hi,小慕
工业机器人技术基础
第7次开课
开课时间: 2022年08月22日 ~ 2022年12月30日
学时安排: 2-3小时每周
当前开课已结束 已有 4161 人参加
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
课程详情
课程评价(378)
spContent=《工业机器人技术基础》是智能制造技术领域的入门课程。本课程系统介绍了工业机器人的发展历史、结构、分类、组成及典型应用,工业机器人的运动学基础、主要技术参数、传感器技术、控制技术、编程技术等。通过本课程的学习,大家可以全面了解工业机器人生产应用情况,能分析机器人及其系统的结构、类型和特点,掌握机器人系统控制的基本流程和方法,为工业机器人的深入应用奠定坚实的基础。 本课程由首批国家职业教育教师教学创新团队成员建设,由国家级教学名师暨国家万人计划教学名师蒋庆斌教授领衔,团队中有副教授3名,企业人员1名,专业教师5名(含博士2名)。该教学团队的教学研究成果突出,获国家教学成果一等奖一项,“十三五”规划教材4部。 —— 课程团队
《工业机器人技术基础》是智能制造技术领域的入门课程。本课程系统介绍了工业机器人的发展历史、结构、分类、组成及典型应用,工业机器人的运动学基础、主要技术参数、传感器技术、控制技术、编程技术等。通过本课程的学习,大家可以全面了解工业机器人生产应用情况,能分析机器人及其系统的结构、类型和特点,掌握机器人系统控制的基本流程和方法,为工业机器人的深入应用奠定坚实的基础。 本课程由首批国家职业教育教师教学创新团队成员建设,由国家级教学名师暨国家万人计划教学名师蒋庆斌教授领衔,团队中有副教授3名,企业人员1名,专业教师5名(含博士2名)。该教学团队的教学研究成果突出,获国家教学成果一等奖一项,“十三五”规划教材4部。 —— 课程团队
—— 课程团队
课程概述

课程定位:这是一门工业机器人技术专业基础课程,前导课程为《电机与电气控制技术》《电工电子技术基础》《机械工程技术基础》等课程,后续课程包括《工业机器人现场编程》《工业机器人离线编程》《工业机器人系统集成》等课程。这也是一门MOOC+SPOC的混合式课程。

 

课程资源:课程资源包括82集授课视频和拓展学习视频、9个思政小故事、9份任务工单、42个动画,52个课件, 8套单元测试、1套期末测试复习题和1套期末测试。您可以在本网站左边侧的课件栏目中找到所有课程资源。

 

学时安排:本课程按照每周1次课,2-3学时每周设计,在规定时间内完成课程全部学习。您可以自由选择每周的学习时间。

 

教学活动设计

1. 每章均有授课视频、课件等资源,授课视频中有自测题,需要您完成。

2. 微课中穿插客观题,用于检测学习效果。

3. 本课程每单元后有讨论或者单元测验题,单元测验包括5道客观题,需要您按时完成。

4. 本课程结课之前,需要您按时完成一套期末考试题。

教师线上答疑及作业反馈:教师每周一上线回复所有讨论问题。

 

课程教学模式

1. 混合式教学模式

本课程采用混合式教学时,包括线上教学和线下教学两部分。线上环节中,学习者需要在课前自学完成当次课所有教学资源;线下环节中,教师可在自己的SPOC班中组织翻转课堂,进行课程内容讨论、答疑、课上练习、课堂测试、专题报告等内容。

2. SPOC教学建议

进行混合式SPOC教学的老师,可根据各自学校的实际情况,自行确定授课的时间和地点,推荐每周2学时,采用带有多媒体设备和圆桌教室组织翻转课堂。

3. 课程学习要求

1)为了学习本课程,您需要有一台计算机,安装有RobotStudio离线编程软件,以便实现对工业机器人动作的控制编程。

2)在学期项目/实验环节,进行SPOC教学的学校应配备工业机器人机械结构认知、操作控制的实验设备,包括但不限于真实的机器人,也可以是半实物仿真机器人。

4. 即时联系方式

扫描下方二维码,即可关注课程团队微信公众号。

有关课程的重要通知,我们都会通过微信公众号、课程公告发出。

 课程学习交流qq群:


授课目标

1.阐述工业机器人的定义,描述机器人国内外发展情况,明白事物发展前途是光明的,道路是曲折的。

2.识别机器人类型,能按不同标准对机器人进行分类,能分析工业机器人的组成和技术参数。

3.构建工业机器人坐标系与坐标变换,分析/操控坐标系下工业机器人运动,能在各类坐标系下操控机器人。,

4.概括工业机器人机械结构类型与特点,识别分析工业机器人常用传动驱动机构,能绘制工业机器人运动简图,能应用口头、图形等方式与他人有效沟通。

5.总结工业机器人常用传感器的性能与指标,识别工业机器人中常用传感器类型,具有工程思维能力。

6.归纳工业机器人控制系统的功能、特点,分析总结工业机器人控制系统的组成部件,能实现机器人示教再现。

7.归纳工业机器人编程方式,编制简单的运动程序,能安全规范操作机器人。

8.分析总结工业机器人典型应用的工作站系统组成,选用合适的工业机器人型号,培养精益求精的工匠精神

课程大纲
WEEK1-开课篇
课时目标:【本章目标】完成本章学习后,学习者将能够:(1)明确课程学习内容及课时安排;(2)能使用手机APP学习本课程;(3)明确学习要求。【本章活动】本章主要内容是课程日历表、APP操作指南、学习指南。
本章的主要视频及课件资源列表如下:
1.课程日历表
2.APP操作指南
3.学习指南
WEEK2-工业机器人概述
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程学习目标A1,B1, B2,C2。完成本章学习后,学习者将能够:(1)阐述工业机器人的定义;(2)描述机器人发展;(3)识别机器人类型。【本章活动】本章主要内容是机器人的由来、机器人的定义、工业机器人的发展史与发展趋势,课后设置有5道课后测试题,分别测试学生的理解能力,记忆能力,分析能力。本章设置有4个讨论题,测试学生的应用能力和分析能力。【等级水平】本章内容主要为常识介绍、基本概念介绍,本章全部教学资源的内容水平为初级,适合具备课程先导知识的学生作为初阶内容学习。
本章的主要视频及课件资源列表如下(2学时):
1.1任务工单与思政小故事
1.2机器人的由来
1.3机器人的定义
1.4工业机器人的发展史
1.5工业机器人的发展趋势
1.6单元测验
WEEK3-工业机器人的分类
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程学习目标A2、B3、C3。完成本章学习后,学习者将能够:(1)归纳业机器人的种类;(2)能按不同标准对机器人进行分类。【本章活动】课后设置有5道课后测试题,分别测试学生的理解能力、记忆能力、应用能力。【等级水平】本章内容主要主要介绍工业机器人分类。本章全部教学资源的内容水平为初级,适合具备机械结构先导知识的学生作为初阶内容学习。
本章的主要视频及课件资源列表如下(2学时):
2.1任务工单与思政小故事
2.2根据拓扑结构分类
2.3根据坐标系分类
2.4根据控制方式分类
2.5各种类型的机器人动画
2.6单元测验
WEEK4-工业机器人的组成和技术参数
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程学习目标A3、B4、C4。完成本章学习后,学习者将能够:(1)分析工业机器人的组成;(2)看懂技术手册中的参数。【本章活动】课后设置有5道课后测试题,分别测试学生的理解能力、记忆能力、应用能力。【等级水平】本章内容主要为工业机器人组成、技术参数的介绍,本章全部教学资源的内容水平为初级,适合具备机械结构先导知识的学生作为初阶内容学习。
本章的主要视频及课件资源列表如下(2学时):
3.1 任务工单与思政小故事
3.2 工业机器人的组成
3.3 工业机器人的技术参数
3.4单元测验
WEEK5/WEEK6-工业机器人的运动学基础
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程学习目标A4、B5、C3。完成本章学习后,学习者将能够:(1)构建工业机器人坐标系与坐标变换;(2)分析/操控坐标系下工业机器人运动;(3)使用不同坐标系操控机器人;(4)阐述工业机器人运动学类型及特点。【本章活动】课后设置有5道课后测试题,分别测试学生的理解能力、应用能力。【等级水平】本章内容主要为矩阵、坐标变换、运动学的介绍和各类坐标系的特点。本章全部教学资源的内容水平为中级,适合具备矩阵等数学先导知识的学生作为中阶内容学习。
本章的主要视频及课件资源列表如下(4学时):
4.1任务工单与思政小故事
4.2工业机器人运动学的数学基础
4.3 位姿描述及坐标变换
4.4 工业机器人的轴与坐标系
4.5 工业机器人的运动学计算
4.6 单元测验
WEEK7/WEEK8/WEEK9-工业机器人的机械结构
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程学习目标A5、B6、B7、C2。完成本章学习后,学习者将能够:(1)概括工业机器人机械结构类型与特点;(2)识别分析工业机器人常用传动驱动机构;(3)能绘制工业机器人运动简图。【本章活动】课后设置有5道课后测试题,分别测试学生的理解能力、应用能力。【等级水平】本章内容主要为工业机器人机械结构、驱动传动系统、运动简图的介绍,本章全部教学资源的内容水平为中级,适合具备机械结构、电气控制等先导知识的学生作为中阶内容学习。
本章的主要视频及课件资源列表如下(6学时):
5.1任务工单与思政小故事
5.2工业机器人末端执行器
5.3工业机器人手腕
5.4工业机器人的驱动装置
5.5工业机器人的传动装置
5.6工业机器人的运动简图
5.7机器人拆装动画
5.8 线下学期项目——机器人拆装项目
5.9 单元测验
WEEK10/WEEK11-工业机器人的传感器
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程学习目标A6、B8、C4。完成本章学习后,学习者将能够:(1)总结工业机器人常用传感器的性能与指标;(2)识别评价工业机器人中常用传感器类型。【本章活动】课后设置有5道课后测试题,分别测试学生的理解能力、应用能力。【等级水平】本章内容主要为工业机器人传感器的性能指标、分类、常用传感器的类型、工作原理、选型等的介绍,本章全部教学资源的内容水平为中级,适合具备检测技术等先导知识的学生作为中阶内容学习。
本章的主要视频及课件资源列表如下(4学时):
6.1任务工单与思政小故事
6.2工业机器人传感器分类
6.3传感器的主要性能指标.
6.4 位置传感器
6.5 接近觉传感器
6.6 力/扭矩传感器
6.7 视觉传感器
6.8单元测验
WEEK12/WEEK13-工业机器人的控制技术
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程学习目标A7、B9、C4。完成本章学习后,学习者将能够:(1)归纳工业机器人控制系统的功能、特点;(2)分析总结工业机器人控制系统的组成部件;(3)应用合适的工业机器人控制方式。【本章活动】课后设置有5道课后测试题,分别测试学生的理解能力、应用能力。【等级水平】本章内容主要为工业机器人控制系统的功能、特点、控制系统的组成、常用的控制方式等的介绍,本章全部教学资源的内容水平为中级,适合具备自动化控制等先导知识的学生作为中阶内容学习。
本章的主要视频及课件资源列表如下(4学时):
7.1 任务工单与思政小故事
7.2 工业机器人控制系统的主要功能
7.3 工业机器人控制系统的特点
7.4 工业机器人控制系统的组成及作用
7.5 工业机器人控制方式.
7.6 线下学期项目——机器人控制项目
7.7 单元测验
WEEK14/WEEK15-工业机器人的编程技术
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程学习目标A8、B10、C1。完成本章学习后,学习者将能够:(1)归纳工业机器人编程方式;(2)编制简单的运动程序。【本章活动】课后设置有5道课后测试题,分别测试学生的理解能力、应用能力。【等级水平】本章内容主要为工业机器人编程方式分类、编程语言、编程实例等的介绍,本章全部教学资源的内容水平为中级,适合具备C语言等先导知识的学生作为高阶内容学习。
本章的主要视频及课件资源列表如下(4学时):
8.1任务工单与思政小故事
8.2 机器人编程概述
8.3 编程方式
8.4机器人的编程语言
8.5 离线编程实例
8.6 线下学期项目——机器人编程项目
8.7 单元测验
WEEK16-工业机器人的应用
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程学习目标A9、B11、C1。完成本章学习后,学习者将能够:(1)分析总结工业机器人典型应用的工作站系统组成;(2)选用合适的工业机器人型号。【本章活动】课后设置有5道课后测试题,分别测试学生的理解能力、应用能力。【等级水平】本章内容主要为工业机器人典型应用的工作站系统外围设备、工艺特点等的介绍,本章全部教学资源的内容水平为中级,适合掌握前面章节知识点的学生作为高阶内容学习。
本章的主要视频及课件资源列表如下(2学时):
9.1 任务工单与思政小故事
9.2工业机器人的外围设备
9.3焊接机器人
9.4搬运机器人
9.5轮式移动机器人与AGV小车
9.6单元测验
WEEK17-期末复习
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程所有学习目标。【本章活动】复习前面所学的理论知识,尤其是工业机器人应用编程职业技能等级证书初级要求掌握的理论知识。【等级水平】本章内容主要为工业机器人技术基础理论知识,本章全部教学资源的内容水平为中级,适合参加期末考试及X证书理论考核的学生。
本章的主要视频及课件资源列表如下(1学时):
1.单选题
2.判断题
3.多选题
WEEK18/WEEK19-期末考试
课时目标:【本章目标】本章目标对应课程所有学习目标。【本章活动】检查自己所学的理论知识掌握情况。【等级水平】本章内容主要为工业机器人技术基础理论知识,本章全部教学资源的内容水平为初级。
本章的主要视频及课件资源列表如下(1学时):
1.单选题
2.判断题
3.多选题
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预备知识

本课程的学习者,应具备以下先导知识

1. 电机与电气控制技术:学习过相关课程,能运用电气控制基础知识分析电气设备的控制。本课程是支撑课程学习目标268的先导知识

2. 机械工程技术基础:学习过机械结构相关课程,能看懂机械结构方面术语。本课程是支撑课程学习目标248的先导知识

3. C语言程序设计:学习过任意一种计算机语言基础知识;本课程是支撑课程学习目标7的先导知识

4. 电工电子技术基础:学习过电路、电子技术原理课程,能看懂二进制、八进制、ASC码;本课程是支撑课程学习目标568的先导知识

5. 高等数学:学习过与工程相关的数学课程,会进行矩阵、向量、直角坐标系的计算分析;本课程是支撑课程学习目标3的先导知识。


参考资料

1.授课教材《工业机器人技术基础》 许文稼、张飞等编著 高等教育出版社 2017年第一版 ISBN:9787040552263。

1)教材特点全国高等职业教育“十三五”规划教材,由授课教师自行编著,主要内容与在线课程内容配套。根据近年来的技术发展动向做了增补,例如对工业机器人发展、典型应用的介绍,对重要的机械结构、传感技术、控制编程技术的介绍等。

2)使用方法:本教材对应课程所有学习目标,可以做到对课程内容的全覆盖,请同学们学习完视频之后,一定要详细阅读教材中的对应部分,并实际上机调试该部分代码,扫除全部疑点;

2. 参考教材1:《工业机器人现场编程》陈小艳等编著 高等教育出版社 2018年第一版 ISBN9787040500349 

1)教材特点全国高等职业教育“十三五”规划教材,相比于授课教材受篇幅限制的问题,本教材编程方面内容更加详尽。对机器人操作控制做出了更详尽的描述,而且所有实例均有极强针对性,在实际项目开发中能够起到重要作用。同时,该书针对ABB机器人操作,应用广泛,实用性很强。

2)使用方法:本教材对应课程学习目标67。建议将来有志于进行工业机器人操作的同学通读本教材,并动手完成教材中的案例;

3. 参考教材2:《工业机器人离线编程》朱洪雷等编著 高等教育出版 20216 第二版 ISBN9787040491418

1)教材特点全国高等职业教育“十三五”规划教材,相比于授课教材受篇幅限制的问题,本教材对工业机器人离线编程设计做出了更详尽的描述,非常适合具有一定C语言基础,但是不了解工业机器人编程的学习者使用,是一本不可多得的好书。

2)使用方法:本教材对应课程学习目标78,建议对工业机器人编程设计有兴趣的同学,在RobotStudio软件中动手录入教材中的全部代码实例,调试、编译、执行;

4. 参考教材3机器人手册第1 机器人基础[BrunoSiciliano布鲁诺·西西利亚诺),Oussama Khatib欧沙玛·哈提卜) 著,《机器人手册》翻译委员会  机械工业出版社 2016年第一版 ISBN9787111533801

1)教材特点:由来自美国、德国、日本、意大利、加拿大等国家和地区的167位专家著写而成,凝聚了全球科学家的科技力量,绝对是机器人领域的百科全书!反映了当前的机器人研究动态,囊括了机器人内在的科学原理,机器人爱好者必备佳品!书中的案例都是经典实例,有了这本书,你对机器人世界的历史、现状和未来都会有很好的掌握!内容深入浅出,并附有大量的实际案例,既方便自主学习也适合工业应用,是机器人爱好者的良师益友。因此该书即使出版于2015年,但是仍旧值得详细阅读。

2)使用方法:本教材对应课程学习目标1、2、3、4、5、6该教材案例具有一定难度,需要学习者有扎实的先导知识,建议希望深入研究工业机器人,希望从事机器人设计的同学,通读本教材。

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纯线上教学的教材使用方法

对于纯线上教学,第2种教材虽然受到实际工业机器人系统设备限制,但是可以在RobotStudio仿真软件中操作;

混合式教学的教材使用方法

对于混合式教学,可不受限制的采用前述全部4种教材学习。建议相关学校的SPOC班根据工业机器人实训室的设备配置及课程学时安排,有选择的尝试开展教材23中的简单编程。

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5.软件下载地址

离线仿真软件:RobotStudio

下载中心 - ABB Robotics China | RobotStudio

常见问题

1. 问:课程进行了一半,我还能加入并跟上么?

    答:发布的课程可以随时观看,并可以根据自己的时间集中学习赶上进度,学习结束后提交作业或参加讨论、测试,并参加考试即可。

2.  问:我有问题想提问怎么办?

    答:课程设有专门的讨论区,希望大家踊跃提问,有课程教学团队老师与大家交流互动。

3. 问:测试题和考试题应该如何复习?

    答:测试题的相关题目会在教学视频中进行讲解,此外在章节的教学课件中也会找到相关答案。

4. 问: 怎样检查自己的学习情况呢?

    答:每个视频内有一道测试题,每个章节后都有测验题,作业或讨论,学完本课程后有一个考试用以评估自己学习情况。


常州机电职业技术学院
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蒋庆斌

蒋庆斌

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许文稼

许文稼

讲师

林燕文

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