机器人专题实验课程教学大纲

1、PAGE PAGE - 4 -本科生课程大纲课程名称机器人专题实验Robotics Laboratory课程代码082303202221课程属性专业知识课时/学分64/2课程性质选修实践学时64责任教师 课外学时128（64*2）课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修课程介绍课程描述： 机器人专题实验是学生在完成了主要专业课程的基础上，开展的综合性、创新性实用课程。是对大学阶段所学自动化专业基础课、专业基础课和专业课的总检阅与整合，是培养自动化工程师的关键环节。本实验学生要自己动手开展机器人的机械设计、电子设计、软件设计、运动测试及成本核算等。通过该实

2、验的学习和训练，要求学生掌握机器人设计与调试的基本方法和流程，并能够利用相关理论和方法，借助相关专业软件、工具、仪器、设备等对机器人的各个功能模块进行选型、设计、制作、组装、调试，并能对整个机器人系统进行联调的总体测试。设计思路： 本课程以机器人的设计制作为主线，结合多媒体教学、视频、实物展示等方式进行，辅以大量的训练和实训，使同学们将掌握的自动化理论知识和专业技能应用到机器人系统的实际设计中，让学生们掌握作为自动化工程师的基本方法和技能。课程内容包括三个模块：机器人设计理论、机器人设计制作实践、机器人作品演示及答辩。（1）机器人设计理论教学： 理论课以讲授为主，辅助以电子教案和多媒体课件，重

3、点强调机器人基础理论的学习、训练和掌握。本专题实验重点讲授的内容范围，包括机器人结构设计、电子设计、软件设计、试验测试、成本核算等。（2）机器人设计制作实践：根据同学们选定的作品项目，结合水下机器人、轮式机器人、仿生机器人等多个机器人的设计方向，开展机器人设计设计制作，完成一套符合设计规范要求的机器人系统实物作品，设计计算说明书和主要图纸。（3）机器人作品演示及答辩：根据所做机器人作品设计，使用PPT手段高效、清晰、准确的展示同学们的设计成果，并进行机器人作品功能演示，邀请相关专业经验的老师和专家对作品、设计图纸和说明书进行考评，从而有效提高同学们的工程设计能力。3. 课程与其他课程的关系先修

4、课程：大一、大二、大三的专业基础课程和专业课程。本课程与前序课程密切相关，是前面专业课程课程的总结和应用，而只有在专业课程融会贯通的基础上，机器人专题实验才能达到较好的效果。二、课程目标掌握水下机器人、轮式机器人、仿生机器人等机器人的设计调试方法，使学生掌握机器人系统的基本构成，机器人设计的基本方法以及机器人控制的基本算法，培养学生综合运用相关学科知识的能力，锻炼学生解决工程实际问题的技能。三、学习要求机器人专题实验是一门涉及到机械、电子、软件、控制、检测、材料等诸多学科综合性的课程，作为自动化工程师，不仅要有扎实的理论基础和熟练的专业技能，而且要有一定的行业应用背景，做到技术上先进，符合实际

5、应用。要达到以上学习任务，学生必须： （1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论。 （2）制定合理作品设计制作计划，并按时完成各阶段的任务。 （3）课程结束前，完成作品的设计制作和调试，形成作品设计说明书和主要图纸，并通过校内外的相关专家的答辩和考评。四、教学进度序号专题或主题计划课时主要内容概述实验实践内容或课外练习等1机器人概述2机器人的概念、分类、基本组成及应用领域2机器人概要设计8机器人初始设计，概要设计与详细设计分解SolidWorks设计3机器人结构设计8机器人的总体结构、机械设计、运动学及动力学特性AutoCAD设计4机器人控制系统设计8电子系统设计、零部件选型、电气性能测试

6、Protel设计5机器人制作与组装16零部件加工、工艺选取，组装装配流程激光雕刻机、3D打印6机器人软件设计8软件设计方法、代码编制、数据设置C、C+、C#编程7机器人调试方法8单元调试、系统联调8设计文档撰写2大型文档撰写、编辑与修订Word文档撰写9作品演示与答辩4制作、讲演与作品演示PowerPoint设计五、参考教材与主要参考书1 刘极峰，丁继斌主编机器人技术基础（第二版）高等教育出版社2010年8月；2 杨维，修学强编机器人制作与编程科学出版社2013（06）第一版；3 林以敏主编机器人制作机械工业出版社2008（05）第一版； 4 秦志强等 编基础机器人制作与编程（第2版）2011（03）第一版； 5 王立权等著机器人创新设计与制作清华大学出版社2007（06）第一版；此外，学生根据选题进行文献检索，获取参考的主要书籍和学习资料。六、成绩评定（一）考核方式 E.其他 ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： 成绩综合评分体系比例%1. 作品演示30%2. 设计文档20%PPT讲演20%个人分工20%平常表现10%总计100%七、学术诚信学习成果不能造假，如考试作弊、