工业机器人技术及应用 教案全套 -张晨晨

《工业机器人技术及应用》课程介绍授课教师张晨晨职称讲师教材《机械制造技术基础》教学班级智能211课程性质《工业机器人技术及应用》是智能制造工程专业的重要核心课，是研究工业机器人的结构组成、编程调试、生产应用的一门技术基础课程，具有较强的综合性和实践性特点。通过本课程的学习，奠定学生在工业机器人领域内的基础知识和基本技能，为今后从事工业机器人相关工作打下坚实的基础。本课程在注重理论知识学习的同时，着重培养学生的动手实践能力，实现“课程内容”与“职业”对接。学情分析学生在此之前一直学习的是基础理论课程，还没有开始专业课程的学习。已习惯于填鸭式教学，擅长理论学习，还没有正真接触过工业机器人，对其缺乏认识和了解，缺少实践操作训练，动手能力不足。本课程实践性强，学生掌握理论知识及计算方法较好，授课时需要循序渐进的启发和引导，“讲中练，练中学”，由课堂讲授模式向虚拟仿真+动手实操模式转变。培养学生自主学习能力，实现混合式教学，将学生自主学习与教师讲授相结合。教学内容课程内容主要以工业机器人技术的基础知识为出发点，在机械、控制、驱动、基本操作、虚拟仿真和应用等方面分类介绍，能够使学生对工业机器人技术和实操应用有一个较为全面、清晰的认识。利用ABB公司的机器人仿真软件RobotStudio，以机器人搬运、码垛、焊接、装配4个典型应用为例，介绍在各个工作站中集成的夹具动作、物料搬运、周边设备动作等多种功能和动画效果。通过本课程的学习培养学生在工业机器人领域内的基础知识和基本技能，为今后从事工业机器人相关工作打下坚实的基础。教学目标LO1（支撑毕业要求1.4）：能够正确阐述工业机器人的基本概念、结构及控制系统，能够识别主流工业机器人的硬件系统，初步具备选择工业机器人及周边设备的能力。LO2（支撑毕业要求5.1）：能够正确操作工业机器人，能够利用工业机器人仿真软件进行离线编程和运动仿真，能够正确分析工业机器人的程序错误，并提出改进措施，具备一定的工业机器人编程和调试的能力。LO3（支撑毕业要求8.2）：具有团队协作意识及明辨思维，在团队项目中承担好自己的角色。课程考核及评价总评成绩构成（100%）=线上学习（15%）+作业（10%）+测验（15%）+实操（10%）+期末考试（50%）考核形式课程目标考核内容及要求时间安排线上学习LO1LO2教师课前发布下周的学习内容和学习资源，学生通过学习通平台提前学习授课内容。包括微课学习，话题讨论，课堂回答问题等，考核学生对知识内容的学习掌握情况。随时阶段测验LO1LO2全面考核本课程所有教学内容，通过学习通学习平台，每次上课前有个随堂测验，检验学生课前学习情况。还有两次次章节测验，分别考核工业机器人的基本操作和编程调试等内容。主要题型为选择题。随堂测验在正常上课时进行，章节测验分别在第4周和第8周进行作业LO1LO2全面考核本课程所有教学内容，主要为分析题和编程题。课后基于学习通平台提交作业。每周一次实操LO3初识工业机器人，能够辨别工业机器人的各个组成部分。工业机器人的手动操作，能够辨别工业机器人的5个坐标系，能够对工业机器人进行简单的手动操作。工业机器人的手动编程，能够应用工业机器人的示教器进行简单的程序编制，并操作机器人进行动作。第3周

第6周期末考试LO1LO2LO3全面考核本课程重点教学内容。题型有选择、判断、分析题和编程题。第13周第1次课教学设计及教案教学内容第1章:工业机器人概述1.课程介绍；2.工业机器人的定义；3.工业机器人的分类及应用。教学目标1、了解什么是工业机器人2、了解发展工业机器人的原因3、熟悉工业机器人的分类和发展趋势4、掌握机器人的应用及发展现状重点与难点1.教学重点能够辨别不同种类的工业机器人；2.教学难点能够阐述各种工业机器人的应用。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：观看视频（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：什么是工业机器人？国际标准化组织（ISO）定义为：“工业机器人是一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自由度的操作机，能搬运材料、工件或操持工具来完成各种作业”。国家标准GB/T12643-2013《机器人与机器人装备词汇》将机器人暂定义为“具有两个或两个以上可编程的轴，以及一定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行预期任务的执行机构”。2、为何要发展工业机器人？让机器人协助或替代人类干那些人不愿干、干不了、干不好的工作，把人类从劳动强度大、工作环境恶劣、危险性高的低水平工作中解放出来，实现生产自动化和柔性化。3、工业机器人的产生1959年，戴沃尔与美国发明家英格伯格联手制造出第一台工业机器人，随后创办了世界上第一家机器人制造工厂——Unimation公司，由于英格伯格对工业机器人富有成效的研发和宣传，他被称为“工业机器人之父”。1979年，美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA，这标志着工业机器人技术已经成熟。1980年被称为“机器人元年”，这个时期开发出点焊机器人、弧焊机器人、喷涂机器人以及搬运机器人这四大类型的工业机器人。进入20世纪90年代以后，装配机器人和柔性装配技术得到了广泛的应用，并进入了一个大发展时期。4、工业机器人的发展当前，对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位，尤其在特种机器人研究方面处于全球领先。而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位，全球一度有60%的工业机器人都来自日本。在国外，工业机器人技术已逐渐成熟，成为一种标准设备而被各行业广泛采用，形成了一批有影响力的工业机器人公司。5、工业机器人的分类6、工业机器人的应用课程思政：未来工业机器人的发展强化爱国情怀和民族自豪感：通过介绍中国在工业机器人领域的发展历程和成就，如“中国制造2025”战略，激发学生的爱国热情和民族自豪感。例如，可以重点介绍我国在深海探测研究（如“海斗一号”）和空间科考（如“祝融号登录火星”）等领域应用的特种机器人，让学生体会人类对先进技术的无止境追求和勇于创新的科学精神。7、小结8、作业：完成课堂任务第2次课教学设计及教案教学内容第2章工业机器人的组成及性能1.工业机器人的组成；2.工业机器人的性能指标；教学目标1、能够辨别工业机器人的组成，尤其是机器人本体的结构组成2、能够辨别工业机器人的性能指标，能通过机器人的技术指标选择合理的工业机器人重点与难点1.教学重点能够正确认识工业机器人的基本组成；2.教学难点能够正确辨别工业机器人的常见技术指标。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：观看视频（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：工业机器人如何具有人的功能？2、工业机器人的组成工业机器人是一种模拟人手臂、手腕和手的功能的机电一体化设备，可对物体运动的位置、速度和加速度进行精确控制，从而完成某一功能的生产作业要求。主要由机器人本体、控制器、示教器组成。（1）机器人本体工业机器人本体是工业机器人的机械主体，是用来完成各种作业的执行机构。它主要由机械臂、驱动装置、传动装置及内部传感器等部分组成。（2）控制器机器人控制器是根据指令以及传感器信息控制机器人完成一定动作或作业任务的装置，是决定机器人功能和性能的主要因素，也是机器人系统中更新和发展最快的部分。它通过各种控制电路中硬件和软件的结合来操纵机器人，并协调机器人与周边设备的关系。（3）示教器示教器（FlexPendant）也称示教编程器或示教盒，由硬件和软件组成，其本身就是一成套完整的计算机，通过集成电缆和连接器与控制器连接。作为机器人的人机交互接口，工业机器人的手动控制、程序编辑、参数修改以及状态监视等操作基本都是通过示教器来完成。2、工业机器人的技术指标工业机器人的技术指标反映了工业机器人的使用范围和工作性能，是选择和使用机器人必须考虑的因素。主要技术指标一般包括下列几项：自由度(轴数)、工作空间、额定负载、工作精度和最大工作速度。①自由度(DegreeofFreedom,DOF)机器人的自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不包括末端执行器的自由度，它是度量机器人动作灵活的尺度。②工作空间(WorkingSpace)也称工作范围或工作行程，指工业机器人执行任务时，机器人控制点(手腕参考点)所能掠过的空间，不包括末端执行器和工件运动时所能掠过的空间，通常用图形表示。③额定负载(RatedLoad)额定负载反映的是工业机器人的承载能力。承载能力是指机器人在作业范围内的任何位姿上所能承受的最大重量。④工作精度(WorkAccuracy)机器人的工作精度主要指定位精度和重复定位精度。⑤最大工作速度(MaximumWorkVelocity)最大工作速度是指在各轴联动情况下，机器人手腕中心所能达到的最大线速度。这在生产中是影响生产效率的重要指标。课程思政：培养工匠精神和职业素养：强调精益求精、追求卓越的工匠精神。通过案例教学，如介绍“中国机器人之父”蒋新松的故事，让学生理解到科技报国的重要性和精益求精的工匠精神。3、工业机器人的运动分析4、工业机器人的运动控制7、小结布置作业第3次课教学设计及教案教学内容第3章:工业机器人的基本操作3.1工业机器人坐标系1.工业机器人轴系；2.工业机器人的坐标系；教学目标1、能够区分工业机器人的基座轴和工装轴；2、能够辨别工业机器人常用的5个坐标系及特点。重点与难点1.教学重点能够区分工业机器人的基座轴和工装轴；2.教学难点能够辨别工业机器人常用的5个坐标系及特点。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：机器人工作站的组成？2、工业机器人轴系通过附加轴，可以增加机器人工作时的自由度，提高机器人动作的灵活性和可达性。3、工业机器人坐标系ABB工业机器人用笛卡尔直角坐标系来定义三维空间，机器人目标和位置是通过沿坐标系轴的测量来定位。在机器人系统中可以定义多个坐标系，每一个坐标系都适用于特定类型的控制或编程。（1）大地坐标系大地坐标系，又称为世界坐标系或绝对坐标系。它是与机器人的运动无关，以地球为参照系的固定坐标系。这有助于处理若干个机器人或由外轴移动的机器人。大地坐标系的原点由用户根据需要来确定，一般设置Z轴正方向垂直地面向上。在默认情况下，大地坐标系与基坐标系是一致的。（2）机座坐标系机座坐标系又称基坐标系，工业机器人系统里所说的直角坐标系就是指基坐标系，是固定在机器人机座上的。不论沿机座坐标系的任一轴移动或转动，机器人多数情况下均是多轴联动。一般将机器人本体第一轴的轴线与机座安装面的交点定义为基坐标系的原点，垂直机座安装面向上为Z轴正向，机器人的正前方为X轴的正向，Y轴正向按右手定则确定。（3）关节坐标系参照关节轴的坐标系，每个关节坐标是相对于前一个关节坐标来定义的。在关节坐标系下，机器人系统的各个运动轴均可实现单轴正向或反向转动。（4）工具坐标系工具坐标系是安装在机械接口上的工具或末端执行器的坐标系，它是相对于机械接口（法兰盘面的中心）坐标系来定义的，定义机器人到达预设目标时所使用工具的位姿（位置和姿态）。工具坐标系的原点定义为工具中心（TCP）点，默认工具坐标系原点与法兰盘面的中心重合。实际使用时将坐标系平移到工件上。并且假定工具的有效方向为X轴，轴线方向为Z轴，Y轴由右手法则确定。机器人系统可以处理若干工具坐标系定义，但每次只能存在一个有效的工具坐标系。（5）工件坐标系工件坐标系与工件相关，又称用户坐标系。定义工件相对于大地坐标系（或其他坐标系）的位置。使用了工件坐标系的指令中，坐标数据是相对工件坐标系的位置，一旦工件坐标系移动，相关轨迹点相对大地同步移动。机器人系统可以处理若干工件坐标系定义，但每次只能存在一个有效的工件坐标系。默认工件坐标系wobj0与机器人基座标重合。课程思政：职业规划和道路选择4、小结5、布置作业第4次课教学设计及教案教学内容第3章:工业机器人的基本操作3.2工业机器人的基本操作1.工业机器人的开关机操作；2.工业机器人的示教器；3.工业机器人的手动操作及操纵杆的控制4.工业机器人数据的备份与恢复教学目标1、能够对工业机器人进行正确开关机操作；2、能够正确使用工业机器人的示教器；3、器能够选择合适的控制速度操作工业机器人。重点与难点1.教学重点能够正确使用工业机器人的示教器；2.教学难点器能够选择合适的控制速度操作工业机器人。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：如何手动控制工业机器人运动？2、工业机器人的开、关机操作在开机前必须首先对工业机器人进行检查，检查设备是否都处于默认安全状态，确认机器人工作范围内、各个气缸行程范围内是否有杂物，工业机器人末端操作器及其他配套设备是否工作正常。3、初识示教器（1）使能器按钮使能器按钮是工业机器人为保证操作人员人身安全而设置的。只有在按下使能器按钮，并保持在“电机开启”的状态，才可对机器人进行手动的操作与程序的调试。当发生危险时，人会本能地将使能器按钮松开或按紧，机器人则会马上停下来，保证安全。使能器按钮分为两档，在手动状态下第一档按下去，机器人处于电机开启状态，第二档按下去以后，机器人就会处于防护装置停止状态。（2）硬件按钮（3）示教器功能面板4、工业机器人的手动操作（1）工业机器人的运行模式①手动模式在手动模式下主要进行机器人程序的编写及调试、示教点位的修改等操作，手动模式下只有当操作人员长按使能键时才能进行机器人的运动操作。机器人工具中心点(TCP)的运行速度限制在250mm/s以内。②手动全速模式机器人工具中心点(TCP)的运行速度能以指定的最大速度（高于250mm/s）运行。③自动模式在自动运行模式下，无须再手动按下使能键按钮，机器人依次自动执行程序语句并且以程序语句设定速度进行移动。自动模式主要应用于工业生产，程序编辑功能将被锁定。机器人工具中心点(TCP)的运行速度能以指定的最大速度（高于250mm/s）自动运行。（2）工业机器人的操作模式①单轴运动ABB六关节工业机器人是由六个伺服电动机分别驱动机器人的六个关节轴，那么每次手动操作一个关节轴的运动，就称之为单轴运动。单轴运动也叫关节运动。②线性运动机器人的线性运动是指安装在机器人第六轴法兰盘上工具的TCP（ToolCenterPoint，工具中心点）在空间中做X、Y、Z的线性直线运动。③重定位运动机器人的重定位运动是指机器人第六轴法兰盘上的工具TCP点在空间中绕着坐标轴旋转的运动，通常使用重定位运动来完成空间定点的机器人姿态调整，以便满足使用需要。同时重定位运动也可用来检验工具数据的准确性。（3）工业机器人操纵杆的控制模式①默认模式可以将机器人的操纵杆比作汽车的节气门，操纵杆的操纵幅度是与机器人的运动速度相关的。操纵幅度较小，则机器人运动速度较慢。操纵幅度较大，则机器人运动速度较快。手动状态下机器人的最大运行速度可以通过示教器进行设置。②增量模式选择增量大小后，运行速度是稳定的，可以通过调整增量大小控制机器人步进速度。在增量模式下，操纵杆每位移一次，机器人就移动一步，每一步移动的距离和弧度如下表所示。如果操纵杆持续一秒或数秒钟，机器人就会持续移动（速率为10步/s）。课程思政：提升安全意识和社会责任感：在讲解工业机器人的操作和编程时，强调安全规范和职业行为准则，培养学生的安全意识和社会责任感。5、工业机器人数据的备份与恢复①备份为了避免操作人员对机器人系统文件误删除所引起的故障，通常在操作前应先备份当前机器人系统。此外，当机器人系统无法重启时，可以通过恢复机器人系统的备份文件解决。②恢复在进行恢复时，要注意：备份的数据是具有唯一性，不能将一台机器人的备份恢复到另一台机器人中去，否则会造成系统故障。6、小结能够对工业机器人进行正确开关机操作。能够正确使用工业机器人的示教器，能够合理选择合适的控制速度。7、布置作业第5、6次课教学设计及教案教学内容实操+上机：工业机器人的基本操作1、认识工业机器人的工作现场及安全要求2、阐述工业机器人的组成及基本结构。3、辨别工业机器人的坐标系4、手动操作工业机器人进行基本的运动。5、上机操作教学目标1、能够辨别工业机器人组成及坐标系2、能够手动操作工业机器人进行基本的运动3、能够控制手动操作工业机器人的运动速度重点与难点1.教学重点能够手动操作工业机器人进行基本的运动；2.教学难点能够控制手动操作工业机器人的运动速度。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、现场安全教育：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：教师示范（20分钟）4、课堂练习：学生动手实操（50分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程安全教育：（1）学生进入现场实习时，要穿好工作服，女同学要戴好工作帽，并将发辫纳入帽内。不得穿拖鞋、高跟鞋、不得戴手套和围巾进入车间。严禁在实训现场内追逐、打闹、喧哗、做与实训无关的事。（2）参加实训的学生必须在指导教师指导下使用设备，未经指导教师允许不得擅自使用其它程序、设备及附件，且严格遵守操作规程及沈阳工程学院实习实训有关规章制度。一、实操目的和内容1、认识工业机器人的工作现场及安全要求了解工业机器人的现场工作环境，清楚工业机器人的安全防护装置，同时能够掌握工业机器人的正确开关机步骤。2、阐述工业机器人的组成及基本结构。能够识别工业机器人的3大组成部分（工业机器人本体、控制柜、示教器），能够指出工业机器人的6个关节轴，能够识别工业机器人的工具种类及安装特点。3、辨别工业机器人的坐标系能够识别工业机器人的5个坐标系（大地坐标系、机座坐标系、关节坐标系、工具坐标系、工件坐标系）位置和方向，并阐述各个坐标系的特点及使用场合。4、手动操作工业机器人进行基本的运动。能够熟练使用示教器的使能按钮，对工业机器人进行手动操纵运动，分别完成关节运动和线性运动的运动操纵，能够通过操纵杆调节模式和增量模式分别控制机器人的手动操作运动速度。5、上机操作在Robotstudio仿真软件上建立工作站，能够熟练使用仿真软件进行工业机器人的手动操作。二、实操设备ABB工业机器人综合实训平台，机房电脑三、实操要求1、遵守实训场地的安全操作要求，不允许大声喧哗和打闹。2、听从指导老师的安排，按照指导老师要求，规范操作工业机器人。3、实训完成后，完成实训报告的撰写。四、实操报告要求1、本次实操的主要内容及操作过程。2、本次实操的体会和感受。3、报告字数不少于1000字，要求格式规范，排版整齐，手写拍照上传学习通。第7次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.1RobotStudio介绍1.RobotStudio软件介绍；2.工业机器人工作站的建立；3.RobotStudio建模。教学目标1、能够辨别RobotStudio软件的各项功能2、能够在RobotStudio软件中建立工作站3、能够在RobotStudio软件中进行模型绘制重点与难点1.教学重点能够在RobotStudio软件中进行模型绘制；2.教学难点能够在RobotStudio软件中建立工作站。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：如何对工业机器人进行仿真？ABBRobotStudio是ABB公司开发的一款适用于各类ABB工业机器人的PC应用软件，用于机器人单元的建模、离线创建和仿真。2、RobotStudio软件界面ABBRobotStudio软件界面上有“文件”、“基本”、“建模”、“仿真”、“控制器”、“RAPID”、“Add-Ins”七个选项卡。“文件”选项卡中包括新建工作站、连接到控器、创建并制作机器人系统、RobotStudio选项等功能。“基本”选项卡中包括建立工作站、路径编程、坐标系选择、移动物体所需要的控件等。“建模”选项卡中包括创建工作站组件、建立实体、导入几何体、测量、创建机械装置和工具以及相关CAD操作所需的控件。“仿真”选项卡，包括碰撞检测、仿真配置、控制、监控、信号分析、录制短片等控件。“控制器”选项卡包括控制器的添加、控制器工具、控制器的配置所需的控件。“RAPID”选项卡包括RAPID编辑器的功能、RAPID文件的管理和用于RAPID编程的控件。“Add-Ins”选项卡包括RobotApps社区、Robot-Ware的安装和迁移等控件。课程思政：引入国家发展战略：向学生介绍工业机器人技术在中国制造业转型升级、实现智能制造和“中国制造2025”等国家战略中的重要作用，激发学生的爱国情怀和为国家工业发展贡献力量的责任感。3、建立仿真工作站①创建工作站②导入机器人③安装机器人工具④创建工业机器人系统⑤启动示教器4、建模7、小结能够正确安装并启动ABB工业机器人离线编程软件RobotStudio，能够在RobotStudio中建立工业机器人工作站，并建立程序架构。8、布置作业第8次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.2运动指令1.RAPID程序架构；2.关节运动指令MoveJ格式；3.位置数据和速度数据。教学目标1、认识RAPID程序架构2、能够正确添加关节运动指令MoveJ格式3、能够辨别位置数据和速度数据。重点与难点1.教学重点能够正确添加关节运动指令MoveJ格式；2.教学难点能够辨别位置数据和速度数据。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：如何对工业机器人进行编程？2、RAPID程序架构一个RAPID程序称为一个任务，一个任务是由一系列的模块组成（由程序模块与系统模块组成）。模块一般包含多个例行程序。一个RAPID程序称为一个任务。模块由程序模块与系统模块组成。一般地，我们只通过新建程序模块来构建机器人的程序，而系统模块多用于系统方面的控制之用。可以根据不同的用途创建多个程序模块，如专门用于主控制的程序模块，用于位置计算的程序模块，用于存放数据的程序模块，这样的目的在于方便归类管理不同用途的例行程序与数据。模块是最小的分存程序，可以单独保存到U盘。3、关节运动指令MoveJ关节运动指令是在对路径精度要求不高的情况下，机器人的工具中心点TCP按照最舒服、简单的状态从一个位置移动到另一个位置，两个位置之间的路径不一定是直线。关节运动指令适合机器人大范围运动时使用，不容易在运动过程中出现关节轴进入机械死点的问题。4、目标位置数据在程序中创建的点，就会在程序数据robtarget中自动保存该点的数据，即使程序语句删除后仍可调用。如果在程序数据robtarget中将该命名的点删除，则不能再调用。在声明中如果将该数据的声明备注掉（编程注释），则该点的数据将在程序数据robtarget中消失，不能再调用。课程思政：阐述职业操守：强调工程师在设计和使用工业机器人时应遵循的职业操守，如诚信、敬业、责任等。培养安全意识：强调安全操作规范的重要性，培养学生的安全意识，确保在工业生产中能够严格遵守安全规程。5、速度数据系统自带的速度数据是不可修改的，自己创建的速度数据是可以修改的。6、小结7、布置作业第9次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.2运动指令1.关节运动指令MoveJ格式；2.转角区域数据。3.工具坐标数据和工件坐标数据教学目标1、能够辨别转角区域数据。2、能够辨别工具坐标数据和工件坐标数据重点与难点1.教学重点能够辨别转角区域数据；2.教学难点能够辨别工具坐标数据和工件坐标数据。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：工业机器人转弯如何控制？2、转角区域数据3、z0和fine的区别？转弯半径的意义为，机器人进入到设置点半径内的位置，会平滑的进行过渡。为了要实现平滑过渡等功能，机器人要预读几行代码。如果要准确到达一个位置，则使用fine。fine除了准确到达目标点外，还有一个阻止程序预读的功能。4、工具坐标和工件坐标数据工具坐标和工件坐标在程序中是同时成对出现的。若工具坐标和工件坐标均是在基坐标系的，此时工件坐标（wobj0）是不显示的。利用工件坐标的变换，可以实现程序的偏移。工件坐标系如果不是对地安装的，如果有一定的倾斜角度或夹角，此时按照更改的wobj编程就比较方便。课程思政：鼓励创新探索：在工业机器人坐标系课程中，鼓励学生敢于尝试、勇于创新，培养他们的探索精神和创新意识。

案例分析：通过分析工业机器人技术不断创新、推动产业升级的案例，引导学生认识到创新是工业机器人技术发展的动力。5、小结6、布置作业第10次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.2运动指令1.工具坐标的建立；2.工件坐标的建立。教学目标1、能够用六点法正确建立工具坐标系。2、能够用三点法正确建立工件坐标系重点与难点1.教学重点能够正确建立工具坐标系和工件坐标系；2.教学难点能够用六点法正确建立工具坐标系。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：工业机器人工具坐标系和工件坐标系的作用？2、工具坐标系的建立工具数据Tooldata是用于描述安装在机器人第六轴上的工具的TCP，重量，重心等参数数据。工具中心点的设定原理如下：①首先在机器人工作范围内找一个非常精确的固定点作为参考点。②然后在工具上确定一个参考点（最好是工具的中心点）。③去移动工具上的参考点以最少四种不同的机器人姿态尽可能与固定点刚好碰上。（为了获得更准确的TCP，常使用六点法进行操作，第四点是用工具的参考点垂直于固定点，第五点是工具参考点从固定点向将要设定为TCP的X方向移动，第六点是工具参考点从固定点向将要设定为TCP的Z方向移动。）④机器人就可以通过这四个位置点的位置数据计算求得TCP的数据，然后TCP的数据就保存在TOOLDATA这个程序数据中被程序进行调用。课程思政：强调绿色生产：在工业机器人坐标系课程中，介绍绿色生产、节能减排的重要性，让学生了解工业机器人在环保方面的贡献。

引导可持续发展：引导学生树立绿色生产观念，培养他们的环保意识，为可持续发展贡献力量。3、工件坐标系的建立在对象的平面上，只需要定义三个点，就可以建立一个工件坐标。①X1、X2确定工件坐标X正方向。②Y1确定工件坐标Y正方向。③工件坐标系的原点是Y1在工件坐标X上的投影。4、小结布置作业第11、12次课教学设计及教案教学内容实操+上机：工业机器人工具坐标TCP建立1、熟练工业机器人的手动操作2、建立工具坐标的TCP。3、上机操作教学目标1、能够以合适速度手动操作工业机器人进行基本的运动2、能够正确建立机器人工具坐标的TCP重点与难点1.教学重点能够正确建立机器人工具坐标的TCP；2.教学难点能够正确建立机器人工具坐标的TCP。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、现场安全教育：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：教师示范（20分钟）4、课堂练习：学生动手实操（50分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程安全教育：（1）学生进入现场实习时，要穿好工作服，女同学要戴好工作帽，并将发辫纳入帽内。不得穿拖鞋、高跟鞋、不得戴手套和围巾进入车间。严禁在实训现场内追逐、打闹、喧哗、做与实训无关的事。（2）参加实训的学生必须在指导教师指导下使用设备，未经指导教师允许不得擅自使用其它程序、设备及附件，且严格遵守操作规程及沈阳工程学院实习实训有关规章制度。一、实操目的和内容1、熟练工业机器人的手动操作能够熟练使用示教器对工业机器人进行手动操纵运动，能够熟练使用示教器上的快捷键进行线性运动、关节运动、增量模式进行切换，能够熟练控制机器人进行关节运动和线性运动。2、建立工具坐标的TCP采用六点法，调整机器人四种不同姿态，通过手动操作机器人与固定点接触，建立工具坐标的TCP，TCP点的精度要求控制在1mm以内。3、上机操作在Robotstudio仿真软件上建立工作站，能够熟练使用仿真软件进行工业机器人的手动操作。二、实操设备ABB工业机器人综合实训平台，机房电脑三、实操要求1、遵守实训场地的安全操作要求，不允许大声喧哗和打闹。2、听从指导老师的安排，按照指导老师要求，规范操作工业机器人。3、实训完成后，完成实训报告的撰写。四、实操报告要求1、本次实操的主要内容及操作过程。2、本次实操的体会和感受。3、报告字数不少于1000字，要求格式规范，排版整齐，手写拍照上传学习通。第13次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.2运动指令1.线性运动指令MoveL格式；2.线性运动指令MoveL与关节运动指令MoveJ的区别。3.利用offs指令和MoveL指令画方教学目标1、能够辨别MoveL指令与MoveJ指令的区别。2、能够利用offs指令和MoveL指令绘制正方形重点与难点1.教学重点能够辨别MoveL指令与MoveJ指令的区别；2.教学难点能够利用offs指令和MoveL指令绘制正方形。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：如何控制工业机器人进行直线运动？2、线性运动指令MoveL线性运动是机器人的TCP从起点到终点之间的路径始终保持为直线，一般如焊接，涂胶等应用对路径要求高的场合进行使用此指令。3、MoveL指令与MoveJ指令的区别①MoveJ和MoveL程序中的目标位置数据类型均为robtarget，因此，位置点可通用。②MoveJ和MoveL程序中，虽然目标空间点的位置相同，但是到达目标点的方式和轨迹不同。（线性和非线性）③MoveJ能到的点，MoveL不一定能到，反之，MoveL能到的点，MoveJ一定能到。④在程序中优先选用MoveJ指令，因为使用MoveJ时，机器人运动速度快，运动更流畅。当MoveL指令无法到达目标位置时，机器人会发出“轴关节配置错误”的报错信息。（1）将MoveL指令换成MoveJ指令。（2）增加中间过渡轨迹。在当前位置点和目标点之间增加一些中间节点，对路径进行优化细分，消除“死点”。（合理修改节点坐标的Z值）（3）修改起始点的机器人姿态。将起始点的机器人姿态调整成尽量趋向目标点的姿态。4、利用offs指令和MoveL指令绘制正方形课程思政：培养团队协作精神

通过团队项目或小组合作的形式，让学生在实践中体验团队协作的重要性，学会尊重他人、沟通合作，共同解决问题。

案例分析：分享工业机器人在实际生产中需要多学科、多领域人才共同协作的案例，加深学生对团队协作精神的理解。5、小结能够辨别MoveL指令与MoveJ指令的区别；能够利用offs指令和MoveL指令绘制正方形。6、布置作业第14次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.2运动指令圆弧运动指令MoveC格式；2.绝对位置运动指令MoveAbsJ格式。3.利用offs指令和MoveC指令画圆教学目标1、能够辨别MoveC指令与MoveAbsJ指令的区别。2、能够利用offs指令和MoveC指令画圆重点与难点1.教学重点能够辨别MoveC指令与MoveAbsJ指令的区别；2.教学难点能够利用offs指令和MoveC指令画圆。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：如何控制工业机器人进行圆弧运动？2、圆弧运动指令MoveC圆弧路径是在机器人可到达的空间范围内定义三个位置点，第一个点是圆弧的起点，第二个点用于圆弧的曲率，第三个点是圆弧的终点。①MoveC和MoveJ、MoveL程序中的目标位置数据类型均为robtarget，因此，位置点可通用。②MoveC中的点，指的是弧线的终点。③起始点P10（参考点）是弧线上的点，因此P10不能和P20、P30重合，也不能靠的太近。④一个MoveC指令可以画一个圆弧，至少需要两条MoveC指令才能画一个圆，且必须保证四个点均在圆上，起点和终点一致。3、绝对位置运动指令MoveAbsJ绝对位置运动指令是机器人的运动使用6个轴和外轴的角度值来定义目标位置数据。①MoveAbsJ是绝对轴关节运动，数据以各关节轴的角度记录，没有相对坐标的概念，因此不会受工具和坐标系的影响。②使用NoEoffs时，表示不考虑机器人外轴数据（比如落地安装时），在没有特殊要求时，可将NoEoffs去掉，考虑外周数据，以免错误。③MoveAbsJ虽然不受工具影响，但不代表不对工具有要求，工具必须要合理，比如工具负载数据。④在程序中不能大量使用MoveAbsJ，常用的使用位置有3处:P-home工作原位，P-pones等待位，P-safes安全位。课程思政：强调绿色生产：介绍绿色生产、节能减排的重要性，让学生了解工业机器人在环保方面的贡献。引导可持续发展：引导学生树立绿色生产观念，培养他们的环保意识，为可持续发展贡献力量。4、利用offs指令和MoveC指令画圆5、小结布置作业第15次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.3程序数据1.赋值指令格式；2.程序数据的分类。3.程序数据的属性。教学目标1、能够辨别赋值指令格式。2、能够辨别程序数据的属性。重点与难点1.教学重点能够辨别赋值指令格式；2.教学难点能够辨别程序数据的属性。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：什么是程序数据？2、赋值指令“:=”赋值指令是用于对程序数据进行赋值，赋值可以是一个常量或数学表达式。3、程序数据的分类（1）程序内声明的数据被称为程序数据。数据是信息的载体，它能够被计算机识别、存储和加工处理。（2）程序数据是在程序模块或系统模块中设定的值和定义一些环境数据。创建的程序数据可由同一个模块或其它模块中的指令进行引用。（3）程序数据的建立一般可以分为两种形式，一种是直接在示教器中的程序数据画面中建立程序数据，另一种是在建立程序指令时，同时自动生成对应的程序数据。4、程序数据的属性（1）变量VAR①在机器人执行的RAPID的程序中也可以对变量程序数据进行赋值操作。②变量型数据在程序执行的过程中和停止时，会保持当前的值。③如果程序指针复位或发生跳动，变量的数值会恢复为声明变量时赋予的“初始值”。④变量的数据保存状态与程序指针的跳动有关。（2）可变量PERS①在机器人执行的RAPID的程序中也可以对可变量存储类型程序数据进行赋值的操作。②在程序执行以后，赋值的结果会一直保持到下一次对其进行重新赋值。无论程序的指针如何变化，可变量型的数据都会保持最后赋予的值，不会被“初始化”。（3）常量CONST①存储类型为常量的程序数据，不允许在程序中进行赋值和运算的操作。②常量的特点是在定义时已赋予了数值，并不能在程序中进行修改，只能通过手动修改“初始值”。课程思政：鼓励学生进行职业规划，帮助学生明确未来发展方向，培养职业意识和责任感。例如，学生可以通过自我认识、所学专业概述、定位职业、择优职业目标与路径、行动计划与策略等方面来规划职业生涯，以提升自我完善自我。5、小结6、布置作业第16次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.3程序数据1.常用程序数据介绍；教学目标1、能够辨别常用程序数据类型。2、能够正确选用常用程序数据。重点与难点1.教学重点能够辨别常用程序数据类型；2.教学难点能够正确选用常用程序数据。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：程序数据怎么使用？2、数值数据numnum用于存储数值数据；数据类型的值可以为：整数，例如，-5；小数，例如，3.45；也可以指数的形式写入，例如，2E3（＝2*10^3＝2000），2.5E-2（＝0.025）。3、逻辑值数据boolbool用于存储逻辑值（真/假）数据，即bool型数据值可以为TRUE或FALSE。4、字符串数据stringstring用于存储字符串数据。字符串是由一串前后附有引号（""）的字符（最多80个）组成，例如，"Thisisacharacterstring"。如果字符串中包括反斜线（\），则必须写两个反斜线符号，例如，"Thisstringcontainsa\\character"。5、位置数据robtargetrobtarget用于存储工业机器人和附加轴的位置数据。位置数据的内容是在运动指令中机器人和外轴将要移动到的位置（目标位置）。6、关节位置数据jointtargetjointtarget用于存储机器人和附加轴的每个单独轴的角度位置。通过MoveAbsJ可以使机器人和附加轴运动到jointtarget关节位置处。7、速度数据speeddataspeeddata用于存储工业机器人和附加轴运动时的速度数据。速度数据定义了工具中心点移动时的速度、工具的重定位速度、线性或旋转外轴移动时的速度。8、转角区域数据zonedatazonedata用于规定如何结束一个位置，也就是在朝下一个位置移动之前，工业机器人必须如何接近编程位置。可以以停止点或飞越点的形式来终止一个位置。（1）停止点意味着工业机器人和外轴必须在使用下一个指令来继续程序执行之前达到指定位置（静止不动）。（2）飞越点意味着从未达到编程位置，而是在达到该位置之前改变运动方向。9、工具数据tooldata工具数据Tooldata是用于描述安装在机器人第六轴上的工具的TCP，重量，重心等参数数据。在进行正式的编程之前，就需要构建起必要的机器人编程环境，其中有三个必须的程序数据（工具数据tooldata，工件坐标wobjdata，负荷数据loaddata）就需要在编程前进行定义。10、工件数据wobjdata工件坐标系对应工件：它定义工件相对于大地坐标系（或其它坐标系）的位置。机器人可以拥有若干工件坐标系，或者表示不同工件，或者表示同一工件在不同位置的若干副本。如果在运动指令中指定了工件，则目标点位置将基于该工件坐标系。优势如下：（1）便捷地手动输入位置数据，例如离线编程，则可从图纸获得位置数值。（2）轨迹程序可以根据变化，快速重新使用。例如，如果移动了工作台，则仅须重新定义工作台工件坐标系即可。（3）可根据变化对工件坐标系进行补偿。利用传感器来获得偏差数据来定位工件。11、有效载荷数据loaddata对于搬运应用的机器人，应该正确设定夹具的重量、重心tooldata以及搬运对象的重量和重心数据loaddata。loaddata用于设置机器人轴6上安装法兰的负载载荷数据。载荷数据常常定义机器人的有效负载或抓取物的负载（通过指令GripLoad或MechUnitLoad来设置），即机器人夹具所夹持的负载。同时将loaddata作为tooldata的组成部分，以描述工具负载。课程思政：通过课题引入，使同学们明确了任务要求，更让学生们了解了祖国自古流传下来的守卫国家安全的传统文化，知道了科技进步和加强国防建设的重要性，同学们的爱国热情被调动起来，学习兴趣更高了。12、小结能够辨别常用的5中程序数据，合理选择数据类型。13、布置作业第17、18次课教学设计及教案教学内容实操+上机：工业机器人路径编程1、熟练工业机器人的手动操作2、熟练工业机器人的运动指令。3、完成要求轨迹的编程4、上机操作教学目标1、能够辨别工业机器人的运动指令；2、能够正确使用工业机器人的运动指令完成要求轨迹的编程。重点与难点1.教学重点能够辨别工业机器人的运动指令；2.教学难点能够正确使用工业机器人的运动指令完成要求轨迹的编程。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、现场安全教育：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：教师示范（20分钟）4、课堂练习：学生动手实操（50分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程安全教育：（1）学生进入现场实习时，要穿好工作服，女同学要戴好工作帽，并将发辫纳入帽内。不得穿拖鞋、高跟鞋、不得戴手套和围巾进入车间。严禁在实训现场内追逐、打闹、喧哗、做与实训无关的事。（2）参加实训的学生必须在指导教师指导下使用设备，未经指导教师允许不得擅自使用其它程序、设备及附件，且严格遵守操作规程及沈阳工程学院实习实训有关规章制度。一、实操目的和内容1、熟练工业机器人的手动操作能够熟练使用示教器对工业机器人进行手动操纵运动，能够熟练使用示教器上的快捷键进行线性运动、关节运动、增量模式进行切换，能够熟练控制机器人进行关节运动和线性运动。2、熟练工业机器人的运动指令能够熟练使用工业机器人的MoveJ、MoveL、MoveC、MoveAbsJ指令进行程序编制。3、完成要求轨迹的编程在进行轨迹编程时，要注意速度和转弯半径的合理控制。4、上机操作在Robotstudio仿真软件上建立工作站，能够熟练使用仿真软件进行工业机器人的手动操作。二、实操设备ABB工业机器人综合实训平台，机房电脑三、实操要求1、遵守实训场地的安全操作要求，不允许大声喧哗和打闹。2、听从指导老师的安排，按照指导老师要求，规范操作工业机器人。3、实训完成后，完成实训报告的撰写。四、实操报告要求1、本次实操的主要内容及操作过程。2、本次实操的体会和感受。3、报告字数不少于1000字，要求格式规范，排版整齐，手写拍照上传学习通。第19次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.4工业机器人的逻辑流程指令1.条件判断指令；2.条件选择指令。教学目标1、能够辨别条件判断指令和条件选择指令格式。2、能够正确使用条件判断指令和条件选择指令。重点与难点1.教学重点能够辨别条件判断指令和条件选择指令格式；2.教学难点能够正确使用条件判断指令和条件选择指令。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：什么是流程指令？2、条件判断指令条件逻辑判断指令是用于对条件进行判断后，执行相应的操作。①CompactIF紧凑型条件判断指令IF<EXP><SMT>CompactIF紧凑型条件判断指令用于当一个条件满足了以后，就执行一句指令。②IF条件判断指令IF<EXP>THEN<SMT>ENDIF同CompactIF紧凑型条件判断指令，当一个条件满足了以后，就执行一句指令。IF<EXP>THEN<SMT>ELSE<SMT>ENDIF当一个条件满足了以后，就执行下面的一条指令，如果不满足，则执行下面另一条指令。IF条件判断指令，就是根据不同的条件去执行不同的指令。③IF嵌套3、条件选择指令条件选择指令是用于对条件进行测试值判断后，执行相应的操作。TEST<EXP>CASE<EXP><SMT>ENDTESTTEST条件选择指令用于当条件满足其中某一个测试值后，就执行该测试值后的一条指令。课程思政：探讨道德与伦理：在工业机器人操作与编程课程中，可以引导学生探讨工业机器人在社会伦理中的应用，例如机器人在医疗、军事等领域的应用所带来的伦理问题，培养学生的道德判断力和伦理意识。4、小结能够正确使用条件判断指令IF和条件选择指令TEST进行程序的编制。5、布置作业第20次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.4工业机器人的逻辑流程指令1.循环指令；2.跳转指令。教学目标1、能够辨别循环指令和跳转指令。2、能够正确使用循环指令和跳转指令。重点与难点1.教学重点能够辨别循环指令和跳转指令；2.教学难点能够正确使用循环指令和跳转指令。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：什么是循环指令？2、循环指令①WHILE循环指令条件判断循环指令，用于在满足给定的条件情况下，一直重复执行对应的指令。WHILE<EXP>DO<SMT>ENDWHILE满足条件时循环运行，直到条件不满足时才退出循环。②FOR循环指令重复执行循环指令，用于一个或多个指令需要重复执行有限次数的情况。FOR<ID>FORM<EXP>TO<EXP>DO<SMT>ENDFORFOR<ID>FORM<EXP>TO<EXP>STEP<EXP>DO<SMT>ENDFOR<ID>变量是先计数后执行，当全部执行完成后，会自动归零。<ID>变量只在FOR循环内有效。3、跳转指令无条件跳转指令，用于将程序执行转移到相同程序内的标签所指向的程序位置。①实现跳转功能GOTO<ID>;<ID>:Label是标签，GOTO和Label必须成对出现使用。②实现循环功能将Label放在GOTO之前，可以实现无限循环③实现有条件跳转配合IF指令使用可实现循环功能，和FOR指令的功能类似。课程思政：结合热点时事：将课程内容与时事热点紧密结合，如结合当前工业4.0、智能制造等热点，引导学生关注并思考这些技术对社会和个人的影响，培养社会责任感和公民意识。4、小结5、布置作业第21次课教学设计及教案教学内容第4章工业机器人离线编程4.5工业机器人的I/0通讯1.工业机器人I/O通讯种类；2.ABB标准I/O板的种类。教学目标1、能够辨别工业机器人I/O通讯种类。2、能够正确使用ABB标准I/O板。重点与难点1.教学重点能够辨别工业机器人I/O通讯种类；2.教学难点能够正确使用ABB标准I/O板。教学过程1、组织教学：师生相互问候，点名，管理课堂纪律（3分钟）2、复习导入：（5分钟）3、教学内容与重点难点讲解：（60分钟）4、课堂练习：（10分钟）5、总结：总结两节课学习的内容，让学生对知识有一系统认识。使学生明确所学内容，加深记忆与理解。（7分钟）6、布置作业：（5分钟）教学内容及过程教学内容及过程1、问题导入：什么是I/O通讯？I/O是Input/Output的缩写，即输入输出端口，机器人可通过I/O与外部设备进行交互。2、ABB工业机器人I/O通讯种类ABB工业机器人提供了丰富I/O通讯接口，如ABB的标准通讯，与PLC的现场总线通讯，还有与PC机的数据通讯，可以轻松地实现与周边设备的通信。①ABB的标准I/O板提供的常用信号处理有数字量输入，数字量输出，组输入，组输出，模拟量输入，模拟量输出。②ABB机器人可以选配标准ABB的PLC，省去了原来与外部PLC进行通信设置的麻烦，并且在机器人的示教器上就能实现与PLC的相关操作。③ABB机器人的标准I/O板的输入输出都是PNP类型。PNP是正电压（平时是0V，导通时是24VDC），NPN是负电压（平时是24V，导通时0V）3、ABB标准I/O板的种类（1）信号的种类输入/输出信号（I/O）模拟量/数字量信号（A/D）主信号/虚拟信号标准I/O板DSQC651DSQC651板主要提供8个数字输入信号、8个数字输出信号和2个模拟输出信号的处理。（3）标准I/O板DSQC652DSQC652板主要提供16个数字输入信号和16个数字输出信号的处理。课程思政：开展讨论和辩论：通过组织讨论和辩论活动，如围绕工业机器人对就业的影响等话题，锻炼学生的批判性思维和沟通能力，同时增强团队合作精神。4、小结能够辨别工业