工业机2.教学内容过程评人工器人第三方模型构导入模型价3作站建与导入选中模型库作品考12系统熟练进行整体工配置工业机器核模型业机器人工作站模人构建型构建布局机器人工合理布局工业机作站器人工作站及设置模型库的位置布局设定熟练进行与工作站整体布SolidWorks 软件的匹配应用局与 SolidWorks组合1.教学活动熟练进行机器人手工业机器人汽动控制

7、及关节运动车前挡风玻璃切控制割工作站典型案熟练进行机器人例教学工件坐标系的设定2.教学内容工业熟练进行机器人手动关节控制机器工具坐标系的设定精确坐标关节过程评人编熟练理解机器人控制价4稈基基本运动指令的应工件坐标系设作品考12础及用疋核轨迹熟练进行机器人工具坐标系设设计运动轨迹路径的规疋划设计基本运动指令熟练进行工作站基本逻辑指令仿真运动轨迹及路熟练进行视频的径设计录制工作站仿真与调试工作站视频的录制5工业 机器 人的 现场 操纵熟练掌握机器人使用安全熟练进行示教器 的使用熟练掌握工业机器人坐标系熟练掌握工业机 器人控制器结构熟练使用示教器 对机器人进行手动 操作熟练掌握控制柜 常用操作熟练设

8、置工具坐标系熟练设置用户坐标系熟练操作示教器 激活工具坐标系1. 教学活动规范启动动工 业机器人，并进行 手动操作。2. 教学内容机器人使用安 全环境、安全规程 示教器操作界 面的认识、各功能 键的作用和使用 方式针对工作任务 要求合理选择不 同的坐标系控制柜常规型 号与组成、控制器 的组成、功能。和 机器人本体的连 接。工具坐标系机过程评价作品考核12械接口坐标系及其设置方法激活工具坐标 系检验工具坐标系用户坐标及其设置方法6熟练掌握编程相关功能熟练掌握基本指令的使用熟练掌握特殊指令的使用熟练掌握程序的 创建、选择、复制、 执行。1. 教学活动根据要求程序 的创建、选择、复 制、执行，根据运

9、 动要求，编程2. 教学内容程序的创建、选 择、复制、删除、 执行学习机器人编 程常用基本功能 指令学习工业机器 人编程特殊功能过程评价作品考核12机器人7期末考试操作考试理论考试2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

10、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。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

11、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。教学资源表校内实训资源序号主要实训设备型号规格品牌人数备注1离线编程软件MotoSim、RobotStudio、RoboGuide等50按照每人一套配置2系统建模软件SolidWorks 、 PTCCreo、UG等50按照每人一套配置3电脑处理器i5 ,内存4G,显存2G50按照每人一套配置4辅助教学设投影仪、白板、广播2序号主要

12、实训设备型号规格品牌人数备注备软件等表课程教学资源序号资源网站名称网址主要内容1中国工控网提供最新的工控仃业资讯等时效性高的信息和技术交流平台2国家精品课程资源网提供各种优秀的教学资源3华信教育资源网提供与课程配套的教学和学习资源4中国机器人应用网提供工业机器人领域最前沿的科技发展方向5中国工业机器人网工业机器人领域最新资讯7.训练项目设计：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。 本项目主要针对版本软件为案例背景进行软件应用分析、离线编程行业分析、软件安装与激活等内容。7.1.2训练要

13、求表训练要求及标准序号步骤训练内容训练标准1离线编程应用背景离线编程发展、功能等按照EN 10083标准2RobotStudio 行业应用典型行业应用案例等按照 JB/T 8430-2014标准3RobotStudio 安装配置正确安装、正确配置等按照ISO标准4RobotStudio 授权激活正确版本号、授权激活等按照ISO标准训练项目示例二: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。训练要求

14、表训练要求及标准序号步骤训练内容训练标准1设计工作站外围模型图纸幅面、格式、比例尺等按照EN 10083标准2合理布局工作站测量尺寸、合理布局等按照ISO标准3布局机器人系统生成机器人系统等按照GB/T33262-2016 标准4配置机器人参数参数配置、10配置等按照ISO标准5模型修订误差测量、图形修订按照ISO12100-1:2003 标准训练项目示例三：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。训练要求表训练要求及标准序号步骤训

15、练内容训练标准1手动精确控制六关节、精确控制、按照GB/T误差33262-2016 标准2工件坐标系设置右手法则、精测、比例尺等按照 ISO 9787:1999标准3工具坐标系设置三点法定义、精测、比例尺按照 ISO 9787:1999标准4编程及轨迹设计手动路径、自动路径等按照ISO标准5仿真及修订误差测量、轨迹及精度修订按照 IEC 62079:2001标准训练项目示例四：项目描述码垛应用是工业机器人最典型的应用之一，广泛应用于食品、化工、汽车、物流等各行业。本项目主要针对标准物料包装盒为模型，在典型工业流水线输送并下料码垛为案例背景进行机械装置、Smart动态组件、码垛程序设计等内容。训

16、练要求表训练要求及标准序号步骤训练内容训练标准1设计机械装置精度、误差、比例尺、运动按照GB/T14665-1998 标准2Smart动态组件组件模型、逻辑块等按照ISO标准3Smart动态逻辑IO块、逻辑关联等按照ISO标准4码垛程序逻辑、运算、误差、精度等按照GB/T33262-2016 标准5仿真及修订误差测量、轨迹及精度修订按照 IEC 62079:2001标准训练项目示例五:项目描述多工业机器人协同作业是工业机器人应用中的最典型应用之一，广泛应用于食品、化工、汽车、物流等各行业，随着工业生产的自动 化、智能化程度不断提高，越来越多的工序均可由多台工业机器人共 同完成，能够完成更为复杂

17、的工序。本项目主要针对两台IRB 120型工业机器人进行鼠标的组装为背景案例，进行多机协同、机器人通信、 并行控制、组装工艺逻辑控制等内容。训练要求表训练要求及标准序号步骤训练内容训练标准1多机器人系统创建、布局、尺寸精度等按照IEC9506-3:1991 标准2机器人通信IO通信、Smart通信等按照GB标准3并行多机控制Smart、多机器人系按照IEC统并行9506-3:1991标准4组装工艺控制逻辑、量测、精度、按照IEC尺寸9506-3:1991标准5仿真及修订误差测量、轨迹及精按照 IEC 62079:2001度修订标准8.课程考核考核内容本课程考核内容包括训练项目考核、综合实训作品

18、考核和理论 考核三部分，前两项考核为现场操作考核，理论考核为笔试。训练项 目考核，即对学生完成的每一个训练项目进行评价； 综合实训作品考 核，即学生完成本课程学习和相关训练项目后，科学设计组合项目， 对学生进行本课程综合实训评价；理论考核，即学生完成本课学习各， 对所学内容（主要是专业知识）进行综合评价。表考核内容考核阶段考核内容考核形式成绩比例训练项目考核学习态度、课堂纪律、6S管理、团队合作精神、单项实践操作技能课堂提问、平时作业、实 验报告、小论文、阶段小 考、小测验等10%项目作品：标注规范、设计合理、功能齐全、项目（作品）考核、独立 检查、提问、答辩、项目30%达到任务要求、文档制作规范等设计文档等理论考核理论知识内容、综合知 识、整体评价、应用技 能、技术文档等期终理论考试、作业文档考核，提问、答辩、阶段测试、小测验等20%综合实训作品考核综合技能、职业规范、创新能力等期终考试、项目(作品) 考核、综合答辩、项目报 告、大论文等40%成绩评定表表成绩评定表训练项目考核(40%)综合实训作品考核(40%)理论考核(20%)总成绩项目1项目2项目3项目4项目4项目6平均评分要点与评分标准训练项目考核包括学习纪律与学习态度、职业素养与规范、训练项目作品质量等方面，分别占10%占10%