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工业机器人应用基础

上课时间: 不限

学习形式: 面授 不限

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课程介绍

课程编号MACH3451

学时48 (理论学时:16 实验学时:32 课外学时:16)           

学分2

适用对象:机械、能动类本科生

先修课程:高等数学、机械设计、理论力学、自动控制理论(机械控制理论基础)

一、 课程性质和目的

性质:专业课

目的

1. 培养学生对于工业机器人的基本组成、原理及分类的认识;

2. 培养学生对工业机器人结构设计以及运动学和动力学分析的能力;

3. 培养学生对机器人传感器选择应用的能力;

4. 培养学生对机器人运动控制的方案选择及设计能力;

5. 培养学生对典型工业机器人系统分析、设计和控制的综合能力。

二、 课程内容简介(200字左右)

机器人学是当今世界最活跃的研究领域之一,它涉及机械学、电子学、自动控制、计算机科学以及人工智能等多个学科。工业机器人是一种典型的机电一体化产品,代替人类去完成许多艰巨而又复杂的极限工作任务。

本课程主要介绍工业机器人的基本机械结构设计、运动学与动力学分析,以及其内外部传感器和控制技术等基础理论和技术基础知识,并以实际工程应用为背景,介绍如何对典型工业机器人系统进行设计、建模及控制。

三、 教学基本要求

    1.了解工业机器人的基本概念和工作原理;

2.掌握工业机器人结构设计及其运动学和动力学分析基础知识;

3.掌握机器人传感器基础及熟悉传感器的选用;

4.掌握机器人的一般控制技术,学会对机器人进行有效控制;

5.初步学会工程应用背景下工业机器人系统的设计、分析及控制

方法。

四、 教学内容及安排

第一章:绪论

    1.了解工业机器人的基本概念、组成、特点以及分类;

    2.了解工业机器人技术的发展与应用。

教学安排及教学方式

 

  教学环节学时分配

   课后环节(请打“√”)

章节数

授课

实验

上机

讨论

作业

自学

综合

大作业

其他

1.1-1.3

2

 

 

 

 

 

 

 

第二章:工业机器人的机械结构设计基础

1.了解工业机器人的总体设计原则;

2.掌握工业机器人的手部、腕部和臂部的设计要点及结构形式;

3. 掌握工业机器人的机身及行走机构的设计原则及型式。

教学安排及教学方式

 

  教学环节学时分配

   课后环节(请打“√”)

章节数

授课

实验

上机

讨论

作业

自学

综合

大作业

其他

2.1-2.5

4

4

 

 

 

 

 

第三章:工业机器人运动学分析

1. 理解并掌握齐次坐标与齐次变换表达;

2. 理解并掌握机器人运动学方程的建立及其求解方法;

3. 理解雅克比矩阵的概念及其特点。

教学安排及教学方式

 

  教学环节学时分配

   课后环节(请打“√”)

章节数

授课

实验

上机

讨论

作业

自学

综合

大作业

其他

3.1-3.6

4

4

 

 

 

 

 

第四章:工业机器人动力学分析

1. 理解机器人动力学分析基础;

2. 掌握牛顿-欧拉法和拉格朗日法建立机器人动力学方程的方

法。

教学安排及教学方式

 

  教学环节学时分配

   课后环节(请打“√”)

章节数

授课

实验

上机

讨论

作业

自学

综合

大作业

其他

4.1-4.3

2

4

 

 

 

 

 

第五章:工业机器人的感觉

1. 了解机器人传感器系统;

2. 掌握机器人内在感知传感器的种类、原理及特点;

3. 掌握机器人外部感知传感器的种类、原理及特点。

教学安排及教学方式

 

  教学环节学时分配

   课后环节(请打“√”)

章节数

授课

实验

上机

讨论

作业

自学

综合

大作业

其他

5.1-5.4

2

6

 

 

 

 

 

第六章:工业机器人的控制

1. 了解工业机器人控制系统结构及分类;

2.掌握工业机器人独立关节驱动的控制方法;

3. 掌握工业机器人位置控制和力方法;

4. 掌握机器人的轨迹规划概念及方法。

教学安排及教学方式

 

  教学环节学时分配

   课后环节(请打“√”)

章节数

授课

实验

上机

讨论

作业

自学

综合

大作业

其他

6.1-6.5

2

6

 

 

 

 

 

第七章:工业机器人应用实例分析

1. 理解典型工业机器人系统的设计、建模及控制方法;

2. 掌握焊接机器人、装配机器人、搬运及码垛机器人以及轮式

移动机器人的工作特点、系统构成及控制方法。

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课程名称:工业机器人应用基础

上课时段: 不限

上课形式: 面授

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