《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)人才培養(yǎng)方案

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用課程標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)與課程基本信息(人才培養(yǎng)方案)課程編碼：SJ-0030課程名稱：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)課程類型：A類課程屬類：職業(yè)必修課課程學(xué)分：參考課時(shí)：64課程性質(zhì)：選修課開(kāi)課部門：智能制造中心適用專業(yè)（層次）：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、機(jī)電一體化先修課程：電工電子技術(shù)、PLC等課程后續(xù)課程：頂崗實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等職業(yè)資格：機(jī)器人智能工程師（初級(jí)）、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于操作（中級(jí)）制 訂：工業(yè)機(jī)器人技術(shù)課程開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)批 準(zhǔn) 人：丁浩課程負(fù)責(zé)人：杜連娣二、課程詳細(xì)信息（1） 課程簡(jiǎn)介工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動(dòng)執(zhí)行工作，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。本課程的任務(wù)是使學(xué)生主要了解機(jī)器人的分類與應(yīng)用、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力學(xué)基本概念、機(jī)器人本體基本結(jié)構(gòu)、機(jī)器人軌跡規(guī)劃、機(jī)器人控制系統(tǒng)的構(gòu)成及編程語(yǔ)言、典型工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)線的基本組成及特點(diǎn)等內(nèi)容，對(duì)機(jī)器人及其控制系統(tǒng)有一個(gè)完整的理解。培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)器人技術(shù)方面分析與解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)器人技術(shù)方面具有一定的動(dòng)手能力，為畢業(yè)后從事“工業(yè)機(jī)器人”及“服務(wù)機(jī)器人”系統(tǒng)的模擬、編程、調(diào)試、操作、銷售及自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)維護(hù)維修與管理、生產(chǎn)管理等專業(yè)工作打下必要的機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)。（2） 課程性質(zhì)與定位本課程是電子信息工程技術(shù)專業(yè)選修的一門專業(yè)技能課程。工業(yè)機(jī)器人課程應(yīng)定位于為企業(yè)培養(yǎng)能夠完成工業(yè)機(jī)器人編程、操作、維保的應(yīng)用型人才。其前修課程有電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、可編程序控制器等，后續(xù)課程有頂崗實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程。（3） 課程設(shè)計(jì)思路 本課程按照職業(yè)能力發(fā)展的階段確定相應(yīng)的典型工作任務(wù)按照從初級(jí)工到專家的發(fā)展順序，來(lái)設(shè)置相應(yīng)的課程內(nèi)容，從單一機(jī)器人的操作，到機(jī)器人工作站的整體把握。全部課程都安排在機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室上課，每一個(gè)項(xiàng)目都有實(shí)踐環(huán)節(jié)，每一次的學(xué)習(xí)過(guò)程就是工作的過(guò)程，并且在實(shí)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(shí)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，每一次的考核評(píng)價(jià)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(xiàng)目任務(wù)通過(guò)視頻、圖像、實(shí)訓(xùn)設(shè)備等，使學(xué)生了解工業(yè)機(jī)器人在各種場(chǎng)合的應(yīng)用。對(duì)于機(jī)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(chǎng)合，通過(guò)該項(xiàng)目使學(xué)生對(duì)機(jī)器人學(xué)科有全面認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并結(jié)合RT-TOOLBOX2仿真軟件完成虛擬機(jī)器人的加載和控制。（4） 課程培養(yǎng)目標(biāo) 1.知識(shí)目標(biāo)（1）了解機(jī)器人的由來(lái)與發(fā)展、組成與技術(shù)參數(shù)，掌握機(jī)器人分類與應(yīng)用，對(duì)各類機(jī)器人有較系統(tǒng)的完整認(rèn)識(shí)；（2）了解機(jī)器人本體基本結(jié)構(gòu)，包括機(jī)身及臂部結(jié)構(gòu)、腕部及手部結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)及行走機(jī)構(gòu)等；（3）了解機(jī)器人軌跡規(guī)劃與關(guān)節(jié)插補(bǔ)的基本概念和特點(diǎn)；（4）掌握工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及操作方法；（5）掌握機(jī)器人語(yǔ)言的基本程序命令和編程方法；（6）熟悉工業(yè)機(jī)器人的自動(dòng)線安裝與調(diào)試、維護(hù)技術(shù)；（7）熟悉噴漆、涂膠、焊接、裝配和包裝等工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用自動(dòng)線； 2.能力目標(biāo) （1）能夠準(zhǔn)確理解機(jī)器人本體的基本構(gòu)成和運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)基本原理； （2）學(xué)會(huì)正確操作工業(yè)機(jī)器人，能獨(dú)立或小組協(xié)作完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)； （3）具備識(shí)圖和儀器儀表使用的基礎(chǔ)能力； （4）會(huì)觀察和分析實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)現(xiàn)象，編制、調(diào)試、運(yùn)行程序，熟練掌握編程軟件的使用； （5）會(huì)查閱相關(guān)手冊(cè)和產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)，正確閱讀和分析實(shí)際應(yīng)用程序； （6）能在自動(dòng)線生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)基本正確完成工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)程序編制或調(diào)試任務(wù)； （7）能在自動(dòng)線生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)基本正確完成工業(yè)機(jī)器人安裝與維護(hù)任務(wù)； （8）能對(duì)工業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)的故障進(jìn)行初步的診斷和處理。 3. 素質(zhì)目標(biāo)（1） 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(chǎng)景的能力； （2） 具備潛心鉆研的職業(yè)精神和必要的創(chuàng)新能力；（3） 具備獨(dú)立學(xué)習(xí)，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力；（4） 具備工作安全意識(shí)與自我保護(hù)能力；（5） 能自覺(jué)遵守單位的規(guī)章制度和職業(yè)道德，有強(qiáng)烈的工作責(zé)任感。（5） 課程內(nèi)容和要求序號(hào)教學(xué)項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)建議參考學(xué)時(shí)1概述1. 了解機(jī)器人的由來(lái)與發(fā)展，機(jī)器人的定義，機(jī)器人技術(shù)的研究領(lǐng)域與學(xué)科范圍；2. 正確理解機(jī)器人的主要分類形式；3. 了解機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域及其特點(diǎn)；4. 準(zhǔn)確把握機(jī)器人的組成與主要技術(shù)參數(shù)。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)際案例分析、實(shí)物圖片以及多媒體演示等方法強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的深刻理解。12（4）2機(jī)器人基本構(gòu)成1. 掌握工業(yè)機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)的自由度和工作空間；2對(duì)機(jī)器人的位姿分析有初步的了解；3. 掌握工業(yè)機(jī)器人傳感器的分類等基本概念；4初步掌握工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要構(gòu)成。基于機(jī)器人圖片和實(shí)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(qiáng)化對(duì)基本概念的深刻理解。20（6）3機(jī)器人編程語(yǔ)言與離線編程1. 全面準(zhǔn)確理解MELFA-BASIC V的規(guī)格；2. 熟練掌握常用的程序命令；3. 能夠獨(dú)立創(chuàng)建程序和調(diào)試程序；4. 熟練掌握程序的輸入操作；5. 熟練掌握示教單元的主要內(nèi)容。6、熟悉機(jī)械手RT-TOOLBOX2仿真軟件課堂講授結(jié)合編程實(shí)訓(xùn)，具體按照規(guī)范要求指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行編程與調(diào)試練習(xí)。20（6）4工業(yè)機(jī)器人工作站及生產(chǎn)線1. 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉焊接機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用；2. 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉搬運(yùn)碼垛機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用；3. 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉噴涂機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用；4. 結(jié)合典型生產(chǎn)線熟悉裝配機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用。基于企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)線與實(shí)訓(xùn)工業(yè)機(jī)器人，著力提高學(xué)生對(duì)工業(yè)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的全面認(rèn)識(shí)。12（4）合 計(jì)64（6） 教師任職要求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(jī)器人的結(jié)構(gòu)和工作原理原理，掌握PLC編程和機(jī)器人編程語(yǔ)言。能開(kāi)發(fā)案例、專注于工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、熟悉新工藝。熟悉工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握PLC編程和機(jī)器人編程語(yǔ)言。能開(kāi)發(fā)案例、專注于工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、熟悉新工藝。能進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、案例開(kāi)發(fā)，責(zé)任心強(qiáng)，善于溝通，熱愛(ài)學(xué)生、獻(xiàn)身教育事業(yè)。（7） 教學(xué)條件與設(shè)施要求1.多媒體教學(xué)設(shè)施本課程的教學(xué)是在多媒體教室進(jìn)行，多媒體教學(xué)能將抽象、生澀、陌生的知識(shí)直觀化、形象化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，增大教學(xué)信息量，有效擴(kuò)展課時(shí)容量，提高教學(xué)效率。運(yùn)用形式多樣的課件教學(xué)，能活躍課堂氣氛，加深鞏固教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的喜悅，寓學(xué)于樂(lè)。2.教學(xué)條件教師應(yīng)采用實(shí)物教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)際的實(shí)訓(xùn)或生產(chǎn)環(huán)境中學(xué)習(xí)。要重視現(xiàn)代教育技術(shù)與課程的整合，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高教學(xué)的效率和效果 。（1）建立工業(yè)機(jī)器人一體化教室，充分利用實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和課堂教學(xué)效率。（2）建立仿真實(shí)訓(xùn)室，通過(guò)仿真熟悉相關(guān)知識(shí)、技能，提高學(xué)習(xí)效果和效率。 （3）產(chǎn)學(xué)合作開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程資源，充分利用工業(yè)機(jī)器人相關(guān)行業(yè)典型的企業(yè)資源，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)合作，建立實(shí)習(xí)基地，實(shí)踐工學(xué)交替，滿足學(xué)生的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)需求。（8） 實(shí)施建議1.教學(xué)方法（1）在教學(xué)中要加強(qiáng)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(píng)等各個(gè)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(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)方法。（2）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(shí)實(shí)地練好基本功。（3）在技能訓(xùn)練的整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，要注意培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)護(hù)工具和設(shè)備的習(xí)慣。（4）在技能訓(xùn)練的過(guò)程中，必須加強(qiáng)安全教育，嚴(yán)格執(zhí)行工業(yè)機(jī)器人安全操作規(guī)程。（5）在技能訓(xùn)練的整個(gè)教學(xué)過(guò)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.評(píng)價(jià)方法注重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和在實(shí)踐中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的考核，加強(qiáng)日常實(shí)訓(xùn)過(guò)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(píng)定學(xué)生的成績(jī)。（1）重視學(xué)生平時(shí)的表現(xiàn)，課題完成情況、安全文明生產(chǎn)情況等對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)定。（2）注重學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐中獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的考核，對(duì)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(lì)。（3）本課程考核內(nèi)容包括工業(yè)機(jī)器人綜合技能實(shí)訓(xùn)操作，編程實(shí)訓(xùn)與知識(shí)應(yīng)用考核，根據(jù)學(xué)生完成的情況得分，最后綜合，折合分為100分。（4）課程總成績(jī)?yōu)?00分，配分為：期末綜合考核為50分，項(xiàng)目完成情況為30分，實(shí)訓(xùn)報(bào)告為10分，過(guò)程表現(xiàn)為10分。（5）本課程按百分制考核，60分為合格，80分以上為良好，90分以上為優(yōu)秀。3.教材編寫(xiě)建議教材編寫(xiě)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(shí)與生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。（1）以項(xiàng)目（課題）為中心，突出實(shí)踐動(dòng)手能力，可以將課程分解成若干個(gè)項(xiàng)目（課題），按項(xiàng)目（課題）編寫(xiě)教材。（2）不依據(jù)某種教材組織教學(xué)，鼓勵(lì)按照人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。（3）教材應(yīng)充分體現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、實(shí)踐導(dǎo)向的教學(xué)思路，以完成典型工作任務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)實(shí)際案例、情境模擬、資訊單、實(shí)施單、檢查單、評(píng)價(jià)單等和課后拓展作業(yè)等多種手段，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人工作過(guò)程的工作順序和所需相應(yīng)知識(shí)的深度及廣度來(lái)組織編寫(xiě)，使學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)任務(wù)中感受到各知識(shí)點(diǎn)之間的連貫性和完整性。（4）教材應(yīng)突出實(shí)用性、開(kāi)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(shí)用技術(shù)的兼顧，同時(shí)要具有前瞻性，把握本專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，將工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的新技術(shù)、新方法和新理論及時(shí)補(bǔ)充進(jìn)教材中。（5）教材應(yīng)以學(xué)生為本，文字表述要簡(jiǎn)明扼要，內(nèi)容展現(xiàn)應(yīng)圖文并茂，突出重點(diǎn)，重在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)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(diǎn)，內(nèi)容表述深入淺出，重點(diǎn)突出。九、附錄 1.常用術(shù)語(yǔ)解釋1.自由度：描述物體運(yùn)動(dòng)所需要的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)，手指的開(kāi)合以及手指關(guān)節(jié)的自由度一般不包括在內(nèi)。2.工作空間：機(jī)器人手腕參考點(diǎn)或末端操作器安裝點(diǎn)所能到達(dá)的所有空間區(qū)域，一般不包括末端操作器本身所能到達(dá)的區(qū)域。3.工作速度：指機(jī)器人各個(gè)方向的移動(dòng)速度或轉(zhuǎn)動(dòng)速度。4.承載能力：機(jī)器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。5.重復(fù)性：機(jī)器人重復(fù)到達(dá)某一目標(biāo)位置的差異程度。6.定位精度：機(jī)器人末端參考點(diǎn)實(shí)際到達(dá)的位置與所需要到達(dá)的理想位置的差距。7.示教器：進(jìn)行機(jī)器人的手動(dòng)操縱、程序編寫(xiě)、參數(shù)設(shè)置以及監(jiān)控用的手持裝置。8.機(jī)器人線性運(yùn)動(dòng)：安裝在機(jī)器人第六軸法蘭盤(pán)上的工具在空間中做線性運(yùn)動(dòng)。9.人機(jī)交互系統(tǒng)：使操作人員參與機(jī)器人控制并與機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)系的裝置。 2. 常用專業(yè)英語(yǔ)單詞Industrial robot：工業(yè)機(jī)器人Teaching apparatus ：示教器Coordinate system ：坐標(biāo)系Sensor：傳感器Interface：接口Module：模塊Automation：自動(dòng)化Field：現(xiàn)場(chǎng)Bus：總線Function：功能Input：輸入Output：輸出Controller：控制器Automation：自動(dòng)化 制定：智能制造中心日期：2015年9月15日