工業(yè)機器人操作與編程（ABB）課程標(biāo)準(zhǔn)課程名稱：工業(yè)機器人操作與編程（ABB）參考學(xué)時：80適用專業(yè)：機電一體化，電氣自動化課程性質(zhì)《工業(yè)機器人操作與編程》是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它涉及自動控制、計算機、傳感器、人工智能、電子技術(shù)和機械工程等多學(xué)科的內(nèi)容，圍繞認(rèn)識、熟悉ABB機器人操作、能夠獨立完成機器人的基本操作，以及根據(jù)實際應(yīng)用進行基本編程這一主題，通過詳細(xì)的圖解實例對ABB機器人的操作、編程相關(guān)的方法與功能進行講述，讓讀者了解與操作編程作業(yè)相關(guān)的每一項具體操作方法，從而使學(xué)生從軟、硬件方面對ABB機器人都有一個全面的認(rèn)識。本課程適合職業(yè)院校工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)、自動化專業(yè)等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)。全課程以項目任務(wù)式呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)者根據(jù)項目完成任務(wù)，一邊操作一邊學(xué)習(xí)，這樣可事半功倍地吸收知識。課程定位本課程的教學(xué)是機電一體化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心技能課程，主要培養(yǎng)學(xué)生的機器人應(yīng)用技術(shù)的實際應(yīng)用能力，是一門職業(yè)性、實用性很強的技術(shù)課程，遵循“結(jié)合理論聯(lián)系實際，應(yīng)知、應(yīng)會”的原則，以拓展學(xué)生專業(yè)知識覆蓋面為重點；注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維能力。把創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于教學(xué)中。采用行之有效的教學(xué)方法，注重發(fā)展學(xué)生專業(yè)思維和專業(yè)應(yīng)用能力，通過簡單具體的實例深入淺出地講解專業(yè)領(lǐng)域的知識。先修課程：《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》、《工業(yè)機器人入門》、《工業(yè)機器人安裝調(diào)試與維護保養(yǎng)》。后續(xù)課程：《工業(yè)機器人仿真與離線編程》、《工業(yè)機器人典型應(yīng)用》。課程目標(biāo)通過本門學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程工作任務(wù)的完成，使學(xué)生熟悉ABB機器人操作、能夠獨立完成機器人的基本操作，以及根據(jù)實際應(yīng)用進行基本編程這一主題，通過詳細(xì)的圖解實例對ABB機器人的操作、編程相關(guān)的方法與功能進行講述，讓讀者了解與操作編程作業(yè)相關(guān)的每一項具體操作方法，從而使學(xué)生從軟、硬件方面對ABB機器人都有一個全面的認(rèn)識，提高其實際應(yīng)用技能，并使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、獨立思考的習(xí)慣，同時通過教學(xué)過程中的案例分析強化學(xué)生的職業(yè)道德意識和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成意識以及創(chuàng)新思維的能力。使學(xué)生對機器人有一個全面、深入的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識進行創(chuàng)新設(shè)計的能力，并相應(yīng)的掌握一些實用工業(yè)機器人控制及規(guī)劃和編程方法。掌握工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及操作方法；掌握機器人語言的基本程序命令和編程方法；學(xué)會正確操作工業(yè)機器人，能獨立或小組協(xié)作完成規(guī)定的實驗與實訓(xùn)；會觀察和分析實驗與實訓(xùn)現(xiàn)象，編制、調(diào)試、運行程序，熟練掌握編程軟件的使用；了解機器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成、編程語言與編程特點；會查閱相關(guān)手冊和產(chǎn)品使用說明書，正確閱讀和分析實際應(yīng)用程序；能對工業(yè)機器人出現(xiàn)的故障進行初步的診斷和處理；具備搜集相關(guān)技術(shù)資料，盡快熟悉新接觸設(shè)備和新工作場景的能力；具備潛心鉆研的職業(yè)精神和必要的創(chuàng)新能力；具備獨立學(xué)習(xí)，靈活運用所學(xué)知識獨立分析問題并解決問題的能力；具備工作安全意識與自我保護能力；能自覺遵守單位的規(guī)章制度和職業(yè)道德，有強烈的工作責(zé)任感；培養(yǎng)學(xué)生對機器人的興趣，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科技、熱愛科學(xué)、勇于探索的精神；培養(yǎng)科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度與作風(fēng)，利用先進技術(shù)進行開拓創(chuàng)新的專業(yè)思維；課程設(shè)計思路本課程以工業(yè)機器人常用的技術(shù)原理與應(yīng)用知識為載體，讓學(xué)生了解工業(yè)機器人基本原理和應(yīng)用技能為目標(biāo)，從單一機器人的操作，到機器人的集成應(yīng)用，對機器人的操作與程序編寫。選取工業(yè)機器人的基本操作、TCP練習(xí)與寫字繪圖編程及其操作，搬運編程及其操作應(yīng)用、碼垛編程及其操作應(yīng)用、分揀編程及其操作應(yīng)用等內(nèi)容，并且在實踐操作中注意培養(yǎng)學(xué)生的安全生產(chǎn)、規(guī)范操作意識、團隊合作意識，每一次的考核評價都有相關(guān)內(nèi)容，這種職業(yè)素質(zhì)是在任何企業(yè)工作都應(yīng)具備的。采用行為引導(dǎo)型教學(xué)法根據(jù)項目任務(wù)通過視頻、圖像、實訓(xùn)設(shè)備等，使學(xué)生了解工業(yè)機器人在各種場合的應(yīng)用。對于機器人的工業(yè)應(yīng)用著重講解其各種結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用場合，通過該項目使學(xué)生對機器人學(xué)科有全面認(rèn)識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)安排序號教學(xué)項目教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求教學(xué)活動設(shè)計建議參考學(xué)時1ABB機器人基礎(chǔ)知識及手動操作1.了解ABB機器人的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；2.ABB機器人示教器的介紹；3.ABB機器人示教器的正確使用方法；4.ABB機器人坐標(biāo)系的介紹；5.系統(tǒng)備份與恢復(fù)；6.了解ABB機器人的手動操縱；7.了解增量式手動運行；8.設(shè)定示教器的顯示語言與系統(tǒng)時間；9.查看ABB機器人事件日志與系統(tǒng)信息；10.ABB機器人的轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器更新；通過生產(chǎn)實際案例分析、實物圖片以及多媒體演示等方法強化對知識點的深刻理解。42ABB機器人的I/O1.ABB機器人I/O通信的種類；2．ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC651的介紹；3.ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC652的介紹；4．ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC653的介紹；5.ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板DSQC377B的介紹；6.數(shù)字輸入/輸出信號di1/do1的定義；7.組輸入/輸出信號gi1/go1的定義；8.模擬量輸出信號ao1的定義；9.系統(tǒng)輸入/輸出與I/O信號的關(guān)聯(lián)?；跈C器人圖片和實物，以及多媒體演示，結(jié)合必要的原理闡述和公式推導(dǎo)，強化對基本概念的深刻理解。63ABB機器人的程序數(shù)據(jù)設(shè)定1.了解什么是程序數(shù)據(jù)；2.了解程序數(shù)據(jù)的類型與存儲方式；3.程序數(shù)據(jù)的建立；4.常用的程序數(shù)據(jù)及說明；5.三個重要程序數(shù)據(jù)；6.創(chuàng)建一個位置數(shù)據(jù)(robtarget)并通過示教器示教保存；7.工具數(shù)據(jù)tooldata的建立；8.工件坐標(biāo)wobjdata的建立；9.有效載荷loaddata的建立。基于機器人圖片和實物，以及多媒體演示，結(jié)合必要的原理闡述，強化對基本概念的深刻理解。124ABB機器人程序編寫1.了解RAPID程序；2.了解ABB機器人運動指令；3.了解I/O控制指令；4.了解賦值指令；5.了解條件邏輯判斷指令；6.功能的使用介紹；7.中斷程序的使用介紹；8.建立一個程序模塊與例行程序；9.編寫一個機器人運動的RAPID程序；10.通過示教器對RAPID程序進行調(diào)試；11.設(shè)置RAPID程序自動運行；12.創(chuàng)建一個外部輸入信號觸發(fā)的中斷程序。13.ABB機器人的總線通訊基于機器人圖片和實物，以及多媒體演示，結(jié)合實際操作105ABB機器人TCP練習(xí)與寫字繪圖1.ABB機器人運動指令介紹；2.TCP練習(xí)工具坐標(biāo)的建立；3.TCP練習(xí)點位示教；4.TCP練習(xí)程序編寫?；跈C器人圖片和實物，以及多媒體演示，結(jié)合實際操作66ABB機器人搬運碼垛1.搬運碼垛主要組成單元及工作流程介紹；2.ABB搬運碼垛賦值指令介紹；3.ABB搬運碼垛中斷程序的使用介紹；4．ABB搬運碼垛工具坐標(biāo)設(shè)定；5.ABB搬運碼垛I/O信號配置；6.ABB搬運碼垛點位示教；7.ABB搬運碼垛程序編寫?；跈C器人圖片和實物，以及多媒體演示，結(jié)合實際操作127ABB機器人智能分揀1.ABB機器人智能分揀要組成單元及工作流程介紹；2.ABB機器人功能的使用介紹；3.ABB機器人串口通訊介紹；4.ABB機器人智能分揀工具坐標(biāo)建立；5.ABB機器人智能分揀工件坐標(biāo)建立；6.ABB機器人智能分揀I/O信號配置；7.ABB機器人智能分揀點位示教；8.ABB機器人智能分揀程序編寫。基于機器人圖片和實物，以及多媒體演示，結(jié)合實際操作108ABB機器人程序指令及說明基于企業(yè)實際生產(chǎn)線與實訓(xùn)工業(yè)機器人，著力提高學(xué)生對工業(yè)機器人相關(guān)技術(shù)的全面認(rèn)識。20合計80教學(xué)評價及建議1、期末考核評價及方式學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價采用過程考核為主多元化考核方式，考核分為理論考核、技能考核和職業(yè)道德考核三部分。2、教學(xué)過程評價及方式序號名稱比列一理論考核課堂提問、習(xí)題解答等30%平時作業(yè)30%過程作業(yè)或筆試40%小計100%二技能考試安全文明實訓(xùn)10%實訓(xùn)態(tài)度10%編程能力20%操作能力20%實踐效果20%技術(shù)文件制作整理（實訓(xùn)報告）20%小計100%三職業(yè)素質(zhì)職業(yè)道德，工作作風(fēng)40%溝通協(xié)作能力40%創(chuàng)新能力20%小計100%3、集中實訓(xùn)評價（可參照一下表格進行評價）序號任務(wù)模塊任務(wù)模塊（項目名稱）評價標(biāo)準(zhǔn)評價方式評價分值1機器人的輸入/輸出介紹與配置編程、實施能力；分析、調(diào)試能力；合理利用與支配資源的能力；歸納、綜合能力；職業(yè)道德和敬業(yè)精神；組織能力和團隊協(xié)作能力。以過程考核為主，包括系統(tǒng)設(shè)計、I/0分配、程序設(shè)計、硬件連接、系統(tǒng)調(diào)試、實訓(xùn)報告等方面20%2機器人的程序數(shù)據(jù)設(shè)定及程序編寫20%3機器人TCP練習(xí)及坐標(biāo)標(biāo)定操作實訓(xùn)20%4機器人搬運及碼垛操作實訓(xùn)20%5機器人分揀插件操作實訓(xùn)20%4、課程成績形式方式技能考核占60%，突出掌握技能的重要性，理論考核占30%，職業(yè)道德考核占10%。課程教師團隊要求任課教師應(yīng)積極推行改革、工作任勞任怨，具有豐富的機械結(jié)構(gòu)及控制相關(guān)知識，具備基于任務(wù)導(dǎo)向教學(xué)法的設(shè)計應(yīng)用能力。具備“機械電子工程師”資格的“雙師型”教師為最佳。亦可邀請企業(yè)、行業(yè)上的一線工作人員、技術(shù)主管作為兼職教師。專任教師兼職教師教學(xué)能力要求專業(yè)能力要求專業(yè)能力要求精通工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)和工作原理原理，掌握PLC編程和機器人編程語言。能開發(fā)案例、專注于工業(yè)自動化產(chǎn)品的研究與開發(fā)，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、熟悉新工藝。熟悉工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握PLC編程和機器人編程語言。能開發(fā)案例、專注于工業(yè)自動化產(chǎn)品的研究與開發(fā)，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、熟悉新工藝。能進行課程設(shè)計、案例開發(fā)，責(zé)任心強，善于溝通，熱愛學(xué)生、獻身教育事業(yè)。教學(xué)實施建議1.教學(xué)方法（1）課程結(jié)合相關(guān)的教學(xué)資源、學(xué)生的特點、教學(xué)任務(wù)等方面的因素，靈活運用講授教學(xué)法、討論教學(xué)法，同時多采用案例教學(xué)法，深入淺出，配合相關(guān)的工程應(yīng)用案例，跟隨教學(xué)目標(biāo)、任務(wù)、學(xué)科類型采用合適的教學(xué)方法。（2）在教學(xué)中要加強基本操作技術(shù)和技能的訓(xùn)練，掌握好組織教學(xué)、講解、示范和講評等各個教學(xué)環(huán)節(jié)。貫徹講解與示范相結(jié)合、集體指導(dǎo)與個別指導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)方法。（3）在基本技能操作訓(xùn)練中，教師要注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和克服困難的信心，勤學(xué)苦練，扎扎實實地練好基本功。（4）在技能訓(xùn)練的整個教學(xué)過程中，要注意培養(yǎng)學(xué)生愛護工具和設(shè)備的習(xí)慣。（5）在技能訓(xùn)練的過程中，必須加強安全教育，嚴(yán)格執(zhí)行工業(yè)機器人安全操作規(guī)程。（6）在技能訓(xùn)練的整個教學(xué)過程中，滲入企業(yè)的6S管理理念，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。2.學(xué)習(xí)方法建議充分利用課堂講課時間，做好課程預(yù)習(xí)與課后復(fù)習(xí)，《工業(yè)機器人操作與編程（ABB）》課程具有理論性強、實踐能力要求高的特點，學(xué)生應(yīng)在課后利用課程資源提升對該課程知識點與技能點的提升。3.評價方法注重對學(xué)生動手能力和在實踐中分析問題、解決問題能力的考核，加強日常實訓(xùn)過程環(huán)節(jié)的考核，結(jié)合期末綜合考試完成情況，從總體上評定學(xué)生的成績。（1）重視學(xué)生平時的表現(xiàn)，課題完成情況、安全文明生產(chǎn)情況等對學(xué)生進行綜合評定。（2）注重學(xué)生動手能力和實踐中獨立分析問題、解決問題能力的考核，對學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新能力的學(xué)生應(yīng)給予特別鼓勵。（3）本課程考核內(nèi)容包括工業(yè)機器人綜合技能實訓(xùn)操作，編程實訓(xùn)與知識應(yīng)用考核，根據(jù)學(xué)生完成的情況得分，最后綜合。3.教材編寫建議教材編寫應(yīng)以本課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，合理安排必修和選修內(nèi)容。教材內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)以就業(yè)為導(dǎo)向、以學(xué)生為主體的原則，將知識與生產(chǎn)中的實際應(yīng)用相結(jié)合。（1）以項目（課題）為中心，突出實踐動手能力，可以將課程分解成若干個項目（課題），按項目（課題）編寫教材。（2）不依據(jù)某種教材組織教學(xué)，鼓勵按照人才培養(yǎng)目標(biāo)對教學(xué)內(nèi)容重新進行設(shè)計。（3）教材應(yīng)充分體現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動、實踐導(dǎo)向的教學(xué)思路，以完成典型工作任務(wù)來驅(qū)動，通過實際案例、情境模擬、資訊單、實施單、檢查單、評價單等和課后拓展作業(yè)等多種手段，根據(jù)工業(yè)機器人工作過程的工作順序和所需相應(yīng)知識的深度及廣度來組織編寫，使學(xué)生在教學(xué)活動任務(wù)中感受到各知識點之間的連貫性和完整性。（4）教材應(yīng)突出實用性、開放性和專業(yè)定向性，應(yīng)避免把專業(yè)能力理解為純粹的技能操作，應(yīng)該注重理論與實用技術(shù)的兼顧，同時要具有前瞻性，把握本專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，將工業(yè)機器人領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法和新理論及時補充進教材中。（5）教材應(yīng)以學(xué)生為本，文字表述要簡明扼要，內(nèi)容展現(xiàn)應(yīng)圖文并茂，突出重點，重在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。（6）教材編排要求取材新穎，充分考慮到高職學(xué)生的特點，內(nèi)容表述深入淺出，重點突出。教學(xué)資源的利用1.推薦教材《工業(yè)機器人入門》張玉希,伍東亮主編北京理工大學(xué)出版社《工業(yè)機器人安裝、調(diào)試與維護》闕正湘,陳巍主編北京理工大學(xué)出版社《工業(yè)機器人仿真與離線編程》朱林,吳海波主編北京理工大學(xué)出版社《工業(yè)機器人典型應(yīng)用》張宏立,劉羅仁主編北京理工大學(xué)出版社《工業(yè)機器人工裝設(shè)計》周正軍,張志明主編北京理工大學(xué)出版社《工業(yè)機器人視覺技術(shù)》黃東,雷翔霄主編北京理工大學(xué)出版社2.參考的教學(xué)資料《機器人技術(shù)基礎(chǔ)》熊有倫主編華中科技大學(xué)出版社