《工业机器人操作与编程ABB》-ABB工业机器人操作与编程ABB 课程标准

工业机器人操作与编程（ABB）课程标准课程名称：工业机器人操作与编程（ABB）参考学时：80适用专业：机电一体化，电气自动化课程性质《工业机器人操作与编程》是一门多学科的综合性技术，它涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容，围绕认识、熟悉ABB机器人操作、能够独立完成机器人的基本操作，以及根据实际应用进行基本编程这一主题，通过详细的图解实例对ABB机器人的操作、编程相关的方法与功能进行讲述，让读者了解与操作编程作业相关的每一项具体操作方法，从而使学生从软、硬件方面对ABB机器人都有一个全面的认识。本课程适合职业院校工业机器人技术专业、自动化专业等相关专业的教学。全课程以项目任务式呈现，学习者根据项目完成任务，一边操作一边学习，这样可事半功倍地吸收知识。课程定位本课程的教学是机电一体化技术专业的专业核心技能课程，主要培养学生的机器人应用技术的实际应用能力，是一门职业性、实用性很强的技术课程，遵循“结合理论联系实际，应知、应会”的原则，以拓展学生专业知识覆盖面为重点；注重培养学生的专业思维能力。把创新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力，通过简单具体的实例深入浅出地讲解专业领域的知识。先修课程：《计算机应用基础》、《工业机器人入门》、《工业机器人安装调试与维护保养》。后续课程：《工业机器人仿真与离线编程》、《工业机器人典型应用》。课程目标通过本门学习领域课程工作任务的完成，使学生熟悉ABB机器人操作、能够独立完成机器人的基本操作，以及根据实际应用进行基本编程这一主题，通过详细的图解实例对ABB机器人的操作、编程相关的方法与功能进行讲述，让读者了解与操作编程作业相关的每一项具体操作方法，从而使学生从软、硬件方面对ABB机器人都有一个全面的认识，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识以及创新思维的能力。使学生对机器人有一个全面、深入的认识，培养学生综合运用所学基础理论和专业知识进行创新设计的能力，并相应的掌握一些实用工业机器人控制及规划和编程方法。掌握工业机器人控制系统的基本构成及操作方法；掌握机器人语言的基本程序命令和编程方法；学会正确操作工业机器人，能独立或小组协作完成规定的实验与实训；会观察和分析实验与实训现象，编制、调试、运行程序，熟练掌握编程软件的使用；了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点；会查阅相关手册和产品使用说明书，正确阅读和分析实际应用程序；能对工业机器人出现的故障进行初步的诊断和处理；具备搜集相关技术资料，尽快熟悉新接触设备和新工作场景的能力；具备潜心钻研的职业精神和必要的创新能力；具备独立学习，灵活运用所学知识独立分析问题并解决问题的能力；具备工作安全意识与自我保护能力；能自觉遵守单位的规章制度和职业道德，有强烈的工作责任感；培养学生对机器人的兴趣，培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神；培养科学的学习态度与作风，利用先进技术进行开拓创新的专业思维；课程设计思路本课程以工业机器人常用的技术原理与应用知识为载体，让学生了解工业机器人基本原理和应用技能为目标，从单一机器人的操作，到机器人的集成应用，对机器人的操作与程序编写。选取工业机器人的基本操作、TCP练习与写字绘图编程及其操作，搬运编程及其操作应用、码垛编程及其操作应用、分拣编程及其操作应用等内容，并且在实践操作中注意培养学生的安全生产、规范操作意识、团队合作意识，每一次的考核评价都有相关内容，这种职业素质是在任何企业工作都应具备的。采用行为引导型教学法根据项目任务通过视频、图像、实训设备等，使学生了解工业机器人在各种场合的应用。对于机器人的工业应用着重讲解其各种结构形式及应用场合，通过该项目使学生对机器人学科有全面认识，提高学生的学习兴趣。教学内容及教学安排序号教学项目教学内容与教学要求教学活动设计建议参考学时1ABB机器人基础知识及手动操作1.了解ABB机器人的硬件系统结构；2.ABB机器人示教器的介绍；3.ABB机器人示教器的正确使用方法；4.ABB机器人坐标系的介绍；5.系统备份与恢复；6.了解ABB机器人的手动操纵；7.了解增量式手动运行；8.设定示教器的显示语言与系统时间；9.查看ABB机器人事件日志与系统信息；10.ABB机器人的转数计数器更新；通过生产实际案例分析、实物图片以及多媒体演示等方法强化对知识点的深刻理解。42ABB机器人的I/O1.ABB机器人I/O通信的种类；2．ABB标准I/O板DSQC651的介绍；3.ABB标准I/O板DSQC652的介绍；4．ABB标准I/O板DSQC653的介绍；5.ABB标准I/O板DSQC377B的介绍；6.数字输入/输出信号di1/do1的定义；7.组输入/输出信号gi1/go1的定义；8.模拟量输出信号ao1的定义；9.系统输入/输出与I/O信号的关联。基于机器人图片和实物，以及多媒体演示，结合必要的原理阐述和公式推导，强化对基本概念的深刻理解。63ABB机器人的程序数据设定1.了解什么是程序数据；2.了解程序数据的类型与存储方式；3.程序数据的建立；4.常用的程序数据及说明；5.三个重要程序数据；6.创建一个位置数据(robtarget)并通过示教器示教保存；7.工具数据tooldata的建立；8.工件坐标wobjdata的建立；9.有效载荷loaddata的建立。基于机器人图片和实物，以及多媒体演示，结合必要的原理阐述，强化对基本概念的深刻理解。124ABB机器人程序编写1.了解RAPID程序；2.了解ABB机器人运动指令；3.了解I/O控制指令；4.了解赋值指令；5.了解条件逻辑判断指令；6.功能的使用介绍；7.中断程序的使用介绍；8.建立一个程序模块与例行程序；9.编写一个机器人运动的RAPID程序；10.通过示教器对RAPID程序进行调试；11.设置RAPID程序自动运行；12.创建一个外部输入信号触发的中断程序。13.ABB机器人的总线通讯基于机器人图片和实物，以及多媒体演示，结合实际操作105ABB机器人TCP练习与写字绘图1.ABB机器人运动指令介绍；2.TCP练习工具坐标的建立；3.TCP练习点位示教；4.TCP练习程序编写。基于机器人图片和实物，以及多媒体演示，结合实际操作66ABB机器人搬运码垛1.搬运码垛主要组成单元及工作流程介绍；2.ABB搬运码垛赋值指令介绍；3.ABB搬运码垛中断程序的使用介绍；4．ABB搬运码垛工具坐标设定；5.ABB搬运码垛I/O信号配置；6.ABB搬运码垛点位示教；7.ABB搬运码垛程序编写。基于机器人图片和实物，以及多媒体演示，结合实际操作127ABB机器人智能分拣1.ABB机器人智能分拣要组成单元及工作流程介绍；2.ABB机器人功能的使用介绍；3.ABB机器人串口通讯介绍；4.ABB机器人智能分拣工具坐标建立；5.ABB机器人智能分拣工件坐标建立；6.ABB机器人智能分拣I/O信号配置；7.ABB机器人智能分拣点位示教；8.ABB机器人智能分拣程序编写。基于机器人图片和实物，以及多媒体演示，结合实际操作108ABB机器人程序指令及说明基于企业实际生产线与实训工业机器人，着力提高学生对工业机器人相关技术的全面认识。20合计80教学评价及建议1、期末考核评价及方式学生学习效果评价采用过程考核为主多元化考核方式，考核分为理论考核、技能考核和职业道德考核三部分。2、教学过程评价及方式序号名称比列一理论考核课堂提问、习题解答等30%平时作业30%过程作业或笔试40%小计100%二技能考试安全文明实训10%实训态度10%编程能力20%操作能力20%实践效果20%技术文件制作整理（实训报告）20%小计100%三职业素质职业道德，工作作风40%沟通协作能力40%创新能力20%小计100%3、集中实训评价（可参照一下表格进行评价）序号任务模块任务模块（项目名称）评价标准评价方式评价分值1机器人的输入/输出介绍与配置编程、实施能力；分析、调试能力；合理利用与支配资源的能力；归纳、综合能力；职业道德和敬业精神；组织能力和团队协作能力。以过程考核为主，包括系统设计、I/0分配、程序设计、硬件连接、系统调试、实训报告等方面20%2机器人的程序数据设定及程序编写20%3机器人TCP练习及坐标标定操作实训20%4机器人搬运及码垛操作实训20%5机器人分拣插件操作实训20%4、课程成绩形式方式技能考核占60%，突出掌握技能的重要性，理论考核占30%，职业道德考核占10%。课程教师团队要求任课教师应积极推行改革、工作任劳任怨，具有丰富的机械结构及控制相关知识，具备基于任务导向教学法的设计应用能力。具备“机械电子工程师”资格的“双师型”教师为最佳。亦可邀请企业、行业上的一线工作人员、技术主管作为兼职教师。专任教师兼职教师教学能力要求专业能力要求专业能力要求精通工业机器人的结构和工作原理原理，掌握PLC编程和机器人编程语言。能开发案例、专注于工业自动化产品的研究与开发，不断学习新技术、熟悉新工艺。熟悉工业机器人的结构和工作原理，掌握PLC编程和机器人编程语言。能开发案例、专注于工业自动化产品的研究与开发，不断学习新技术、熟悉新工艺。能进行课程设计、案例开发，责任心强，善于沟通，热爱学生、献身教育事业。教学实施建议1.教学方法（1）课程结合相关的教学资源、学生的特点、教学任务等方面的因素，灵活运用讲授教学法、讨论教学法，同时多采用案例教学法，深入浅出，配合相关的工程应用案例，跟随教学目标、任务、学科类型采用合适的教学方法。（2）在教学中要加强基本操作技术和技能的训练，掌握好组织教学、讲解、示范和讲评等各个教学环节。贯彻讲解与示范相结合、集体指导与个别指导相结合的教学方法。（3）在基本技能操作训练中，教师要注意激发学生的学习积极性和克服困难的信心，勤学苦练，扎扎实实地练好基本功。（4）在技能训练的整个教学过程中，要注意培养学生爱护工具和设备的习惯。（5）在技能训练的过程中，必须加强安全教育，严格执行工业机器人安全操作规程。（6）在技能训练的整个教学过程中，渗入企业的6S管理理念，提高学生的职业素养。2.学习方法建议充分利用课堂讲课时间，做好课程预习与课后复习，《工业机器人操作与编程（ABB）》课程具有理论性强、实践能力要求高的特点，学生应在课后利用课程资源提升对该课程知识点与技能点的提升。3.评价方法注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核，加强日常实训过程环节的考核，结合期末综合考试完成情况，从总体上评定学生的成绩。（1）重视学生平时的表现，课题完成情况、安全文明生产情况等对学生进行综合评定。（2）注重学生动手能力和实践中独立分析问题、解决问题能力的考核，对学习和应用上有创新能力的学生应给予特别鼓励。（3）本课程考核内容包括工业机器人综合技能实训操作，编程实训与知识应用考核，根据学生完成的情况得分，最后综合。3.教材编写建议教材编写应以本课程标准为依据，合理安排必修和选修内容。教材内容应体现以就业为导向、以学生为主体的原则，将知识与生产中的实际应用相结合。（1）以项目（课题）为中心，突出实践动手能力，可以将课程分解成若干个项目（课题），按项目（课题）编写教材。（2）不依据某种教材组织教学，鼓励按照人才培养目标对教学内容重新进行设计。（3）教材应充分体现任务驱动、实践导向的教学思路，以完成典型工作任务来驱动，通过实际案例、情境模拟、资讯单、实施单、检查单、评价单等和课后拓展作业等多种手段，根据工业机器人工作过程的工作顺序和所需相应知识的深度及广度来组织编写，使学生在教学活动任务中感受到各知识点之间的连贯性和完整性。（4）教材应突出实用性、开放性和专业定向性，应避免把专业能力理解为纯粹的技能操作，应该注重理论与实用技术的兼顾，同时要具有前瞻性，把握本专业领域的发展趋势，将工业机器人领域的新技术、新方法和新理论及时补充进教材中。（5）教材应以学生为本，文字表述要简明扼要，内容展现应图文并茂，突出重点，重在提高学生学习的主动性和积极性。（6）教材编排要求取材新颖，充分考虑到高职学生的特点，内容表述深入浅出，重点突出。教学资源的利用1.推荐教材《工业机器人入门》张玉希,伍东亮主编北京理工大学出版社《工业机器人安装、调试与维护》阙正湘,陈巍主编北京理工大学出版社《工业机器人仿真与离线编程》朱林,吴海波主编北京理工大学出版社《工业机器人典型应用》张宏立,刘罗仁主编北京理工大学出版社《工业机器人工装设计》周正军,张志明主编北京理工大学出版社《工业机器人视觉技术》黄东,雷翔霄主编北京理工大学出版社2.参考的教学资料《机器人技术基础》熊有伦主编华中科技大学出版社