工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫《工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程（川崎）》課程整體教學(xué)設(shè)計(jì)

1、職業(yè)教育工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫課程整體教學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱：工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程（川崎）編 制 人：沈鑫剛郵 箱：8611186QQ.com電 話制時(shí)間：2015.01 編制單位：寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院制修訂記錄文件版別制修訂日期制修訂人制修訂摘要(增、減、改、項(xiàng)目)1.02015.12.01沈鑫剛制定課程整體設(shè)計(jì)2.02015.12.15沈鑫剛課程內(nèi)容做局部調(diào)整：增4-4、4-5、4-6，減3-2、5-2、5-3注釋：課程教學(xué)設(shè)計(jì)依各個(gè)學(xué)校師資、實(shí)訓(xùn)條件、周邊產(chǎn)業(yè)等不同，是個(gè)性化的，牽頭院校制定設(shè)計(jì)樣板。工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程（川崎）課程整體教學(xué)設(shè)計(jì)方案一、課程基本信息課程名

2、稱： 工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程（川崎）課程代碼： 學(xué)分：3學(xué)時(shí)：48授課時(shí)間：二年級第二學(xué)期授課對象：機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)、 設(shè)備管理與維修專業(yè)、電氣自動(dòng)化專業(yè)課程類型： 理論+實(shí)踐(一體化)B類課程性質(zhì)： 必 修：是/否 專業(yè)選修： 是/否 公共選修：是/否專業(yè)核心：是/否 校企合作開發(fā)： 是/否 學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程：是/否二、課程定位工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程是工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，以傳感器技術(shù)、電氣控制技術(shù)等為基礎(chǔ)，以適應(yīng)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)集成、安裝調(diào)試等崗位對工業(yè)機(jī)器人編程的需要為目標(biāo)。課程主要講授工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)構(gòu)成、示教系統(tǒng)的使用、程序指令等知識(shí)，綜合運(yùn)用氣動(dòng)技術(shù)、電氣控制技術(shù)、伺服電機(jī)

3、驅(qū)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)與控制等技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生工業(yè)機(jī)器人基本操作與應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人編程、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)維護(hù)等方法和能力。前導(dǎo)課程:液壓與氣動(dòng)技術(shù)、電氣控制技術(shù)、可編程控制器應(yīng)用技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)等。后續(xù)課程:工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成。三、課程目標(biāo)1知識(shí)目標(biāo)1）熟悉工業(yè)機(jī)器人的操作安全知識(shí)；2）熟悉工業(yè)機(jī)器人的種類和功能；3）掌握工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)構(gòu)成；4）掌握工業(yè)機(jī)器人示教器的使用方法；5）掌握工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系相關(guān)知識(shí)； 6）掌握工業(yè)機(jī)器人功能指令相關(guān)知識(shí)； 7）熟悉工業(yè)機(jī)器人外圍設(shè)備相關(guān)知識(shí)；8）熟悉工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)備份的相關(guān)知識(shí)。2.能力目標(biāo)1）能安全規(guī)范的操作工業(yè)機(jī)器人；2）能看懂工業(yè)機(jī)器人技術(shù)手冊；3）

4、能根據(jù)具體應(yīng)用選擇相應(yīng)的機(jī)器人坐標(biāo)系；4）能對工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)程序進(jìn)行備份恢復(fù)；5）能熟練手動(dòng)操作工業(yè)機(jī)器人；6）能通過示教器對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行編程控制；3素質(zhì)目標(biāo)1）具有操作機(jī)器人必備的保證人身安全和設(shè)備安全相應(yīng)素質(zhì)，能遵守機(jī)器人使用手冊的相關(guān)安全條款。2）具備工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中的6S管理的基本能力。3）具備機(jī)器人運(yùn)用環(huán)境的選澤、安全措施的采用四、課程內(nèi)容序號(hào)課程單元知識(shí)能力點(diǎn)編號(hào)名稱1工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成1-1工業(yè)機(jī)器人的分類及功能1-2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的構(gòu)成及格部件的功能2機(jī)器人手動(dòng)操作2-1機(jī)器人使用安全2-2示教器的使用2-3機(jī)器人坐標(biāo)系2-4控制器3坐標(biāo)系設(shè)置3-1工具坐標(biāo)系3-2用戶坐標(biāo)系

5、4機(jī)器人編程控制4-1編程功能使用4-2基本指令使用4-3特殊指令使用4-4AS語言編程實(shí)例（單行單列碼垛、平面碼垛）4-5示教編程（軌跡運(yùn)動(dòng)、工件搬運(yùn)、壓鑄件去毛刺）4-6工業(yè)機(jī)器人的通訊5機(jī)器人參數(shù)設(shè)定及程序管理5-1系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定5-2備份與加載方法與步驟5-3備份與加載應(yīng)用五、學(xué)情分析根據(jù)各專業(yè)人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)，工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程課程主要面向機(jī)電一體化技術(shù)、設(shè)備管理與維修、電氣自動(dòng)化等專業(yè)的大二（下學(xué)期）或大三（上學(xué)期）學(xué)生。在學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程課程前，學(xué)生已經(jīng)完成機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、液壓與氣壓傳動(dòng)、電工電子技術(shù)、電氣控制技術(shù)、可編程控制技術(shù)等前導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)，為學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)

6、相關(guān)知識(shí)與技能打下了良好的基礎(chǔ)。工業(yè)機(jī)器人是近年來在企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)新裝備，學(xué)生對學(xué)習(xí)新裝備的操作與應(yīng)用具有濃厚的興趣，但由于學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人認(rèn)識(shí)與了解不夠充分，在學(xué)習(xí)與應(yīng)用過程中有些拘謹(jǐn)。充分抓住學(xué)生對新事物感興趣的特點(diǎn)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人的操作過程中膽大心細(xì)，敢于操作訓(xùn)練。合理安排教學(xué)過程，增加學(xué)生實(shí)際動(dòng)手練習(xí)的時(shí)間，充分利用有限的設(shè)備資源，提升教、學(xué)質(zhì)量與效果。另外，工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程是一門綜合性較強(qiáng)的課程，由于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)以及分析問題能力等的不同，學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人編程的知識(shí)與技能的理解與掌握程度可能存在較大差異。六、課程教學(xué)設(shè)計(jì)思路隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型升級、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的

7、調(diào)整，智能制造裝備業(yè)快速發(fā)展，作為智能制造裝備的一個(gè)重要方面工業(yè)機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。企業(yè)對掌握工業(yè)機(jī)器人操作、編程應(yīng)用、裝調(diào)維修的高端技術(shù)技能型人才有著大量的需求。作為近年來在制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，是機(jī)電、設(shè)備、自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生必須了解、接觸、訓(xùn)練、掌握的最新產(chǎn)業(yè)技能。因此，產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢以及產(chǎn)業(yè)對人才的需求是開設(shè)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程的依據(jù)。課程在總體教學(xué)設(shè)計(jì)上以工業(yè)機(jī)器人的核心職業(yè)技能為依據(jù)，以培養(yǎng)學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人常用典型應(yīng)用的編程能力為目標(biāo)，通過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握工業(yè)機(jī)器人相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，能夠進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程應(yīng)用，了解工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)維護(hù)。教學(xué)上課內(nèi)以學(xué)?，F(xiàn)有的川崎工

8、業(yè)機(jī)器人數(shù)控機(jī)床上下料實(shí)訓(xùn)設(shè)備為基礎(chǔ)，在課外涉獵企業(yè)中應(yīng)用較為普遍的其它知名工業(yè)機(jī)器人、其它典型應(yīng)用（如焊接）的知識(shí)和操作技能，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面、提高學(xué)生對不同種類工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用適應(yīng)性。工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程能力訓(xùn)練機(jī)器人搬運(yùn)應(yīng)用機(jī)器人焊接應(yīng)用川崎機(jī)器人應(yīng)用ABB機(jī)器人應(yīng)用課內(nèi)主線課外拓展在教學(xué)內(nèi)容上根據(jù)工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安排，突出課程核心技能，兼顧工業(yè)機(jī)器人知識(shí)的整體性和完整性，以學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人的認(rèn)知過程為主線，內(nèi)容由淺入深、由易到難，理論與實(shí)踐操作交替進(jìn)行。知識(shí)性內(nèi)容、基礎(chǔ)操作以任務(wù)的形式學(xué)習(xí)訓(xùn)練，主要包括工業(yè)機(jī)器人本體的基本操作知識(shí)、基本操作方法、示教編程、AS語言編程以及工業(yè)

9、機(jī)器人的輸入/輸出信號(hào)的應(yīng)用等。應(yīng)用性技能以項(xiàng)目化形式訓(xùn)練，主要包括機(jī)器人位姿調(diào)整、軌跡編程、工件搬運(yùn)編程、機(jī)器人碼垛編程等。在課程教學(xué)方法上采用基于工作過程的方法，注重對工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用情境、工藝流程分析能力的培養(yǎng)。采取先易后難、理實(shí)結(jié)合（交替）、項(xiàng)目化訓(xùn)練等手段，充分利用強(qiáng)大的工業(yè)機(jī)器人軟件虛擬仿真技術(shù)，提高學(xué)習(xí)效率和設(shè)備的利用率。通過理實(shí)結(jié)合、理實(shí)交替，對工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用找到理論上的落腳點(diǎn)，提高學(xué)生的分析問題解決問題的能力。在課程教學(xué)中注重工業(yè)機(jī)器人操作安全和操作規(guī)范。六、課程教學(xué)設(shè)計(jì)序號(hào)項(xiàng)目（單元）名稱項(xiàng)目方案描述任務(wù)對應(yīng)知識(shí)能力點(diǎn)編號(hào)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)資源學(xué)習(xí)成果教學(xué)方法與手段教學(xué)學(xué)時(shí)1工業(yè)

10、機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成通過多媒體資源講解工業(yè)機(jī)器人的種類與應(yīng)用領(lǐng)域；通過現(xiàn)場實(shí)習(xí)認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)組成、各部件的功能、型號(hào)、主要性能參數(shù)。1-1工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用1-1-11-1-21-1-3熟悉工業(yè)機(jī)器人的種類和工程應(yīng)用；教材、網(wǎng)絡(luò)資源、動(dòng)畫、視頻、微課完成實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、調(diào)查報(bào)告教師講授、演示，教師進(jìn)行課件等教學(xué)資源展示、學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查了解31-2工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的構(gòu)成及格部件的功能1-2-11-2-2掌握工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)構(gòu)成；22機(jī)器手動(dòng)操作通過實(shí)例引起學(xué)生對工業(yè)機(jī)器人操作安全的重視；通過現(xiàn)場手動(dòng)操作工業(yè)機(jī)器人掌握示教器的使用，掌握坐標(biāo)系的選擇，了解控制器的作用。2-1機(jī)器人使用安全2-1-12

11、-1-22-1-3重視工業(yè)機(jī)器人的操作安全、熟悉安全操作規(guī)范；教材、川崎機(jī)器人操作手冊、編程手冊、虛擬操作軟件、動(dòng)畫、視頻、微課完成實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、能夠點(diǎn)動(dòng)操作機(jī)器人各軸、回零等教師操作演示、虛擬仿真、現(xiàn)場分組動(dòng)手操作32-2示教器的使用。2-2-12-2-22-2-3熟悉工業(yè)機(jī)器人示教器的使用方法；32-3機(jī)器人坐標(biāo)系2-3-12-3-22-3-3掌握工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系相關(guān)知識(shí)； 32-4機(jī)器人控制器2-4-12-4-2了解工業(yè)機(jī)器人的控制原理和連接23坐標(biāo)系設(shè)置通過先理論后實(shí)際應(yīng)用的方法講解工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系的應(yīng)用方法。3-1工具坐標(biāo)系3-1-13-1-2掌握工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系的設(shè)置和應(yīng)

12、用方法教材、川崎機(jī)器人操作手冊、編程手冊、虛擬操作軟件、動(dòng)畫、視頻、微課完成實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、能夠設(shè)置應(yīng)用工具坐標(biāo)教師操作演示、虛擬仿真、現(xiàn)場分組動(dòng)手操作23-2用戶坐標(biāo)系3-2-13-2-24機(jī)器人編程控制通過項(xiàng)目化的教學(xué)方法講解機(jī)器人編程控制的方法；4-1編程功能使用4-1-1/4-1-2/4-1-3/4-1-4/4-1-5/4-1-6/4-1-7/4-1-8掌握工業(yè)機(jī)器人程序的管理方法、AS語言基礎(chǔ)知識(shí)；教材、川崎機(jī)器人操作手冊、編程手冊完成實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書教師操作演示、虛擬仿真、現(xiàn)場分組動(dòng)手操作84-2基本指令使用4-2-14-2-24-2-3掌握AS語言基本指令的功能與使用；教材、川崎機(jī)器人操作

13、手冊、編程手冊完成實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書教師講解34-3特殊指令使用4-3-1/4-3-2/4-3-3/4-3-4/4-3-5掌握AS語言特殊（高級）指令的功能與使用；教材、川崎機(jī)器人操作手冊、編程手冊完成實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書教師講解54-AS語言編程實(shí)例（單行單列碼垛、平面碼垛）4-4-1/4-4-2/4-4-3/4-4-4掌握工業(yè)機(jī)器人軌跡運(yùn)動(dòng)、搬運(yùn)、碼垛等AS語言編程方法；教材能夠應(yīng)用AS語言完成編程教師講解、操作演示、虛擬仿真、現(xiàn)場分組動(dòng)手操作44-5示教編程（軌跡運(yùn)動(dòng)、工件搬運(yùn)、壓鑄件去毛刺）4-5-1/4-5-2/4-5-3/4-5-4掌握綜合命令的功能和示教方法；教材能夠應(yīng)用綜合命令進(jìn)行示教編程教師講

14、解、操作演示、虛擬仿真、現(xiàn)場分組動(dòng)手操作44-6工業(yè)機(jī)器人的通訊4-6-14-6-24-6-3掌握工業(yè)機(jī)器人通訊的功能與應(yīng)用；教材、川崎機(jī)器人操作手冊、編程手冊能夠設(shè)定工業(yè)機(jī)器人通訊參數(shù)教師講解、操作演示、虛擬仿真、現(xiàn)場分組動(dòng)手操作35機(jī)器人參數(shù)設(shè)定及程序管理通過參數(shù)設(shè)定優(yōu)化機(jī)器人的工作狀態(tài)；通過系統(tǒng)備份保證機(jī)器人的安全運(yùn)行。5-1系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定5-1-15-1-25-1-3掌握工業(yè)機(jī)器人基本和高級參數(shù)的設(shè)定方法；教材、川崎機(jī)器人操作手冊、編程手冊能夠設(shè)定工業(yè)機(jī)器人基本和高級參數(shù)教師講解、操作演示、虛擬仿真、現(xiàn)場分組動(dòng)手操作35-2備份與加載方法與步驟掌握工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的備份和加載方法、步驟；5

15、-3備份與加載應(yīng)用掌握工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)備份和加載應(yīng)用。合計(jì)48七、課程重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方案序號(hào)項(xiàng)目（單元）名稱重點(diǎn)難點(diǎn)解決方法1機(jī)器手動(dòng)操作機(jī)器人操作安全視頻、演示動(dòng)畫等。2機(jī)器手動(dòng)操作手動(dòng)操作時(shí)坐標(biāo)系的選擇視頻、演示動(dòng)畫、實(shí)物操作、反復(fù)練習(xí)等3坐標(biāo)系設(shè)置工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系的設(shè)定通過企業(yè)案例、動(dòng)畫、演示等方法。4機(jī)器人編程控制常用功能指令的使用結(jié)合企業(yè)案例，通過實(shí)際的工作過程使學(xué)生掌握示教編程的方法，熟練使用常用功能指令。5整個(gè)課程中各種報(bào)警的處理及時(shí)講解，分析原因。八、第一節(jié)課梗概（1） 以一段無人工廠工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用視頻開始課程的第一節(jié)課（10分鐘）；（2）教師介紹課程的基本情況、課程主要教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備情況、課程考核方式等（10分）；（3）介紹全球十大著名工業(yè)機(jī)器人以及國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人情況（5分鐘）；（4）工業(yè)機(jī)器人的種類及在工業(yè)上的應(yīng)用情況（15分鐘）。九、教學(xué)評價(jià)考核項(xiàng)目考核方式比例過程考核學(xué)習(xí)態(tài)