工业机器人技术专业教学资源库《工业机器人现场编程（川崎）》课程整体教学设计

1、职业教育工业机器人技术专业教学资源库课程整体教学设计课程名称：工业机器人现场编程（川崎）编 制 人：沈鑫刚邮 箱：8611186QQ.com电 话制时间：2015.01 编制单位：宁波职业技术学院制修订记录文件版别制修订日期制修订人制修订摘要(增、减、改、项目)1.02015.12.01沈鑫刚制定课程整体设计2.02015.12.15沈鑫刚课程内容做局部调整：增4-4、4-5、4-6，减3-2、5-2、5-3注释：课程教学设计依各个学校师资、实训条件、周边产业等不同，是个性化的，牵头院校制定设计样板。工业机器人现场编程（川崎）课程整体教学设计方案一、课程基本信息课程名

2、称： 工业机器人现场编程（川崎）课程代码： 学分：3学时：48授课时间：二年级第二学期授课对象：机电一体化技术专业、 设备管理与维修专业、电气自动化专业课程类型： 理论+实践(一体化)B类课程性质： 必 修：是/否 专业选修： 是/否 公共选修：是/否专业核心：是/否 校企合作开发： 是/否 学习领域课程：是/否二、课程定位工业机器人现场编程是工业机器人技术专业的一门专业核心课程，以传感器技术、电气控制技术等为基础，以适应工业机器人应用系统集成、安装调试等岗位对工业机器人编程的需要为目标。课程主要讲授工业机器人的系统构成、示教系统的使用、程序指令等知识，综合运用气动技术、电气控制技术、伺服电机

3、驱动、运动与控制等技术，培养学生工业机器人基本操作与应用、工业机器人编程、工业机器人系统维护等方法和能力。前导课程:液压与气动技术、电气控制技术、可编程控制器应用技术、运动控制技术等。后续课程:工业机器人工作站系统集成。三、课程目标1知识目标1）熟悉工业机器人的操作安全知识；2）熟悉工业机器人的种类和功能；3）掌握工业机器人的系统构成；4）掌握工业机器人示教器的使用方法；5）掌握工业机器人坐标系相关知识； 6）掌握工业机器人功能指令相关知识； 7）熟悉工业机器人外围设备相关知识；8）熟悉工业机器人系统备份的相关知识。2.能力目标1）能安全规范的操作工业机器人；2）能看懂工业机器人技术手册；3）

4、能根据具体应用选择相应的机器人坐标系；4）能对工业机器人系统程序进行备份恢复；5）能熟练手动操作工业机器人；6）能通过示教器对工业机器人进行编程控制；3素质目标1）具有操作机器人必备的保证人身安全和设备安全相应素质，能遵守机器人使用手册的相关安全条款。2）具备工业机器人应用中的6S管理的基本能力。3）具备机器人运用环境的选泽、安全措施的采用四、课程内容序号课程单元知识能力点编号名称1工业机器人系统构成1-1工业机器人的分类及功能1-2工业机器人系统的构成及格部件的功能2机器人手动操作2-1机器人使用安全2-2示教器的使用2-3机器人坐标系2-4控制器3坐标系设置3-1工具坐标系3-2用户坐标系

5、4机器人编程控制4-1编程功能使用4-2基本指令使用4-3特殊指令使用4-4AS语言编程实例（单行单列码垛、平面码垛）4-5示教编程（轨迹运动、工件搬运、压铸件去毛刺）4-6工业机器人的通讯5机器人参数设定及程序管理5-1系统参数设定5-2备份与加载方法与步骤5-3备份与加载应用五、学情分析根据各专业人才培养方案设计，工业机器人现场编程课程主要面向机电一体化技术、设备管理与维修、电气自动化等专业的大二（下学期）或大三（上学期）学生。在学习工业机器人现场编程课程前，学生已经完成机械原理、机械设计基础、液压与气压传动、电工电子技术、电气控制技术、可编程控制技术等前导课程的学习，为学习工业机器人技术

6、相关知识与技能打下了良好的基础。工业机器人是近年来在企业中得到广泛应用的一项新装备，学生对学习新装备的操作与应用具有浓厚的兴趣，但由于学生对工业机器人认识与了解不够充分，在学习与应用过程中有些拘谨。充分抓住学生对新事物感兴趣的特点，让学生在学习工业机器人的操作过程中胆大心细，敢于操作训练。合理安排教学过程，增加学生实际动手练习的时间，充分利用有限的设备资源，提升教、学质量与效果。另外，工业机器人现场编程是一门综合性较强的课程，由于学习基础、现场经验以及分析问题能力等的不同，学生对工业机器人编程的知识与技能的理解与掌握程度可能存在较大差异。六、课程教学设计思路随着我国经济发展转型升级、产业结构的

7、调整，智能制造装备业快速发展，作为智能制造装备的一个重要方面工业机器人得到了广泛的应用。企业对掌握工业机器人操作、编程应用、装调维修的高端技术技能型人才有着大量的需求。作为近年来在制造业中得到广泛应用的工业机器人技术，是机电、设备、自动化专业学生必须了解、接触、训练、掌握的最新产业技能。因此，产业发展形势以及产业对人才的需求是开设工业机器人现场编程的依据。课程在总体教学设计上以工业机器人的核心职业技能为依据，以培养学生掌握工业机器人常用典型应用的编程能力为目标，通过课程的学习，学生掌握工业机器人相关基础知识，能够进行工业机器人现场编程应用，了解工业机器人的系统维护。教学上课内以学校现有的川崎工

8、业机器人数控机床上下料实训设备为基础，在课外涉猎企业中应用较为普遍的其它知名工业机器人、其它典型应用（如焊接）的知识和操作技能，扩展学生的知识面、提高学生对不同种类工业机器人的应用适应性。工业机器人现场编程能力训练机器人搬运应用机器人焊接应用川崎机器人应用ABB机器人应用课内主线课外拓展在教学内容上根据工业机器人现场编程课程标准进行安排，突出课程核心技能，兼顾工业机器人知识的整体性和完整性，以学习工业机器人的认知过程为主线，内容由浅入深、由易到难，理论与实践操作交替进行。知识性内容、基础操作以任务的形式学习训练，主要包括工业机器人本体的基本操作知识、基本操作方法、示教编程、AS语言编程以及工业

9、机器人的输入/输出信号的应用等。应用性技能以项目化形式训练，主要包括机器人位姿调整、轨迹编程、工件搬运编程、机器人码垛编程等。在课程教学方法上采用基于工作过程的方法，注重对工业机器人应用情境、工艺流程分析能力的培养。采取先易后难、理实结合（交替）、项目化训练等手段，充分利用强大的工业机器人软件虚拟仿真技术，提高学习效率和设备的利用率。通过理实结合、理实交替，对工业机器人的应用找到理论上的落脚点，提高学生的分析问题解决问题的能力。在课程教学中注重工业机器人操作安全和操作规范。六、课程教学设计序号项目（单元）名称项目方案描述任务对应知识能力点编号教学目标教学资源学习成果教学方法与手段教学学时1工业

10、机器人系统构成通过多媒体资源讲解工业机器人的种类与应用领域；通过现场实习认识工业机器人结构组成、各部件的功能、型号、主要性能参数。1-1工业机器人的分类及应用1-1-11-1-21-1-3熟悉工业机器人的种类和工程应用；教材、网络资源、动画、视频、微课完成实训指导书、调查报告教师讲授、演示，教师进行课件等教学资源展示、学生通过网络调查了解31-2工业机器人系统的构成及格部件的功能1-2-11-2-2掌握工业机器人的系统构成；22机器手动操作通过实例引起学生对工业机器人操作安全的重视；通过现场手动操作工业机器人掌握示教器的使用，掌握坐标系的选择，了解控制器的作用。2-1机器人使用安全2-1-12

11、-1-22-1-3重视工业机器人的操作安全、熟悉安全操作规范；教材、川崎机器人操作手册、编程手册、虚拟操作软件、动画、视频、微课完成实训指导书、能够点动操作机器人各轴、回零等教师操作演示、虚拟仿真、现场分组动手操作32-2示教器的使用。2-2-12-2-22-2-3熟悉工业机器人示教器的使用方法；32-3机器人坐标系2-3-12-3-22-3-3掌握工业机器人坐标系相关知识； 32-4机器人控制器2-4-12-4-2了解工业机器人的控制原理和连接23坐标系设置通过先理论后实际应用的方法讲解工具坐标系和用户坐标系的应用方法。3-1工具坐标系3-1-13-1-2掌握工具坐标系和用户坐标系的设置和应

12、用方法教材、川崎机器人操作手册、编程手册、虚拟操作软件、动画、视频、微课完成实训指导书、能够设置应用工具坐标教师操作演示、虚拟仿真、现场分组动手操作23-2用户坐标系3-2-13-2-24机器人编程控制通过项目化的教学方法讲解机器人编程控制的方法；4-1编程功能使用4-1-1/4-1-2/4-1-3/4-1-4/4-1-5/4-1-6/4-1-7/4-1-8掌握工业机器人程序的管理方法、AS语言基础知识；教材、川崎机器人操作手册、编程手册完成实训指导书教师操作演示、虚拟仿真、现场分组动手操作84-2基本指令使用4-2-14-2-24-2-3掌握AS语言基本指令的功能与使用；教材、川崎机器人操作

13、手册、编程手册完成实训指导书教师讲解34-3特殊指令使用4-3-1/4-3-2/4-3-3/4-3-4/4-3-5掌握AS语言特殊（高级）指令的功能与使用；教材、川崎机器人操作手册、编程手册完成实训指导书教师讲解54-AS语言编程实例（单行单列码垛、平面码垛）4-4-1/4-4-2/4-4-3/4-4-4掌握工业机器人轨迹运动、搬运、码垛等AS语言编程方法；教材能够应用AS语言完成编程教师讲解、操作演示、虚拟仿真、现场分组动手操作44-5示教编程（轨迹运动、工件搬运、压铸件去毛刺）4-5-1/4-5-2/4-5-3/4-5-4掌握综合命令的功能和示教方法；教材能够应用综合命令进行示教编程教师讲

14、解、操作演示、虚拟仿真、现场分组动手操作44-6工业机器人的通讯4-6-14-6-24-6-3掌握工业机器人通讯的功能与应用；教材、川崎机器人操作手册、编程手册能够设定工业机器人通讯参数教师讲解、操作演示、虚拟仿真、现场分组动手操作35机器人参数设定及程序管理通过参数设定优化机器人的工作状态；通过系统备份保证机器人的安全运行。5-1系统参数设定5-1-15-1-25-1-3掌握工业机器人基本和高级参数的设定方法；教材、川崎机器人操作手册、编程手册能够设定工业机器人基本和高级参数教师讲解、操作演示、虚拟仿真、现场分组动手操作35-2备份与加载方法与步骤掌握工业机器人系统的备份和加载方法、步骤；5

15、-3备份与加载应用掌握工业机器人系统备份和加载应用。合计48七、课程重点难点及解决方案序号项目（单元）名称重点难点解决方法1机器手动操作机器人操作安全视频、演示动画等。2机器手动操作手动操作时坐标系的选择视频、演示动画、实物操作、反复练习等3坐标系设置工具坐标系和用户坐标系的设定通过企业案例、动画、演示等方法。4机器人编程控制常用功能指令的使用结合企业案例，通过实际的工作过程使学生掌握示教编程的方法，熟练使用常用功能指令。5整个课程中各种报警的处理及时讲解，分析原因。八、第一节课梗概（1） 以一段无人工厂工业机器人的应用视频开始课程的第一节课（10分钟）；（2）教师介绍课程的基本情况、课程主要教学内容、教学目标、教学实训设备情况、课程考核方式等（10分）；（3）介绍全球十大著名工业机器人以及国产工业机器人情况（5分钟）；（4）工业机器人的种类及在工业上的应用情况（15分钟）。九、教学评价考核项目考核方式比例过程考核学习态