《工业机器人系统集成》课标.docx
- 文档编号:8951461
- 上传时间:2023-02-02
- 格式:DOCX
- 页数:32
- 大小:69.70KB
《工业机器人系统集成》课标.docx
《《工业机器人系统集成》课标.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《工业机器人系统集成》课标.docx(32页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《工业机器人系统集成》课标
《工业机器人系统集成》课程标准
一、课程信息
表1课程信息
课程名称
工业机器人系统集成
开课学院
自动控制工程学院
课程代码
135007
考核性质
考试
学时(学分)
56(3学分)
课程类型
理论课
实践课
理论+实践
√
理实一体化
适用专业
工业机器人技术
表2课程标准开发团队名单
序号
姓名
工作单位
职称/职务
二、课程概述
(一)课程性质与功能定位
《工业机器人系统集成》课程是我校自动化应用技术专业群中工业机器人技术专业的一门专业核心课程,在学习了《电工基础》、《机械制图与计算机绘图》、《机器人基础》、《工业机器人现场编程》、《工业机器人虚拟仿真》等课程后,具备常用电工电子设备、仪器仪表、机械图、电路图的识图和机器人相关基础知识基础上开设的一门综合性较强的理论与实践相结合课程。
该课程对接工业机器人技术专业人才培养目标,面向工业机器人操作编程、安装调试、系统维护等工作岗位,以机器人系统集成的认知为基础,对典型的工业机器人搬运
工作站系统集成、工业机器人码垛工作站系统集成和多机器人智能制造工作站系统集成进行分析和讲解,通过项目式教学方法,介绍典型工作站集成系统的组成、机器人及关键部件的选型、电气电路设计、外围系统构建和机器人与外围系统接口技术等,将相关的原理与实践有机结合,注重学生职业能力、职业素养和团队协作等综合素质的培养。
为后续教学顶岗实习等课程学习奠定基础。
(二)课程设计理念与思路
结合工业机器人技术专业人才培养目标和课程特点,本门课程以典型工业机器人集成系统为载体,构建基于“工作站认知→机器人及关键部件的选型→电气电路设计→外围系统构建→接口技术学习→操作调试”工作过程的课程内容,设计并开发了三个典型系统集成项目;课程采用基于项目化教学模式,以任务驱动为主线,以教师为主导,以学生为主体,注重理论与实践相结合的教学方式。
具体课程设计思路为:
根据学生认知水平、学校实际情况以及企业工业机器人典型工作站岗位的需求,确定课程对接的职业岗位及能力要求,依托现有和规划的实训设备构建基于工作过程的项目内容,从而确定学习目标及工作任务,具体课程的学习项目及工作任务设置如图1所示。
图1学习项目及工作任务示意图
三、课程目标
(一)总体目标
通过本门课程的学习,使学生具备工业机器人系统集成分析、设计和实施的能力,
能够对集成过程中机器人及关键部件进行选型,能够完成电气电路设计、外围系统构建和机器人与外围系统接口通信等,能够根据不同实际需要给出不同的工业机器人系统集成解决方案,能够分析、解决系统集成中遇到的一般问题,将相关的原理与实践有机结合,注重学生职业能力、职业素养和团队协作等综合素质的培养,提高学生知识、技能和态度等综合素质。
(二)具体目标
1.职业知识目标
(1)能够准确描述典型工业机器人集成系统的基本结构、系统组成和各部分功能;
(2)能够正确归纳工业机器人系统集成技术要求解析和流程分析过程;
(3)能够准确描述工业机器人搬运工作站的系统组成和工作过程;
(4)能够正确设计出合理的搬运工作站集成系统技术方案;
(5)能够准确描述工业机器人码垛工作站的系统组成和工作过程;
(6)能够正确设计出合理的码垛工作站集成系统技术方案;
(7)能够准确描述多机器人智能制造工作站的系统组成和工作过程;
(8)能够正确设计出合理的多机器人智能制造集成系统技术方案。
2.职业能力目标
(1)能够识别不同类型工业机器人及其应用场合;
(2)能够进行典型工业机器人集成系统的规划;
(3)能够进行工业机器人搬运工作站集成系统关键部件选型和电气电路设计;
(4)能够独立设计工业机器人搬运工作站集成系统整机程序并完成调试;
(5)能够进行工业机器人码垛工作站集成系统关键部件选型和电气电路设计;
(6)能够独立设计工业机器人码垛工作站集成系统整机程序并完成调试;
(7)能够进行多机器人智能制造工作站集成系统关键部件选型和电气电路设计;
(8)能够独立设计多机器人智能制造工作站集成系统整机程序并完成调试。
3.职业素质目标
(1)具有良好的职业道德、行为操守及团队合作精神;
(2)具有良好的语言表达与社会沟通能力;
(3)具有科学的创新精神、决策能力和执行能力;
(4)具有从事专业工作安全生产、环保等意识;
(5)具有节约资源、降低生产成本的社会责任感。
四、课程内容标准安排
(一)学习项目及工作任务
学习项目及工作任务一览表(如表3所示)。
表3学习项目及工作任务一览表
学习项目
工作任务
理论学时
实践学时
项目1工业机器人系统集成的认知
任务1初识工业机器人系统集成
2学时
2学时
任务2机器人传感系统认知及应用
2学时
2学时
任务3典型机器人系统集成的分析和设计
2学时
2学时
项目2工业机器人搬运工作站系统集成
任务1认识搬运工作站集成系统
2学时
2学时
任务2关键部件的选型及电气电路设计
2学时
2学时
任务3搬运集成系统整机程序设计与调试
2学时
4学时
项目3工业机器人码垛工作站系统集成
任务1认识码垛工作站集成系统
2学时
2学时
任务2关键部件的选型及电气电路设计
2学时
2学时
任务3码垛集成系统整机程序设计与调试
2学时
4学时
项目4多机器人智能制造工作站系统集成
任务1认识多机器人智能制造集成系统
2学时
2学时
任务2关键部件的选型及电气电路设计
2学时
4学时
任务3智能制造集成系统整机程序设计与调试
2学时
4学时
总计56学时
24学时
32学时
(二)工作任务及标准表(如表4所示)
表4工作任务及标准表
序号
学习项目
工作任务
知识目标
能力目标
素质目标
教学情境设计
任务1初识工
1.能够准确说出工业机器
1.能够正确识别典型工业机器
1.具有良好的职业道德、行为操守及
理论课堂:
教师首先通过
业机器人系统
人的定义、分类、组成、
人系统结构组成及各部分功
团队合作精神;
PPT、视频等多媒体资料讲解
集成
技术参数、适用场合和使
能;
2.具有良好的语言表达与社会沟通能
工业机器人的基础知识及典
用场景;
2.能够识别工业机器人各类型
力;
型系统集成的应用案例,随
任务2机器人
2.能够正确描述工业机器
传感器及相应传感器应用;
3.具有科学的创新精神、决策能力和
后对相应案例进行分析,并
工业机器人
传感系统认知及应用
人的内、外部传感器,熟悉相应传感器应用场合;
3.能够独立完成机器人系统集成的规划和技术要求的解析;
执行能力;
4.具有从事专业工作安全生产、环保
引导学生进行设计。
实践课堂:
依实际情况将学
1
系统集成的
3.能够准确说出系统集成
4.能够独立完成机器人工作流
等意识;
生分成多组,通过仿真软件
认知
任务3典型机
的概念及技术方案的规划
程工序图的绘制。
5.具有节约资源、降低生产成本的社
和实训平台熟悉工业机器人
器人系统集成
过程;
会责任感。
各部分组成及特点,能够对
的分析和设计
4.能够正确归纳系统集成
工业机器人进行简单操纵,
过程中技术要求解析和流
能够知道典型系统集成方案
程分析过程。
中对应的具体位置,教师协
同指导。
序号
学习项目
工作任务
知识目标
能力目标
素质目标
教学情境设计
任务1认识搬
1.能够准确说出搬运机器
1.能够识别搬运机器人工作站系统的基本构成;
2.能够正确使用示教器进行关节、线性和重定位操作;
3.能够正确使用示教器进行工具坐标系的建立和有效载荷
Loaddata的设定;
4.能够进行搬运机器人程序的编制;
5.能够进行搬运机器人工作站相关单元的PLC程序的编制;
6.会对搬运机器人工作站集成系统进行调试并能够解决出现的问题。
1.具有良好的职业道德、行为操守及
理论课堂:
教师首先通过
运工作站集成
人的分类及特点、系统组
团队合作精神;
PPT、视频等多媒体资料对工
系统
成及功能;
2.具有良好的语言表达与社会沟通能
业机器人搬运工作站集成系
2.能够正确总结常见搬运
力;
统规划过程进行讲授,其次
机器人周边设备的种类;
3.具有科学的创新精神、决策能力和
对关键部件的选型和电气电
任务2关键部
3.能够准确说出机器人示
执行能力;
路设计进行讲授,然后讲授
件的选型及电
教器按键功能及使用方
4.具有从事专业工作安全生产、环保
相关单元PLC程序和机器人
工业机器人
气电路设计
法;
等意识;
程序的设计,最后进行整机
2
搬运工作站
系统集成
4.能够准确归纳机器人
I/O的配置、通信的设置、
5.具有节约资源、降低生产成本的社
会责任感。
程序的调试。
实践课堂:
依实际情况将学
任务3搬运集
工具坐标系的建立和有效
生分成多组,通过工业机器
成系统整机程
序设计与调试
载荷Loaddata的设定;
5.能够正确描述搬运机器
人搬运工作站集成系统技术
方案对关键部件进行选型、
人作业示教基本流程;
电气电路设计,完成相关单
6.能够正确设计搬运机器
元PLC程序和机器人程序的
人工作站集成系统的控制
设计以及调试,教师协同指
程序和示教器程序。
导。
序号
学习项目
工作任务
知识目标
能力目标
素质目标
教学情境设计
任务1认识码
1.能够准确说出码垛机器
1.能够识别码垛机器人工作站
1.具有良好的职业道德、行为操守及
理论课堂:
教师首先通过
垛工作站集成
人的分类及特点、系统组
系统的基本构成;
团队合作精神;
PPT、视频等多媒体资料对工
系统
成及功能;
2.能够正确使用示教器建立工
2.具有良好的语言表达与社会沟通能
业机器人码垛工作站集成系
2.能够正确总结常见码垛
件坐标系;
力;
统规划过程进行讲授,其次
机器人周边设备的种类;
3.能够进行码垛机器人程序的
3.具有科学的创新精神、决策能力和
对关键部件的选型和电气电
任务2关键部
3.能够准确总结工件坐标
编制;
执行能力;
路设计进行讲授,然后讲授
3
工业机器人码垛工作站
件的选型及电气电路设计
系的建立过程;
4.能够正确描述码垛机器人作业示教基本流程;
4.能够进行码垛机器人工作站相关单元的PLC程序的编制;
5.会对码垛机器人工作站系统
4.具有从事专业工作安全生产、环保等意识;
5.具有节约资源、降低生产成本的社
相关单元PLC程序和机器人
程序的设计,最后进行整机程序的调试。
系统集成
5.能够正确设计码垛机器
进行调试并能够解决出现的问
会责任感。
实践课堂:
依实际情况将学
任务3码垛集
人工作站集成系统的控制
题。
生分成多组,通过工业机器
成系统整机程
程序和示教器程序。
人码垛工作站集成系统技术
序设计与调试
方案对关键部件进行选型、
电气电路设计,完成相关单
元PLC程序和机器人程序的
设计以及调试,教师协同指
导。
序号
学习项目
工作任务
知识目标
能力目标
素质目标
教学情境设计
4
多机器人智能制造工作站系统集成
任务1认识多机器人智能制造集成系统
1.能够准确说出多机器人智能制造工作站集成系统组成及相应功能;
2.能够正确描述多机器人智能制造工作站集成系统作业示教基本流程;
3.能够正确设计多机器人智能制造工作站集成系统的控制程序和示教器程序。
1.能够识别装多机器人智能制造工作站集成系统的基本构成;
2.能够进行多机器人智能制造工作站集成系统多个不同型号工业机器人程序的编制;
3.能够进行多机器人智能制造工作站集成系统相关单元的
PLC程序的编制;
4.会对多机器人智能制造工作站集成系统进行调试并能够解决出现的问题。
1.具有良好的职业道德、行为操守及团队合作精神;
2.具有良好的语言表达与社会沟通能力;
3.具有科学的创新精神、决策能力和执行能力;
4.具有从事专业工作安全生产、环保等意识;
5.具有节约资源、降低生产成本的社会责任感。
理论课堂:
教师首先通过
PPT、视频等多媒体资料对多机器人智能制造集成系统规划过程进行讲授,其次对关键部件的选型和电气电路设计进行讲授,然后讲授相关单元PLC程序和机器人程序的设计,最后进行整机程序的调试。
实践课堂:
依实际情况将学生分成多组,通过多机器人智能制造集成系统技术方案对关键部件进行选型、电气电路设计,完成相关单元PLC程序和机器人程序的设计以
及调试,教师协同指导。
任务2关键部件的选型及电气电路设计
任务3智能制造集成系统整机程序设计与调试
(三)课程教学安排(如表5所示)
表5课程教学安排
序号
学习项目
工作任务
教学内容
重、难点
参考学时
1
工业机器人系统集成的认知
任务1初识工业机器人系统集成
1.工业机器人的定义、分类、组成、技术参数、适用场合和使用场景;
2.认识工业机器人系统集成及其发展;
3.工业机器人系统集成技术方案。
重点:
工业机器人分类和组成;
难点:
工业机器人系统集成技术方案。
4
任务2机器人传感系统认知及应用
1.常用工业机器人传感器的种类及选型;
2.工业机器人典型的内、外部传感器
及应用场合。
重点:
工业机器人内部传感器;
难点:
工业机器人传
感器的应用。
4
任务3典型机器人系统集成的分析和设计
1.工业机器人系统集成需求的分析和相关方案设备的确定;
2.工业机器人系统集成工作流程工序图;
3.工业机器人系统集成相应方案的
设计。
重点:
系统集成需求解析;
难点:
系统集成方案设计。
4
2
工业机器人搬运工作站系统集成
任务1认识搬运工作站集成系统
1.搬运机器人的分类及特点;
2.搬运机器人常见周边设备;
3.搬运机器人集成系统的组成及功能。
重点:
搬运机器人分类和周边设备;
难点:
搬运机器人集
成系统的组成。
4
任务2关键部件的选型及电气电路设计
1.机器人、搬运单元、检测单元等的选型;
2.相关单元电气电路的设计。
重点:
工作站集成系统相关单元的选型;难点:
工作站集成系统相关单元电气电
路的设计。
4
任务3搬运集
1.机器人示教器按键功能及使用方
重点:
搬运机器人及
序号
学习项目
工作任务
教学内容
重、难点
参考学时
成系统整机程
法;
相关单元PLC程序
序设计与调试
2.机器人I/O的配置、通信的设置、
的编制;
工具坐标系的建立和有效载荷
难点:
搬运机器人工
Loaddata的设定;
3.搬运机器人作业示教基本流程及
作站系统联机运行
与调试。
6
程序的编制;
4.搬运机器人工作站相关单元的
PLC程序的编制;
5.搬运机器人工作站系统联机运行
与调试。
任务1认识码
1.码垛机器人的分类及特点;
重点:
码垛机器人分
垛工作站集成
2.码垛机器人常见周边设备;
类和周边设备;
4
系统
3.码垛机器人集成系统的组成及功
难点:
码垛机器人集
能。
成系统的组成。
任务2关键部
1.机器人、码垛单元、检测单元等的
重点:
工作站集成系
件的选型及电
选型;
统相关单元的选型;
气电路设计
2.相关单元电气电路的设计。
难点:
工作站集成系
4
工业机器人
统相关单元电气电
3
码垛工作站
路的设计。
系统集成
任务3码垛集
1.搬运机器人作业示教基本流程;
重点:
码垛机器人及
成系统整机程
2.工件坐标系的建立及码垛程序的
相关单元PLC程序
序设计与调试
编制;
的编制;
3.码垛机器人工作站相关单元的
难点:
码垛机器人工
6
PLC程序的编制;
作站系统联机运行
4.码垛机器人工作站系统联机运行
与调试。
与调试。
任务1认识多
1.智能制造集成系统应用的机器人
重点:
.智能制造集成
4
序号
学习项目
工作任务
教学内容
重、难点
参考学时
机器人智能制
及特点;
系统应用的机器人
造集成系统
2.智能制造集成系统周边设备;
和周边设备;
3.智能制造集成系统的组成及功能。
难点:
.智能制造集成
系统的组成。
任务2关键部
1.机器人、码垛单元、检测单元等的
重点:
工作站集成系
4
多机器人智
件的选型及电
选型;
统相关单元的选型;
能制造工作
气电路设计
2.相关单元电气电路的设计。
难点:
工作站集成系
6
站系统集成
统相关单元电气电
路的设计。
任务3智能制
1.智能制造集成系统应用的机器人
重点:
智能制造集成
造集成系统整
作业示教基本流程及程序的编制;
系统应用的机器人
机程序设计与
2.智能制造集成系统相关单元的
及相关单元PLC程
调试
PLC程序的编制;
序的编制;
6
3.智能制造集成系统联机运行与调
难点:
智能制造集成
试。
系统联机运行与调
试。
五、课程考核方案
1.课程考核分为终结性评价和过程性评价。
2.终结性评价包括标准化试题的闭卷考试及工作任务的考核。
设置一个完整的系统集成项目或部分典型的工作任务,该项目或任务以本课程能力目标所对应的操作技能为支撑,以此考核学生掌握的情况,如表6所示。
表6课程评价总表
学生姓名
项目
评价内容
得分
分项权重
比例
总评
终结性评价
知识考核
60%
60%
100%
技能考核
40%
过程性评价
项目1
20%
40%
项目2
25%
项目3
25%
项目4
30%
3.过程性评价针对各学习环节进行考核。
对每个项目进行分段考核,通过上一个项目的考核后进行下一个项目的学习;对学生在完成任务过程中所表现的能力、素质分为为综合评价、教师评价和学生评价等,如表7所示(表7-1~表7-4)。
表7-1项目1对应评价标准
项目1
考核得分
分值
得分
任务完成情况
35分
能够正确识别工业机器人的基本组成
5
能够识别典型集成系统结构组成及各部分功能
5
能够辨识工业机器人的内、外部传感器及应用
10
能够独立完成机器人系统集成的规划和技术要求解析
5
能够独立完成机器人工作流程工序图的绘制
10
教师评价
25分
目标明确、学习主动、制定工作计划
5
学习过程呈上升趋势,不断进步
5
根据资料进行合理分析、设计、遇到问题及时解决
5
按照计划独立或合作完成任务,具体实施表现
10
自评与互评
20分
独立处理和实施任务
10
合理使用不同的方法、媒体手段
5
表述流畅、使用专业术语
5
考勤与素养
20分
遵守上课纪律、尊重教师同学、爱惜实训设备和工具
10
工具摆放、实训设备、实训台保持整洁、实训(实践)过程
的处理符合职业岗位的要求
10
合计
100
表7-2项目2对应评价标准
项目2
考核得分
分值
得分
能够识别搬运机器人工作站系统的基本构成
5
能够正确使用示教器进行关节、线性和重定位操作
5
能够正确进行工具坐标系的建立和有效载荷Loaddata的设定
5
项目2
考核得分
分值
得分
任务完成情况
35分
能够进行搬运机器人程序的编制
5
能够正确进行搬运机器人工作站电气电路的设计
5
能够进行搬运机器人工作站相关单元PLC程序的编制
5
会对搬运机器人工作站集成系统进行调试并解决出现的问题
5
教师评价
25分
目标明确、学习主动、制定工作计划
5
学习过程呈上升趋势,不断进步
5
根据资料进行合理分析、设计、遇到问题及时解决
5
按照计划独立或合作完成任务,具体实施表现
10
自评与互评
20分
独立处理和实施任务
5
合理使用不同的方法、媒体手段
5
表述流畅、使用专业术语
5
按计划完成搬运工作站集成系统整机程序的编制并运行
5
考勤与素养
20分
遵守上课纪律、尊重教师同学、爱惜实训设备和工具
10
工具摆放、实训设备、实训台保持整洁、实训(实践)过程
的处理符合职业岗位的要求
10
合计
100
表7-3项目3对应评价标准
项目3
考核得分
分值
得分
任务完成情况
35分
能够识别码垛机器人工作站系统的基本构成
5
能够正确使用示教器建立工件坐标系
5
能够进行码垛机器人程序的编
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工业机器人系统集成 工业 机器人 系统集成 课标