机器人技术(一)课程教学大纲.docx

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1、机器人技术教学大纲课程性质专业任选课课程编号xx882021课程名称机器人技术适用专业电子信息工程、软件工程先修课程单片机原理、自动控制原理、C语言、传感器技术及应用总学时32 其中理论16学时，实验16学时学分数2一课程简介机器人学是一门高度交叉的前沿学科，机器人技术是集力学、机械学、生物学、人 类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多 学科知识之大成，是一项综合性很强的新技术。通过该课程的学习，使得学生基本熟悉 这门技术以及其开展状况，为今后从事光机电一体化与系统设计、制造的研究工作打下 基础。二、课程教学目标通过本课程数字信号处理的学习，学生应实现如下

2、目标：知识目标：掌握机器人机构设计、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。能力目标：培养学生综合运用所学基础理论和专业知识进行创新设计的能力。三、课程教学基本要求课前要求：本课程主要的先修课有线性代数、自动控制原理、C语言、运动控制基础、 可编程控制器原理。本课程要求能够综合运用所学知识，来解决在机器人方面的有 关问题。课中要求：1) . 了解机器人和机器人学的基本知识。2) .理解机器人运动学的矩阵表示和位置的运动学方程。3) .理解微分运动和雅克比矩阵的计算。4) 了解常用的驱动器和驱动系统。5) 了解常用的传感器。6） .理解视觉系统的基础知识和常用图像处理技术；课后要求：1）、掌握

3、工业机器人运动系统设计方法，具有进行总体设计的能力；2）、掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法；3）、掌握工业机器人常用的控制理论与方法，具有进行工业机器人控制系统设计的 能力；四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配序号教学模块知识点学时1机器人技术基础了解：工业机器人的开展及现状，结构原理及 应用情况，中国研制机器人的情况，机器人技 术的开展方向，机器人技术在诸多领域的应用， 如军事、医疗、地质勘测等。2学时2机器人的结 构设计了解：相关的参数含义及设置，机器人设计的 基本原理，基本方法。掌握：机器人的基本结构组成。2学时3机器人控制 学了解：机器人控制学的相关概念及基本知识。

4、掌握：如何控制机器人进行工作。2学时4工业机器人 的环境感觉 技术了解：机器人传感器的基础知识及常用传感器类型。掌握：机器人多传感器融合技术。4学时了解：感知分类及技术内容，光轴传感器，触 觉技术、听觉技术、视觉技术。掌握：机器人配置感觉技术，适应环境的变化。4学时5机器人实例 与开展了解：工业机器人系统实例，机器人在我国的开展。掌握：机器人具体应用的实例。2学时序 号实验工程名称内容摘要实验 学时实验 类型开出 要求1工业机器人的安 装与调试根据安装说明书对机器人套件进行安 装调试2学时证 验性必做2屏幕的动态显示 实现通过编程，在机器人平台上实现屏幕的 动态和静态显示。2学时证 验性必做3

5、驱动电机控制通过编程，在机器人平台上实现对驱动 电机的有效控制。2学时验证 性必做4模拟接口开发通过编程，对机器人平台上的模拟接口 功能进行开发。2学时验证 性必做5DO端口开发与使 用通过编程，对机器人平台上的DO端口 功能进行开发。2学时验证 性必做6障碍探测功能开 发与实现通过编程，使机器人具有障碍探测功 能。2学时合 综性必做7机器人运动控制通过编程，在机器人完成一些复杂的作 业时，除了对机器人的运动起点和末端 点有位置要求外，还要求机器人在运动 过程中对中间点的轨迹进行严格控制。2学时综合 性选做8机器人的搬运装 配实验通过编程，机器人搬运、装配。2学时综合 性选做9巡线机器人设计制

6、作动手制作一款机器人，能够按照指 定轨迹进行运动，完成机器人设计 制作及程序控制。2学时合 综性选做10避障机器人设计制作动手制作一款机器人，能够识别并 躲避局部障碍及危险，完成机器人 设计制作及程序控制2学时综合 性选做五、教学方法与策略本门课采用课堂教学与实验相结合，并辅之以课堂讨论。用于基本概念、理论分析 及应用的课堂讲授约占总学时的50%。实验操作约占总学时的50%。本课程安排8次实 验课，以便学生掌握基本实验技能。六、学生学习成效考核方式七、选用教材考核环节构成（均为100分制）评分依据占总成绩 的比重考勤学习态度，能按时到课。10%实验按时出勤，按完整要求实现实验内容，实验报告。40%期末考试闭卷考试。50%1刘极峰编著.机器人技术基础.北京：高等教育出版社，2013.八、参考资料1郭洪红主编.工业机器人技术.西安：西安电子科技大学出版社.2006.2孟庆鑫，王晓东.机器人技术基础.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2006.3谢存禧、张铁.机器人技术及其应用.北京：机械工业出版社，2005.4张玫编.机器人技术.北京：机械工业出版社，2012.5邱庆编.工业机器人拆装与调试.武汉：华中科技大学出版社，2016.