精选工业机器人工程应用虚拟仿真教程教学提纲资料word.docx
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精选工业机器人工程应用虚拟仿真教程教学提纲资料word
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工业机器人工程应用虚拟仿真教程教学提纲
一、说明
1.课程的性质和内容
《工业机器人工程应用虚拟仿真教程》课程是高级技工学校工业机器人应用与维护专业的专业课。
主要内容包括:
RobotStudio软件的操作、建模、Smart组建的使用、轨迹离线编程、动画效果的制作、模拟工作站的构建、仿真验证以及在线操作。
2.课程的任务和要求
本课程的主要任务是培养学生熟练操作RobotStudio软件,并能通过RobotStudio软件对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护,为学生从事工业机器人工程技术人员打下的必要的专业基础。
通过本课程的学习,学生应该达到以下几个方面的专业基础。
(1)了解RobotStudio工业机器人仿真软件的基础知识,掌握软件使用方法和技巧。
(2)掌握构建基本仿真工业机器人工作站的方法。
(3)能熟练在RobotStudio软件中创建工件、工具模型。
(4)掌握工业机器人离线轨迹编程方法。
(5)掌握Smart组建的应用。
(6)掌握带导轨和变位机的机器人系统创建于应用方法。
(7)了解ScreenMaker示教器用户自定义界面的操作。
(8)掌握RobotStudio软件的在线功能。
3.教学中注意的问题
(1)本课程教学最好采用理论与实际相结合的一体化教学方式,借助多媒体网络教室,一人一机,使用多媒体课件讲解与软件操作相结合。
(2)理论教学中应帮助学生总结并灵活运用所学的相关知识,本着够用的原则讲授,切忌面面俱到。
对工业机器人仿真操作不作深入探讨,仅作一般性了解。
(3)实践教学环节中对工业机器人RobotStudio仿真软件常用功能作简单介绍,重点培养学生使用软件对工业机器人进行基本操作、功能设置、二次开发、在线监控与编程、方案设计和检验。
教师教学中多联系生产实际并选用一些工业上经典的工业机器人使用案例进行讲解,提高学生对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护的能力。
二、学时分配表
教学内容
总学时
讲授学时
实训课时
项目一认识、安装工业机器人仿真软件
18
8
10
任务一了解什么是工业机器人仿真应用技术
4
2
2
任务二安装工业机器人仿真软件RobotStudio
5
2
3
任务三RobotStudio的软件界面介绍
9
4
5
项目二构建基本仿真工业机器人工作站
18
6
12
任务一布局工业机器人基本工作站
4
2
2
任务二建立工业机器人系统与手动操作
4
2
2
任务三创建工业机器人工件坐标与轨迹程序
8
2
6
任务四仿真运行机器人及录制视频
2
0
2
项目三RobotStudio中的建构功能
26
8
18
任务一建模功能的使用
4
2
2
任务二测量工具的使用
8
2
6
任务三创建机械装置
8
2
6
任务四创建机器人用工具
6
2
4
项目四机器人离线轨迹编程
30
10
20
任务一创建机器人离线轨迹曲线及路线
12
4
8
任务二机器人目标点调整及轴配置参数
8
2
6
任务三机器人离线轨迹编程辅助工具
10
4
6
项目五Smart组建的应用
30
10
20
任务一用Smart组件创建动态输送链SC-InFeeder
12
4
8
任务二用Smart组件创建动态夹具SC-Gripper
8
2
6
任务三工作站逻辑设定
6
2
4
任务四Smart组件——子组件概览
4
2
2
项目六带导轨和变位机器人系统创建与应用
30
6
24
任务一创建带导轨的机器人系统
12
2
10
任务二创建带变位机的机器人系统
18
4
14
项目七ScreenMaker示教器用户自定义界面
40
12
28
任务一了解ScreenMaker及准备工作
4
2
2
任务二创建注塑机取件机器人用户自定义界面
6
2
4
任务三设置注塑机取件机器人用户信息界面
8
2
6
任务四设置注塑机取件机器人用户状态界面
12
4
8
任务五设置注塑机取件机器人用户维修界面
10
2
8
项目八RobotStudio的在线功能
30
12
18
任务一使用RobotStudio与机器人进行连接并获取权限的操作
4
2
2
任务二使用RobotStudio进行备份与恢复的操作
2
0
2
任务三使用RobotStudio在线编辑RAPID程序的操作
4
2
2
任务四使用RobotStudio在线编辑I/O信号的操作
4
2
2
任务五使用RobotStudio在线文件传送
2
0
2
任务六使用RobotStudio在线监控机器人和示教器状态
4
2
2
任务七使用RobotStudio在线设定示教器用户操作权限管理
4
2
2
任务八使用RobotStudio在线创建与安装机器人系统
6
2
4
合计
222
72
150
三、课程内容及要求
项目一认识、安装工业机器人仿真软件
教学要求
1、了解什么是工业机器人仿真应用技术
2、学会如何安装RobotStudio
3、认识RobotStudio软件的操作界面
教学内容
任务一了解什么是工业机器人仿真应用技术
任务二安装工业机器人仿真软件RobotStudio
任务三RobotStudio的软件界面介绍
教学建议
本项目主要的教学目标是让学生了解工业机器人仿真应用这一方面的内容,讲授时注意多举仿真技术在工业中的应用,激起学生对工业机器人仿真应用技术的兴趣。
项目二构建基本仿真工业机器人工作站
教学要求
1、学会工业机器人工作站的基本布局方法
2、学会加载工业机器人及周边的模型
3、学会创建工件坐标
4、学会手动操作机器人
5、学会模拟仿真机器人运动轨迹
6、学会录制视频和制作独立播放EXE文件
教学内容
任务一布局工业机器人基本工作站
任务二建立工业机器人系统与手动操作
任务三创建工业机器人工件坐标与轨迹程序
任务四仿真运行机器人及录制视频
教学建议
本项目主要是让学生对工业机器人模拟仿真有个明确的认识,教学中要明确说明每一个工业机器人型号和模型的特点作用。
在教工件坐标的创建时要注意结合实际创建来讲授。
项目三RobotStudio中的建构功能
教学要求
1.学会使用RobotStudio进行基本的建模
2.学会RobotStudio中测量工具的使用
3.学会创建机械装置并进行设置
4.学会创建工具并进行设置
教学内容
任务一建模功能的使用
任务二测量工具的使用
任务三创建机械装置
任务四创建机器人用工具
教学建议
本项目为本课程的重点,创建模型和工具在以后的教学中会很常用,教学中要把内容与实践操作结合紧密,因此在教学上要多让学生去自己设计模型和设计工具,使学生熟练创建模型和工具为后面教学打下基础。
项目四机器人离线轨迹编程
教学要求
1、学会创建工件的机器人轨迹曲线
2、学会生成工件的机器人轨迹曲线路径
3、学会机器人目标点的调整
4、学会机器人轴配置参数调整
5、了解离线轨迹编程的关键点
6、学会机器人离线轨迹编程辅助工具的使用
教学内容
任务一创建机器人离线轨迹曲线及路线
任务二机器人目标点调整及轴配置参数
任务三机器人离线轨迹编程辅助工具
教学建议
本项目主要是要把轨迹曲线路径生成方法教授清楚,让学生在理解下加以练习。
因为本项目教学涉及到机器人的运动指令,在离线轨迹讲授时有必要解释运动指令的定义和作用,便于学生去理解。
项目五Smart组建的应用
教学要求
1、了解什么是Smart组件
2、学会用Smart组件创建动态输送链
3、学会用Smart组件创建动态
教学内容
任务一用Smart组件创建动态输送链SC-InFeeder
任务二用Smart组件创建动态夹具SC-Gripper
任务三工作站逻辑设定
任务四Smart组件——子组件概览
教学建议
本项目是本课程的重点内容,讲授时注意Smart组件的输送链动态效果的创建,因为动态效果创建的步奏较复杂,示范操作时注意讲清楚每一个步骤的作用和关联性,以便学生理解。
项目六带导轨和变位机器人系统创建与应用
教学要求
1、学会创建带导轨的机器人系统
2、学会创建导轨运动轨迹并仿真运行
3、学会创建带变位机的机器人系统
4、学会创建变位机运动轨迹并仿真运行
教学内容
任务一创建带导轨的机器人系统
任务二创建带变位机的机器人系统
教学建议
本项目主要是让学生创建带变位机的机器人系统和导轨系统,导轨系统在前几个项目中都有出现过也使用过,所以在本项目可以让学生自学和练习。
在讲授带变位机机器人系统是要把变位机的作用和特点讲授清楚,在讲授运动轨迹时注意把每个视觉和指令都讲清楚,以便学生理解学习。
项目七ScreenMaker示教器用户自定义界面
教学要求
1、了解ScreenMaker的功能
2、学会设定与示教器用户自定义界面关联的RAPID程序与数据
3、学会使用ScreenMaker创建示教器用户自定义界面
4、学会使用ScreenMaker中的控件构建示教器用户自定义界面
5、学会使用ScreenMaker调试并修改示教器用户自定义界面
教学内容
任务一了解ScreenMaker及准备工作
任务二创建注塑机取件机器人用户自定义界面
任务三设置注塑机取件机器人用户信息界面
任务四设置注塑机取件机器人用户状态界面
任务五设置注塑机取件机器人用户维修界面
教学建议
本项目为本课程的重点内容,讲授时要多结合实际工业机器人在实际生产中的应用,操作示范时把每一个设置步骤仔细讲清楚,每讲完一个设置步骤就让学生练习。
项目八RobotStudio的在线功能
教学要求
1、学会使用RobotStudio与机器人进行连接的操作
2、学会使用RobotStudio在线备份与恢复的操作
3、学会使用RobotStudio在线进行RAPID程序编辑的操作
4、学会使用RobotStudio在线编辑I/O信号的操作
5、学会使用RobotStudio在线进行文件传送的操作
6、学会使用RobotStudio在线监控机器人及示教器动作状态
7、学会使用RobotStudio进行用户权限的管理
8、学会使用RobotStudio进行机器人系统的创建与安装
教学内容
任务一使用RobotStudio与机器人进行连接并获取权限的操作
任务二使用RobotStudio进行备份与恢复的操作
任务三使用RobotStudio在线编辑RAPID程序的操作
任务四使用RobotStudio在线编辑I/O信号的操作
任务五使用RobotStudio在线文件传送
任务六使用RobotStudio在线监控机器人和示教器状态
任务七使用RobotStudio在线设定示教器用户操作权限管理
任务八使用RobotStudio在线创建与安装机器人系统
教学建议
本项目为本课程的重点内容,前7个项目都是在电脑上模拟应用,本项目与前7个项目不同的是,本项目使用RobotStudio软件的在线功能与机器人进行操作。
在讲授时注意把机器人的安全操作事项讲授清楚,避免学生误操作导致机器人系统数据丢失或者其他安全事故,讲授RAPID程序指令时要把指令和格式作用讲授清楚,让学生操作机器人系统数据是务必要做好机器人系统数据相关的备份。
精选机器人理论试卷资料word
参赛号:
姓名:
单位名称:
机器人技能竞赛选拔赛
理论试卷
(考试时间60分钟)
一
二
总分
得分
评分人
一、单选题(选择一个正确的答案,将相应的字母填入题内的括号中。
每题1分,满分60分。
)
1.机器人是以控制技术和信息技术为指导,综合了()等学科的成果而诞生的。
A、机械学B、微电子技术C、计算机D、自动控制技术
2.简易机器人一般由()部分组成?
A、控制系统、驱动系统B、执行(运动)装置、检测系统
C、控制部分、机械部分D、头、躯体
3.机器人手部的定位能力通常用精度、重复精度和分辨率来定义,其中的精度指的是()
A、相同运动位置命令下机器人连续若干次运动轨迹的误差
B、机器人手部实际到达位置与所需到达的理想位置之间的差距
C、机器人每根轴能实现的最小移动距离或最小移动角度
D、机器人位置量相对于参照系的相对度量
4.机器人中的传感器作用日益重要,除了采用传统的位置、速度、加速度、等传感器外,装配、机器人还应用了()等传感器。
A、视觉、力觉B、视觉、听觉C、视觉、触觉D、触觉、力觉
5.机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、()、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术
A、信息和PLC技术B、传感器和PLC技术
C、信息和传感器技术D、伺服和PLC技术
6、当二极管外加电压时,反向电流很小,且不随()变化。
A、正向电流B、正向电压C、电压D、反向电压
7、直流双臂电桥可以精确测量()的电阻。
A、1Ω以下B、10Ω以上C、100Ω以下D、100Ω以上
8、绕线式异步电动机转子串频敏变阻器启动时,随着转速的升高,()自动减少。
A、频敏变阻器的等效电压B、频敏变阻器的等效电流C、频敏变阻器的等效功率D、频敏变阻器的等效阻抗
9、中间继电器的选用依据是控制电路的()、电流类型、所需触点的数量和容量等。
A、短路电流B、电压等级C、阻抗大小D、绝缘等级
10、在PLC串联交流电路中,将电源的频率增大,则电路的()
A、感性增强B、感性减弱C、阻性增强D、阻性减弱
11、对称三相负载Y连接于三相四线制电源上,流过负载的电流为3A,中性线上电流为()
A、9AB、3AC、1AD、0
12、在电气图中,主电路画在辅助电路的()
A、左边B、右边C、上面D、下面
13、带传动是由带和()组成。
A、带轮B、链条C、齿轮D、齿条
14、千分尺读数时()
A、不能取下B、必须取下C、最好不取下D、先取下,再锁紧,然后读数
15、总装配是将零件和部件结合成()的过程。
A、装配单元B、组件C、分组件D、一台完整产品
16、可以单独装配的部件称为()
A、零件B、标准件C、基准件D、装配单元
17、变频器的干扰有:
电源干扰、地线干扰、串扰、公共阻抗干扰等。
尽量缩短电源线和地线是竭力避免()
A、电源干扰B、地线干扰C、串扰D、公共阻抗干扰
18、FX系列PLC,PLC外部仪表进行通讯采用的指令时:
()
A、ALTB、PIDC、RSD、TO
19、FX系列PCL,写入特殊扩展模块数据采用的指令是:
()
A、FROMB、TOC、RSD、PID
20、PLC程序中手动程序和自动程序需要()
A、自锁B、互锁C、保持D、联动
21、触摸屏通过()方式与PCL交流信息
A、通讯B、I/O信号控制C、继电器连接D、电气连接
22、触摸屏实现数值输入时,要对应PLC内部的()。
A、输入点XB、输入点YC、数据存储器DD、中间继电器M
23、触摸屏实现按钮输入时,要应对PLC内部的()。
A、输入点XB、内部辅助继电器MC、数据存储器DD、输出点Y
24、触摸屏要实现换画面切换,必须设定()
A、当前画面编号B、目标画面编号C、0画面编号D、视情况而定
25、触摸屏不能替代传统操作面板的()功能
A、手动输入的常开按钮B、数值指拔开关C、急停开关D、LED信号灯
26、触摸屏的尺寸是5.7寸,指的是()
A、长度B、宽度C、对角线D、厚度
27、一般而言,PLC的I/O点数要冗余()。
A、5%B、10%C、15%D、20%
28、PLC外部接点坏了以后,换到另一个好的点上后,用软件中的()菜单进行操作可实现程序快速修改
A、编辑B、替换C、监控D、写出
29、PLC的一输出继电器控制的接触器不动作,检查发现对应的继电器指示灯亮。
下列对故障的分析不正确的是()
A、接触器故障B、端子接触不良C、输出继电器故障D、软件故障
30、PLC的一输入行程开关动作后,输入继电器无响应,相应的输入指示灯也不亮,PLC面板“ERROR”指示灯不亮。
下列对故障的分析不正确的是()
A、行程开关故障B、CPU模块故障C、输入模块故障D、传感器供电电源故障
31、高频震荡电感型接近开关主要由感应头、()、开关器、输出电路等组成。
A、光电三极管B、发光二极管C、振荡器D、继电器
32、光电开关可以()、无损伤地迅速检测各种固体、液体、柔软体等物质状态。
A、高亮度B、小电流C、非接触D、电磁感应
33、FX2n系列可编程控制器常开触点的串联用()指令。
A、ANDB、ANIC、ANBD、ORB
34、当检测体为()时,应选用高频振荡型接近开关。
A、透明材料B、不透明材料C、金属材料D、非金属材料
35、三相异步电动机的位置控制电路中,除了用行程开关外,还可用()
A、断路器B、速度继电器C、热继电器D、光电传感器
36、选用接近开关时应注意对工作电压、负载电流、()检测距离等各项指标的要求。
A、工作功率B、响应频率C、工作电流D、工作速度
37、一只100A的双向晶闸管可以用两只()的普通晶闸管反并联来代替。
A、100AB、90AC、50AD、45A
38、FX2n系列可编程序控制器输入隔离采用的形式是()
A、变压器B、电容器C、光电耦合器D、发光二极管
39、光电开关的接受器根据所接收到的光线强弱对目标物体实现探测,产生()
A、开关信号B、压力信号C、警示信号D、频率信号
40、直流电动机结构复杂、价格贵、制造麻烦、维护困难,但是()、调速范围大
A、启动性能差B、启动性能好C、启动电流小D、启动转矩小
41、变频器是通过改变交流电动机定子电压、频率等参数来调节()的装置
A、电动机转速B、电动机转矩C、电动机功率D、电动机性能
42、光电开关将输入电流在发射器上转换为()
A、无线电输出B、脉冲信号输出C、电压信号输出D、光信号射出
43、电压型逆变器采用电容滤波,电压较稳定,()调速动态响应较慢,适用于多电动机传动及不可逆系统。
A、输出电流为矩形波或阶梯波B、输出电压为矩形波或阶梯波
C、输出电压为尖脉冲D、输出电流为尖脉冲
44、PLC主机的基本I/O口不可以直接连接()
A、光电传感器B、行程开关C、温度传感器D、按钮开关
45、PLC采用了一系列可靠性设计,如()、掉电保护、故障诊断和性信息保护及恢复等。
A、简单设计B、简化设计C、冗余设计D、功能设计
46、交一直一交变频器主电路中的滤波电抗器的功能是()
A、将充电电流限制在允许范围内B、当负载变化时使直流电压保持平稳
C、滤平全波整流后的电压纹波D、当负载变化时使直流电流保持平稳
47、普通晶闸管属于()器件。
A、不控B、半控C、全控D、自控
48、当检测远距离的物体时,应优先选用()光电开关。
A、光纤式B、槽式C、对射式D、漫反射式
49、用于指示电动机正处在旋转状态的指示灯颜色应选用()
A、紫色B、蓝色C、红色D、绿色
50、变频器输出侧技术数据中()是用户选择变频器容量时的主要依据。
A、额定输出电流B、额定输出电压C、输出频率范围D、配用电动机容量
51、某台电动机的额定功率是1.5KW,实测其输入功率是2.0KW,则电动机的效率为()。
A、3B、1.4C、0.75D、0.5
52、FX系列PLC使用RS指令编程时,通信格式特殊数据寄存器是()
A、D8100B、D8200C、D8120D、D8020
53、RS-485接口具有抑制()干扰的功能,适合长距离传输
A、差模B、加模C、共模D、减模
54、要求传动比稳定较高的场合,采用()传动方式。
A、齿轮B、皮带C、链D、摩擦
55、一个F940GOT图示操作终端与多个FR-A540系列变频器进行通信操作时,可在RDA和RDB之间附加一个()Ω的终端电阻,改善通信效果
A、50B、60C、100D、200
56、使用示波器时,要使圆光点居于屏幕正中,应调节()
A、“Y轴衰减”与“X轴位移”B、“Y轴位移”与“X轴衰减”
C、“Y轴衰减”与“X轴衰减”D、“Y轴位移”与“X轴位移”
57、使用手持电动工具时,下列注意事项哪个正确?
()
A、使用万能插座B、使用漏电保护器C、身体或衣服潮湿套D、使用刀闸开关
58、数字式万用表的电池没点后不能测量()
A、电压B、电流C、电阻D、都不能
59、一个完整的计算机硬件系统包括()
A、计算机及其外围设备B、主机、键盘及显示器C、数字路D、集成电路
60、FX系列PLC的PID自动调谐功能是用阶跃响应法自动设定()
A、采样时间、比例增益、积分时间、微分增益
B、采样时间、比例增益、积分时间、微分时间
C、动作方向、比例增益、积分时间、微分增益
D、动作方向、比例增益、积分时间、微分时间
二、判断题(将判断结果填入括弧中。
正确的填“√”,错误填“×”。
每题2分。
满分40)
()1、机器人具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖人的干预。
()2、自由度是机器人所具有的独立运动坐标的数目,包括手爪的开合自由度。
()3、机器人系统结构通常由机械手、环境、任务和控制器四个相互作用的部分组成。
()4、机器人适合于单一品种、变批量的生产。
()5、示教再现是一种可重复再现通过示教编程存储起来的作业程序的机器人。
()6、触摸屏的内置有通讯驱动程序,才能与PLC进行通讯。
()7、按正反馈原理组成的闭环控制系统能实现自动控制的功能。
()8、偏差信号是指参考输入与主反馈信号之差。
()9、传感器是实现自动检测盒自动控制的首要环节。
()10、调速系统的调速范围和静差率这两个指标相互制约。
()11、在交流电梯进行关门过程中,有人触及安全板时,电梯仍然继续关门。
()12、电流戒指负反馈参与调节作用。
()13、输出继电器Y可以由外部输入信号驱动。
()14、SPWM各脉冲的幅值是相等的。
()15、FEND指令后的程序可以被PLC执行。
()16、触摸屏一般通过串行接口与计算机、PLC或其他外围设备连接进行通讯。
()17、气动执行器的执行结构的信号关系是:
输入的气压信号与角度成比例。
()18、液压传动中最容易控制的是温度。
()19、系统程序是由PLC生产厂家编写的,固化在RAM中。
()20、PLC的用户程序是逐条执行的,执行结果依次放入输出映像寄存
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