《工业机器人技术基础》教学大纲课程名称：工业机器人技术基础课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称：Foundationof Industrial RobotTechnology其中实验/实践学时：16总学时/周学时/学分：32/2/2先修课程：机械原理、机械设计后续课程支排：工业物联网、PLC原理及应用授课时间：1-16周周五5-6节授课地点：实验楼503授课对象：2023智能制造1班、2023智能制造2班开课学院：粤台产业科技学院任课教师姓名/职称：陈冠玮/讲师答疑时间、地点与方式：1.分配习题演练，采用集中讲解方式课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（V）使用教材：工业机器人技术基础及其应用教学参考资料：1.（工业机器人技术基础及其应用》机械工业出版社藏风智乔栋编潜：ISBN：978-7-111-64249-72.线上：1.https:/new.abb.com/products/roboties/zh/robots2.https://kawasakirobotics.cn/industrial-robots/课程简介：作为智能制造相关专业的本科选修类课程，兼顾智能制造中的《工业机器人技术基础》和《工业机器人典型应用》课程。本门课以工业机器人技术的基础知识为出发点，在机械、控制、驱动、基本操作、虚拟仿真和应用等方面分类介绍，能够使学生对工业机器人技术和实操应用有一个较为全面、清断的认识。同时，利用ABB公可的机器人仿真款件RobotStudio以及UniversalRobotics仿真款件，以机器人运、码禁、焊接、装.这41
1 《工业机器人技术基础》教学大纲 课程名称：工业机器人技术基础 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：Foundation of Industrial Robot Technology. 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：16 先修课程：机械原理、机械设计 后续课程支撑：工业物联网、PLC 原理及应用 授课时间：1-16 周周五 5-6 节 授课地点：实验楼 503 授课对象：2023 智能制造 1 班、2023 智能制造 2 班 开课学院：粤台产业科技学院 任课教师姓名/职称：陈冠玮 / 讲师 答疑时间、地点与方式： 1.分配习题演练，采用集中讲解方式 课程考核方式：开卷（）闭卷（✔）课程论文（）其它（✔） 使用教材：工业机器人技术基础及其应用 教学参考资料： 1. 《工业机器人技术基础及其应用》 机械工业出版社戴凤智 乔栋编着；ISBN：978-7-111-64249-7 2. 线上： 1. https://new.abb.com/products/robotics/zh/robots 2. https://kawasakirobotics.cn/industrial-robots/ 课程简介： 作为智能制造相关专业的本科选修类课程，兼顾智能制造中的《工业机器人技术基础》和《工业机器人典型应用》课程。本门课以工业机器人技术 的基础知识为出发点，在机械、控制、驱动、基本操作、虚拟仿真和应用等方面分类介绍，能够使学生对工业机器人技术和实操应用有一个较为全 面、清晰的认识。同时，利用 ABB 公司的机器人仿真软件 RobotStudio 以及 Universal Robotics 仿真软件，以机器人搬运、码垛、焊接、装配这 4
个典型应用为价，介绍在各个工作站中票成的来具动作、物料运、刷边设备动作多种功能和动尚效集。过机受人工作站对真其实工作任务与工作场景进行高度仿真，使学生全面举握相关工业机器人应用的安装、配置与调试方法。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：单业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点单业要求1-工程知识：能够运用数学·基础科学和指标点1.2掌握智能制造工程领域的专智能制造工程专业相知识·对智能制造工程问题业基础理论和技术知识。具有解决能力。目标一：培养智能制造专业知识与技能的工程技术人才，指标点2.2能熟练掌握利用现代文献检毕业要求2-间题分析：能够应用数学、自然科学和运用机器人基本认知厘清工程问题并提出解决方案。案工具调研、分析和解决电气工程领域工程科学的基本原理对于智能制造工程复杂可题复杂问题的能力。进行识别与表达，并铺对文献研究分析，以获得有效结论。指标点4.1能够基于科学原理并采用科毕业要求4-研究：能够熟悉智能制造工程的机械加学方法对智能制造工程领域复杂工程工·机械设计·单片机编程·PLC控制·工业机器问题进行实验设计、分析，并解释数据。人集成·工业物联网运维等基本科学研究方法·具指标点7.2能站在环境保护和可持续有科学研究精神·为智能制造工程复杂问题提出有发展的角度思考专业工程实践的可持效研究手段并将问题有效解决。目标二培养智能制造工程领域独立思考与创新开发能力，续性，评价智能制造产品周期中可能对单业要求7环境写可持续发展：能够评估智能制造针对运动方案加以改造及创新，具备设计开发能力。人类和环境造成的损害和隐患。工程复杂问题解决的工程手段所造成环境冲击，及指标点10.1能就专业问题，以口头、对可持续发展的影响。文稿、图表等方式表达自己的观点。毕业要求10-沟通：通过有效沟通管道能够对智能指标点11.2能在多学科环境下（包括制造工程复杂问题提出具体思路与观点，使得问题模拟环境），在设计开发解决方案的过得到同事或外界人士矣心，为解决问题创造良好的程中，运用工程管理和经济决策方法。沟通环境·加速解决问题时程。2
2 个典型应用为例，介绍在各个工作站中集成的夹具动作、物料搬运、周边设备动作等多种功能和动画效果。通过机器人工作站对真实工作任务与工 作场景进行高度仿真，使学生全面掌握相关工业机器人应用的安装、配置与调试方法。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标一：培养智能制造专业知识与技能的工程技术人才， 运用机器人基本认知厘清工程问题并提出解决方案。 指标点 1.2 掌握智能制造工程领域的专 业基础理论和技术知识。 指标点 2.2 能熟练掌握利用现代文献检 索工具调研、分析和解决电气工程领域 复杂问题的能力。 毕业要求 1-工程知识：能够运用数学、基础科学和 智能制造工程专业相关知识，对智能制造工程问题 具有解决能力。 毕业要求 2-问题分析：能够应用数学、自然科学和 工程科学的基本原理，对于智能制造工程复杂问题 进行识别与表达，并通过文献研究分析，以获得有 效结论。 目标二:培养智能制造工程领域独立思考与创新开发能力， 针对运动方案加以改造及创新，具备设计开发能力。 指标点 4.1 能够基于科学原理并采用科 学方法对智能制造工程领域复杂工程 问题进行实验设计、分析，并解释数据。 指标点 7.2 能站在环境保护和可持续 发展的角度思考专业工程实践的可持 续性，评价智能制造产品周期中可能对 人类和环境造成的损害和隐患。 指标点 10.1 能就专业问题，以口头、 文稿、图表等方式表达自己的观点。 指标点 11.2 能在多学科环境下（包括 模拟环境），在设计开发解决方案的过 程中，运用工程管理和经济决策方法。 毕业要求 4-研究：能够熟悉智能制造工程的机械加 工、机械设计、单片机编程、PLC 控制、工业机器 人集成、工业物联网运维等基本科学研究方法，具 有科学研究精神，为智能制造工程复杂问题提出有 效研究手段并将问题有效解决。 毕业要求 7-环境与可持续发展：能够评估智能制造 工程复杂问题解决的工程手段所造成环境冲击，及 对可持续发展的影响。 毕业要求 10-沟通：通过有效沟通管道，能够对智能 制造工程复杂问题提出具体思路与观点，使得问题 得到同事或外界人士关心，为解决问题创造良好的 沟通环境，加速解决问题时程
单业要求11-项目管理：学会智能制造工程项目管理方法与技巧，能够合理分配资源做好项目管理。指标点5.2能针对具体的对象开发或单业要求5-使用现代工具：能够针对智能制造工程选用满足特定需求的现代工具，模拟和复杂问题·合理选用适当的技术·资源·现代工具预测专业问题，并能分析其局限性。进行预测与模拟并做可行性分析·通过国际化视野目标三：培养工业机器人技术开发人才及结合智能制造领指标点6.2能分析和评价智能制造工和跨文化交流合作的能力，发掘更多有效解决问题域整合能力，运动当代工具开发更贴近显示的仿真环境。程专业实践对社会、健康、安全、法律、的现代工具。文化的影响，以及这些制约因素对项目毕业要求6-工程与社会：能够衡量智能制造工程复实施的影响，并理解应承担的责任。杂问题解决的工程手段所造成社会影响与结果。理论教学进程表教学棋式周主讲学时学的点、难点、课理思政融入教学主题（线上/混合式/线教学方法作业安排支撑课程目标次数教师点下)重点：·机器人简介·工业机器人的定义陈冠工业机器人概工业机器人发展查阅工业机器人应用，增目标一2线下教学课堂讲投述玮工业机器人基本组成和技术加学生理解及应用层面指标：工业机器人分类及应用场景课程思政融入点：3
3 毕业要求 11-项目管理：学会智能制造工程项目管 理方法与技巧，能够合理分配资源做好项目管理。 目标三:培养工业机器人技术开发人才及结合智能制造领 域整合能力，运动当代工具开发更贴近显示的仿真环境。 指标点 5.2 能针对具体的对象开发或 选用满足特定需求的现代工具，模拟和 预测专业问题，并能分析其局限性。 指标点 6.2 能分析和评价智能制造工 程专业实践对社会、健康、安全、法律、 文化的影响，以及这些制约因素对项目 实施的影响，并理解应承担的责任。 毕业要求 5-使用现代工具：能够针对智能制造工程 复杂问题，合理选用适当的技术、资源、现代工具， 进行预测与模拟并做可行性分析。通过国际化视野 和跨文化交流合作的能力，发掘更多有效解决问题 的现代工具。 毕业要求 6-工程与社会：能够衡量智能制造工程复 杂问题解决的工程手段所造成社会影响与结果。 理论教学进程表 周 次 教学主题 主讲 教师 学时 数 教学的重点、难点、课程思政融入 点 教学模式 （线上/混合式/线 下) 教学方法 作业安排 支撑课程目标 1 工业机器人概 述 陈冠 玮 2 重点： • 机器人简介 • 工业机器人的定义 • 工业机器人发展 • 工业机器人基本组成和技术 指标 • 工业机器人分类及应用场景 课程思政融入点： 线下教学 课堂讲授 ⚫ 查阅工业机器人应用，增 加学生理解及应用层面 目标一
介绍工业机器人基本知识，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：工业机器人机械结构系统?工业机器人的驱动系统.工业机器人的陈冠。工业机器人的常用工具针对工业机器人机械结目标二2线下教学课堂讲授2玮机械系统课程思政融入点：构技术提出设计想法介绍工业机器人机械结构部分，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：·工业机器人内部传感器·工业机器人外部传感器：工业机器人传感器应用难点：工业机器人陈冠工业机器人传感系统规目标三2：运用各种工程知识结合内、外线下教学课堂讲投3的传感系统玮划及架构图部传感器整合并融会贯通，培养改良、设计机台能力。课程思政融入点：介绍工业机器人传感器组成，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：工业机器人陈冠控制系统及正反运动学0目标二2工业机器人的控制系统概述线下教学.课堂讲授的控制系统玮理解及数学验证工业机器人控制系统结构4
4 介绍工业机器人基本知识，培养 实事求是的科学态度和职业道 德。 2 工业机器人的 机械系统 陈冠 玮 2 重点： • 工业机器人机械结构系统 • 工业机器人的驱动系统 • 工业机器人的常用工具 课程思政融入点： 介绍工业机器人机械结构部 分，培养实事求是的科学态度和职 业道德。 线下教学 课堂讲授 ⚫ 针对工业机器人机械结 构技术提出设计想法 目标二 3 工业机器人 的传感系统 陈冠 玮 2 重点： • 工业机器人内部传感器 • 工业机器人外部传感器 • 工业机器人传感器应用 难点： • 运用各种工程知识结合内、外 部传感器整合并融会贯通，培养改 良、设计机台能力。 课程思政融入点： 介绍工业机器人传感器组成，培养 实事求是的科学态度和职业道德。 线下教学 课堂讲授 ⚫ 工业机器人传感系统规 划及架构图 目标三 4 工业机器人 的控制系统 陈冠 玮 2 重点： • 工业机器人的控制系统概述 • 工业机器人控制系统结构 线下教学 课堂讲授 ⚫ 控制系统及正反运动学 理解及数学验证 目标二
工业机器人控制的示教再现.工业机器人的运动控制难点：。使学生了解工业机器人控制系统所使用到的技术及需具备的技术含量，了解设计原理。课程思政融入点：了解控制系统核心知识点，掌握核心技术应用至国内制造业，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：。认识搬运机器人典型搬运机器人.搬运机器人的操作.难点：工业机器人创建搬运工作站.陈冠目标二应用-搬运设机器人搬运生产线及辅助设2.线下教学5课堂讲授创建搬运机器人工作站9玮备备计算技术.课程思政融入点：实际搬运机器人应用与于工业，培养实事求是的科学态度和职业道德。n
5 • 工业机器人控制的示教再现 • 工业机器人的运动控制 难点： • 使学生了解工业机器人控制 系统所使用到的技术及需具备的技 术含量，了解设计原理。 课程思政融入点： 了解控制系统核心知识点，掌握核 心技术应用至国内制造业，培养实 事求是的科学态度和职业道德。 5 工业机器人 应用-搬运设 备 陈冠 玮 2 重点： • 认识搬运机器人 • 典型搬运机器人 • 搬运机器人的操作 难点： • 创建搬运工作站 • 机器人搬运生产线及辅助设 备 • 计算技术 课程思政融入点： 实际搬运机器人应用与于工业，培 养实事求是的科学态度和职业道 德。 线下教学 课堂讲授 ⚫ 创建搬运机器人工作站 目标二
重点：认识码垛机器人·典型的码垛机器人·码垛机器人的操作难点：工业机器人陈冠：创建码垛工作站目标二应用-码垛设16线下教学创建码垛机器人工作站课堂讲投授0玮。机器人码垛生产线及辅助设备备课程思政融入点：介绍码垛设备在工业机器人所扮演的角色，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：·认识焊接机器人。典型的焊接机器人·焊接机器人的操作难点：·了解焊接机器人的分类、功工业机器人陈冠焊接机器人操作及运用?目标一1能、结构线下教学6课堂讲投授应用-焊接玮辅助设备：机器人焊接生产线及辅助设备课程思政融入点：介绍焊接机器人于工业中应用，培养实事求是的科学态度和职业道德。6
6 6 工业机器人 应用-码垛设 备 陈冠 玮 1 重点： • 认识码垛机器人 • 典型的码垛机器人 • 码垛机器人的操作 难点： • 创建码垛工作站 • 机器人码垛生产线及辅助设 备 课程思政融入点： 介绍码垛设备在工业机器人所扮 演的角色，培养实事求是的科学态 度和职业道德。 线下教学 课堂讲授 ⚫ 创建码垛机器人工作站 目标二 6 工业机器人 应用-焊接 陈冠 玮 1 重点： • 认识焊接机器人 • 典型的焊接机器人 • 焊接机器人的操作 难点： • 了解焊接机器人的分类、功 能、结构 • 机器人焊接生产线及辅助设 备 课程思政融入点： 介绍焊接机器人于工业中应用， 培养实事求是的科学态度和职业 道德。 线下教学 课堂讲授 ⚫ 焊接机器人操作及运用 辅助设备 目标一
重点：·认识装配机器人典型的装配机器人.·装配机器人的操作难点：了解装配机器人的分类、功.能、结构陈冠工业机器人学习装配程序的编写及-·典型作业任务线下教学目标二71课堂讲投授应用-装配玮设计生产线·学习程序的编写：机器人装配生产线及辅助设备课程思政融入点：介绍装配机器人的运行及任务，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：·运动轨迹作业条件工业机器人·作业顺序陈冠示教主要内示教再现及运动轨迹规6·在线示教线下教学目标二71课堂讲授玮容及在线示划·离线编程软件架构教难点：动作流程及机器动态..离线编程7
7 7 工业机器人 应用-装配 陈冠 玮 1 重点： • 认识装配机器人 • 典型的装配机器人 • 装配机器人的操作 难点： • 了解装配机器人的分类、功 能、结构 • 典型作业任务 • 学习程序的编写 • 机器人装配生产线及辅助设 备 课程思政融入点： 介绍装配机器人的运行及任务，培 养实事求是的科学态度和职业道 德。 线下教学 课堂讲授 ⚫ 学习装配程序的编写及 设计生产线 目标二 7 工业机器人 示教主要内 容及在线示 教 陈冠 玮 1 重点： • 运动轨迹 • 作业条件 • 作业顺序 • 在线示教 • 离线编程软件架构 难点： • 动作流程及机器动态 • 离线编程 线下教学 课堂讲授 ⚫ 示教再现及运动轨迹规 划 目标二
课程思政融入点：了解在线、离线编程技术应用，培养实事求是的科学态度和职业道德。陈冠期中总结复2:线下教学目标一期中总结复习与考查笔试测验.笔试理论测验10玮习与考查合计：16实践教学进程表周主讲教学学时实验项目名称重点、难点、课程恩政融入点支撑课程目标项目类型（验证/综合/设计）教授次手段重点：运动轨迹.作业条件.。作业顺序运用轴控制进行运动轨迹陈冠·在线示教工业机器人综合8目标一规划，以最基础操作入门2玮·离线编程软件架构轴控制实验建立成就感难点：·动作流程及机器动态，离线编程.课程思政融入点：8
8 课程思政融入点： 了解在线、离线编程技术应用，培 养实事求是的科学态度和职业道 德。 10 期中总结复 习与考查 陈冠 玮 2 期中总结复习与考查 线下教学 笔试测验 ⚫ 笔试理论测验 目标一 合计： 16 实践教学进程表 周 次 实验项目名称 主讲 教授 学时 重点、难点、课程思政融入点 项目类型（验证/综合/设计） 教学 手段 支撑课程目标 8 工业机器人 轴控制实验 陈冠 玮 2 重点： • 运动轨迹 • 作业条件 • 作业顺序 • 在线示教 • 离线编程软件架构 难点： • 动作流程及机器动态 • 离线编程 课程思政融入点： 综合 运用轴控制进行运动轨迹 规划，以最基础操作入门 建立成就感 目标一
了解在线、离线编程技术应用培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：·操作机、控制器、示教器·机器人运动学问题搭载仿真环境并引入机器RobotStudio陈冠·机器人点位运动综合目标三9仿真环境建2人模型，搭建最真实的加玮·机器人位置控制置实验工环境课程思政融入点：介绍工业机器人及元素，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：·认识搬运机器人·典型搬运机器人·搬运机器人的操作难点：RobotStudio以实际工业案例进行实·创建搬运工作站陈冠综合目标三11·机器人搬运生产线及辅助设搬运设备实2操，顺序讲解流程及引导玮备验式教学，逐步构建专案·计算技术课程思政融入点：实际搬运机器人应用与于工业，培养实事求是的科学态度和职业道德。9
9 了解在线、离线编程技术应用， 培养实事求是的科学态度和职业 道德。 9 RobotStudio 仿真环境建 置实验 陈冠玮 2 重点： • 操作机、控制器、示教器 • 机器人运动学问题 • 机器人点位运动 • 机器人位置控制 课程思政融入点： 介绍工业机器人及元素，培养实事 求是的科学态度和职业道德。 综合 搭载仿真环境并引入机器 人模型，搭建最真实的加 工环境 目标三 1 1 RobotStudio 搬运设备实 验 陈冠玮 2 重点： • 认识搬运机器人 • 典型搬运机器人 • 搬运机器人的操作 难点： • 创建搬运工作站 • 机器人搬运生产线及辅助设 备• 计算技术 课程思政融入点： 实际搬运机器人应用与于工业， 培养实事求是的科学态度和职业 道德。 综合 以实际工业案例进行实 操，顺序讲解流程及引导 式教学，逐步构建专案 目标三
重点：·操作机、控制器、示教器·机器人运动学问题Universal搭载仿真环境并引入机器陈冠机器人点位运动综合目标三12Robotics环人模型，搭建最真实的加2玮·机器人位置控制境搭载实验工环境课程思政融入点：介绍工业机器人及元素，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：·认识搬运机器人·典型搬运机器人·搬运机器人的操作难点：Universal以实际工业案例进行实·创建搬运工作站陈冠综合目标二13。机器人搬运生产线及辅助设Robotics搬2操，顺序讲解流程及引导玮备运设备实验式教学，逐步构建专案·计算技术课程思政融入点：实际搬运机器人应用与于工业，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：Universal以实际工业案例进行实陈冠认识码垛机器人.综合目标二14Robotics码2操，顺序讲解流程及引导玮典型的码垛机器人.垛设备实验式教学，遂步构建专案码垛机器人的操作10
10 1 2 Universal Robotics 环 境搭载实验 陈冠玮 2 重点： • 操作机、控制器、示教器 • 机器人运动学问题 • 机器人点位运动 • 机器人位置控制 课程思政融入点： 介绍工业机器人及元素，培养实事 求是的科学态度和职业道德。 综合 搭载仿真环境并引入机器 人模型，搭建最真实的加 工环境 目标三 1 3 Universal Robotics 搬 运设备实验 陈冠玮 2 重点： • 认识搬运机器人 • 典型搬运机器人 • 搬运机器人的操作 难点： • 创建搬运工作站 • 机器人搬运生产线及辅助设 备• 计算技术 课程思政融入点： 实际搬运机器人应用与于工业， 培养实事求是的科学态度和职业 道德。 综合 以实际工业案例进行实 操，顺序讲解流程及引导 式教学，逐步构建专案 目标二 1 4 Universal Robotics 码 垛设备实验 陈冠玮 2 重点： • 认识码垛机器人 • 典型的码垛机器人 • 码垛机器人的操作 综合 以实际工业案例进行实 操，顺序讲解流程及引导 式教学，逐步构建专案 目标二