工业机器人课程设计规范

《工业机器人技术课程设计》要求

一、课程设计目的

１、综合运用所学工业机器人相关专业知识解决在自动化生产中相关问题的实际能力。

２、掌握资料查询、文献检索的方法及获取新知识的方法。

３、计算机绘制工程图能力。

４、书面表达能力。

５、相互协调配合的能力。

二、工业机器人技术课程设计要求完成的工作内容

2.1课程设计（论文）用纸、页眉、页边距、字间距及行间距

论文用纸一律为A4，单面打印。

页眉：页眉、页码从正文开始到最后，在每一页的最上方，用5号宋体，居中排列，页眉之下划一条0.75磅线，页眉用论文的名称。

页边距、字间距和行间距：页边距（上下）：2.54cm；（左右）：3.17 cm；字间距：标准；小四号字，行间距：1.5倍行距；

论文一律使用简化汉字，全部打印清楚。

2.2论文顺序

论文顺序依次为封面、中文摘要、目录、主要符号表、正文、参考文献、附录、致谢。主要符号表和附录可按需列入。

2.2.1课程设计的封面、中文摘要、目录、主要符号及附录的规范

(1)封面

论文封面内容：附件一

*注：论文封面学院统一。论文题目字数一般应在25字以内。

(2)中文摘要

中文摘要约200-400字左右。论文摘要一般包括：论文的目的和重要性；完成了哪些工作；获得的主要结论。论文应突出理论与实践的结合点，用句应精炼概括，并有本论文的关键词3-5个，关键词应从《汉语主题词表》中摘选，当《汉语主题词表》的词不足以反映主题，可由作者设计关键词。中文摘要及关键词分置两页。

(3)目录

①目录中章、节号均使用阿拉伯数字，如第1章则为1，其余分层次为1.1及1.1.1等几个层次，其中“.”用半角；

②目录中应有页号，页号从正文开始直到全文结束；

③目录页号另编；

④页号在页下方中间排列。

(4)主要符号表

①全文中常用的符号及意义在主要符号表中列出；

②符号排列顺序按英文及其它相关文字顺序排出；

③主要符号表页号另编。

2.3课程设计（论文）正文的规范

正文是一个逻辑严密、论述准确、结构合理、内容充实的整体，一般应包括研究背景、主体研究内容及过程、结论等部分。作者可视具体研究内容分为若干章。全文应与参考文献紧密结合，重点论述作者本人的独立研究工作和创造性见解。参考或引用他人的学术成果或学术观点，必须给出参考文献。

2.3.1论文的主体研究内容

论文的主体研究内容及规范由设计特点确定。

2.3.2结论

结论要求简明扼要地概括全部论文所得的若干重要结果，着重介绍本人的独立研究成果。用词要准确、精练、实事求是。

2.3.3插图、表格、公式

a.插图

所有插图按分章编号，如第1章的第1张插图为“图1－1”，所有插图均需有图注(图的说明)，图号及图注应在图的下方居中标出；

一幅图如有若干幅分图，均应编分图号，用(a),(b),(c)......按顺序编排；插图须紧跟文述，在正文中，一般应先见图号及图的内容后再见图，一般情况下不能提前见图，特殊情况需延后的插图不应跨节；

图中用字最小为小五号字；

b. 表格

(1)表格应按章编号，如表2-1，并需有表题；

(2)表号表题置表格上方并与表左对齐排列；

(3)表格的设计应紧跟文述，基为大表或作为工具使用的表格，可作为附表在附录中给出；

c.公式

(1)公式均需有公式号；

(2)公式号按章编排，如式(2－3)；

2.3.4参考文献

参考文献一般应是作者亲自考察过的对课程设计有参考价值的文献，除特殊情况外，一般不应间接使用参考文献：

参考文献应具有权威性，要注意引用最新的文献；

引用他人的学术观点或学术成果，必须列在参考文献中；

参考文献在整个论文中按出现次序依次列出，并在引用处右上角标注，标注符号为【X】；

参考文献的数量

课程设计参考文献一般不低于10篇，以近期文献为主；

参考文献的书写顺序按照论文中出现的先后排列。

(a)期刊的著录格式：序号作者. 题名. 刊名(外文刊名可缩写，缩写后的首字母应大写), 出版年,卷号（期号）: 页码(起始页)

(b)专著的著录格式：序号作者. 书名. 版次(第一版不标注). 出版地: 出版者, 出版年. 页码

(c)论文集的著录格式：序号作者. 题名. 见(In): 论文集主编, 编(eds). 论文集名. 出版地: 出版社,出版年. 页码

(d)课程设计的著录格式：序号作者. 题名: [课程设计]. 学位授予单位所在地: 学位授予单位, 学位授予年

(e)专利的著录格式：序号专利申请者. 专利题名. 专利国别, 专利文献种类, 专利号. 出版日期

(f)技术标准的著录格式：序号技术标准发布单位. 技术标准代号. 技术标准名称. 出版地: 出版者, 出版年

其它文献如课程设计等参照以上顺序列出。

2.4课程设计的附录

附录的内容包括

(1)正文中过长的公式推导与证明过程可以附录中依次给出；

(2)与本文紧密相关的非作者自己的分析，证明及工具用表格等；

(3)在正文中无法列出的实验数据；

2.5致谢

致谢中主要感谢导师和对论文工作直接有贡献及帮助的人士和单位。谢辞谦虚诚恳，实事求是。

以上文件装入档案袋中，在档案袋正面注明班级、学号、姓名，将此档案袋上交带课程设计的教师。

设计内容包括以下部分：

格式：

纸张A4、要求整齐，不少于3000字。

1、封面

2、目录（标题及页次）

3、设计任务（即：设计依据和条件）；

4、方案分析及选择；

5、主要方案设计及实施方法；

6、参考文献（编号，作者、书名，出版单位，出版年月）。

三、《工业机器人技术课程设计》分组安排

每5人左右为一组，按学号进行排列，根据工作量安排具体内容，同一小组之间以及每组间内容不得相同。

附：课程设计（论文）格式示例（见下页）

课程论文

2017 ～2018学年第一学期

课程名称工业机器人技术

论文名称

学院

班级

学号姓名

评定成绩任课教师

年月日

南京工业大学浦江学院教务处编

摘要内容：（小四、宋体1.5倍行距）【关键词】(3-5个、小四、黑体)

第1章（小4号、黑体，行距1.5倍）

1.1(小4号、宋体) (1)

1.1.1(小4号、宋体)……………………………………………………

1.1.2………………………………………………………………………

1.2 ……………………………………………………………………………

1.3 ……………………………………………………………………………

第2章*************

2.1 ……………………………………………………………………………

2.2 …………………………………………………………………………

2.3 …………………………………………………………………………

第3章*************

3.1 ……………………………………………………………………………

3.2 …………………………………………………………………………

3.3 …………………………………………………………………………

第4章*************

4.1 ……………………………………………………………………………

4.2 ……………………………………………………………………………

4.3 ……………………………………………………………………………

第5章*************

5.1 ………………………………………………………………………………

5.2 ……………………………………………………………………………

5.3 ………………………………………………………………………………

参考文献………………………………………………………………………………… 附录………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………

（正文）大标题（第1章）（黑体小三号，居中）一级节标题（1.1）黑体四号

二级节标题(1.1.1)黑体小四号

正文宋体小四号,正文段落和标题都是1.5倍行距

分章换页

页码从正文开始,在页下方中间排列,宋体5号

页眉从正文开始,页眉用论文题目、居中、宋体5号、下划线

附录（黑体3号、居中）

内容（小四、宋体、行距1.5倍）

附录的内容包括

(1)正文中过长的公式推导与证明过程可以附录中依次给出；

(2)与本文紧密相关的非作者自己的分析，证明及工具用表格等；

(3)在正文中无法列出的实验数据；

参考文献（黑体3号、居中）文献按照论文中出现先后秩序排列。

内容（小四、宋体、行距1.5倍）

致谢(黑体3号、居中) 内容（小四、宋体、行距1.5倍）

《工业机器人》课程教学大纲.

《工业机器人》课程教学大纲一．课程的性质与任务课程性质：本课程综合介绍了机器人技术，设计思想和发展趋势主要任务：本课程是要求学生通过学习、课堂教育，能了解机器人发展的最新技术与现状；初步掌握机器人技术的基本知识。三．课程教学内容第一章绪言简述机器人学的起源与发展，讨论机器人学的定义，分析机器人的特点、结构与分类。第二章机器人学的数学基础空间任意点的位置和姿态变换、坐标变换、齐次坐标变换、物体的变换和逆变换，以及通用旋转变换等。第三章机器人运动方程的表示与求解机械手运动姿态、方向角、运动位置和坐标的运动方程以及连杆变换矩阵的表示，欧拉变换、滚-仰-偏变换和球面变换等求解方法，机器人微分运动及其雅可比矩阵等第四章机器人动力学机器人动力学方程、动态特性和静态特性；着重分析机械手动力学方程的两种求法，即拉格朗日功能平衡法和牛顿-欧拉动态平衡法；然后总结出建立拉格朗日方程的步骤第五章机器人的控制机器人控制与规划第六章机器人学的现状、未来包括国内外机器人技术和市场的发展现状和预测、21世纪机器人技术的发展

趋势、我国新世纪机器人学的发展战略等。不同类型机器人的研究发展状况等。四．教学的基本要求采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题、解决问题的能力；理论以够用为度，且从应用的角度，尽量简化定量分析。五．建议教材与教学参考书 1、机器人学、蔡自兴、清华大学出版社、2000 2、机器人学导论，约翰J.克雷格、西北工业大学出版社、1987 六．说明 1．本课程的教学原则上须由一定工作经验的讲师及讲师以上的教师担任，以保证理论知识和实践操作技能教学的需要。 2．本课程适用于高职数控技术应用、机电一体化、机电工程及自动化、机械工程与自动化等专业。主编：张晖主审：曹京生

工业机器人设计(大四机器人课设作业)(DOC)

“工业机器人”设计大作业作品题目：货物装卸机器人专业：机械设计制造及其自动化姓名：班级：学号：姓名：班级：学号：姓名：班级：学号：指导教师：陈明

1 前言货物装卸作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。货物装卸机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件货物装卸工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的货物装卸机器人愈10 万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛货物装卸、集装箱等的自动货物装卸。部分发达国家已制定出人工货物装卸的最大限度，超过限度的必须由货物装卸机器人来完成。装卸货物装卸是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高 2 设计方案论证本课题通过对货物装卸机器人工作对象及工作场所的分析研究，深入了解其工作是如何进行，各部分零部件应该如何运行以及如何紧密配合，先确定其总体结构再对主要零部件进行设计计算确定其尺寸大小以及确定电机型号。 2.1 基本思想（1）设计要考虑要求和工作环境的限制。（2）考虑到货物装卸货物时所需要精确度不是很高，为了简化结构，境地成本，采用角铁焊接结构。（3）为了满足设计要求，须设计三个独立的电机驱动系统，各部分之间通过计算机控制、协调工作。（4）本次设计只是该题目的机械部分，而对应控制部件的考虑较少。 3 仓库货物装卸机器人的设计计算 3.1 货物装载伸缩装置的设计 3.1.1 确定传动方案我们所学的传动方式有以下几种：带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动和钢丝绳传动等，一般地说，啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动；蜗轮传动工作的发热情况较为严重，因而传动的功率不宜过大；摩擦轮传动由于必须有足够的压紧力，故而在传递同一圆周力时，其压轴力比齿轮传动的大几倍，因而不宜用于大功率传动。带传

工业机器人应用技术课程标准

工业机器人应用技术课程标准、课程基本信息先修课程：机械设计基础、电气控制与PLG机电设备故障诊断与维修后续课程：工业机器人现场编程、自动化工业生产的安装与调试课程类型：专业选修课二、课程性质工业机器人技术是一种综合性的机电一体化技术，包括传动机构、伺服系统、数据处理、人机对话以及与机器人工作性质对应的控制功能等。本门课程致力培养学生具有机器人安装、调试和维护方面等基础知识的专业选修课，课程理论和应用技术紧密结合，使学生能在较短的时间内了解生产现场最需要的工业机器人的实际应用技术。三、课程的基本理念以典型案例为载体，设计课程结构；以职业岗位能力要求为基础，改革课程内容；以职业素质培养为主线，提升学生职业能力。四、课程设计该课程以工业机器人常用的技术原理与应用知识为载体，让学生了解工业机器人基本原理和应用技能为目标，选取基本工业机器人的机械机构和运动控制、基本操作、搬运机器人及其操作应用、码垛机器人及其操作应用、焊接机器人及其操作应用、涂装机器人及其操作应用、装配机器人及其操作应用等内容，采用任务驱动的方式组织教学内容，以典型案例为载体讲述工业机器人的基础知识，培养学生了解和掌握工业机器人应

用能力。教学的过程是：案例导入T相关知识一案例讲解一知识拓展。五、课程的目标（一）总目标通过本门学习领域课程工作任务的完成，使学生了解工业机器人的分类、特点、组成、工作原理等基本理论和技术，掌握工业机器人的使用的一般方法与流程，具备工业机器人选型、操作以及工作站设计等解决实际问题的基本技能，使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识以及创新思维的能力。（二）具体目标： 1知识: 通过本课程的学习，使学生掌握工业机器人的结构，工业机器人的环境感觉技术，工业机器人控制，工业机器人系统等方面的知识。 2、能力（1）了解如何操作工业机器人，完成简单的动作。（2）掌握各种工业机器人的构造原理以及特点。（3）能分析出简单的故障所在。（4）能设计出简单的末端操作器。 3、素质（1）培养学生对机器人的兴趣，培养学生关心科技、热爱科学、勇于探索的精神（2）培养科学的学习态度与作风，利用先进技术进行开拓创新的专业思维。（3）培养良好的专业触觉。六、课程内容与学时分配（一）课程内容与学时分配表

机器人课程学习心得体会

机器人课程学习心得体会机器人是102中的1项必修课程，几近没有想过自己有朝1日会学习如何拼装，操控机器人。但是在学习了1个学年以后，我也学会了1些技能，同时也发现机器人是很成心思的1门学科。第1节课令我印象很深，老师让我们做1个陀螺。我记得我做了恨多，我和同学们相互比试看谁转的时间较长。也在这次欢乐又简单的课当中逐步学会了零件的拼接与利用。这就是初步。机器人制作的难易程度增加的很快。我们逐步学到了制作简易的小车，使应用更加熟练。随着课时的增加，我们的制作由易转难，终究到程序的编辑及设计。我们班固然不缺善于机器人的能人，他们总能以最快的速度制作出1个个灵敏小巧的机器人。而我的机器人制作1直不突出。也不是最快的，也不是最好的。也就算能完成任务。每次制作机器人时，我们都会在小组中分好工，仔细视察老师的机器人模型，再自己制作。编程时，我们会仔细参考机器人书上的教程，再编好。学习机器人是1件很费脑力的事情，做每一个机器人之前要勾画出大概的结构，在毛病时还要做调剂。程序也需经过量次的调试，终究才能到达最完善的状态。有时在做机器人不到位，输入程序后也不能很好地完成任务，所以就要1次又1次重试。有时编程序编错了，就要仔细对比书上的，或问问老师，1遍又1遍的修改完善。虽然进程很辛苦，但看到自己小组做出唯一无2的机器人时，就会有很大成绩感。

机器人课带给我们的不但是搭建机器人时的快乐，还有取得知识的那份快乐！上个学期，学校展开了机器人必修课，我们在课堂上动手实践，了解了1个机器人的基本构造：在课上，我们应用各种零件进行组合，搭建出不同构造的机器人，使它们具有不同的功能。然后根据不同的功能给机器人设计最为适合的机型，使其功能发挥最大作用。这使我们在物理方面有了最基础的了解，也对机器人的设计和制作进程有了1个大概的了解。这个学期，主要以机器人的编程为主，了解了声感、光感、触感和超声波传感器的利用：在课上，我们主要学习了编程的基本要领，知道了如何使机器人依照自己想要的线路运行，学会了基本的程序设置，和各种传感器的使用方法。在机器人的课程学习中，我们进行团队合作的方式，完成了1个又1个老师安排的任务，让我从中体会到团队合作的重要性，也了解到许多关于机器人的知识，这将对我以后的生活学习起到重要作用！如果说，今后还有机器人课程的学习，我将更加认真的完成，争取更深入地了解机器人的构造，编写更加优化的机器人程序！ 1月26日，我们1行人在清华大学为期5天的培训结束了。在这次培训中我们分享过欢声笑语，共度过曲折困难；旅游了清华校园，领略了机械魅力。我还记得初到北京的心绪难平，我还记得踏入清华的激动不已，我还记得凝听讲座的惊奇欣喜，我还记得解决问题的眉头紧锁。惋惜的是，5天的时间转眼即逝，我们就要告别首都，告别这片有着深厚历史积淀的校园，回首5天以来的经历，逐日充满着新鲜感的学习生活片断还记忆犹心。简而言之，时间短暂，收获颇丰。

工业机器人专业简介

项目工程设备操作和管理等工作。主要职业能力 1．具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2．具备新能源（太阳能、风能等）工程装备操作和管理能力； 3．具备简单机械设备的拆装、调试与维护能力； 4．具备简单机床的操作、加工与零件设计能力； 5．具备新能源（太阳能、风能等）装备性能测试和维护管理能力； 6．具备新能源（太阳能、风能等）装备现场安装和生产调试能力； 7．掌握新能源（太阳能、风能等）装备的生产流程和制造工艺； 8．熟练运用计算机处理工作领域内的信息和技术交流。核心课程与实习实训 1．核心课程机械制造基础、机械设计基础、机械制图与CAD、电工电子技术、PLC系统编程与维护、典型光伏生产设备应用与装调、典型风机生产设备应用与装调、生产设备检测技术等。 2．实习实训在校内进行机加工、CAD、光伏组件生产、小型风机装配、光伏生产设备装调、风机生产设备装调等实训。在新能源生产设备制造企业进行实习。职业资格证书举例机电工程师维修电工衔接中职专业举例机电设备安装与维修接续本科专业举例新能源科学与工程 5603 自动化类专业代码560301 专业名称机电一体化技术基本修业年限三年培养目标本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握机械加工技术、电工电子技术、检测技术、液压与气动、电气控制技术、自动生产线技术及机电设备维 377

修等基本知识，具备机电一体化设备操作、安装、调试、维护和维修能力，从事自动生产线等机电一体化设备的安装调试、维护维修、生产技术管理、服务与营销以及机电产品辅助设计与技术改造等工作的高素质技术技能人才。就业面向主要面向机电一体化设备制造和应用企业，在机电一体化技术及工业自动化技术领域，从事机电一体化设备操作、安装调试、维护维修、现场技术管理、服务与营销，以及机电产品的质量检验和质量管理、机电产品辅助设计与技术改造等工作。主要职业能力 1．具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2．具备机电设备和自动化生产线的安装、调试、运行和维护维修能力； 3．具备一般机电一体化设备营销和售后服务能力； 4．具备进行装备制造类企业生产现场技术管理的能力； 5．具备机电产品质量检验和管理能力； 6．掌握阅读及绘制零件图、装配图、原理图和接线图的方法，能识读机电产品和自动化生产线装配图、接线图； 7．熟悉机电一体化设备操作规程与规范，能正确使用工具、量具、仪器仪表及辅助设备； 8．熟练操作机床完成工件加工。核心课程与实习实训 1．核心课程机械制图、机械设计与加工、气动与液压技术、电工与电子、电气控制与PLC、自动生产线、工业机器人技术、机电设备维护维修与管理等。 2．实习实训在校内进行钳工、机加工、数控加工、电子产品设计与制作、小型设备电气系统安装与调试、自动生产线安装与调试等实训。在机电一体化设备制造和应用企业进行实习。职业资格证书举例机修钳工数控机床操作工电工衔接中职专业举例机电技术应用机电设备安装与维修机械制造技术接续本科专业举例机械电子工程机械设计制造及其自动化 378

工业机器人课程设计说明书

工业机器人课程设计基于Matlab的工业机器人运动学和雅克比运动分析班级：学号姓名：

目录摘要 ..................................................................................................................................................... - 2 - PUMA560机器人简介 ...................................................................................................................... - 3 - 一、PUMA560机器人的正解 .......................................................................................................... - 4 - 1.1、确定D-H 坐标系 .................................................................................................................... - 4 - 1.2、确定各连杆D-H 参数和关节变量 ........................................................................................ - 4 - 1.3、求出两杆间的位姿矩阵 ......................................................................................................... - 4 - 1.4、求末杆的位姿矩阵 ................................................................................................................. - 5 - 1.5、M A TLAB 编程求解 .................................................................................................................. - 6 - 1.6、验证 ......................................................................................................................................... - 6 - 二、PUMA560机器人的逆解 .......................................................................................................... - 7 - 2.1、求1θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.2、求3θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.3、求2θ ........................................................................................................................................ - 8 - 2.4、求4θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.5、求5θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.6、求 6 θ ...................................................................................................................................... - 10 - 2.7、解的多重性 ........................................................................................................................... - 10 - 2.8、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 10 - 2.9、对于机器人解的分析 ........................................................................................................... - 10 - 三、机器人的雅克比矩阵 ............................................................................................................... - 11 - 3.1、定义 ....................................................................................................................................... - 11 - 3.2、雅可比矩阵的求法 ............................................................................................................... - 11 - 3.3、微分变换法求机器人的雅可比矩阵 ................................................................................... - 12 - 3.4、矢量积法求机器人的雅克比矩阵 ....................................................................................... - 13 - 3.5、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 14 - 附录 ................................................................................................................................................... - 15 - 1、M ATLAB 程序 ........................................................................................................................... - 15 - 2、三维图 ...................................................................................................................................... - 24 -

工业机器人技术课程标准

[课程] 《工业机器人技术》课程标准 1 课程概述课程名称：工业机器人技术课程性质：专业核心课参考学时：56学时参考学分：学分开设时间：第四学期 2 课程性质和任务本课程是工业机器人技术专业的一门专业核心课程，是必修课。其任务是：使学生掌握工业机器人系统构成、工业机器人编程等知识和进行机器工作站系统建模及仿真等技术，培养学生具备一定的工业机器人编程及仿真设计能力。内容包括工业机器人典型应用案例、离线编程基础、机器人工作站系统模型、程序及轨迹设计、工业机器人现场编程基础知识等。 3 课程目标知识目标（1）熟悉工业机器人离线编程应用领域；（2）掌握离线编程软件安装过程；（3）掌握离线编程软件的工作界面使用方法；（4）掌握工业机器人工作站系统外部设备模型构建方法；（5）掌握工业机器人仿真工作站的构建流程；（6）掌握工业机器人工作站的离线编程方法；（7）掌握工业机器人工作站的仿真测试方法；（8）掌握机器人工件及工作站设备的三维建模与设计分析。（9）掌握工业机器人的现场手动操纵。（10）掌握工业机器人的现场轨迹编程及设计。能力目标（1）能安装工业机器人离线编程软件；（2）能构建工业机器人工作站系统模型；

（3）能按要求在离线编程软件下编写工作站控制程序；（4）能对工业机器人工作站进行仿真测试。（5）能对工业机器人进行现场操纵及编程操纵。素质目标（1）具有分析与决策能力；（2）具有发现问题，解决问题的能力；（3）具有良好的心理素质、职业道德素质以及高度责任心和良好的团队合作能力；（4）具有组织管理能力；（5）培养良好的职业素养和一定的创新意识；（6）养成“认真负责、精检细修、文明生产、安全生产”等良好的职业道德； 4 课程设计思路根据职业能力标准，以重点职业能力为依据确定课程目标，依据职业能力整合所需相关知识和技能，设计课程内容，以工作任务为载体构建“能力递进”课程。课程结构以就业岗位对就业人员知识、技能的需求取向，通过理实一体化教学、项目式技能训练、综合案例考核等活动，构建机器人工作站典型应用、轨迹设计及编程、机械及动态装置、现场编程基础等四大模块的知识结构和能力结构，形成相应的职业能力。本课程的前续课程是《机电工程技术基础》和《PLC控制系统的设计与维护》，并为后续课程《工业机器人工作站集成与维护》、《行业应用典型工作站维护》提供相应的理论及技术支持。课程主要内容为ISO 、IOS 15187:2000/GB/T 19399-2003、IEC 9506-3:1991、ISO/IEC 9506-3:1991、DIN7168-91、GB/T 33262-2016标准中的知识点和操作要求。 5 课程教学设计表课程教学设计

哈工大机器人技术课程总结

第一章绪论 1. 机器人学（Robotics）它包括有基础研究和应用研究两个方面，主要研究内容有：(1) 机械手设计；(2) 机器人运动学、动力学和控制；(3) 轨迹设计和路径规划；(4) 传感器(包括内部传感器和外部传感器)；(5) 机器人视觉；(6) 机器人语言；(7) 装置与系统结构；(8) 机器人智能等。 2. 机器人学三原则：（1）机器人不得伤害人（2）机器人应执行人们的命令，除非这些命令与第一原则相矛盾（3）机器人应能保护自己的生存，只要这种保护行为不与第一第二原则相矛盾。 3. 6种型式的机器人： (1) 手动操纵器：人操纵的机械手，缺乏独立性； (2) 固定程序机器人：缺乏通用性； (3) 可编程机器人：非伺服控制； (4) 示教再现机器人：通用工业机器人； (5) 数控机器人：由计算机控制的机器人； (6) 智能机器人：具有智能行为的自律型机器人。 4. 按以下特征来描述机器人：（1）机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官 ( 如肢体、感官等 ) 的功能；（2）机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变，是柔性加工主要组成部分；（3）机器人具有不同程度的智能，如记忆、感知、推理、决策、学习等；（4）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于人的干预。 5. 机器人主要由执行机构、驱动和传动装置、传感器和控制器四大部分构成 6. 控制方式主要有示教再现、可编程控制、遥控和自主控制等多种方式。 7. 示教－再现即分为示教－存储－再现-操作四步进行。 8. 控制信息顺序信息：位置信息：时间信息： 9. 位置控制点位控制－PTP（Point to Point）：连续路径控制－CP（Continuous Path）： 10. 操纵机器人可分为两种类型：能力扩大式机器人：遥控机器人： 11. 第三代智能机器人应具备以下四种机能：运动机能感知机能：思维能力：人－机对话机能：智能机器人是一种“认知－适应"的工作方式。 12.目前我国机器人的发展正朝着实用化、智能化和特种机器人的方向发展。

工业机器人应用技术课程标准

工业机器人应用技术课程标准 The manuscript was revised on the evening of 2021

工业机器人应用技术课程标准一、课程基本信息先修课程：机械设计基础、电气控制与PLC、机电设备故障诊断与维修后续课程：工业机器人现场编程、自动化工业生产的安装与调试课程类型：专业选修课二、课程性质工业机器人技术是一种综合性的机电一体化技术，包括传动机构、伺服系统、数据处理、人机对话以及与机器人工作性质对应的控制功能等。本门课程致力培养学生具有机器人安装、调试和维护方面等基础知识的专业选修课，课程理论和应用技术紧密结合，使学生能在较短的时间内了解生产现场最需要的工业机器人的实际应用技术。三、课程的基本理念以典型案例为载体，设计课程结构；以职业岗位能力要求为基础，改革课程内容；以职业素质培养为主线，提升学生职业能力。四、课程设计该课程以工业机器人常用的技术原理与应用知识为载体，让学生了解工业机器人基本原理和应用技能为目标，选取基本工业机器人的机械机构和运动控制、基本操作、搬运机器人及其操作应用、码垛机器人及其操作应用、焊接机器人及其操作应

用、涂装机器人及其操作应用、装配机器人及其操作应用等内容，采用任务驱动的方式组织教学内容，以典型案例为载体讲述工业机器人的基础知识，培养学生了解和掌握工业机器人应用能力。教学的过程是：案例导入→相关知识→案例讲解→知识拓展。五、课程的目标（一）总目标通过本门学习领域课程工作任务的完成，使学生了解工业机器人的分类、特点、组成、工作原理等基本理论和技术，掌握工业机器人的使用的一般方法与流程，具备工业机器人选型、操作以及工作站设计等解决实际问题的基本技能，使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识以及创新思维的能力。（二）具体目标： 1、知识：通过本课程的学习，使学生掌握工业机器人的结构，工业机器人的环境感觉技术，工业机器人控制，工业机器人系统等方面的知识。 2、能力（1）了解如何操作工业机器人，完成简单的动作。（2）掌握各种工业机器人的构造原理以及特点。（3）能分析出简单的故障所在。（4）能设计出简单的末端操作器。 3、素质

工业机器人课程设计

河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品设计说明书作品名称：多功能机械手专业：机电一体化技术班级：机电124班扣号：姓名：流星 2014 年 10 月 1 日

目录一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15) 一课题概述 1、选题背景随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一

步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，利用限位开关来保护电机和控制机械手位置的准停。这个课题可以充分的体现机电一体化的由程序自动控制机械结构的运动，对自己以前的所学的课程也是一种巩固。另一方面这个机械手可以实现一定的搬运功能具有很强的实用性能。 2、发展现状和趋势

机器人技术期末总结

1、已知点u 的坐标为[7,3,2]T ，对点u 依次进行如下的变换：（1）绕z 轴旋转90°得到点v ；（2）绕y 轴旋转90°得到点w ；（3）沿x 轴平移4个单位，再沿y 轴平移-3个单位，最后沿z 轴平移7个单位得到点t 。求u , v , w , t 各点的齐次坐标。 2、如图所示为具有三个旋转关节的3R 机械手，求末端机械手在基坐标系{x0,y0}下的运动学方程。 θ1 θ2 θ3 L 2 L 1 L 3 x 0 y 0 O 3、如图所示为平面内的两旋转关节机械手，已知机器人末端的坐标值{x ,y }，试求其关节旋转变量θ1和θ2. θ1 θ2 L 2 L 1 x y P 4、如图所示的两自由度机械手，手部沿固定坐标系在手上X 0轴正向以1.0m/s 的速度移动，杆长l 1=l 2=0.5m 。设在某时刻θ1=30°，θ2=-60°，求该时刻的关节速度。已知两自由度机械手速度雅可比矩阵为 1121221121221 2 l s l s l s l c l c l c θ θ---??=??+??J θ1 -θ2 l 2 l 1 x 0 y 0 O x 3 y 3v 3 5、如图所示的三自由度机械手（两个旋转关节加一个平移关节，简称RPR 机械手），求末端机械手的运动学方程。 θ3 d 2 θ1 L 1L 2L 3 1、解：点u 的齐次坐标为： u = []7,3,2,1T V= Rot( z,90° )u = 0100731 000370010220 00111--????????????? ?????=?????????????????? w = Rot(y,90°)v = 00103201 007710002300 0111-????????????? ?????=??????-???????????? t = Trans(4,-3,7)w = 1004260 1037400173100 111????????????-? ?????=?????????????????? 2.解：建立如图1的参考坐标系，则 x 0 y 0 O x 1 y 1x 2 y 2 x 3 y 3 10 T =11 1 1000000100001c s s c -???????? ? ???,21T =2 2122000001000 01c s L s c -???????? ???? , 32 T =3323 300000100 01c s L s c -???????? ???? 30 T =10T 21T 32T =12312311212123 12311212000010 01c s L c L c s c L s L s -+????+?????? ?? 3.解：如图2所示，逆运动学有两组可能的解

45《工业机器人》课程教学大纲

《工业机器人》课程教学大纲一．课程基本信息《工业机器人》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发展状况，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。开课单位：机械工程学院课程编号： 02010267b 英文名称：INDUSTRIAL ROBOT TECHNOLOGY 学时：总计32学时，其中理论授课26学时，实验（含上机）6学时学分：2学分面向对象：机械电子工程专业先修课程：《线性代数》，《测试技术及仪器》，《电工电子学》，《机械设计基础》教材：《工业机器人》第二版吴振彪王正家主编(华中科技大学出版社) 主要教学参考书目或资料： 1 《工业机器人技术基础》孙树栋主编（西北工业大学出版社） 2 《机器人与控制技术》孙迪生，王炎主编机械工业出版社，1997 二．教学目的和任务《工业机器人》是机械电子工程的专业选修课，通过本课程的学习，使学生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。机器人是典型的机电一体化装置，它不是机械、电子的简单组合，而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合，通过这门课的学习，使学生对机器人有一个全面、深入的认识。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．教学目标与要求本课程系统的介绍了机器人设计、控制、编程和使用的理论基础和技术要点，包括工业机器人的一般概论，机器人运动学，静力/动力学分析，工业机器人机械系统设计，工业机器人的控制和工业机器人的应用等内容。通过课程学习，使学生掌握工业机器人的基本原理、基础知识，对工业机器人机械系统的总体设计方法有初步了解，并相应的掌握一些实用工业机器人控制及规划和编程方法。四．教学内容、学时分配及其基本要求第一章绪论(2学时) （一）教学内容 1、工业机器人的定义、应用领域与发展； 2、工业机器人的组成、分类及技术参数。（二）基本要求 1、明确本课程的研究对象、内容、性质、任务； 2、了解工业机器人的定义、应用领域与发展方向； 3、了解工业机器人的组成、分类及技术参数。

工业机器人课程设计--多功能机械手-精品

《机器人应用技术》课程作品设计说明书作品名称：多功能机械手专业：机电一体化技术班级：机电124班 2014 年10 月1 日

一课题概述 1、选题背景随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，

《工业机器人技术》课程教学大纲

《工业机器人技术》课程教学大纲课程名称：工业机器人技术英文名称：Industry Robot Technology 课程编码：学时/学分：18/1 课程性质：选修适用专业：机械设计制造及其自动化先修课程：理论力学，机械原理，机械设计，液压传动，自动控制理论一、课程的目的与任务《工业机器人技术》是一门培养学生具有机器人设计和使用方面基础知识的专业选修课，本课程主要研究机器人的结构设计与基本理论。通过本课程的学习，可使学生掌握工业机器人基本概念、机器人运动学理论、工业机器人机械系统设计、工业机器人控制等方面的知识。其主要任务是培养学生： 1、掌握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； 4、了解工业机器人的新理论，新方法及发展趋向。二、教学内容及基本要求第一章绪论教学目的和要求：了解工业机器人的发展及现状，结构原理及应用情况。教学重点和难点：介绍工业机器人的产生和发展过程，掌握机器人的概念、特点、工业机器人的基本分类、工业机器人的应用、工业机器人的组成以及主要性能参数，工业机器人的手部、腕部、臂部、机座的结构原理和实例。教学方法与手段：课堂教学第一节机器人的分类第二节工业机器人的应用和发展 1.2.1 工业机器人的应用 —1 —

1.2.2 工业机器人的发展第三节工业机器人的基本组成及技术参数 1.3.1 工业机器人的基本组成 1.3.2 工业机器人的技术参数 1.3.3 工业机器人的坐标 1.3.4 工业机器人的参考坐标系习题第二章工业机器人机构教学目的和要求：本部分介绍常用机器人机构，要求学生掌握常用机器人机构设计形式。教学重点和难点：主要介绍机器人末端操作器、手腕、手臂及机器人驱动与传动形式。教学方法与手段：课堂教学第一节机器人末端操作器 2.1.1 夹钳式取料手 2.1.2 吸附式取料手 2.1.3 专用操作器及转换器 2.1.4 仿生多指灵巧手 2.1.5 其它手第二节机器人手腕 2.2.1 手腕的分类 2.2.2 手腕的典型结构 2.2.3 柔顺手腕结构第三节机器人手臂第四节机器人机座 2.4.1 固定式机器人 2.4.2 移动式机器人第五节工业机器人的驱动与传动 2.5.1 直线驱动机构 2.5.2 旋转驱动机构 —2 —

工业机器人课程设计

河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品设计说明书作品名称：多功能机械手专业：机电一体化技术班级：机电124班扣号：1534542251 姓名：流星 2014 年10 月1 日