《工業(yè)機器人技術(shù)》課程標準

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1、精心整理課程工業(yè)機器人技術(shù)課程標準1課程概述1.1 課程名稱：工業(yè)機器人技術(shù)1.2 課程性質(zhì)：專業(yè)核心課1.3 參考學時：56學時1.4 參考學分：2.5學分1.5 開設(shè)時間：第四學期2課程性質(zhì)和任務(wù)本課程是工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，是必修課。其任務(wù)是：使學生掌握工業(yè)機器人系統(tǒng)構(gòu)成、工業(yè)機器人編程等知識和進行機器工作站系統(tǒng)建模及仿真等技術(shù)，培養(yǎng)學生具備一定的工業(yè)機器人編程及仿真設(shè)計能力。內(nèi)容包括工業(yè)機器人典型應(yīng)用案例、離線編程基礎(chǔ)、機器人工作站系統(tǒng)模型、程序及軌跡設(shè)計、工業(yè)機 器人現(xiàn)場編程基礎(chǔ)知識等。 j/ $ (I j jt 3課程目標 l 1lu ,，產(chǎn)3.1 知識目標(1)熟

2、悉工業(yè)機器人離線編程應(yīng)用領(lǐng)域；(2)掌握離線編程軟件安裝過程；(3)掌握離線編程軟件的工作界面使用方法；(4)掌握工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)外部設(shè)備模型構(gòu)建方法；(5)掌握工業(yè)機器人仿真工作站的構(gòu)建流程； ,I ： x-；(6)掌握工業(yè)機器人工作站的離線編程方法；(7)掌握工業(yè)機器人工作站的仿真測試方法；(8)掌握機器人工件及工作站設(shè)備的三維建模與設(shè)計分析。(9)掌握工業(yè)機器人的現(xiàn)場手動操縱。(10)掌握工業(yè)機器人的現(xiàn)場軌跡編程及設(shè)計。3.2 能力目標(1)能安裝工業(yè)機器人離線編程軟件；(2)能構(gòu)建工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)模型；(3)能按要求在離線編程軟件下編寫工作站控制程序；(4)能對工業(yè)機器人工作站

3、進行仿真測試。精心整理精心整理(5)能對工業(yè)機器人進行現(xiàn)場操縱及編程操縱。3.3 素質(zhì)目標(1)具有分析與決策能力；(2)具有發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力；(3)具有良好的心理素質(zhì)、職業(yè)道德素質(zhì)以及高度責任心和良好的團隊合作能力；(4)具有組織管理能力；(5)培養(yǎng)良好的職業(yè)素養(yǎng)和一定的創(chuàng)新意識；(6)養(yǎng)成“認真負責、精檢細修、文明生產(chǎn)、安全生產(chǎn)”等良好的職業(yè)道德；4課程設(shè)計思路根據(jù)職業(yè)能力標準，以重點職業(yè)能力為依據(jù)確定課程目標，依據(jù)職業(yè)能力整合所需相關(guān)知識和技能，設(shè)計課程內(nèi)容，以工作任務(wù)為載體構(gòu)建“能力遞進”課程。課程結(jié)構(gòu)以就業(yè)崗位對就業(yè)人員知識、技能的需求取向，通過理實一體化教學、項目式技能訓練

4、、綜合案例考核等活動，構(gòu)建機器人工作站典型應(yīng)用、軌跡設(shè)計及編程、機械及動態(tài)裝置、現(xiàn)場編程基礎(chǔ)等四大模塊的知識一 Jq 產(chǎn)二，卜 | 二二二一二二結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)，形成相應(yīng)的職業(yè)能力。本課程的前續(xù)課程是機電工程技術(shù)基礎(chǔ)和PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與維護，并為后續(xù)課程工業(yè)機器人工作站集成與維護、行業(yè)應(yīng)用典型工作站維護提供相應(yīng)的理論及技術(shù)支持。課程主要內(nèi)容為 ISO10218-2-2011、IOS15187:2000/GB/T19399-2003、IEC9506-3:1991、ISO/IEC9506-3:1991、 DIN7168-91、GB/T33262-2016標準中的知識點和操作要求。5課程教學設(shè)計表

5、5.1課程教學設(shè)計序 號學習 任務(wù)職業(yè) 能力知識、技能、態(tài)度要求教學活動設(shè)計評價學時1工業(yè) 機器 人簡 介3.2.13.2.23.4.1理解工業(yè)機器人背景理解工業(yè)機器人發(fā)展掌握工業(yè)機器人的機械 組成及結(jié)構(gòu)掌握工業(yè)機器人的電氣 組成及結(jié)構(gòu)理解工業(yè)機器人的示教 器功能理解工業(yè)機器人控制柜 功能1 .教學活動以ABBIRB120實訓工作站為典型案例進行教學2 .教學內(nèi)容 工業(yè)機器人背景 工業(yè)機器人發(fā)展歷史 工業(yè)機器人機械結(jié)構(gòu) 工業(yè)機器人電氣結(jié)構(gòu) 工業(yè)機器人的示教器 工業(yè)機器人的控制柜過程評價作品考核22工業(yè) 機器 人離 線典3.2.13.2.23.4.1理解工業(yè)機器人在汽車 制造行業(yè)的應(yīng)用分析理解工

6、業(yè)機器人在食品 加工行業(yè)的應(yīng)用分析1.教學活動工業(yè)機器人典型工作站應(yīng)用案例教學汽車制造行業(yè)過程評價作品考核4精心整理精心整理型應(yīng) 用案 例理解工業(yè)機器人在醫(yī)藥 生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用分析理解工業(yè)機器人在機械 鑄造行業(yè)的應(yīng)用分析理解工業(yè)機器人在電子 電氣行業(yè)的應(yīng)用分析理解工業(yè)機器人在化工 生產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用分析食品加工行業(yè)醫(yī)藥生產(chǎn)行業(yè)機械鑄造行業(yè)電子電氣行業(yè)化工生產(chǎn)行業(yè)3工業(yè) 機器 人工 作站 系統(tǒng) 模型 構(gòu)建3.2.13.2.23.4.1熟練進行模型的選中和導入熟練進行工業(yè)機器人工作 站外圍設(shè)備幾何模型構(gòu)建熟練進行工業(yè)機器人第三 方模型構(gòu)建與導入熟練進行整體工業(yè)機器人 工作站模型構(gòu)建合理布局工業(yè)機器人工作

7、 站及設(shè)置布局熟練進行與 SolidWorks軟件的匹配應(yīng)用1.教學活動工業(yè)機器人汽車前擋風玻璃切割工作站典型案例教學2.教學內(nèi)容導入模型選中模型庫配置工業(yè)機器人布局機器人工作站模型庫的位置設(shè)定工作站整體布局與 SolidWorks 組合過程評價作品考核124工業(yè) 機器 人編 程基 礎(chǔ)及 軌跡 設(shè)計3.2.13.2.23.2.33.3.13.3.23.4.13.4.33.4.4熟練進行機器人手動控 制及關(guān)節(jié)運動控制熟練進行機器人工件坐標系的設(shè)定熟練進行機器人工具坐 標系的設(shè)定熟練理解機器人基本運 動指令的應(yīng)用熟練進行機器人運動軌 跡路徑的規(guī)劃設(shè)計熟練進行工作站仿真熟練進行視頻的錄制1 .教學活

8、動工業(yè)機器人汽車前擋風玻璃切割工作站典型案例教學2 .教學內(nèi)容手動關(guān)節(jié)控制11精確坐標關(guān)節(jié)控制 工件坐標系設(shè)定 工具坐標系設(shè)定 基本運動指令 基本邏輯指令運動軌跡及路徑設(shè)計工作站仿真與調(diào)試工作站視頻的錄制過程評價作品考核125工業(yè) 機器 人的 現(xiàn)場 操縱3.2.33.3.13.3.23.4.13.4.33.4.4熟練掌握機器人使用安全熟練進行示教器的使用熟練掌握工業(yè)機器人坐 標系熟練掌握工業(yè)機器人控 制器結(jié)構(gòu)熟練使用示教器對機器人進行手動操作 熟練掌握控制柜常用操作 熟練設(shè)置工具坐標系 熟練設(shè)置用戶坐標系1 .教學活動規(guī)范啟動動工業(yè)機器人， 并進行手動操作。2 .教學內(nèi)容機器人使用安全環(huán)境、安

9、 全規(guī)程示教器操作界面的認識、 各功能鍵的作用和使用方式針對工作任務(wù)要求合理選 擇不同的坐標系控制柜常規(guī)型號與組成、 控制器的組成、功能。和機過程評價作品考核12熟練操作小教器激活工 具坐標系器人本體的連接。 工具坐標系機械接口坐標系及其設(shè)置方法 激活工具坐標系 檢驗工具坐標系 用戶坐標及其設(shè)置方法63.2.13.2.23.2.33.3.13.3.23.4.13.4.23.4.33.4.4熟練掌握編程相關(guān)功能熟練掌握基本指令的使用熟練掌握特殊指令的使 用熟練掌握程序的創(chuàng)建、 選擇、復(fù)制、執(zhí)行。1 .教學活動根據(jù)要求程序的創(chuàng)建、選 擇、復(fù)制、執(zhí)行，根據(jù)運動 要求，編程2 .教學內(nèi)容程序的創(chuàng)建、選

10、擇、復(fù)制、 刪除、執(zhí)行學習機器人編程常用基本 功能指令學習工業(yè)機器人編程特殊 功能機器人過程評價作品考核127期末 考試p 1%操作考試 理論考試2說明：“職業(yè)能力”欄中編碼的對應(yīng)內(nèi)容參見“I職業(yè)能力標準”6教學實施6.1 教學建議(1)本課程部分內(nèi)容考慮采用理實一體化教學，以典型工作任務(wù)為導向，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的實際操作能力。在教學過程中，教師示范和學生分組討論、訓練互動，學生提問與教師解答、指導有機結(jié)合，讓學生在“教”與“學”過程中，充分理解和掌握工業(yè)機器人離線編程及仿真技術(shù)。(2)在教學過程中，由于設(shè)備和場地的限制，往往制約了學生實踐技能的培養(yǎng)，教學中可充分使用仿真、模擬軟件

11、進行訓練， 同時積極與企業(yè)建立密切的合作關(guān)系，充分挖掘企業(yè)的潛力， 可把部分實訓項目安排在企業(yè)中進行，提高學生的崗位適應(yīng)能力。(3)在教學過程中，要重視本專業(yè)領(lǐng)域新技術(shù)、新工藝、新材料發(fā)展趨勢，貼近企業(yè)、貼近生產(chǎn)。為學生提供職業(yè)生涯發(fā)展的空間，努力培養(yǎng)學生參與社會實踐的創(chuàng)新精神和職業(yè)能力。6.2 參考教材選用選取原則：難易適中，應(yīng)用性強，突出職教特色；結(jié)合各院校教學設(shè)計及實訓條件，設(shè)計個性化校本教材、實訓教材，以工業(yè)機器人系統(tǒng)集成企業(yè)或終端應(yīng)用企業(yè)的真實案例，進行重新設(shè)計，轉(zhuǎn)化為教學資源，配套建設(shè) 相應(yīng)參考教材。(1)吳海波.工業(yè)機器人3D仿真與離線編程(校本)(2)陳小艷.工業(yè)機器人離線編程

12、.常州：常州機電職業(yè)技術(shù)學院(3)蔣慶斌，陳小艷.工業(yè)機器人現(xiàn)場編程.北京：機械工業(yè)出版社，2014(4)汪勵，陳小艷.工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)集成.北京：機械工業(yè)出版社，2014(5)各公司仿真軟件使用手冊、工業(yè)機器人使用手冊等。6.3 教學資源表6.2校內(nèi)實訓資源序號主要實訓設(shè)備型號規(guī)格品牌人數(shù)備注1離線編程軟件MotoSim、RobotStudio、RoboGuide等50按照每人一套配置2系統(tǒng)建模軟件SolidWorks、PTCCreo UG50按照每人一套配置3電腦處理器i5 ,內(nèi)存4G,顯存2G50按照每人一套配置4輔助教學設(shè)備投影儀、白板、廣播軟件等2表6.3課程教學資源序號資源網(wǎng)站

13、名稱網(wǎng)址主要內(nèi)容1中國工控網(wǎng)1. I/X提供最新的工控行業(yè)資訊等時效性高的 信息和技術(shù)交流平臺2國家精品課程資源網(wǎng)（二.1 1* 一1提供各種優(yōu)秀的教學資源3華信教育資源網(wǎng)提供與課程配套的教學和學習資源4中國機器人應(yīng)用網(wǎng)一提供工業(yè)機器人領(lǐng)域最前沿的科技發(fā)展 力向5中國工業(yè)機器人網(wǎng)工業(yè)機器人領(lǐng)域最新資訊7.訓練項目設(shè)計：7.1 訓練項目示例一:7.1.1 項目描述RobotStudio ；虛擬仿真軟件主要應(yīng)用于ABB工業(yè)機器人離線編程及虛擬仿真，是市場上主流的離線編程軟件之一。本項目主要針對RobotStudio 。7.1.2 訓練要求表7.1訓練要求及標準序號步驟訓練內(nèi)容訓練標準1離線編程應(yīng)用

14、背景離線編程發(fā)展、功能等按照EN10083標準2RobotStudio行業(yè)應(yīng)用典型行業(yè)應(yīng)用案例等按照 JB/T8430-2014 標準3RobotStudio安裝配置正確安裝、正確配置等按照 ISO10218-2-2011 標準4RobotStudio授權(quán)激活正確版本號、授權(quán)激活等按照 ISO10218-2-2011 標準7.2訓練項目示例二:精心整理精心整理7.2.1 項目描述工業(yè)機器人汽車前擋風玻璃切割工作站主要應(yīng)用于汽車制造生產(chǎn)行業(yè)中，汽車前擋風玻璃的邊緣切割機及其組裝是其中的眾多工序之一。本項目主要針對典型的汽車前擋風玻璃模型為案例背景進行工作站設(shè)計布局、機器人參數(shù)設(shè)置、機器人程序軌跡

15、編程等內(nèi)容。7.2.2 訓練要求表7.2訓練要求及標準序號步驟訓練內(nèi)容訓練標準1設(shè)計工作站外圍模型圖紙幅面、格式、比例尺等按照EN10083標準2合理布局工作站測量尺寸、合理布局等按照 ISO10218-2-2011 標準3布局機器人系統(tǒng)生成機器人系統(tǒng)等按照 GB/T33262-2016 標準4配置機器人參數(shù)參數(shù)配置、IO配置等按照 ISO10218-2-2011 標準5模型修訂誤差測量、圖形修訂按照 ISO12100-1:2003 標準7.3訓練項目示例三:7.3.1 項目描述本項目在項目二的基礎(chǔ)上進一步進行工業(yè)機器人編程及軌跡設(shè)計。本項目主要針對典型的汽車前擋風玻璃模型為案例背景進行手動控

16、制精確訓練、工件坐標系、工具坐標系、基本運動指令、程序編程及軌跡設(shè)計等內(nèi)容。7.3.2 訓練要求表7.3訓練要求及標準序號步驟訓練內(nèi)容訓練標準1手動精確控制六關(guān)節(jié)、精確控制、誤差按照 GB/T33262-2016 標準2工件坐標系設(shè)置右手法則、精測、比例尺等按照ISO9787:1999標準3工具坐標系設(shè)置三點法定義、精測、比例尺按照ISO9787:1999標準4編程及軌跡設(shè)計手動路徑、自動路徑等按照 ISO10218-2-2011 標準5仿真及修訂誤差測量、軌跡及精度修訂按照 IEC62079:2001 標準7.4訓練項目示例四:7.4.1 項目描述碼垛應(yīng)用是工業(yè)機器人最典型的應(yīng)用之一，廣泛應(yīng)

17、用于食品、化工、汽車、物流等各行業(yè)。本項目主要針對標準物料包裝盒為模型，在典型工業(yè)流水線輸送并下料碼垛為案例背景進行機械裝置、Smart動態(tài)組件、碼垛程序設(shè)計等內(nèi)容。7.4.2 訓練要求精心整理精心整理表7.4訓練要求及標準序號步驟訓練內(nèi)容訓練標準1設(shè)計機械裝置精度、誤差、比例尺、運動按照 GB/T14665-1998 標準2Smart動態(tài)組件組件模型、邏輯塊等按照 ISO10218-2-2011 標準3Smart動態(tài)邏輯IO塊、邏輯關(guān)聯(lián)等按照 ISO10218-2-2011 標準4碼垛程序邏輯、運算、誤差、精度等按照 GB/T33262-2016 標準5仿真及修訂誤差測量、軌跡及精度修訂按照

18、 IEC62079:2001 標準7.5訓練項目示例五：7.5.1 項目描述多工業(yè)機器人協(xié)同作業(yè)是工業(yè)機器人應(yīng)用中的最典型應(yīng)用之一，廣泛應(yīng)用于食品、化工、汽車、物流等各行 業(yè)，隨著工業(yè)生產(chǎn)的自動化、智能化程度不斷提高，越來越多的工序均可由多臺工業(yè)機器人共同完成，能夠完成 更為復(fù)雜的工序。本項目主要針對兩臺IRB120型工業(yè)機器人進行鼠標的組裝為背景案例，進行多機協(xié)同、機器人通信、并行控制、組裝工藝邏輯控制等內(nèi)容。7.5.2 訓練要求表7.5訓練要求及標準序號步驟訓練內(nèi)容訓練標準1多機器人系統(tǒng)創(chuàng)建、布局、尺寸精度等按照 IEC9506-3:1991 標準2機器人通信IO通信、Smart通信等按照

19、 GB/T16720.3-1996 標準3并行多機控制Smart、多機器人系統(tǒng)并行按照 IEC9506-3:1991 標準4組裝工藝控制邏輯、量測、精度、尺寸按照 IEC9506-3:1991 標準5仿真及修訂誤差測量、軌跡及精度修訂按照 IEC62079:2001 標準8 .課程考核8.1 考核內(nèi)容本課程考核內(nèi)容包括訓練項目考核、綜合實訓作品考核和理論考核三部分，前兩項考核為現(xiàn)場操作考核， 理論考核為筆試。訓練項目考核，即對學生完成的每一個訓練項目進行評價；綜合實訓作品考核，即學生完成本 課程學習和相關(guān)訓練項目后，科學設(shè)計組合項目，對學生進行本課程綜合實訓評價；理論考核，即學生完成本課 學習

20、各，對所學內(nèi)容（主要是專業(yè)知識）進行綜合評價。表8.1考核內(nèi)容考核階段考核內(nèi)容考核形式成績比例訓練項目 考核學習態(tài)度、課堂紀律、6s管理、 團隊合作精神、單項實踐操作技課堂提問、平時作業(yè)、實驗報告、 小論文、階段小考、小測驗等10%能項目作品：標注規(guī)范、設(shè)計合理、 功能齊全、達到任務(wù)要求、文檔 制作規(guī)范等項目（作品）考核、獨立檢查、提 問、答辯、項目設(shè)計文檔等30%理論考核理論知識內(nèi)容、綜合知識、整體 評價、應(yīng)用技能、技術(shù)文檔等期終理論考試、作業(yè)文檔考核，提 問、答辯、階段測試、小測驗等20%綜合實訓 作品考核綜合技能、職業(yè)規(guī)范、創(chuàng)新能力 等期終考試、項目（作品）考核、綜 合答辯、項目報告、大

21、論文等40%8.2 成績評定表表8.2成績評定表訓練項目考核(40%)綜合實訓作理論考總成績項目1項目2項目3項目4項目4項目6平均品考核（40%）核(20%)8.3 評分要點與評分標準10% 占10% 占80% 評分8.3.1 訓練項目考核包括學習紀律與學習態(tài)度、職業(yè)素養(yǎng)與規(guī)范、訓練項目作品質(zhì)量等方面，分別占標準如下:表8.3訓練項目考核評分標準序號考核項目考核內(nèi)容分值評分標準檢測結(jié)果得分1作品質(zhì)量（80 分）軟件版本號一致性20不合理每處扣2分2軟件正確安裝并配置正30不合理每處扣2分3軟件獲得正版授權(quán)激活30不合理每處扣2分6職業(yè)素養(yǎng)與操作規(guī) 范（10 分）由悴斗藝方案3不合理每處扣1分

22、7工量具、設(shè)備使用2小熟練酌情扣分8安全、規(guī)范操作3酌情扣分9愛護工量具、設(shè)備，工 位清潔2酌情扣分10學習紀律 與學習態(tài) 度（10分）學習紀律4酌情扣分11學習態(tài)度3酌情扣分12團隊精神3酌情扣分總分1008.3.2 綜合實訓考核包括職業(yè)素養(yǎng)與規(guī)范、彳品質(zhì)量，分別占20% 80%評分標準如下表:考核項目考核內(nèi)容分值評分標準檢測結(jié)果表8.4綜合實訓考核評分標準得分序號1方案設(shè)計合理規(guī)范io不合理每處扣2分2文檔制作合理規(guī)范io不合理每處扣2分3作品質(zhì)量（80 分）作品標注符合規(guī)范并達 到設(shè)計任務(wù)要求io不合理每處扣2分4到設(shè)計程疝M能設(shè)計合理并達到設(shè)計任務(wù)要求40不合理每處扣5分 功能缺失遺漏每5作品程序設(shè)計合理規(guī)范并達到任務(wù)要求10-r 石-hr l 八米加里總處扣2分材料缺失遺漏每項扣2分6加工工藝方案6不合理每處扣1分7職業(yè)余養(yǎng) 與操作規(guī)工量具、設(shè)備使用4小熟練酌情扣分8范（20 分）安全、規(guī)范操作6酌情扣分9愛護工量具、設(shè)備，工 位清潔4酌情扣分總分1009 .其他本課程標準在使用過程中，要根據(jù)教學情況進行不斷的完善與修訂。教師應(yīng)根據(jù)實際情況，制訂教學計劃，設(shè)計更加詳細、完善的單元教學方案。訓練項目參考學時可以根據(jù)學校教學實際情況予以調(diào)整，以保證項目訓練的正常實施。精心整理