应用技术 第7章 光栅尺1

教学单元名称：光栅尺1授课教师：授课班级：机器人192学时数：4授课日期：第12周周5第1-4节教学地点：SC212教学目标能力目标知识目标素质目标1、了解光栅材质、分类特点及光栅常数；2、 能理解莫尔条纹产生的机制；3、能理解叠加光栅相对运动时莫尔条纹的变化规律；4、能理解读数光栅、标尺光栅的特点及它们在构造光栅尺时的相对位置关系；5、能使用光栅尺进行位移、速度测量，能估算光栅尺读数采样速度要求；6、了解编码器和光栅尺与高频计数器间的相对速度使用要求；1、光栅及光栅常数、不同类型光栅的特点；2、莫尔条纹与测量位移、速度间的定量关系；3、莫尔条纹细分技术、辨向技术；4、由光栅构造光栅尺的原理及使用方法；5、光栅尺测量线位移和角位移的速度与读数速率间的计算关系；实训室5S操作规范职业行为规范善于独立思考善于沟通总结教学重难点光栅类型、特点，光栅常数；莫尔条纹产生机制，莫尔条纹细分、辨向光栅尺构造原理训练任务或案例实物应用试验视频多个教学准备1、学习通网课准备与学习任务发布（视频、PPT、章节测验、作业）2、视频、若干传感器说明书资料课后作业1、学习通作业：光栅尺与编码器（光栅尺）；2、预习机器视觉部分在线课程3、学生准备欧姆龙PLC软件教学体会本节比较难理解，特别是莫尔条纹的产生机理需要空间想象能力。本次课的内容需要反复细致的解读，上课进度要足够慢以便学生理解。教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段师生活动时间分配告知上次课重点内容回顾：比较增量式编码器与绝对式编码器、测量精度水平、信号编码机制、与PLC联用的方式要求；告知本次课程学习内容与学习目标，重点章节讲述法课件教师讲授学生听讲5分钟引入机电一体化设备中如何进行精密定位？经常说的精密直线模组都包括哪些组件？观看海德光栅尺厂家宣传视频；教师提出视频中的关注点；引入光栅尺构造需要的重要组件：光栅讨论法演示法课件视频互动讨论20分钟知识点光栅的制作、分类、光栅常数、应用举例讲述法课件教师讲授学生听讲15分钟知识点通过叠加产生莫尔条纹的机制（这里非常难理解，又非常关键，需要多播放几次动画演示现象并详细讲解）讲述法课件动画教师讲授学生听讲20分钟深化总结莫尔条纹现象中的有用规律：莫尔条纹发展方向与叠加的两个光栅相对运动方向间的对应性；莫尔条纹粗细与叠加光栅间的相对运动速度之间的关系；讨论法课件讨论互动5分钟引入结合总结的规律，再观看一遍海德光栅尺厂家宣传视频。教师结合莫尔条纹现象和视频点评，引入光栅尺的构造；演示法视频学生观看教师点评10分钟知识点光栅尺的构造（读数光栅、标尺光栅的特点和作用）讲述法课件教师讲授学生听讲15分钟深化光栅尺输出数据特点，与PLC联用方法（学生先看PDF版NGT实验指导书，引入高频计数器，教师结合PLC程序讲解）讨论法课件实训指导书讨论互动20分钟知识点光栅尺细分技术讲述法课件学生观看教师点评10分钟深化光栅尺细分算例；演示法课件讨论互动15分钟预习欧姆龙PLC软件答疑，下次课程要点讲解（PLC编写程序准备，少数有基础的同学先练