1、 課程 工業(yè)機器人技術課程標準1 課程概述1.1 課程名稱：工業(yè)機器人技術1.2 課程性質：專業(yè)核心課1.3 參考學時： 56 學時1.4 參考學分：2.5 學分1.5 開設時間：第四學期2 課程性質和任務本課程是工業(yè)機器人技術專業(yè)的一門專業(yè)核心課程， 是必修課。 其任務是： 使學生掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)構成、 工業(yè)機器人編程等知識和進行機器工作站系統(tǒng)建模及仿真等技術， 培養(yǎng)學生具備一定的工業(yè)機器人編程及仿真設計能力。 內容包括工業(yè)機器人典型應用案例、 離線編程基礎、機器人工作站系統(tǒng)模型、程序及軌跡設計、工業(yè)機器人現(xiàn)場編程基礎知識等。3 課程目標3.1 知識目標（ 1）熟悉工業(yè)機器人離線編程應用領

2、域；（ 2）掌握離線編程軟件安裝過程；（ 3）掌握離線編程軟件的工作界面使用方法；（ 4）掌握工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)外部設備模型構建方法；（ 5）掌握工業(yè)機器人仿真工作站的構建流程；（ 6）掌握工業(yè)機器人工作站的離線編程方法；（ 7）掌握工業(yè)機器人工作站的仿真測試方法；（ 8）掌握機器人工件及工作站設備的三維建模與設計分析。（ 9）掌握工業(yè)機器人的現(xiàn)場手動操縱。（ 10）掌握工業(yè)機器人的現(xiàn)場軌跡編程及設計。3.2 能力目標（ 1）能安裝工業(yè)機器人離線編程軟件；（ 2）能構建工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)模型；(3)能按要求在離線編程軟件下編寫工作站控制程序；(4)能對工業(yè)機器人工作站進行仿真測試。(5)能

3、對工業(yè)機器人進行現(xiàn)場操縱及編程操縱。3.3素質目標(1)具有分析與決策能力；(2)具有發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力；(3)具有良好的心理素質、職業(yè)道德素質以及高度責任心和良好的團隊合作能力；(4)具有組織管理能力；(5)培養(yǎng)良好的職業(yè)素養(yǎng)和一定的創(chuàng)新意識；(6)養(yǎng)成“認真負責、精檢細修、文明生產(chǎn)、安全生產(chǎn)”等良好的職業(yè)道德；4課程設計思路根據(jù)職業(yè)能力標準，以重點職業(yè)能力為依據(jù)確定課程目標，依據(jù)職業(yè)能力整合所需相關知識和技能，設計課程內容，以工作任務為載體構建“能力遞進”課程。課程結構以就業(yè)崗位對就業(yè)人員知識、技能的需求取向，通過理實一體化教學、項目式技能訓練、綜合案例考核等活動，構建機器人工作站典

4、型應用、軌跡設計及編程、機械及動態(tài)裝置、現(xiàn)場編程基礎等四大模塊的知識結構和能力結構，形成相應的職業(yè)能力。本課程的前續(xù)課程是機電工程技術基礎和PLC控制系統(tǒng)的設計與維護，并為后續(xù)課程工業(yè)機器人工作站集成與維護、行業(yè)應用典型工作站維護提供相應的理論及技術支持。課程主要內容為 ISO 10218-2-2011、IOS 15187:2000/GB/T 19399-2003、IEC9506-3:1991、ISO/IEC 9506-3:1991 、DIN7168-91、GB/T 33262-2016 標準中的知識點和操 作要求。5課程教學設計表5.1課程教學設計序 號學習 任務職業(yè) 能力知識、技能、態(tài)度要

5、求教學活動設計評價學時1工業(yè) 機器 人簡 介.23.4.1理解工業(yè)機器人背景理解工業(yè)機器人發(fā)展掌握工業(yè)機器人的機械 組成及結構掌握工業(yè)機器人的電氣 組成及結構理解工業(yè)機器人的示教 器功能1 .教學活動以ABBIRB120實訓工作站為典型案例進行教學2 .教學內容 工業(yè)機器人背景 工業(yè)機器人發(fā)展歷史 工業(yè)機器人機械結構 工業(yè)機器人電氣結構過程評價作品考核2理解工業(yè)機器人控制柜功能工業(yè)機器人的示教器工業(yè)機器人的控制柜2工業(yè) 機器 人離 線典 型應 用案 例.23.4.1理解工業(yè)機器人在汽車 制造行業(yè)的應用分析理解工業(yè)機器人在食品 加工行業(yè)的應用分析理解工業(yè)機器人在醫(yī)

6、藥 生產(chǎn)行業(yè)的應用分析理解工業(yè)機器人在機械 鑄造行業(yè)的應用分析理解工業(yè)機器人在電子 電氣行業(yè)的應用分析理解工業(yè)機器人在化工 生產(chǎn)行業(yè)的應用分析1.教學活動工業(yè)機器人典型工作站應用案例教學汽車制造行業(yè)食品加工行業(yè)醫(yī)藥生產(chǎn)行業(yè)機械鑄造行業(yè)電子電氣行業(yè)化工生產(chǎn)行業(yè)過程評價作品考核43工業(yè) 機器 人工 作站 系統(tǒng) 模型 構建.23.4.1熟練進行模型的選中和導入熟練進行工業(yè)機器人工作 站外圍設備幾何模型構建熟練進行工業(yè)機器人第三 方模型構建與導入熟練進行整體工業(yè)機器人 工作站模型構建合理布局工業(yè)機器人工作 站及設置布局熟練進行與 SolidWorks軟件的匹配應用1.教學活動工業(yè)機器人

7、汽車前擋風玻璃切割工作站典型案例教學2.教學內容導入模型選中模型庫配置工業(yè)機器人布局機器人工作站模型庫的位置設定工作站整體布局與 SolidWorks 組合過程評價作品考核124工業(yè) 機器 人編 程基 礎及 軌跡 設計....4熟練進行機器人手動控 制及關節(jié)運動控制熟練進行機器人工件坐標系的設定熟練進行機器人工具坐 標系的設定熟練理解機器人基本運 動指令的應用熟練進行機器人運動軌 跡路徑的規(guī)劃設計熟練進行工作站仿真熟練進行視頻的錄制1.教學活動工業(yè)機器人汽車前擋風玻璃切割工作站典型案例教學2.教學內容手動關節(jié)控制精確坐標關節(jié)

8、控制工件坐標系設定工具坐標系設定基本運動指令基本邏輯指令運動軌跡及路徑設計工作站仿真與調試工作站視頻的錄制過程評價作品考核125工業(yè) 機器 人的 現(xiàn)場..1熟練掌握機器人使用安全熟練進行示教器的使用熟練掌握工業(yè)機器人坐 標系1 .教學活動規(guī)范啟動動工業(yè)機器人， 并進行手動操作。2 .教學內容過程評價作品考核12操縱.4熟練掌握工業(yè)機器人控制器結構熟練使用示教器對機器人進行手動操作 熟練掌握控制柜常用操作 熟練設置工具坐標系 熟練設置用戶坐標系 熟練操作示教器激活工具坐標系機器人使用安全環(huán)境、安 全規(guī)程示教器操作界面的認識、 各功能鍵的作用和使用

9、方式針對工作任務要求合理選 擇不同的坐標系控制柜常規(guī)型號與組成、 控制器的組成、功能。和機 器人本體的連接。 工具坐標系機械接口坐標 系及其設置方法 激活工具坐標系 檢驗工具坐標系 用戶坐標及其設置方法....33.4.4熟練掌握編程相關功能熟練掌握基本指令的使用熟練掌握特殊指令的使 用熟練掌握程序的創(chuàng)建、 選擇、復制、執(zhí)行。1 .教學活動根據(jù)要求程序的創(chuàng)建、選 擇、復制、執(zhí)行，根據(jù)運動 要求，編程2 .教學內容程序的創(chuàng)建、選擇、復制、 刪除、執(zhí)行學習機器人編程常用基本 功能指令學習工業(yè)機器人編程特殊 功能機器人過程評價作

10、品考核127期末 考試操作考試 理論考試2說明：“職業(yè)能力”欄中編碼的對應內容參見“I職業(yè)能力標準”6教學實施6.1 教學建議(1)本課程部分內容考慮采用理實一體化教學，以典型工作任務為導向，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的實際操作能力。 在教學過程中，教師示范和學生分組討論、 訓練互動， 學生提問與教師解答、指導有機結合，讓學生在“教”與“學”過程中，充分理解和掌握工 業(yè)機器人離線編程及仿真技術。(2)在教學過程中，由于設備和場地的限制，往往制約了學生實踐技能的培養(yǎng)，教學中可充分使用仿真、模擬軟件進行訓練，同時積極與企業(yè)建立密切的合作關系，充分挖掘企業(yè)的潛力，可把部分實訓項目安排在企業(yè)中進行，

11、提高學生的崗位適應能力。(3)在教學過程中，要重視本專業(yè)領域新技術、新工藝、新材料發(fā)展趨勢，貼近企業(yè)、貼近生產(chǎn)。為學生提供職業(yè)生涯發(fā)展的空間，努力培養(yǎng)學生參與社會實踐的創(chuàng)新精神和職業(yè)能力。6.2 參考教材選用選取原則：難易適中，應用性強，突出職教特色；結合各院校教學設計及實訓條件，設計個性化校本教材、實訓教材，以工業(yè)機器人系統(tǒng)集成企業(yè)或終端應用企業(yè)的真實案例，進行重新設計，轉化為教學資源，配套建設相應參考教材。(1)吳海波.工業(yè)機器人3D仿真與離線編程(校本)(2)陳小艷.工業(yè)機器人離線編程.常州：常州機電職業(yè)技術學院(3)蔣慶斌，陳小艷.工業(yè)機器人現(xiàn)場編程.北京：機械工業(yè)出版社，2014(4

12、)汪勵，陳小艷.工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成.北京：機械工業(yè)出版社，2014(5)各公司仿真軟件使用手冊、工業(yè)機器人使用手冊等。6.3教學資源表6.2校內實訓資源序號主要實訓設備型號規(guī)格品牌人數(shù)備注1離線編程軟件MotoSim、RobotStudio 、RoboGuide 等50按照每人一套配置2系統(tǒng)建模軟件SolidWorks、PTCCreo、UG等50按照每人一套配置3電腦處理器i5 ,內存4G,顯存2G50按照每人一套配置4輔助教學設備投影儀、白板、廣播軟件等2表6.3課程教學資源序號資源網(wǎng)站名稱網(wǎng)址主要內容1中國工控網(wǎng)提供最新的工控行業(yè)資訊等時 效性高的信息和技術交流平臺2國家精品課程資

13、源網(wǎng)提供各種優(yōu)秀的教學資源3華信教育資源網(wǎng)提供與課程配套的教學和學習 資源4中國機器人應用 網(wǎng)http:/www.robot-提供工業(yè)機器人領域最前沿的 科技發(fā)展方向5中國工業(yè)機器人 網(wǎng)http:/www.robot-工業(yè)機器人領域最新資訊7.訓練項目設計:7.1 訓練項目示例一:7.1.1 項目描述RobotStudio虛擬仿真軟件主要應用于ABB工業(yè)機器人離線編程及虛擬仿真，是市場上主流的離線編程軟件之一。本項目主要針對RobotStudio6.0.1版本軟件為案例背景進行軟件應用分析、離線編程行業(yè)分析、軟件安裝與激活等內容。7.1.2 訓練要求表7.1訓練要求及標準序號步驟訓練內容訓練標

14、準1離線編程應用背景離線編程發(fā)展、功能等按口E EN 10083標準2RobotStudio行業(yè)應用典型行業(yè)應用案例等按口JB/T 8430-2014 標準3RobotStudio安裝配置正確安裝、正確配置等按口ISO 10218-2-2011 標準4RobotStudio授權激活正確版本號、授權激活等按口ISO 10218-2-2011 標準7.2 訓練項目示例二:7.2.1 項目描述工業(yè)機器人汽車前擋風玻璃切割工作站主要應用于汽車制造生產(chǎn)行業(yè)中，汽車前擋風玻璃的邊緣切割機及其組裝是其中的眾多工序之一。本項目主要針對典型的汽車前擋風玻璃模型為案例背景進行工作站設計布局、機器人參數(shù)設置、機器人

15、程序軌跡編程等內容。7.2.2 訓練要求表7.2訓練要求及標準序號步驟訓練內容訓練標準1設計工作站外圍模型圖紙幅面、格式、比例尺等按口E EN 10083標準2合理布局工作站測量尺寸、合理布局等按口ISO 10218-2-2011 標準3布局機器人系統(tǒng)生成機器人系統(tǒng)等按口G GB/T 33262-2016 標準4配置機器人參數(shù)參數(shù)配置、IO配置等按口ISO 10218-2-2011 標準5模型修訂誤差測量、圖形修訂按口ISO 12100-1:2003 標準7.3 訓練項目示例三：7.3.1 項目描述本項目在項目二的基礎上進一步進行工業(yè)機器人編程及軌跡設計。本項目主要針對典型工件坐標系、工具坐標

16、系、基本的汽車前擋風玻璃模型為案例背景進行手動控制精確訓練、運動指令、程序編程及軌跡設計等內容。7.3.2 訓練要求表7.3訓練要求及標準序號步驟訓練內容訓練標準1手動精確控制六關節(jié)、精確控制、誤差按口G GB/T 33262-2016 標準2工件坐標系設置右手法則、精測、比例尺等按安理ISO 9787:1999標準3工具坐標系設置三點法定義、精測、比例尺按安理ISO 9787:1999標準4編程及軌跡設計手動路徑、自動路徑等按口ISO 10218-2-2011 標準5仿真及修訂誤差測量、軌跡及精度修訂按口IEC 62079:2001 標準7.4訓練項目示例四:7.4.1 項目描述碼垛應用是工

17、業(yè)機器人最典型的應用之一，廣泛應用于食品、化工、汽車、物流等各行業(yè)。本項目主要針對標準物料包裝盒為模型，在典型工業(yè)流水線輸送并下料碼垛為案例背景進行機械裝置、Smart動態(tài)組件、碼垛程序設計等內容。7.4.2 訓練要求表7.4訓練要求及標準序號步驟訓練內容訓練標準1設計機械裝置精度、誤差、比例尺、運動按口G GB/T 14665-1998 標準2Smart動態(tài)組件組件模型、邏輯塊等按口ISO 10218-2-2011 標準3Smart動態(tài)邏輯IO塊、邏輯關聯(lián)等按口ISO 10218-2-2011 標準4碼垛程序邏輯、運算、誤差、精度等按口G GB/T 33262-2016 標準5仿真及修訂誤差

18、測量、軌跡及精度修訂按口IEC 62079:2001 標準7.5訓練項目示例五：7.5.1 項目描述多工業(yè)機器人協(xié)同作業(yè)是工業(yè)機器人應用中的最典型應用之一，廣泛應用于食品、化工、汽車、物流等各行業(yè)，隨著工業(yè)生產(chǎn)的自動化、智能化程度不斷提高，越來越多的工序均可由多臺工業(yè)機器人共同完成，能夠完成更為復雜的工序。本項目主要針對兩臺IRB 120型工業(yè)機器人進行鼠標的組裝為背景案例，進行多機協(xié)同、機器人通信、并行控制、組裝工藝邏輯控制等內容。7.5.2 訓練要求表7.5訓練要求及標準序號步驟訓練內容訓練標準1多機器人系統(tǒng)創(chuàng)建、布局、尺寸精度等按口IEC 9506-3:1991 標準2機器人通信IO通信

19、、Smart通信等按口G GB/T16720.3-1996 標準3并行多機控制Smart、多機器人系統(tǒng)并仃按口IEC 9506-3:1991 標準4組裝工藝控制邏輯、量測、精度、尺寸按口IEC 9506-3:1991 標準5仿真及修訂誤差測量、軌跡及精度修訂按口IEC 62079:2001 標準8 .課程考核8.1 考核內容本課程考核內容包括訓練項目考核、綜合實訓作品考核和理論考核三部分，前兩項考核為現(xiàn)場操作考核， 理論考核為筆試。訓練項目考核，即對學生完成的每一個訓練項目進行評價；綜合實訓作品考核，即學生完成本課程學習和相關訓練項目后，科學設計組合項目，對學生進行本課程綜合實訓評價；理論考核

20、，即學生完成本課學習各， 對所學內容（主要是專業(yè)知識）進行綜合評價。表8.1考核內容考核階段考核內容考核形式成績比例訓練項目學習態(tài)度、課堂紀律、6s管理、 團隊合作精神、單項實踐操作技 能課堂提問、平時作業(yè)、實驗報告、 小論文、階段小考、小測驗等10%考核項目作品：標注規(guī)范、設計合理、 功能齊全、達到任務要求、文檔 制作規(guī)范等項目（作品）考核、獨立檢查、提 問、答辯、項目設計文檔等30%理論考核理論知識內容、綜合知識、整體 評價、應用技能、技術文檔等期終理論考試、作業(yè)文檔考核，提 問、答辯、階段測試、小測驗等20%綜合實訓 作品考核綜合技能、職業(yè)規(guī)范、創(chuàng)新能力 等期終考試、項目（作品）考核、綜 合答辯、項目報告、大論文等40%8.2成績評定表表8.2成績評定表訓練項目考核(40%)綜合實訓作理論考總成績項目項目項目項目項目項目平均品考核（40%）核(20%)1234468.3 評分要點與評分標準8.3.1 訓練項目考核包括學習紀律與學習態(tài)度、職業(yè)素養(yǎng)與規(guī)范、訓練項目作品質量等方面，分別占10%占10% 占80