1、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)課程教學(xué)簡(jiǎn)案教學(xué)內(nèi)容第一章 工業(yè)機(jī)器人概論教學(xué)目的教學(xué)目的及要求：1. 了解工業(yè)機(jī)器人定義及其發(fā)展。2. 掌握工業(yè)機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù)。3. 了解工業(yè)機(jī)器人的分類及典型應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)1. 工業(yè)機(jī)器人定義及其發(fā)展。2. 工業(yè)機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù)。3. 工業(yè)機(jī)器人的分類及典型應(yīng)用。教學(xué)手段多媒體教學(xué)+板書(shū)學(xué)時(shí)分配4教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)步驟及內(nèi)容 ：一、 工業(yè)機(jī)器人定義及其發(fā)展1.工業(yè)機(jī)器人定義舉例說(shuō)明2.工業(yè)機(jī)器人發(fā)展舉例說(shuō)明二、 工業(yè)機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù)1.工業(yè)機(jī)器人基本組成舉例說(shuō)明，基本組成： 1）機(jī)器人本體含機(jī)座、腰部、腕部和手部；2）驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)裝置及控制器； 3）傳感

2、器； 4）示教器等2.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)舉例說(shuō)明并解釋技術(shù)參數(shù)主要有： 1）自由度； 2）分辨率； 3）定位精度和重復(fù)定位精度； 4）作業(yè)范圍； 5）運(yùn)動(dòng)速度； 6）承載能力。三、 工業(yè)機(jī)器人的分類及典型應(yīng)用1.工業(yè)機(jī)器人分類舉例說(shuō)明2.工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用舉例說(shuō)明教學(xué)小結(jié)教學(xué)內(nèi)容第二章 工業(yè)機(jī)器機(jī)械機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)控制教學(xué)目的教學(xué)目的及要求：1. 了解工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)組成。2. 掌握工業(yè)機(jī)器人技術(shù)指標(biāo)。重點(diǎn)難點(diǎn)1. 了解工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)組成。2. 掌握工業(yè)機(jī)器人技術(shù)指標(biāo)。教學(xué)手段多媒體教學(xué)+板書(shū)課時(shí)2教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)步驟及內(nèi)容 ：一、 工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)組成1.操作機(jī)舉例說(shuō)明2.控制器舉例說(shuō)明3、示教

3、器二、 工業(yè)機(jī)器人基本組成及技術(shù)參數(shù)1.工業(yè)機(jī)器人基本組成舉例說(shuō)明，基本組成： 1）機(jī)器人本體含機(jī)座、腰部、腕部和手部；2）驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)裝置及控制器； 3）傳感器； 4）示教器等2.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)舉例說(shuō)明并解釋技術(shù)參數(shù)主要有： 1）自由度； 2）分辨率； 3）定位精度和重復(fù)定位精度； 4）作業(yè)范圍； 5）運(yùn)動(dòng)速度； 6）承載能力。教學(xué)小結(jié)教學(xué)內(nèi)容第二章 工業(yè)機(jī)器機(jī)械機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)控制教學(xué)目的教學(xué)目的及要求：1. 了解工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。2. 掌握工業(yè)機(jī)器人位置控制。重點(diǎn)難點(diǎn)1. 了解工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。2. 掌握工業(yè)機(jī)器人位置控制。教學(xué)手段多媒體教學(xué)+板書(shū)學(xué)時(shí)分配2教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)步驟及內(nèi)容

4、 ： 一、 矩陣及運(yùn)算1.矩陣舉例說(shuō)明2.特殊矩陣舉例說(shuō)明3.矩陣運(yùn)算舉例說(shuō)明：矩陣相加/減、重點(diǎn)講述矩陣相乘、矩陣轉(zhuǎn)置、矩陣求導(dǎo)4.向量特殊矩陣3具體舉例講述向量定義、向量的運(yùn)算（特別要講述向量之間的點(diǎn)乘、叉乘及各自代表的幾何意義）、用單位向量描述坐標(biāo)系方向。二、 坐標(biāo)系及其關(guān)系描述1.坐標(biāo)系分類舉例說(shuō)明笛卡爾坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)等參考坐標(biāo)；工業(yè)機(jī)器人用坐標(biāo)2.不同坐標(biāo)系關(guān)系表述舉例說(shuō)明同一空間里不同坐標(biāo)系之間描述。分兩種情況：1）共原點(diǎn)引入坐標(biāo)余弦陣，要加深點(diǎn)乘的理解。2）不共原點(diǎn)引入位置向量。最終要描述兩坐標(biāo)系在此情況下在空間描述要采用教學(xué)小結(jié)教學(xué)內(nèi)容第三章 手動(dòng)操作工業(yè)機(jī)器人教學(xué)目的

5、1. 了解工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軸和坐標(biāo)。2. 掌握工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)和使用。重點(diǎn)難點(diǎn)1. 了解工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軸和坐標(biāo)。2. 掌握工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)和使用。教學(xué)手段多媒體教學(xué)+板書(shū)學(xué)時(shí)分配4教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、坐標(biāo)變換因分析需要，需用幾何代數(shù)觀點(diǎn)來(lái)描述物理運(yùn)動(dòng)，便產(chǎn)生了坐標(biāo)變化。1.空間運(yùn)動(dòng)物體的坐標(biāo)描述舉例講述： 1）固定坐標(biāo)系； 2）物體坐標(biāo)系； 3）空間物體運(yùn)動(dòng)種類2.平移變換（物體做直線運(yùn)動(dòng)）物體直線運(yùn)動(dòng)等價(jià)于同一空間下物體坐標(biāo)系相對(duì)某一固定坐標(biāo)系發(fā)生平移，即運(yùn)動(dòng)物體坐標(biāo)系在某一固定坐標(biāo)系下平移，坐標(biāo)系姿態(tài)不改變。數(shù)學(xué)描述為物體坐標(biāo)系左乘一個(gè)位置坐標(biāo)列陣3.坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)物體圓周運(yùn)動(dòng)等價(jià)于同一空間下物體

6、坐標(biāo)系相對(duì)某一固定坐標(biāo)系發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，即運(yùn)動(dòng)物體坐標(biāo)系在某一固定坐標(biāo)系繞固定坐標(biāo)系某一個(gè)周或三軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)，但物體坐標(biāo)系和固定坐標(biāo)系是共原點(diǎn)的。數(shù)學(xué)描述：左乘旋轉(zhuǎn)矩陣即可，具體可參見(jiàn)教材。三、 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解（含位置和姿態(tài)）的計(jì)算1）講解直角坐標(biāo)系下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解（含位置和姿態(tài)）的計(jì)算2）講解圓柱坐標(biāo)系下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解（含位置和姿態(tài)）的計(jì)算3）講解球坐標(biāo)系下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解（含位置和姿態(tài)）的計(jì)算教學(xué)要點(diǎn)：運(yùn)用矩陣相等定義、逆矩陣、可結(jié)合 Matlab 講解。教學(xué)小結(jié)教學(xué)內(nèi)容第四章 初試工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)示教教學(xué)目的1. 了解工業(yè)機(jī)器人的示教內(nèi)容。2. 掌握工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單示教與再現(xiàn)。重點(diǎn)難點(diǎn)1.

7、 了解工業(yè)機(jī)器人的示教內(nèi)容。2. 掌握工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單示教與再現(xiàn)。教學(xué)手段多媒體教學(xué)+板書(shū)學(xué)時(shí)分配4教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)步驟及內(nèi)容 ： 一、 工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容 1、 運(yùn)動(dòng)軌跡 圖片講解2、作業(yè)條件圖片講解3、作業(yè)順序二、 工業(yè)機(jī)器人的簡(jiǎn)單試教學(xué)與再現(xiàn) 1 在線示教及其特點(diǎn) 圖片講解2 在線示教的基本步驟其特點(diǎn) 圖片講解三 工業(yè)機(jī)器人的離線編程技術(shù) 1 離線編程及其特點(diǎn) 2 離線編程系統(tǒng)的軟件架構(gòu) 3 離線編程的基本步驟 四、 工業(yè)機(jī)器人的手部即末端執(zhí)行器1.工業(yè)機(jī)器人的手部定義6圖片講解2.常見(jiàn)工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行器圖片講解六、 工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1.諧波減速器及工作原理講解2.RV 減

8、速器及工作原理講解教學(xué)小結(jié)思考題：如何使用在線示教方式進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人任務(wù)編程教學(xué)內(nèi)容第五章 搬運(yùn)機(jī)器人及操作應(yīng)用教學(xué)目的1. 了解搬運(yùn)機(jī)器人的特點(diǎn)。2. 掌握搬運(yùn)機(jī)器人的組成、示教。重點(diǎn)難點(diǎn)1. 了解搬運(yùn)機(jī)器人的特點(diǎn)。2. 掌握搬運(yùn)機(jī)器人的組成、示教。教學(xué)手段多媒體教學(xué)+板書(shū)學(xué)時(shí)分配4教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)步驟及內(nèi)容 ： 一、 搬運(yùn)機(jī)器人的特點(diǎn) 搬運(yùn)機(jī)器人具有通用性強(qiáng)、工作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，且操作簡(jiǎn)便、功能豐富，逐漸 向第三代智能機(jī)器人發(fā)展。 圖片講解1）龍門(mén)式搬運(yùn)機(jī)器人、 2、擺臂式搬運(yùn)機(jī)器人3、作業(yè)順序二、 搬運(yùn)機(jī)器人的系統(tǒng)組成 搬運(yùn)機(jī)器人是一個(gè)完整系統(tǒng)。以關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人為例，其工作站主要有:1)

9、操作機(jī)2）控制系統(tǒng)3）搬運(yùn)系統(tǒng)（氣體發(fā)生裝置、真空發(fā)生裝置和手爪等）4）安全保護(hù)裝 圖片講解教學(xué)小結(jié)如何準(zhǔn)確移動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)？教學(xué)內(nèi)容第六章 碼垛機(jī)器人及操作應(yīng)用教學(xué)目的1. 了解碼垛機(jī)器人的特點(diǎn)。2. 掌握碼垛機(jī)器人的組成、示教。重點(diǎn)難點(diǎn)1. 了解碼垛機(jī)器人特點(diǎn)。2. 掌握碼垛機(jī)器人的組成、示教。教學(xué)手段多媒體教學(xué)+板書(shū)學(xué)時(shí)分配4教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)步驟及內(nèi)容 ： 一、 碼垛機(jī)器人的特點(diǎn) 碼垛機(jī)器人與搬運(yùn)機(jī)器人在本體結(jié)構(gòu)上沒(méi)有過(guò)多區(qū)別，通?？烧J(rèn)為碼垛機(jī)人本體較搬運(yùn)機(jī)器人大，在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中碼垛機(jī)器人多為四軸且多數(shù)帶有輔助連桿，連桿主要起到增加力矩和平衡的作用，碼垛機(jī)器人多不能進(jìn)行橫向縱向

10、移動(dòng)，安裝在物流線末端。 1）關(guān)節(jié)式碼垛機(jī)器人 2）擺臂式碼垛機(jī)器人3）龍門(mén)式碼垛機(jī)器人 。 二、 碼垛機(jī)器人的系統(tǒng)組成、示教。 碼垛機(jī)器人是一個(gè)完整系統(tǒng)。以關(guān)節(jié)式搬運(yùn)機(jī)器人為例，其工作站主要有:1) 操作機(jī)2）控制系統(tǒng)3）碼垛系統(tǒng)4）安全保護(hù)裝 教學(xué)小結(jié)教學(xué)內(nèi)容第七章 焊接機(jī)器人及操作應(yīng)用教學(xué)目的1. 了解焊接機(jī)器人的特點(diǎn)。2. 掌握焊接機(jī)器人的組成、示教。重點(diǎn)難點(diǎn)1. 了解焊接機(jī)器人特點(diǎn)。2. 掌握焊接機(jī)器人的組成、示教。教學(xué)手段多媒體教學(xué)+板書(shū)學(xué)時(shí)分配4教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)教學(xué)步驟及內(nèi)容 ： 一、 焊接機(jī)器人的特點(diǎn) 1）點(diǎn)焊機(jī)器人2）弧焊機(jī)器人3）激光焊接機(jī)器人 二、 焊接機(jī)器人的系統(tǒng)組成、示教。 焊接機(jī)器人