25工业机器人教学大纲

《工业机器人》课程教学大纲

课程代码：010142058

课程英文名称：Industrial Robots

课程总学时：20 讲课：20 实验：0 上机：0 适用专业：机械设计制造及自动化、机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2010.7

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

1.本课程是机械设计、制造及自动化专业的一门专业方向选修课。

2.本课程的教学目标是使学生通过本课程的学习, 掌握工业机器人的结构特点、测控原理和总体设计方法。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

1.掌握工业机器人手部、腕部和臂部的基本构造、基本运动和设计方法 2.掌握工业机器人的测控方法。

（三）实施说明

了解工业机器人的运动技能和技术指标；重点掌握工业机器人的手部结构及夹紧力计算、腕部结构和设计计算方法、臂部结构和设计计算方法、定位缓冲原理和方法；了解工业机器人的测控方法以及整体设计方法。

（四）对先修课的要求

本课程的先修课有：机电系统结构设计、机电系统计算机控制技术。

（五）对习题课、实践环节的要求

习题要求：习题应促进学生消化、巩固所学内容。习题要密切配合教师的讲授内容，注意要使概念类、分析类和设计类习题并存，培养学生的分析和设计能力。教师通过习题发现问题，改进教学，同时习题也是考核学生的依据之一。

（六）课程考核方式 1. 考核方式：考查。

2.考核目标：考查学生对工业机器人的结构特点、测控原理和总体设计方法的掌握程度。 3. 成绩构成：平时成绩（出勤、作业等）占50%，课堂测验占50%。 （七）参考书目 《工业机器人》， 刘文波等主编，东北大学出版社，2007 《工业机器人设计》，周伯英编著，机械工业出版社，1995 《工业机器人》，吴振彪主编，华中理工大学出版社，2006。

二、中文摘要

本课程主要介绍工业机器人的相关知识，主要包括工业机器人的相关概念、工业机器人的机械结构的设计计算方法和典型结构、工业机器人的定位缓冲方法、工业机器人的检测与传感技术及典型实例、工业机器人的控制技术与典型实例、工业机器人的总体设计方法与典型实例以及工业机器人的典型应用。

三、课程学时分配表

四、教学内容及基本要求

第1部分 概论

总学时(单位：学时):2 讲课 2 实验0 上机0 具体内容：

1）工业机器人的概念；

2）工业机器人的组成和分类； 3）工业机器人的运动；

4）工业机器人的技术指标和适用范围。 重 点：

工业机器人的运动和技术指标。 难 点：

工业机器人的运动。 习题内容：

根据工业机器人的自由度画出运动简图。 第2部分 工业机器人的手部

总学时(单位：学时)4 讲课 4 实验0 上机0 具体内容： 1）概述

2）钳爪式手部机构的形式； 3）钳爪式手部机构的选用要点；

4）钳爪式手部机构夹紧力分析与计算； 5）钳爪式手部机构举例；

6）钳爪式手部机构的驱动力计算； 7）钳爪式手部机构的定位误差分析； 8）钳爪式手部机构与气吸式手部简介。 重 点：

钳爪式手部的结构形式与夹紧力、驱动力计算。 难 点：

不同钳爪式手部的夹紧力、驱动力计算。 习题内容：

不同钳爪式手部的夹紧力、驱动力计算练习。

第3部分 工业机器人的腕部

总学时(单位：学时):4 讲课 4 实验0 上机0 具体内容： 1）概述；

2）腕部结构形式； 3）腕部回转力矩计算。 重 点：

腕部结构分析和腕部回转力矩计算。 难 点：

腕部结构分析。 习题内容：

腕部结构分析。

第4部分 工业机器人的臂部

总学时(单位：学时):4 讲课4 实验0 上机0 具体内容： 1）概述；

2）臂部的结构形式 ； 3）臂部运动的导向装置；

4）臂部运动驱动力分析与计算。 重 点：

臂部的结构分析与驱动力计算。 难 点：

臂部的结构分析。 习题内容：

臂部的结构分析与驱动力计算。 第5部分 工业机器人的定位与缓冲

总学时(单位：学时): 2 讲课 2 实验0 上机0 具体内容： 1）概述；

2）工业机器人的运动特性； 3）工业机器人的定位方法； 4）工业机器人的定位缓冲装置。 重 点：

工业机器人的定位方法和工业机器人的定位缓冲装置。 难 点：

工业机器人的定位缓冲装置。 习题内容：

工业机器人的定位缓冲装置分析。 第6部分 工业机器人的控制

总学时(单位：学时):1 讲课1 实验0 上机0 具体内容： 1）概述；

2）程序控制方式的分类及特点； 3）示教与记忆；

4）动作控制方式；

5）工业机器人的计算机控制。 重 点：

工业机器人的动作控制方式与计算机控制。 难 点：

工业机器人的计算机控制。 第7部分 工业机器人的传感技术

总学时(单位：学时):1 讲课1 实验0 上机0 具体内容：

1）工业机器人的触觉传感器； 2）工业机器人的接触觉传感器； 3）工业机器人的视觉传感器。 重 点：

工业机器人的触觉传感器和接触觉传感器。 难 点：

工业机器人的视觉传感器。 第8部分 工业机器人的总体设计

总学时(单位：学时):2 讲课2 实验0 上机0 具体内容：

1）工业机器人基本参数的确定与运动形式选择； 2）手部配置形式；

3）检测装置选择与驱动的控制方式选择。 重 点：

工业机器人基本参数的确定、运动形式选择和手部配置形式。 难 点：

工业机器人运动形式选择和手部配置形式。 习题内容：

工业机器人运动形式选择和手部配置形式训练。

编写人：审核人：批准人：

陈白宁陈白宁丁 茹