工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用（初級）-教學(xué)大綱、授課計劃

《工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用（初級）》教學(xué)大綱課程信息課程名稱：工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用（初級）課程類別：素質(zhì)選修課/專業(yè)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：選修/必修計劃學(xué)時：64計劃學(xué)分：4先修課程：無選用教材：《工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用（初級）》，北京新奧時代科技有限責(zé)任公司主編，2020年，電子工業(yè)出版社教材。適用專業(yè)：本課程為工業(yè)和信息化工業(yè)機(jī)器人技術(shù)技能人才培養(yǎng)工程的課程，還可作為高等本科院校、高職高專院校的教材，也可作為相關(guān)企業(yè)的培訓(xùn)課程，同時適合從事工業(yè)機(jī)器人開發(fā)、調(diào)試、現(xiàn)場維護(hù)的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。課程負(fù)責(zé)人：二、課程簡介本套課程分為初級、中級、高級三個等級，本課程屬于初級部分，通過對本課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠系統(tǒng)地了解工業(yè)機(jī)器人的基本知識，掌握KUKA機(jī)器人的操作要點和程序編寫，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人奠定良好的基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)要求序號專業(yè)畢業(yè)要求課程教學(xué)要求關(guān)聯(lián)程度1工程知識分為12章，主要內(nèi)容如下：第1章主要介紹工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成、起源和發(fā)展及技術(shù)特點等，使讀者初步了解工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)知識，加深對工業(yè)機(jī)器人的理解和認(rèn)知。第2章至第12章主要介紹KUKA(庫卡)機(jī)器人和KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人投入運行和零點標(biāo)定，工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系，工業(yè)機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)測量，工業(yè)機(jī)器人程序的編寫、運行，工業(yè)機(jī)器人運動類型，邏輯指令和預(yù)進(jìn)功能，變量和程序調(diào)用，程序控制指令，中斷程序編程，KUKA抓手工藝包等關(guān)鍵技術(shù)知識。L2問題分析近年來，隨著工業(yè)自動化技術(shù)的深入發(fā)展及工業(yè)機(jī)器人在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為智能制造行業(yè)中不可替代的重要設(shè)備，成為衡量一個國家制造水平和科技水平的重要標(biāo)志。目前，中國正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)逐漸成為工業(yè)制造領(lǐng)域的重要設(shè)備，尤其在一些柔性制造系統(tǒng)和數(shù)字化工廠中，工業(yè)機(jī)器人作業(yè)已經(jīng)逐步取代人工作業(yè)，不僅極大地降低了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工人的勞動效率，而且有效地提高了產(chǎn)品質(zhì)量。因此，廣泛應(yīng)用與發(fā)展工業(yè)機(jī)器人對促進(jìn)我國制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。H3設(shè)計/開發(fā)解決方案課程選擇了實用的教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)技能人才培養(yǎng)路徑或?qū)W習(xí)路徑，按照由淺入深、循序漸進(jìn)、螺旋上升的原則安排教學(xué)順序，側(cè)重于工業(yè)機(jī)器人相關(guān)知識點的融會貫通，力求學(xué)生通過邊學(xué)邊練的方式學(xué)習(xí)、掌握工業(yè)機(jī)器人相關(guān)知識及控制方法。H4研究L5使用現(xiàn)代工具L6工程與社會學(xué)生能夠意識到工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用的重要性，不僅要有良好的思想道德素質(zhì)、科學(xué)文化素質(zhì)、專業(yè)技能和健康的身體，而且要有良好的心理素質(zhì)，勇于承擔(dān)責(zé)任，能夠承受失敗與挫折等。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展L8職業(yè)規(guī)范L9個人和團(tuán)隊1.學(xué)會個人發(fā)展和團(tuán)隊合作，提高個人和團(tuán)隊的綜合素質(zhì)。2.學(xué)會與他人合作和溝通，建立良好的人際關(guān)系和團(tuán)隊合作氛圍。H10溝通1.學(xué)會進(jìn)行有效的溝通和表達(dá)，與客戶、同事和上級保持良好的溝通和協(xié)作。2.學(xué)會進(jìn)行跨文化溝通和合作，提高國際化視野和跨文化交流能力。M11項目管理L12終身學(xué)習(xí)1.學(xué)會進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和自我提升，不斷提高自身的專業(yè)水平和創(chuàng)新能力。2.學(xué)會進(jìn)行終身學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，不斷拓展職業(yè)領(lǐng)域和發(fā)展空間。H注：“課程教學(xué)要求”欄中內(nèi)容為針對該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關(guān)教學(xué)要求的具體描述?！瓣P(guān)聯(lián)程度”欄中字母表示二者關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)程度按高關(guān)聯(lián)、中關(guān)聯(lián)、低關(guān)聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”。“課程教學(xué)要求”及“關(guān)聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對應(yīng)的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關(guān)。四、課程教學(xué)內(nèi)容章節(jié)名稱主要內(nèi)容重難點關(guān)鍵詞學(xué)時類型1工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知初識工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成工業(yè)機(jī)器人的起源和發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)特點工業(yè)機(jī)器人專業(yè)術(shù)語工業(yè)機(jī)器人安全工業(yè)機(jī)器人環(huán)境保護(hù)了解并掌握工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成、起源和發(fā)展；掌握工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)特點。8理論+實操2KUKA機(jī)器人和KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)KUKA機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)KRC4示教器了解并掌握KUKA(庫卡)機(jī)器人和KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)。6理論+實操3工業(yè)機(jī)器人投入運行和零點標(biāo)定投入運行助手投入運行模式投入運行模式的風(fēng)險和防范措施工業(yè)機(jī)器人零點標(biāo)定了解并掌握投入運行助手、模式；掌握其風(fēng)險和防范措施等。5理論+實操4工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系關(guān)節(jié)坐標(biāo)系笛卡兒坐標(biāo)系固定工具測量了解并掌握關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、笛卡兒坐標(biāo)系；掌握固定工具測量的方法。5理論+實操5工業(yè)機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)測量轉(zhuǎn)動慣量工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量附加負(fù)載數(shù)據(jù)測量了解并掌握轉(zhuǎn)動慣量，工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量，附加負(fù)載數(shù)據(jù)測量等。3理論+實操6工業(yè)機(jī)器人程序的編寫、運行工業(yè)機(jī)器人編程類型KRC4系統(tǒng)程序管理工業(yè)機(jī)器人程序的運行了解工業(yè)機(jī)器人編程類型；掌握KRC4系統(tǒng)程序管理以及工業(yè)機(jī)器人程序的運行等。4理論+實操7工業(yè)機(jī)器人運動類型PTP控制方式CP控制方方式軌跡路徑逼近功能工業(yè)機(jī)器人運動指令編輯了解PTP控制方式、CP控制方方式；掌握軌跡路徑逼近功能、工業(yè)機(jī)器人運動指令編輯等。5理論+實操8邏輯指令和預(yù)進(jìn)功能數(shù)字輸出指令等待指令脈沖輸出指令軌跡切換指令使用KRL函數(shù)進(jìn)行軌跡切換預(yù)進(jìn)功能了解數(shù)字輸出指令、等待指令、脈沖輸出指令、軌跡切換指令的相關(guān)知識；掌握使用KRL函數(shù)進(jìn)行軌跡切換、預(yù)進(jìn)功能等。6理論+實操9變量和程序調(diào)用變量的聲明和命名規(guī)范復(fù)雜數(shù)據(jù)類型變量程序調(diào)用了解變量的聲明和命名規(guī)范；掌握復(fù)雜數(shù)據(jù)類型變量、程序調(diào)用等。4理論+實操10程序控制指令循環(huán)指令分支指令GOTO指令HALT指令CONTINUE指令了解并掌握循環(huán)指令、分支指令、GOTO指令、HALT指令、CONTINUE指令等。5理論+實操11中斷程序編程中斷指令語法說明中斷程序的有效性中斷程序的優(yōu)先級中斷程序的激活和取消中斷程序的禁用和許可BRAKE指令中斷程序編寫說明RESUME指令中斷程序中的系統(tǒng)變量了解中斷指令語法說明；掌握中斷程序的有效性、優(yōu)先級、激活和取消、禁用和許可、BRAKE指令、中斷程序編寫說明、RESUME指令、中斷程序中的系統(tǒng)變量等。9理論+實操12KUKA抓手工藝包KUKA抓手工藝包的安裝工藝按鍵說明及配置抓手指令編寫搬運程序示例了解KUKA抓手工藝包的安裝；掌握工藝按鍵說明及配置、抓手指令編寫、搬運程序示例等。4理論+實操五、考核要求及成績評定序號成績類別考核方式考核要求權(quán)重（%）備注1期末成績期末考試考試50百分制，60分為及格2平時成績課后作業(yè)12次40優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時表現(xiàn)出勤情況10兩次未參加課程則無法獲得學(xué)分注：此表中內(nèi)容為該課程的全部考核方式及其相關(guān)信息。六、學(xué)生學(xué)習(xí)建議學(xué)習(xí)方法建議1.通過開展課堂討論、實踐活動，增強(qiáng)的團(tuán)隊交流能力，學(xué)會如何與他人合作、溝通、協(xié)調(diào)等等。2.進(jìn)行練習(xí)和實踐，提高自己的技能和應(yīng)用能力，加深對知識的理解和記憶。學(xué)生課外閱讀參考資料《工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用（初級）》，北京新奧時代科技有限責(zé)任公司主編，2020年，電子工業(yè)出版社教材。七、課程改革與建設(shè)該課程結(jié)合實際操作，學(xué)生可以掌握工業(yè)機(jī)器人編程、邏輯指令控制、基于PROFINET工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用、工作站的調(diào)試、產(chǎn)線的模擬調(diào)試及工業(yè)機(jī)器人在汽車行業(yè)的主要應(yīng)用等知識，基本達(dá)到工業(yè)機(jī)器人操作/運維員和操作/運維工程師的技能要求，基本符合工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用企業(yè)、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成企業(yè)等對工業(yè)機(jī)器人相關(guān)崗位的能力要求。平時對學(xué)生的考核內(nèi)容包括出勤情況、學(xué)生的課后作業(yè)、課堂討論等方面，占期末總評的50%。期末考試成績占期末總評的50%。制訂人簽字：教研室主任簽字：院部負(fù)責(zé)人簽字：修訂時間：年月日教學(xué)日歷（20xx～20xx學(xué)年第x學(xué)期）開課學(xué)院開課專業(yè)講授學(xué)時32課程名稱工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用（初級）授課教師實踐/實驗學(xué)時32授課年級授課班級總學(xué)時64使用教材《工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用（初級）》參考書目《工業(yè)機(jī)器人操作與應(yīng)用（初級）》校歷周次授課內(nèi)容分章節(jié)題目第1周第1章工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知（4學(xué)時）1.1初識工業(yè)機(jī)器人（1學(xué)時）1.2工業(yè)機(jī)器人的基本構(gòu)成（2學(xué)時）1.3工業(yè)機(jī)器人的起源和發(fā)展（1學(xué)時）第2周第1章工業(yè)機(jī)器人認(rèn)知（4學(xué)時）1.4工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)特點（1學(xué)時）1.5工業(yè)機(jī)器人專業(yè)術(shù)語（1學(xué)時）1.6工業(yè)機(jī)器人安全（1學(xué)時）1.7工業(yè)機(jī)器人環(huán)境保護(hù)（1學(xué)時）第3周第2章KUKA機(jī)器人和KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)（4學(xué)時）2.1KUKA機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)（1學(xué)時）2.2KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)（2學(xué)時）2.3KRC4示教器（1學(xué)時）第4周第2章KUKA機(jī)器人和KRC4機(jī)器人控制系統(tǒng)（2學(xué)時）2.3KRC4示教器（2學(xué)時）第3章工業(yè)機(jī)器人投入運行和零點標(biāo)定（2學(xué)時）3.1投入運行助手（1學(xué)時）3.2投入運行模式（1學(xué)時）第5周第3章工業(yè)機(jī)器人投入運行和零點標(biāo)定（3學(xué)時）3.3投入運行模式的風(fēng)險和防范措施（1學(xué)時）3.4工業(yè)機(jī)器人零點標(biāo)定（2學(xué)時）第4章工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（1學(xué)時）4.1關(guān)節(jié)坐標(biāo)系（1學(xué)時）第6周第4章工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系（4學(xué)時）4.2笛卡兒坐標(biāo)系（2學(xué)時）4.3固定工具測量（2學(xué)時）第7周第5章工業(yè)機(jī)器人負(fù)載數(shù)據(jù)測量（3學(xué)時）5.1轉(zhuǎn)動慣量（1學(xué)時）5.2工具負(fù)載數(shù)據(jù)測量（1學(xué)時）5.3附加負(fù)載數(shù)據(jù)測量（1學(xué)時）第6章工業(yè)機(jī)器人程序的編寫、運行（1學(xué)時）6.1工業(yè)機(jī)器人編程類型（1學(xué)時）第8周第6章工業(yè)機(jī)器人程序的編寫、運行（3學(xué)時）6.2KRC4系統(tǒng)程序管理（2學(xué)時）6.3工業(yè)機(jī)器人程序的運行（1學(xué)時）第7章工業(yè)機(jī)器人運動類型（1學(xué)時）7.1PTP控制方式（1學(xué)時）第9周第7章工業(yè)機(jī)器人運動類型（4學(xué)時）7.2CP控制方方式（1學(xué)時）7.3軌跡路徑逼近功能（1學(xué)時）7.4工業(yè)機(jī)器人運動指令編輯（2學(xué)時）第10周第8章邏輯指令和預(yù)進(jìn)功能（4學(xué)時）8.1數(shù)字輸出指令（1學(xué)時）8.2等待指令（1學(xué)時）8.3脈沖輸出指令（1學(xué)時）8.4軌跡切換指令（1學(xué)時）第11周第8章邏輯指令和預(yù)進(jìn)功能（2學(xué)時）8.5使用KRL函數(shù)進(jìn)行軌跡切換（1學(xué)時）8.6預(yù)進(jìn)功能（1學(xué)時）第9章變量和程序調(diào)用（2學(xué)時）9.1變量的聲明和命名規(guī)范（1學(xué)時）9.2復(fù)雜數(shù)據(jù)類型變量（1學(xué)時）第12周第9章變量和程序調(diào)用（2學(xué)時）9.3程序調(diào)用（2學(xué)時）第10章程序控制指令（2學(xué)時）10.1循環(huán)指令（1學(xué)時）10.2分支指令（1學(xué)時）第13周第10章程序控制指令（3學(xué)時）10.3GOTO指令（1學(xué)時）10.4HALT指令（1學(xué)時）10.5CONTINUE指令（1學(xué)時）第11章中斷程序編程（1學(xué)時）11.1中斷指令語法說明（1學(xué)時）第14周第11章中斷程序編程（4學(xué)時）11.2中斷程序的有效性（1學(xué)時）11.3中斷程序的優(yōu)先級