0802734023《机器人技术应用》课程教学大纲6-22课程教学大纲.doc
《机器人技术应用》课程教学大纲
课程代码：0802734023
课程名称：机器人技术应用
英文名称：TechnologyandApplicationofRobots
学分：1.5总学时：24
讲课学时：24实验学时：0上机学时：0课外学时：0
适用对象：机械设计制造及其自动化专业（计算机辅助制造与数控加工专业方向）
先修课程：高等数学、线性代数、PLC控制及总线技术、运动控制系统、传感器技术及
应用、机械制造基础、工程力学、机械设计基础
一、课程目标
1、课程性质
机器人技术建立在多学科发展的基础之上，具有应用领域广、技术新、学科综合与交叉
性强等特点。机器人技术涉及机械学、电子学、计算机科学、控制理论与工程等众多领
域，是一门高度交叉的前沿学科。
知识目标
2.1了解机器人的发展历史、主要研究内容、应用情况以及发展趋势。
2.2熟悉机器人的分类及机器人机械系统工作运行原理、掌握机器人的基本结构组成、
理解工业机器人性能参数的含义。
2.3了解机器人动力学的分析方法及意义，掌握关节型机器人建立运动学方程的方法。
2.4了解常用传感器的原理与应用方法，掌握传感器的正确选型方法。
2.5了解机器人的各种驱动技术，熟悉液压驱动、气压驱动和电气驱动的原理和特点。
2.6了解机器人控制方式的分类，熟悉机器人位置控制和力矩控制的方法。
2.7熟悉机器人系统设计方法，了解几种典型机器人系统的设计及实现方法。
3、能力目标
3.1培养学生对成品工业机器人具体选型的能力。
3.2培养学生运用数学工具进行相关机器人的运动分析的能力。
3.3培养学生进行对特定工作要求的机器人传感器的选型能力；
3.4培养学生具备针对不同工况进行驱动方式选择及初步进行关节驱动校核计算的能
力；
3.5培养学生具备对机器人控制系统的运行原理认知能力。
3.6培养学生对少自由度关节机器人进行结构开发、运动分析、应力仿真的能力。
4、素质目标
4.1培养学生严谨细致、求真务实的工作作风。
4.2培养学生自主学习的能力和团队协作精神。
4.3培养学生善于总结、锐意进取的精神。
4.4培养学生运用所学知识，解决机械生产实际问题的能力。
二、教学内容
1、概论（支撑课程目标1、7）
教学要求：机器人技术的进行基本的认知
教学内容：
（1）了解机器人的发展历史以及机器人学的相关理论和技术；
?（2）了解机器人的定义、分类
（3）了解机器人在工业、农业、服务业等行业的应用以及发展趋势。
2、机器人基本结构（支撑课程目标2、7）
教学要求：具备工业机器人具体选型的能力、明确开发机器人机械系统所应满足的计算校核条件
教学内容：
?（1）熟悉机器人的基本构成及主要计算参数；
?（2）了解工业机器人的手腕、手臂及机身；
?（3）了解移动机器人行走机构的结构。
3、机器人运动学和动力学（支撑课程目标3、7）
教学要求：运用数学工具进行相关机器人的运动分析
教学内容：
?（1）掌握齐次坐标变换；
?（2）掌握机器人运动学方程的建立和求解方法；
?（3）了解工业机器人动力学分析方法与计算。
4、机器人控制之传感器技术（支撑课程目标4、7）
教学要求：具备特定工作要求的机器人传感器选型应用
教学内容：
?（1）了解机器人常用传感器的分类及特点；
?（2）掌握常用传感器的工作原理及应用范围。
?（3）重点：位移、速度、力传感器的原理及应用
?（4）传感器的要求与选择
5、机器人控制之机器人驱动技术（支撑课程目标5、7）
教学要求：具备进行驱动方式选择及初步进行关节驱动校核计算的能力
教学内容：
?（1）了解机器人各种驱动方式的特点；
?（2）熟悉液压驱动、气压驱动和电气驱动的原理和方法；
?（3）了解新型机器人驱动器。
6、机器人控制技术之集成系统控制原理概述（支撑课程目标6、7）
教学要求：对机器人控制系统运行原理的进行基本的认知，
教学内容：
?（1）了解机器人控制方式的分类；
?（2）熟悉工业机器人位置控制及轨迹规划；
?（3）熟悉机器人力矩控制方法。
7、典型机器人集成实例分析（支撑课程目标7）
教学要求：具备少自由度关节非标机器人结构开发及运动分析及应力仿真的能力
教学内容：
?（1）熟悉非标机器人系统设计的一般步骤与流程；
?（2）了解几种非标机器人系统设计的过程及实现。
三、各教学环节学时分配表
教学单元名称
讲课
实验
上机
习题
1、概论
2
2、机器人基本结构
4
3、机器人运动学和动力学
4
2
4、机器人控制技术之机器人传感器技术
2
5、机器人控制技术