工業(yè)機(jī)器人編程與調(diào)試課程標(biāo)準(zhǔn)

--《工業(yè)機(jī)器人編程與調(diào)試》課程標(biāo)準(zhǔn)課程代碼1002062課程類別專業(yè)技能課課程類型實(shí)踐課程課程性質(zhì)必修課程課程學(xué)分4學(xué)分課程學(xué)時(shí)96學(xué)時(shí)修讀學(xué)期第三學(xué)期適用專業(yè)機(jī)電一體化合作開發(fā)企業(yè)執(zhí)筆人審核人1．課程定位與設(shè)計(jì)思路1．1課程定位《工業(yè)機(jī)器人編程與調(diào)試》是機(jī)電一體化專業(yè)的一門核心專業(yè)課，也可作為一門獨(dú)立的技術(shù)應(yīng)用課，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。本課程的先導(dǎo)課程為：《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《電工電子技術(shù)》、《傳感器技術(shù)》、《可編程控制器技術(shù)》、《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》，經(jīng)過(guò)前期的學(xué)習(xí)，學(xué)生已具備、機(jī)電設(shè)備電氣控制、電子產(chǎn)品焊裝調(diào)試、軟件編程、機(jī)械圖和電氣圖識(shí)讀能力。已基本具備學(xué)習(xí)本課程的知識(shí)、技能基礎(chǔ)。該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生初步掌握機(jī)器人編程調(diào)試的基本方法和基本技能起著非常重要的作用。同時(shí)為以后從事機(jī)電一體化、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用與維護(hù)、編程調(diào)試及其它相關(guān)領(lǐng)域的工作打下必要的技術(shù)基礎(chǔ)。1．2設(shè)計(jì)思路通過(guò)對(duì)本專業(yè)機(jī)器人編程調(diào)試工作崗位分析，確定了課程的設(shè)計(jì)思路為：以工作任務(wù)為中心組織課程內(nèi)容，讓學(xué)生在完成具體項(xiàng)目的過(guò)程中構(gòu)建相關(guān)理論知識(shí)，發(fā)展職業(yè)能力。課程內(nèi)容突出對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練，并融合了相關(guān)職業(yè)資格證書對(duì)知識(shí)、技能、8S管理和態(tài)度的要求。本課程的總學(xué)時(shí)為96學(xué)時(shí)，包含了工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)、KUKA機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能、KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操作、KUKA機(jī)器人的零點(diǎn)標(biāo)定、工具測(cè)量、基坐標(biāo)測(cè)量、機(jī)器人程序的執(zhí)行及建立、邏輯功能的使用、簡(jiǎn)單的KUKA機(jī)器人編程應(yīng)用等。按照由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由單一到綜合的循序漸進(jìn)的原則，一步一步全面掌握機(jī)器人的編程調(diào)試，形成和提升學(xué)生的職業(yè)能力。2．課程目標(biāo)本課程以面向就業(yè)崗位為導(dǎo)向，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人技術(shù)能力目標(biāo)，對(duì)本課程進(jìn)行了知識(shí)體系重構(gòu)。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程突出職業(yè)性、實(shí)踐性和實(shí)用性的特點(diǎn)。教學(xué)知識(shí)由認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人了解機(jī)器人在各行各業(yè)的應(yīng)用、到工業(yè)機(jī)器人的開關(guān)機(jī)操作，再到認(rèn)識(shí)示教器，再到手動(dòng)操作方法、編程、自動(dòng)運(yùn)行方法、再到在搬運(yùn)、焊接的應(yīng)用編程，學(xué)習(xí)內(nèi)容逐漸深化。通過(guò)本課程工作任務(wù)的完成，使學(xué)生達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際、活學(xué)活用的基本目標(biāo)，提高實(shí)際應(yīng)用能力，使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、獨(dú)立思考的習(xí)慣，提升學(xué)生職業(yè)道德意識(shí)職業(yè)能力。2．1能力目標(biāo)（1）能夠手動(dòng)操作機(jī)器人。（2）能夠看懂工業(yè)機(jī)器人技術(shù)手冊(cè)。（3）能夠根據(jù)具體應(yīng)用要求選擇相應(yīng)的機(jī)器人坐標(biāo)系。（4）能夠合理使用運(yùn)動(dòng)指令及邏輯指令。（5）能夠?qū)I(yè)機(jī)器人系統(tǒng)程序進(jìn)行備份恢復(fù)。（6）能夠?qū)ΤＲ娀贙UKA控制器的工業(yè)機(jī)器人工作站進(jìn)行編程示教。2．2知識(shí)目標(biāo)（1）熟悉工業(yè)機(jī)器人工作站在搬運(yùn)、焊接等方面的相關(guān)知識(shí)。（2）掌握KUKA機(jī)器人控制器相關(guān)知識(shí)。（3）掌握工業(yè)機(jī)器人示教編程器相關(guān)知識(shí)。（4）掌握工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系相關(guān)知識(shí)。（5）掌握工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令。（6）熟悉工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)備份及簡(jiǎn)單邏輯指令相關(guān)知識(shí)。2．3素質(zhì)目標(biāo)（1）具有良好的職業(yè)道德和科學(xué)的創(chuàng)新精神。（2）具有良好的心理素質(zhì)。（3）具有分析與決策能力。（4）具有與他人合作、溝通，團(tuán)隊(duì)合作能力。（5）具有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。（6）具有自我學(xué)習(xí)、追求進(jìn)步不斷超越能力。3．教學(xué)內(nèi)容根據(jù)機(jī)電專業(yè)對(duì)機(jī)器人編程調(diào)試能力的要求，本課程以學(xué)生的能力驅(qū)動(dòng)為目的，將典型案例教學(xué)這一主線貫穿于整個(gè)教學(xué)內(nèi)容和創(chuàng)新實(shí)踐過(guò)程中。通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，進(jìn)行實(shí)際的機(jī)器人編程調(diào)試。學(xué)生在完成工作任務(wù)的過(guò)程中，構(gòu)建自己的知識(shí)體系，形成包括專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力在內(nèi)的綜合職業(yè)能力。本門課程設(shè)置了5個(gè)模塊，14個(gè)工作任務(wù)，具體內(nèi)容如下。表1模塊任務(wù)名稱描述模塊任務(wù)名稱技能內(nèi)容與教學(xué)要求知識(shí)內(nèi)容與教學(xué)要求素質(zhì)內(nèi)容與教學(xué)要求學(xué)時(shí)理論學(xué)時(shí)實(shí)踐學(xué)時(shí)模塊一學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人1、能清楚工業(yè)機(jī)器人的最顯著特點(diǎn)；2、能結(jié)合自動(dòng)化生產(chǎn)線判別搬運(yùn)、碼垛、焊接、涂裝和裝配等復(fù)雜作業(yè)的應(yīng)用。1、掌握工業(yè)機(jī)器人的定義；2、了解工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展是由和歷程；3、熟悉工業(yè)機(jī)器人的常見分類及其行業(yè)應(yīng)用。1、增長(zhǎng)見識(shí)，激發(fā)興趣；2、關(guān)注行業(yè)。22學(xué)習(xí)任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)控制1、能夠根據(jù)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行選型；2、能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人典型部件組裝；3、能判別工業(yè)機(jī)器人的點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)和連續(xù)路徑運(yùn)動(dòng)。1、熟悉工業(yè)機(jī)器人的常見技術(shù)指標(biāo)；2、掌握工業(yè)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)組成及各部分的功能；3、了解工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制。1、增長(zhǎng)見識(shí)，激發(fā)興趣；2、了解工業(yè)機(jī)器人的安全操作流程；3、具有安全文明操作意識(shí)。22模塊二學(xué)習(xí)任務(wù)一KUKA機(jī)器人示教器的認(rèn)識(shí)1、能夠熟練應(yīng)用示教器的各個(gè)按鍵；2、能讀懂簡(jiǎn)單的系統(tǒng)信息，會(huì)基礎(chǔ)故障排除。1、掌握示教器的按鍵功能及使用功能；2、理解最初的簡(jiǎn)單系統(tǒng)信息并排除故障；3、掌握KUKA機(jī)器人示教器的使用。1、掌握KUKA機(jī)器人的示教器的使用；2、具有良好的職業(yè)道德；3、具有安全文明操作意識(shí)。13學(xué)習(xí)任務(wù)二KUKA機(jī)器人的手動(dòng)操縱1、能夠使用示教器熟練操作工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)單軸移動(dòng)。1、學(xué)會(huì)用KCP進(jìn)行機(jī)器人的基本操作；2、掌握用移動(dòng)鍵及6D鼠標(biāo)手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有分析和決策能力。13模塊三學(xué)習(xí)任務(wù)一KUKA機(jī)器人的基本運(yùn)動(dòng)1、能夠熟練進(jìn)行機(jī)器人坐標(biāo)系和運(yùn)動(dòng)軸的選擇。1、掌握機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軸與坐標(biāo)系；2、掌握手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的流程和方法。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有分析和決策能力；3、具有團(tuán)隊(duì)合作能力。13學(xué)習(xí)任務(wù)二KUKA機(jī)器人的零點(diǎn)標(biāo)定1、能夠正確使用EMD；2、能夠進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定。1、掌握EMD的使用相關(guān)知識(shí)；2、掌握零點(diǎn)標(biāo)定方式。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有自我學(xué)習(xí)能力。13學(xué)習(xí)任務(wù)三KUKA機(jī)器人的工具測(cè)量1、能夠熟練激活一個(gè)測(cè)定的工具；可以實(shí)現(xiàn)將工具圍繞工具中心點(diǎn)（TCP）改變姿態(tài)。1、掌握用XYZ4點(diǎn)法和ABC世界坐標(biāo)系法測(cè)量工具。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有與他人合作、溝通的能力。111學(xué)習(xí)任務(wù)四KUKA機(jī)器人的基坐標(biāo)測(cè)量1、能夠確定任意一個(gè)基坐標(biāo)；2、能夠激活已測(cè)量過(guò)的、用于手動(dòng)移動(dòng)的基坐標(biāo)。1、掌握基坐標(biāo)測(cè)量的相關(guān)知識(shí)。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有與他人合作、溝通的能力。13模塊四學(xué)習(xí)任務(wù)一創(chuàng)建及執(zhí)行機(jī)器人程序1、能夠?qū)W會(huì)新建、選擇和取消程序；2、能夠?yàn)楹羞\(yùn)動(dòng)類型PTP、LIN和CIRC的運(yùn)動(dòng)編制簡(jiǎn)單的程序；3、能夠以要求的運(yùn)行方式運(yùn)行、停止以及復(fù)位程序。1、掌握導(dǎo)航器中的程序應(yīng)用；2、掌握工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)類型；3、掌握運(yùn)行、停止以及復(fù)位程序等運(yùn)行方式；4、掌握BCO運(yùn)行。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。26學(xué)習(xí)任務(wù)二機(jī)器人作業(yè)程序的編輯1、能進(jìn)行程序的添加、更改、復(fù)制和刪除等功能使用；2、能進(jìn)行程序的存檔、還原等的使用。1、掌握程序的更改與編輯；2、掌握程序文件的使用。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有創(chuàng)新精神。13學(xué)習(xí)任務(wù)三機(jī)器人程序中的基本邏輯功能1、能夠熟練應(yīng)用簡(jiǎn)單的邏輯指令；2、學(xué)會(huì)執(zhí)行簡(jiǎn)單的切換功能。1、掌握簡(jiǎn)單邏輯指令的編程；2、理解相關(guān)信號(hào)的等待功能的編程。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有良好的職業(yè)道德。13模塊五學(xué)習(xí)任務(wù)一KUKA機(jī)器人寫字繪圖1、能夠手動(dòng)操作機(jī)器人；2、能夠根據(jù)具體應(yīng)用要求選擇相應(yīng)的機(jī)器人坐標(biāo)系；3、能夠進(jìn)行工具測(cè)量，基坐標(biāo)測(cè)量等；4、能夠合理使用運(yùn)動(dòng)指令及邏輯指令；5、能夠基于KUKA控制器的工業(yè)機(jī)器人工作站進(jìn)行編程示教；6、能夠熟練選擇運(yùn)行模式，查找問(wèn)題原因。1、掌握機(jī)器人在線示教的基本操作步驟；2、掌握基本指令和簡(jiǎn)單邏輯指令的使用。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。111學(xué)習(xí)任務(wù)二KUKA機(jī)器人搬運(yùn)操作1、能夠手動(dòng)操作機(jī)器人；2、能夠根據(jù)具體應(yīng)用要求選擇相應(yīng)的機(jī)器人坐標(biāo)系；3、能夠進(jìn)行工具測(cè)量，基坐標(biāo)測(cè)量等；4、能夠合理使用運(yùn)動(dòng)指令及邏輯指令；5、能夠基于KUKA控制器的工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作站進(jìn)行編程示教；6、能夠熟練選擇運(yùn)行模式，查找問(wèn)題原因。1、掌握搬運(yùn)機(jī)器人的系統(tǒng)組成及功能；2、掌握搬運(yùn)機(jī)器人在線示教的基本操作步驟；3、掌握基本指令和簡(jiǎn)單邏輯指令的使用。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。210學(xué)習(xí)任務(wù)三KUKA機(jī)器人焊接操作1、能夠手動(dòng)操作機(jī)器人；2、能夠根據(jù)具體應(yīng)用要求選擇相應(yīng)的機(jī)器人坐標(biāo)系；3、能夠進(jìn)行工具測(cè)量，基坐標(biāo)測(cè)量等；4、能夠合理使用運(yùn)動(dòng)指令及邏輯指令；5、能夠基于KUKA控制器的工業(yè)機(jī)器人弧焊工作站進(jìn)行編程示教；6、能夠熟練選擇運(yùn)行模式，查找問(wèn)題原因。1、掌握焊接機(jī)器人的系統(tǒng)組成及功能；2、掌握弧焊機(jī)器人在線示教的基本操作步驟；3、掌握基本指令和簡(jiǎn)單邏輯指令的使用。1、具有安全文明操作意識(shí)；2、具有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。4124．實(shí)施建議4.1師資隊(duì)伍（1）專任教師1）學(xué)歷層次：具有研究生及以上學(xué)歷。2）專業(yè)理論要求：熟悉工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理，操作程序。3）專業(yè)經(jīng)歷：具有企業(yè)工作經(jīng)歷或參加過(guò)該課程的專業(yè)培訓(xùn)。4）教學(xué)能力要求：熟練運(yùn)用各種教學(xué)方法，同時(shí)能指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中理論聯(lián)系實(shí)際。（2）兼職教師具有企業(yè)工作經(jīng)歷，可以有效的指導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題。4.2教材及相關(guān)資源教材：本課程主要是學(xué)生實(shí)際動(dòng)手編程調(diào)試機(jī)器人，采用《工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)操作與編程》參考書：KUKA機(jī)器人編程手冊(cè)。教學(xué)資源要求：實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)手冊(cè)。4.3教學(xué)組織模式表2教學(xué)組織模式理論教學(xué)實(shí)踐教學(xué)教學(xué)環(huán)境要求教室，配備多媒體設(shè)備工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)室，配備KUKA機(jī)器人教學(xué)材料要求多媒體課件、任務(wù)書等機(jī)器人編程調(diào)試實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、相關(guān)技術(shù)資料等教學(xué)組織模式理論與實(shí)踐相結(jié)合任務(wù)與考核相結(jié)合4.4教學(xué)方法與手段本課程主要采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式，輔助采用多媒體教學(xué)、案例教學(xué)、視頻教學(xué)等方法。4.5教學(xué)考核與評(píng)價(jià)過(guò)程考核：過(guò)程考核的總成績(jī)可以為100分。表3過(guò)程考核描述序號(hào)考核內(nèi)容所占分值1示教器使用5分2按要求手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人5分3零點(diǎn)標(biāo)定5分4工具測(cè)量10分5基坐標(biāo)測(cè)量5分6創(chuàng)建及執(zhí)行機(jī)器人程序10分7機(jī)器人作業(yè)程序的編輯5分8簡(jiǎn)單邏輯指令編程5分9KUKA機(jī)器人寫字繪圖10分10KUKA機(jī)器人搬運(yùn)操作10分11KUKA機(jī)器人焊接操作10分12出勤10分13作業(yè)筆記10分總分100分終結(jié)性考核：終結(jié)性考核