機器人專題實驗課程教學大綱

1、PAGE PAGE - 4 -本科生課程大綱課程名稱機器人專題實驗Robotics Laboratory課程代碼082303202221課程屬性專業(yè)知識課時/學分64/2課程性質選修實踐學時64責任教師 課外學時128（64*2）課程屬性：公共基礎/通識教育/學科基礎/專業(yè)知識/工作技能，課程性質：必修、選修課程介紹課程描述： 機器人專題實驗是學生在完成了主要專業(yè)課程的基礎上，開展的綜合性、創(chuàng)新性實用課程。是對大學階段所學自動化專業(yè)基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課的總檢閱與整合，是培養(yǎng)自動化工程師的關鍵環(huán)節(jié)。本實驗學生要自己動手開展機器人的機械設計、電子設計、軟件設計、運動測試及成本核算等。通過該實

2、驗的學習和訓練，要求學生掌握機器人設計與調試的基本方法和流程，并能夠利用相關理論和方法，借助相關專業(yè)軟件、工具、儀器、設備等對機器人的各個功能模塊進行選型、設計、制作、組裝、調試，并能對整個機器人系統(tǒng)進行聯(lián)調的總體測試。設計思路： 本課程以機器人的設計制作為主線，結合多媒體教學、視頻、實物展示等方式進行，輔以大量的訓練和實訓，使同學們將掌握的自動化理論知識和專業(yè)技能應用到機器人系統(tǒng)的實際設計中，讓學生們掌握作為自動化工程師的基本方法和技能。課程內容包括三個模塊：機器人設計理論、機器人設計制作實踐、機器人作品演示及答辯。（1）機器人設計理論教學： 理論課以講授為主，輔助以電子教案和多媒體課件，重

3、點強調機器人基礎理論的學習、訓練和掌握。本專題實驗重點講授的內容范圍，包括機器人結構設計、電子設計、軟件設計、試驗測試、成本核算等。（2）機器人設計制作實踐：根據同學們選定的作品項目，結合水下機器人、輪式機器人、仿生機器人等多個機器人的設計方向，開展機器人設計設計制作，完成一套符合設計規(guī)范要求的機器人系統(tǒng)實物作品，設計計算說明書和主要圖紙。（3）機器人作品演示及答辯：根據所做機器人作品設計，使用PPT手段高效、清晰、準確的展示同學們的設計成果，并進行機器人作品功能演示，邀請相關專業(yè)經驗的老師和專家對作品、設計圖紙和說明書進行考評，從而有效提高同學們的工程設計能力。3. 課程與其他課程的關系先修

4、課程：大一、大二、大三的專業(yè)基礎課程和專業(yè)課程。本課程與前序課程密切相關，是前面專業(yè)課程課程的總結和應用，而只有在專業(yè)課程融會貫通的基礎上，機器人專題實驗才能達到較好的效果。二、課程目標掌握水下機器人、輪式機器人、仿生機器人等機器人的設計調試方法，使學生掌握機器人系統(tǒng)的基本構成，機器人設計的基本方法以及機器人控制的基本算法，培養(yǎng)學生綜合運用相關學科知識的能力，鍛煉學生解決工程實際問題的技能。三、學習要求機器人專題實驗是一門涉及到機械、電子、軟件、控制、檢測、材料等諸多學科綜合性的課程，作為自動化工程師，不僅要有扎實的理論基礎和熟練的專業(yè)技能，而且要有一定的行業(yè)應用背景，做到技術上先進，符合實際

5、應用。要達到以上學習任務，學生必須： （1）按時上課,上課認真聽講，積極參與課堂討論。 （2）制定合理作品設計制作計劃，并按時完成各階段的任務。 （3）課程結束前，完成作品的設計制作和調試，形成作品設計說明書和主要圖紙，并通過校內外的相關專家的答辯和考評。四、教學進度序號專題或主題計劃課時主要內容概述實驗實踐內容或課外練習等1機器人概述2機器人的概念、分類、基本組成及應用領域2機器人概要設計8機器人初始設計，概要設計與詳細設計分解SolidWorks設計3機器人結構設計8機器人的總體結構、機械設計、運動學及動力學特性AutoCAD設計4機器人控制系統(tǒng)設計8電子系統(tǒng)設計、零部件選型、電氣性能測試

6、Protel設計5機器人制作與組裝16零部件加工、工藝選取，組裝裝配流程激光雕刻機、3D打印6機器人軟件設計8軟件設計方法、代碼編制、數(shù)據設置C、C+、C#編程7機器人調試方法8單元調試、系統(tǒng)聯(lián)調8設計文檔撰寫2大型文檔撰寫、編輯與修訂Word文檔撰寫9作品演示與答辯4制作、講演與作品演示PowerPoint設計五、參考教材與主要參考書1 劉極峰，丁繼斌主編機器人技術基礎（第二版）高等教育出版社2010年8月；2 楊維，修學強編機器人制作與編程科學出版社2013（06）第一版；3 林以敏主編機器人制作機械工業(yè)出版社2008（05）第一版； 4 秦志強等 編基礎機器人制作與編程（第2版）2011（03）第一版； 5 王立權等著機器人創(chuàng)新設計與制作清華大學出版社2007（06）第一版；此外，學生根據選題進行文獻檢索，獲取參考的主要書籍和學習資料。六、成績評定（一）考核方式 E.其他 ：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績綜合評分體系： 成績綜合評分體系比例%1. 作品演示30%2. 設計文檔20%PPT講演20%個人分工20%平常表現(xiàn)10%總計100%七、學術誠信學習成果不能造假，如考試作弊、