第4講工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用授課對(duì)象課程名稱機(jī)器人技術(shù)授課時(shí)間07.075-6節(jié)授課地點(diǎn)09.103-4節(jié)計(jì)劃學(xué)時(shí)2課時(shí)教研室意見授課依據(jù)教材：《工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)》主要內(nèi)容教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.熟悉工業(yè)機(jī)器人在各領(lǐng)域的應(yīng)用。1.能簡(jiǎn)要敘述工業(yè)機(jī)器人在各領(lǐng)域的應(yīng)用。1.拓展學(xué)生知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程的喜愛。教學(xué)重（難）點(diǎn)內(nèi)容突破方法工業(yè)機(jī)器人在各領(lǐng)域的應(yīng)用頭腦風(fēng)暴：在講解工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用前，先以頭腦風(fēng)暴的形式使學(xué)生思考工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，使學(xué)生通過主動(dòng)思考獲取知識(shí)。多媒體資源輔助教學(xué)：在教學(xué)過程中，播放圖片、視頻展示工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，將抽象知識(shí)形象化。教學(xué)方法講授法、頭腦風(fēng)暴法、啟發(fā)式教學(xué)法、互動(dòng)式教學(xué)課程思政元素通過海底撈餐廳的配菜、傳菜機(jī)器人視頻，引出工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用已從工業(yè)生產(chǎn)慢慢滲透至我們的生活中，而這也意味著在未來需要大量的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才。激勵(lì)同學(xué)們能緊緊抓住在學(xué)校的學(xué)習(xí)時(shí)光，精技強(qiáng)能，未來與機(jī)器人攜手在各自的工作崗位上發(fā)光發(fā)熱。教學(xué)實(shí)施過程教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖溫故知新復(fù)習(xí)上節(jié)課知識(shí)點(diǎn)【提問】1.工業(yè)機(jī)器人有哪些分類？2.工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用形式是怎樣的？回答教師提問，回顧上節(jié)課知識(shí)點(diǎn)?；仡櫳瞎?jié)課知識(shí)點(diǎn)，鞏固所學(xué)知識(shí)，為本節(jié)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。課程引入引入本課內(nèi)容【引入】上節(jié)課我們了解了不同種類的工業(yè)機(jī)器人以及它們各自的特點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中到底有哪些應(yīng)用呢？我們來看一段視頻。播放ABB工業(yè)機(jī)器人概念視頻。思考工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，帶著問題觀看視頻。引入本節(jié)內(nèi)容。探究新知一、工業(yè)機(jī)器人在全球各行業(yè)中的應(yīng)用比例【頭腦風(fēng)暴】在剛才的視頻中，同學(xué)們看到了哪些工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用？同學(xué)們還了解哪些其他的應(yīng)用呢？請(qǐng)大家發(fā)送彈幕至大屏幕，共同分享自己的想法?！具^渡語(yǔ)】同學(xué)們說的都不錯(cuò)，今天我們就共同來學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用。首先請(qǐng)大家看一張圖。【講解】汽車整車及零部件生產(chǎn)，合計(jì)占工業(yè)機(jī)器人總需求的60%左右。金屬制品業(yè)和電子電氣工業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用占據(jù)第二位，橡膠塑料工業(yè)占據(jù)第三位。食品工業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用也較多?！绢^腦風(fēng)暴】參與頭腦風(fēng)暴，將工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用以彈幕形式發(fā)送至大屏幕，分享自己的想法。觀看圖片，總結(jié)工業(yè)機(jī)器人在各行業(yè)中的應(yīng)用比例使學(xué)生通過主動(dòng)思考獲取知識(shí)，活躍課堂氛圍，豐富課堂形式。在講解過程中注重學(xué)生反應(yīng)，與學(xué)生互動(dòng)，傳授新知。探究新知二、工業(yè)機(jī)器人在具體工作任務(wù)中的應(yīng)用【過渡語(yǔ)】大家了解了工業(yè)機(jī)器人在不同行業(yè)中的應(yīng)用，那么工業(yè)機(jī)器人在這些行業(yè)中，主要從事哪些工作任務(wù)呢，請(qǐng)大家看第二張圖片。【講解】從圖中可以看出，在各行業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人主要是應(yīng)用于焊接、裝配、上下料、物流搬運(yùn)，以及機(jī)械制造行業(yè)中的鑄造、沖壓、噴涂等。【學(xué)習(xí)并記錄】觀看圖片，總結(jié)工業(yè)機(jī)器人在具體工作任務(wù)中的應(yīng)用比例結(jié)合圖片分析知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生記憶。三、工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)【提問】請(qǐng)大家思考，為什么在上述行業(yè)及工作任務(wù)中，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越多？。【講解】工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)：1.可在危險(xiǎn)惡劣的工作環(huán)境中完成工作，從而降低甚至是避免工傷事故和職業(yè)病，如噴涂、鑄造、焊接等。2.可精確完成大工作量、體力消耗大的工作，如上下料、搬運(yùn)等。3.效率更高，準(zhǔn)確率更高。正因?yàn)槿绱?，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，已推廣到采礦、建筑業(yè)、電力系統(tǒng)，國(guó)防軍事、醫(yī)療衛(wèi)生、生活服務(wù)等領(lǐng)域?！净卮稹繛槭裁丛谏鲜鲂袠I(yè)及工作任務(wù)中，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越多。【學(xué)習(xí)并記錄】跟隨教師，學(xué)習(xí)并記憶新知識(shí)。舉例講解工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)，幫助學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)。四、工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用【過渡語(yǔ)】明白了工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)，接下來我們就通過一些具體的實(shí)例，來了解工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。（播放BMW工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)線視頻，通過視頻進(jìn)一步介紹）【講解】工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)線上的工作任務(wù)主要有弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、噴漆、檢測(cè)、碼垛、研磨拋光和激光加工等復(fù)雜作業(yè)?，F(xiàn)代汽車制造業(yè)不斷向“準(zhǔn)時(shí)化”和“精益生產(chǎn)”的方向發(fā)展，這對(duì)設(shè)備的快速響應(yīng)、柔性化、集成化和多任務(wù)處理的能力提出了更高要求。觀看視頻并思考工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用。結(jié)合視頻，直觀展示工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用，穿插提問和互動(dòng)；幫助學(xué)生理解。五、工業(yè)機(jī)器人在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用【過渡語(yǔ)】除了在汽車生產(chǎn)中有大量應(yīng)用外，工業(yè)機(jī)器人在物流領(lǐng)域中也有著廣泛應(yīng)用【講解】人工搬運(yùn)不僅勞動(dòng)量大、工時(shí)多，而且無法保證碼垛質(zhì)量，影響產(chǎn)品順利進(jìn)入貨倉(cāng)，也很有可能出現(xiàn)產(chǎn)品碼垛位置不正確的現(xiàn)象，需要后期重新整理，影響碼垛效率。（播放機(jī)器人碼垛任務(wù)視頻）1.碼垛機(jī)器人美國(guó)和日本絕大多數(shù)碼垛作業(yè)都是由碼垛機(jī)器人完成的。碼垛機(jī)器人可完成紙箱、袋裝、罐裝、箱體、瓶裝等各種形狀的包裝成品碼垛作業(yè)。一般碼垛機(jī)器人的機(jī)械手一般是吸盤式，氣動(dòng)回路可防止誤操作掉物，同時(shí)利用物料碼垛順序和排列設(shè)定器，可保證碼垛的穩(wěn)定性?！具^渡語(yǔ)】接下來，大家看看下面這個(gè)視頻中的是什么？（播放AGV小車任務(wù)視頻）【講解】2.AGV小車（automatedguidedvehicle）指具有磁條、軌道或者激光等自動(dòng)引導(dǎo)設(shè)備，沿規(guī)劃好的路徑行駛，以電池為動(dòng)力，并且裝備安全保護(hù)以及各種輔助機(jī)構(gòu)的無人駕駛的小車?？稍诘竭_(dá)任務(wù)指定位置后，完成相應(yīng)工作任務(wù)，主控計(jì)算機(jī)根據(jù)小車電量控制小車進(jìn)行自動(dòng)充電。目前，AGV小車主要有磁導(dǎo)航和激光導(dǎo)航兩種。有的AGV小車也采用雷達(dá)導(dǎo)航。觀看視頻并思考工業(yè)機(jī)器人在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用。觀看視頻并思考視屏中是什么機(jī)器人，然后回答?！緦W(xué)習(xí)并記錄】跟隨教師思考并記錄結(jié)合圖片、視頻，講解新知識(shí)點(diǎn)。六、工業(yè)機(jī)器人在能源領(lǐng)域中的應(yīng)用【過渡語(yǔ)】除此之外，工業(yè)機(jī)器人在能源領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越多?！局v解】主要用于海上和陸地油氣田開發(fā)及室外變電站巡視。1.折臂抓管機(jī)器人安裝在船甲板或海洋鉆井平臺(tái)上，可將管場(chǎng)中水平放置的鉆桿運(yùn)送到井口，翻轉(zhuǎn)為豎直狀態(tài)；或者將井口上方拆卸下來的豎直鉆桿翻轉(zhuǎn)并運(yùn)送到管場(chǎng)。（播放工業(yè)機(jī)器人巡視變電站的視頻）2.發(fā)電廠、變電站的巡視機(jī)器人在高壓、超高壓、核力發(fā)電以及惡劣氣象條件下，不僅對(duì)人身危害大，而且會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來一定隱患。用巡視機(jī)器人進(jìn)行發(fā)電廠、變電站的巡視，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備的熱缺陷、異物懸掛等設(shè)備異?，F(xiàn)象。主要是通過各種傳感器，完成變電站設(shè)備的圖像巡視、一次設(shè)備的紅外檢測(cè)等?！緦W(xué)習(xí)并記錄】跟隨教師思考并記錄。觀看視頻并思考工業(yè)機(jī)器人在能源領(lǐng)域中的應(yīng)用。結(jié)合圖片、視頻，講解新知識(shí)點(diǎn)。穿插提問和互動(dòng)；幫助學(xué)生理解。七、工業(yè)機(jī)器人在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用【過渡語(yǔ)】大家猜猜，工業(yè)機(jī)器人在其他領(lǐng)域還有哪些應(yīng)用呢？【講解】1.用于航空航天的機(jī)器人（展示圖片）主要是指智能型火星車。2003年，美國(guó)耗費(fèi)8億美元制造了“火星探索漫游者”——勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)，智能型火星車。它們從2003年年底登陸火星至今，對(duì)火星上的巖石和土壤進(jìn)行拍照，其“手臂”上還有一個(gè)相當(dāng)于小錘子的工具，能取出火星地表的巖層，為研究?jī)?nèi)部巖層提供便利。漫游者靠太陽(yáng)能板來獲得能量，每天最多可行進(jìn)100m。（播放ASIMO機(jī)器人視頻）【過渡語(yǔ)】剛才視頻中這個(gè)可愛的白色機(jī)器人，它叫ASIMO，是日本本田公司發(fā)明的服務(wù)型機(jī)器人?！局v解】2.服務(wù)型機(jī)器人主要指用于從事各種服務(wù)的機(jī)器人，如火車站的機(jī)器人警長(zhǎng)、銀行的機(jī)器人大堂經(jīng)理、旅游景點(diǎn)的機(jī)器人向?qū)?、飯店的機(jī)器人服務(wù)員等。而這類機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)便是成為類人機(jī)器人。本田汽車公司開發(fā)的高級(jí)步行創(chuàng)新移動(dòng)機(jī)器人（advancedestepIninnovativemobility,ASIMO)是世界上典型的類人機(jī)器人，可獨(dú)立行走和爬樓梯。它懂得一些口頭指令，能識(shí)別面孔，可做開燈、開門、推車、端茶送水等工作。ASIMO全身有26個(gè)自由度，由26臺(tái)伺服電機(jī)控制。頸部有兩個(gè)自由度，每只手臂上有6個(gè)自由度，每條腿上有6個(gè)自由度。各部位的自由度數(shù)量是通過對(duì)人類在平地和樓梯上行走時(shí)關(guān)節(jié)動(dòng)作的測(cè)量確定的。ASIMO身上還裝有速度傳感器和陀螺儀傳感器，用于感測(cè)移動(dòng)速度和體位，并向中控計(jì)算機(jī)傳遞平衡調(diào)節(jié)信息。它還具有聲音傳感器、關(guān)節(jié)角度傳感器和6軸壓力傳感器。在遇到障礙物時(shí)可調(diào)整步伐，避開障礙物。它的視覺系統(tǒng)位于頭部，主要是CCD圖像傳感器。ASIMO機(jī)器人已應(yīng)用于一些飯店，承擔(dān)服務(wù)員工作；還在一些醫(yī)院中，通過識(shí)別墻壁上的標(biāo)記和條形碼，向各病房患者遞送患者記錄、X光片、藥品以及其他物品?！緦W(xué)習(xí)并記錄】觀看圖片，跟隨教師思考并記錄。觀看視頻并理解什么是服務(wù)型機(jī)器人。結(jié)合圖片、視頻，講解新知識(shí)點(diǎn)。穿插提問和互動(dòng)；幫助學(xué)生理解。課程小結(jié)簡(jiǎn)要總結(jié)本課主要內(nèi)容【過渡語(yǔ)】伴隨著可愛的ASIMO機(jī)器人亮相，今天的課程也接近了尾聲。在今天的課程中，我們學(xué)習(xí)了：一、工業(yè)機(jī)器人在全球各行業(yè)中的應(yīng)用比例二、工業(yè)機(jī)器人在具體工作任務(wù)中的應(yīng)用三、工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)四、工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用五、工業(yè)機(jī)器人在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用六、工業(yè)機(jī)器人在能源領(lǐng)域中的應(yīng)用七、工業(yè)機(jī)器人在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用跟隨教師進(jìn)行課程小結(jié)總結(jié)本課內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生善于總結(jié)反思的學(xué)習(xí)習(xí)慣。課后拓展布置課后拓展任務(wù)每個(gè)同學(xué)準(zhǔn)備一個(gè)工業(yè)機(jī)器人的具體應(yīng)用案例，制作PPT，在后續(xù)課堂上“精彩3分鐘”環(huán)節(jié)進(jìn)行展示。記錄課后拓展任務(wù)，并在課下認(rèn)真完成。督促學(xué)生完成下節(jié)課的預(yù)習(xí)。思政元素鼓勵(lì)學(xué)生敬業(yè)強(qiáng)能【過渡語(yǔ)】在課程的最后，老師想和大家分享一段視頻。（播放海底撈餐廳的配菜、