机器人基础教学大纲A3篇(工业机器人教学大纲)
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《机器人概论》教学大纲
课程编号：
开课院系：机械工程学院机电系 课程类别：专业选修
适用专业：机械工程及自动化等 课内总学时：32
学分：4 实验学时：4
课内上机学时：0
先修课程：理论力学、自动控制原理
执笔：刘鸿飞
审阅：
一、课程教学目的
通过本课程的学习，了解和掌握工业机器人的基本原理、基础理论和工程应用方法。
二、课程教学基本要求
1．课程重点：
工业机器人运动学、动力学、轨迹规划和轨迹控制等内容。
2．课程难点：
齐次坐标变换及其在机器人运动学和动力学中的应用。
3．能力培养要求：
熟练掌握6自由度机器人的运动学分析，了解动力学分析的基本方法和轨迹规划和轨迹控制的基本原理。了解工业机器人的应用场合和应用方法。
三、课程教学内容与学时
课堂教学（28学时）
1． 工业机器人概论（4学时）
了解工业机器人的基本概念、工业机器人的基本结构及其组成部分、工业机器人的性能指标、工业机器人的应用概况等
2． 工业机器人运动学分析（8学时）
齐次变换的概念
相邻杆件间的变换矩阵的推导 运动学正解方程 运动学逆解方程 实例分析
3． 工业机器人动力学分析（4学时）
速度和加速度分析
静力和动力分析
4． 工业机器人轨迹规划和轨迹控制（4学时）
作业规划和轨迹规划
工业机器人的控制系统组成及其控制原理 5． 工业机器人应用工程（8学时）在生产中引入机器人系统的方法
工业机器人工作站的构成及设计方法 工业机器人生产线的构成及设计方法 机器人应用中的辅助装置 机器人应用实例分析
实验教学（4学时）
1．熟悉工业机器人的结构及工作原理。
（2学时）2．熟悉机器人工作站的组成及主要附件的结构。（2学时）
四、教材与参考书
教材
1.余达太、马香峰等编，《工业机器人应用工程》，冶金工业出版社，1999年，第1版 2．马香峰编，《机器人机构学》，机械工业出版社，1991年，第1版
参考书
1.蔡自兴编，《机器人学》，清华大学出版社，2000年，第1版
2.严学高、孟正大编，《机器人原理》，东南大学出版社，1992年，第1版
3.付京逊编，《机器人学》，中国科学技术出版社，1989年，第1版
五、作业
1．查资料写论文：国内外工业机器人的发展概况，1000字左右，安排在第一章结束 2．6自由度机器人运动学正解分析，安排在第2章运动学正解讲完
六、说明
采用多媒体教学。
课程编号：
课程名称：机器人概论
开课学院：机械工程学院机电系 学时：32 学分：4 类别：专业选修
先修课程：理论力学、自动控制原理 课程简介：本课程主要讲述工业机器人及其应用概貌；机器人操作机的机构、运动学方程、工作空间和灵活度等基本理论；工业机器人运动控制的基本概念和实用关键技术；机器人应用中的示教方法、外设控制、安全措施等。在此基础上结合实例讲述机器人工作站和生产线的构成、设计原则和方法，以及末端执行器、变位机和机器人移动台架的选型和设计。
Course Code: Name of Course: Summary of Industrial Robotic
School: Mechanical Engineer Institute Credit Hours: 36 Credits: 4 Required or Elective: Elective Prerequisite: Mechanism Principle;Automatic Control Principle Syllabus: This course is a monograph, which mainly contains the engineering application of robotic technology and also the necessary theoretical introduces industrial robot and its general picture of application engineering in broad gives detailed analysis of the basic theory of the mechanism structure of robot manipulator, motion equation, working space, dexterity, provides basic knowledge and practical key techniques of industrial robot motion , the teaching methods, external equipment control ,safety measures and some other problems in operations are also discussed in a special course expounds, with wide coverage and combine with actual examples, the structure of robot working station and production line, designing
principle and method as well as end effector，positioner and the model selection and design of robot moveable gives brief analysis to some successful operational examples and prospects for the application of robot technology.
课程目标：
智能机器人教学大纲（软件部分）
机器人是集科技知识启蒙、创造性思维训练及创造力开发的最佳载体。可以适合于普通中学对学生进行全面培养、提升现代学生的创造力、想象力与科学技能方面的素质教育。在机器人课堂教学中应该做到而且能做到彻底改变过去单一的教师灌输、学生被动接受的教学模式，让学生在“玩中学”，“做中学”，在机器人的模型拼装、编程控制调试的实践过程中去体验，去掌握知识、去提高能力、去创新。注重的不是结果如何，更重要的是实践的过程。最终学会学习、学会研究，为学生的终身学习打下基础。课程教学要求：
教师课上不仅要讲解程序设计的理论知识，还要让学生自己动手设计，在有实验场地的机房上课。这样可以讲一些程序的功能，当时就给学生演示这段程序在机器人上的实现，学生理解起来更加透彻。学生自己也可以随时下载程序，在场地里调试。课上也要穿插运用小组讨论和个别化教学的方式。教学内容： 宠物狗 教学目标
设计搭建一条小狗 认识nxt马达
冲上山坡 教学目标
认识NXT，理解输入和输出。
认识乐高零件,学会搭建，知道什么样的速度可以上坡(速度与力量的关系)学校班车 教学目标
开始学会的编程方式 学会控制马达的时间
升旗仪式 教学目标
1． 设计并搭建一架小旗升降机。
2． 运用导航者级别2对国旗升降机进行编程，分别用时间和触动传感器来控制。
一堂体育课 教学目标
1． 设计并搭建一个双马达人形或车型机器人。
2． 运用导航者2对机器人进行编程，理解机器人是如何转弯的.老师的烦恼 教学目标
设计并搭建一个自动刮玻璃器。使用导航者3进行编程。
拳击赛 教学目标
设计并搭建一个拳击机器人。认识活塞运动。
运用导航者3进行编程。
九月的天气 教学目标
设计并搭建一架可以调节风速的电动风扇。运用齿轮加速。学习导航者4编程。
刷卡门 教学目标
设计并搭建一个门径系统。知道如何测光值。
认识光电传感器，并能编写简单程序。
光控路灯 教学目标
设计并搭建一个光控路灯。知道如何测光值 运用光感解决问题。
留在圈内 教学目标
使用光电传感器来解决问题 知道如何测得光值和使用光值
超市购物 教学目标
1、认识万向轮，并能够搭建简单的万向轮。
2、设计并搭建一个可以装货物的万向轮小车——超市购物车
着火啦 教学目标
练习触感灵活的使用。运用程序循环来解决问题。
日本旅游 教学目标
培养孩子们的设计能力。
让孩子们利用光感来解决问题 发展孩子们的动手能力
综合测试 教学目标
培养孩子的综合运用能力
根据规则来解决问题 培养孩子们的设计能力
《工业机器人技术基础》教学大纲
一、课程基本信息
课程名称:工业机器人技术基础 学时:48 适用对象: 工业机器人技术专业、电气自动化技术专业、机电一体化技术专业 考核方式:考查
二、课程简介
机器人学是一门高度交叉的前沿学科,机器人技术是集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成,是一项综合性很强的新技术。通过该课程的学习,使得学生基本熟悉这门技术以及其发展状况,为今后从事工业机器人的操作管理、维护维修、系统安装调试和集成设计的工作打下基础。
三、课程性质与教学目的
本课程是专业基础课,通过本课程的学习,使学生了解机器人及其应用,掌握机器人系统组成、机构、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。机器人是典型的机电一体化装置,它不是机械、电子的简单组合,而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合,通过这门课的学习,使学生对机器人有一个全面、深入的认识。培养学生综合运用所学基础理论和专业知识分析问题解决问题的能力。第1章概述
机器人的基本概念,机器人的组成原理、机器人应用与外部的关系、机器人应用技术的现状 第2章机器人的基础知识
机器人的分类、机器人的基本术语与图形符号、机器人的技术参数、机器人的运动学基础、机器人的动力学基础
第3章机器人的机械结构系统
机器人的机械结构系统、机器人的腕部机构、机器人的手部机构、机器人的行走机构 第4章机器人的驱动系统
机器人的驱动系统概述、电动机及其特性、液压驱动系统及其特性 第5章机器人的控制系统
机器人的控制系统、伺服控制系统及其参数、交流伺服电动机的调速、机器人控制系统结构、机器人控制的示教再现、机器人控制系统举例第6章机器人的感觉系统
机器人的传感技术、机器人的内部传感器、机器人的外部传感器、机器人的视觉系统、机器人传感器的选择
第7章机器人的语言系统
机器人的语言系统概述、常用的机器人语言简介、机器人的离线编程、机器人的编程示例 第8章工业机器人及其应用
工业机器人概述、焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人、装配机器人
五、需要说明的问题
1.本大纲适用于工业机器人技术、电气自动化技术、机电一体化技术专业;2.本大纲的学时为参考学时,学时如有变化,任课教师可在此大纲的基础上增减一些内容。3.选用教材时要尽量选用新版教材,或最新获奖教材。
4.习题和实验内容着重加深基本概念的理解,基本方法的运用和创新能力的培养,从而巩固课堂教学效果。2017年8月24日
本文档下载自360文档中心，更多营销,职业规划,工作简历,入党,工作报告,总结,学习资料,学习总结,PPT模板下载,范文等文档下载；转载请保留出处: 机器人技术的出现与发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性的变化，而且将对人类的社会生活产生深远的影响。
通过本课程的学习，培养学生的思维能力和严谨的求学态度，本课程的主要任务是：通过本课程的学习，使学生达到以下基本要求：
（1）了解机器人的特点、结构与分类。了解机器人学的研究领域及其与人工智能的关系。
（2）掌握机器人运动方程的表示及运动方程的求解。（3）掌握机器人动力学方程。
（4）了解机器人的基本控制原则，初步掌握机器人的位置控制和柔顺控制以及机器人的分解运动控制。
（5）了解机器人规划的作用和任务，初步认识机器人的轨迹规划问题。（6）了解机器人编程的要求和分类、机器人语言系统的结构和基本功能。此外，还必须重视自学能力、分析问题和解决问题的能力。
二、学时分配表
教学内容
第一章 绪论
第二章 机器人学的数学基础 第三章 机器人运动方程的表示与求解
第四章
机器人动力学
第五章
机器人的控制
第六章
机器人学的现状与未来
合计
授课学时10 12 14 14 2 54
实验学时
0
三、课程的内容与要求
本课程具体内容与要求如下： 第一章：绪论
通过本章内容的教学，使学生了解机器人学的起源与发展，讨论机器人学的定义，分析机器人的特点、结构与分类。
主要内容：
1． 机器人学的发展。
2． 机器人的特点、结构与分类。3． 机器人学与人工智能的关系。第二章：数学基础
通过本章内容的教学，使学生掌握空间任意点的位置和姿态变换、坐标变换、齐次坐标变换、物体的变换和逆变换，以及通用旋转变换等。
主要内容：
1． 位置和姿态的表示。2． 坐标变换。3．
齐次坐标变换。4． 物体的变换及逆变换。5．
通用旋转变换。第三章：机器人运动学
通过本章内容的教学，使学生掌握空间任意点的位置和姿态变换、坐标变换、齐次坐标变换、物体的变换和逆变换，以及通用旋转变换等。
主要内容：
1．机器人运动方程的表示。2．机械手运动方程的求解。3．机器人的雅可比公式。第四章：机器人动力学
通过本章内容的教学，使学生能够掌握机器人动力学方程、动态特性和静态特性；着重分析机械手动力学方程的两种求法，即拉格朗日功能平衡法和牛顿-欧拉动态平衡法；然后总结出建立拉格朗日方程的步骤。
主要内容： 1．刚体动力学。2．机械手动力学方程。3．机器人的动态特性。4．机械手的稳态负荷。第五章：机器人控制
通过本章内容的教学，使学生了解机器人的控制原则、控制方法和轨迹规划。主要内容：
1． 机器人的基本控制原则。2．
机器人的位置控制。3．
机器人的柔顺控制。4． 机器人的分解运动控制。第六章：机器人学的现状与未来
包括国内外机器人技术和市场的发展现状和预测、21世纪机器人技术的发展趋势、我国新世纪机器人学的发展战略等。不同类型机器人的研究发展状况等。
四、说明
机器人学课程目的是要求学生通过学习、课堂教育，能了解机器人发展的最新技术与现状；初步掌握机器人技术的基本知识。课外注重培养学生对机器人的兴趣。课内教学注重对学生能力的培养。
本课程应在线性代数、机械机构和自动控制等课程后开设。
五、教材及教学参考书的选用
1、《机器人学》 蔡自兴主编 清华大学出版社 2000年（教材）
2、《机器人学导论》约翰J.克雷格主编 西北工业大学出版社 1987年
3、《机器人探索》 Fred 主编 电子工业出版社 2004年