《工業(yè)機器人離線編程》課程標準.docx

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1、《工業(yè)機器人離線編程》課程標準 一、課程概述 1. 課程性質(zhì) 《工業(yè)機器人離線編程》是工業(yè)機器人技術專業(yè)針對工業(yè)機器人電氣集成技術員所從事 的工業(yè)機器人工作站方案輔助設計、工作站系統(tǒng)仿真及控制程序輔助設計等關鍵崗位，經(jīng)過 對企業(yè)崗位典型工作任務的調(diào)研和分析后，歸納總結(jié)出來的為適應相應崗位能力要求而設置 的一門專業(yè)核心課程。 2. 課程任務 《工業(yè)機器人離線編程》課程根據(jù)工業(yè)機器人切割、搬運、碼垛、上下料等工作站離線 編程典型工作任務，使學生熟練掌握工業(yè)機器人離線編程軟件安裝、機器人工作站系統(tǒng)模型 構(gòu)建、軌跡及程序設計、動態(tài)機械裝置、動態(tài)Smart組件設計、多機器人協(xié)同聯(lián)調(diào)等技能, 從

2、而滿足企業(yè)對相應崗位的職業(yè)能力需求。 3. 課程要求 課程有助于培養(yǎng)具有較高素養(yǎng)的工業(yè)機器人電氣集成技術員，使學生掌握工業(yè)機器人系 統(tǒng)構(gòu)成、工業(yè)機器人編程等知識、機器人工作站系統(tǒng)建模及仿真設計等技能，能利用離線編 程軟件熟練進行工業(yè)機器人工作站的離線設計與編程。并培養(yǎng)學生具有強烈的安全、創(chuàng)新、 團隊合作、精益求精等意識。 二、教學目標 1. 知識目標 （1）熟悉工業(yè)機器人離線編程應用領域； （2）掌握離線編程軟件安裝過程； （3）掌握離線編程軟件的工作界面使用方法； （4）掌握工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)外部設備模型構(gòu)建方法； （5）掌握工業(yè)機器人仿真工作站的構(gòu)建流程； （6）掌握

3、工業(yè)機器人工作站的離線編程方法； （7）掌握工業(yè)機器人工作站的仿真測試方法； （8）掌握機器人工件及工作站設備的三維建模與設計分析。 2. 能力目標 （1）能安裝工業(yè)機器人離線編程軟件； （2）能構(gòu)建工業(yè)機器人工作站系統(tǒng)模型； （3）能按要求在離線編程軟件下編寫工作站控制程序； （4）能對工業(yè)機器人工作站進行仿真測試。 3. 素質(zhì)目標 （1）熱愛中國共產(chǎn)黨、熱愛社會主義祖國、擁護黨的基本路線、方針、政策，積極進 取，有奉獻精神和創(chuàng)新精神; （2）具有正確的世界觀、人生觀、價值觀，遵紀守法，誠信做人、踏實做審； （3）具有良好的職業(yè)道德和公共道德。 （4）具有專業(yè)必需的

4、文化基礎； （5）具有良好的文化修養(yǎng)和審美能力： （6）知識面寬，學習能力強； （7）能用得體的語言、文字和行為表達自己的意愿，具有社交能力和禮儀知識； （8）擁有健康體魄，具有健康的心理和樂觀的人生態(tài)度，能適應專業(yè)崗位對體質(zhì)的要 求； （9）具有勤于思考、勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂業(yè)、嚴謹務實工作作風；具有安全意、責任意 識； （10）具有文明、友善和團隊協(xié)作精神。 三、與前后課程的聯(lián)系 1. 與前續(xù)課程的聯(lián)系 本課程的前續(xù)課程主要是《工業(yè)機器人技術基礎》、《PLC技術及應用》及《工業(yè)機器人 工裝三維設計》等課程。通過這些課程的學習，使學生掌握工業(yè)機器人機械結(jié)構(gòu)、電氣結(jié)構(gòu)、 氣動系統(tǒng)

5、結(jié)構(gòu)的基本概念以及具備創(chuàng)建三維模型的基本能力和技能，為本課程的學習奠定基 礎。 2. 與后繼課程的關系 本課程的后繼課程是《工業(yè)機器人系統(tǒng)集成應用》、《工業(yè)機器人工程應用實訓》等。這 些課程的學習一定要以本課程所學習的工業(yè)機器人工作站設計與編程方法作為基礎，從而形 成相應的職業(yè)能力。 四、教學內(nèi)容與學時分配表I課程項目結(jié)構(gòu)與學時分配表 序號 課題 主要教學內(nèi)容 教學目標 學時 備注 1 工業(yè)機器 人離線編 程概述及 軟件安裝 ?工業(yè)機器人離線編程概述 ?離線編程在工業(yè)機器人制 造、集成系領域的應用 ? RobotSludio軟件的下載及安 裝 ? RobotStud

6、io軟件界面分布及 基本操作 ?能區(qū)分工業(yè)機器人不同的行業(yè) 應用 ?具備認識工業(yè)機器人常規(guī)部件 的能力 ?能識別主流品牌的常見型號的 工業(yè)機器人 ?能理解工業(yè)機器人離線編程功 能及作用 ?具備RobotStudio軟件安裝與 激活的能力 ?具備熟練操作RobotStudio軟 件的能力 8 2 工業(yè)機器 人平面涂 膠工作站 仿真設計 ?工業(yè)機器人工作站外圍設備 兒何模型構(gòu)建 ? SolidWorks軟件的匹配應用 ?工業(yè)機器人第三方模型構(gòu)建 與導入 ?合理布局工業(yè)機器人工作站 ?機器人手動控制及關節(jié)運動 控制 ?機器人工件坐標系的設定 ?機器人工具坐標系的設定

7、 ?機器人基本運動指令的應用 ?機器人平面運動軌跡路徑的 規(guī)劃設計 ?工作站整體仿真及視頻錄制 ?具備創(chuàng)建空工作站的能力 ?具備進行工業(yè)機器人選型及導 入的能力 ?具備 SolidWorks 與 RobotStudio軟件相互配合應用 的能力 ?具備建立工業(yè)機器人工作站第 三方模型環(huán)境的能力 ?具備合理布局工業(yè)機器人工作 站的能力 ?具備工業(yè)機器人手動快速控制 的能力 ?具備工業(yè)機器人精確運動控制 的能力 ?具備工業(yè)機器人工件坐標系創(chuàng) 建的能力 ?具備工業(yè)機器人工具坐標系創(chuàng) 建的能力 ?具備工業(yè)機器人基本運動指令 應用的能力 ?具備合理設計工業(yè)機器人平面 運動軌跡的能力

8、 ?具備進行工業(yè)機器人工作站仿 真調(diào)試的能力 ?具備工業(yè)機器人工作站仿真視 頻錄制的能力 12 3 工業(yè)機器 人曲面切 割工作站 仿真設計 ?合理布局工業(yè)機器人工作站 ?機器人空間不規(guī)則運動軌跡 路徑的規(guī)劃設計 ?機器人工具姿態(tài)調(diào)整 ?機器人目標點手動配置 ?機器人碰撞監(jiān)測功能 ?具備合理布局工業(yè)機器人工作 站的能力 ?具備合理設計工業(yè)機器人空間 不規(guī)則運動軌跡的能力 ?具備進行工業(yè)機器人工具姿態(tài) 調(diào)整的能力 ?具備進行工業(yè)機器人R標點手 動配置的能力 ?具備對工業(yè)機器人與外圍部件 進行碰撞監(jiān)測的能力 8 4 工業(yè)機器 人搬運碼 垛工作站 仿真設計

9、?機械裝置設計 ?事件管理器的觸發(fā)設置 ? Smart組件及其邏輯 ? Smart組件的仿真與調(diào)試 ?工業(yè)機器人與Smart組件的 聯(lián)調(diào) ?工業(yè)機器人搬運程序及軌跡 編程 ?具備進行滑動機械裝置設計的 能力 ?具備進行旋轉(zhuǎn)機械裝置設計的 能力 ?具備進行事件管理器觸發(fā)機械 裝置的運動設計的能力 ?具備進行Smart組件邏輯設計 的能力 ?具備進行Smarl組件動態(tài)運行 仿真與調(diào)試的能力 ?具備工業(yè)機器人與Smart組件 聯(lián)調(diào)設計的能力 ?具備工業(yè)機器人搬運程序及軌 跡編程設計的能力 12 5 多工業(yè)機 器人協(xié)同 組裝聯(lián)調(diào) 設計 ?布局多工業(yè)機器人組裝工作 站系

10、統(tǒng) ?多機器人內(nèi)部10系統(tǒng)配置 與仿真 ?多機器人外部10連接及仿 真 ?多機器人的相互通信及邏輯 設置 ?多機器人的軌跡編程及仿真 調(diào)試 ?多機器人系統(tǒng)的綜合聯(lián)調(diào) ?具備合理布局多工業(yè)機器人組 裝工作站系統(tǒng)的能力 ?具備進行多機器人內(nèi)部IO系 統(tǒng)配置與仿真的能力 ?具備進行多機器人外部10連 接及仿真的能力 ?具備進行多機器人的相互通信 及邏輯設置的能力 ?具備進行多機器人的軌跡編程 及仿真調(diào)試的能力 ?具備進行多機器人系統(tǒng)的綜合 聯(lián)調(diào)的能力 8 6 機動 帶導軌和變位機的工業(yè)機器人 系統(tǒng)離線編程 帶導軌和變位機的工業(yè)機器人系 統(tǒng)離線編程 4 7

11、 期末考試 課程全面考核 ?鞏固學習內(nèi)容，檢沸J學習情況 4 合計 56 五、教材的選用 1. 教材選取的原則 難易適中，應用性強，突出職教特色；結(jié)合各院校教學設計及實訓條件，設計個性化校 本教材、實訓教材，以工業(yè)機器人系統(tǒng)集成企業(yè)或終端應用企業(yè)的真實案例，進行重新設計， 轉(zhuǎn)化為教學資源，配套建設相應教材。 2. 推薦教材 （1）劉顯澤、吳海波.《工業(yè)機器人應用技術》，高等教育出版社.2017年； （2）吳海波、劉海龍.《工業(yè)機器人現(xiàn)場編程（ABB）》，高等教育出版社.2019年； 六、教師要求 （1）具有電氣、機械、計算機等相關專業(yè)碩士及以上學位； （

12、2）建議在工業(yè)機器人系統(tǒng)集成等相關企業(yè)頂崗鍛煉3個月以上； （3）具有安排以上所有計劃課時的能力。 七、學習場地及設施（設備）要求 序號 實訓設備名稱 推薦型號規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 1 離線編程軟件 RobotStudio> RoboGuide 等 套 50 按照每人一套配置 2 系統(tǒng)建模軟件 SolidWorkss UG 等 套 50 按照每人一套配置 3 電腦 處理器Ni5,內(nèi)存N4G,顯存 >2G 臺 50 按照每人一套配置 4 工業(yè)機器人 ABBIRB120 臺 10 按照每5人一套配置 5 輔助教學設備 投影儀、

13、白板、廣播軟件等 套 1 按照每班級一套配置 八、課程資源的開發(fā)與利用 積極開發(fā)和利用網(wǎng)結(jié)教學資源：課程標準、實訓指導書、授課計劃、電子教案、教學資 源庫等教學文件，及多媒體教學課件、習題、案例庫、試題庫、網(wǎng)絡方案、布線標準、工具 軟件、精品在線開放課程等資源。 九、考核標準與方式表2課程考核方式 考核類型 考核內(nèi)容 考核形式 成績比例 過程考核 學習態(tài)度、課堂紀律、6S管 理、團隊合作精神、單項實踐 操作技能 課堂考勤、提問、平時作業(yè)、實驗報 告、小測驗等 50% 期末考核 理論與實踐綜合性考試，綜合 技能、職業(yè)規(guī)范、創(chuàng)新能力等 期末考試、項目(作品)考

14、核、項目 報告、綜合答辯等 50% 總計 100% 表3過程評價標準 項目編號 考核點及占項 目分值比 建議考核 方式 評價標準 成績比例 (%) 優(yōu) 良 及格 工業(yè)機器 人離線編 程概述及 軟件安裝 1.根據(jù)引導 文通過資訊制 訂總體設計方 案(15%) 教師評價 +互評 項目中方案可實 施，細節(jié)詳細無 缺陷，并有一定 創(chuàng)新點 項目中方案可實 施，無明顯缺陷 項目中方案基 本可實施，有 一定缺陷 10 2.詳細設計 方案(20%) 教師評價 互評 項目學習方案科 學合理 項目學習方案較 合理 項目學習方案 基本合理 3.操作實施 (30

15、%) 教師評價 +自評 能區(qū)分不同品牌 不同型號的工業(yè) 機器人，能清晰 陳述工業(yè)機器人 離線編程功能及 作用；能熟練進 行 RobotStudio 軟件安裝與激 活；能熟練操作 RobotStudio 軟 件界面基本功 能； 能區(qū)分不同品牌 不同型號的工業(yè) 機器人，能較清 晰陳述工業(yè)機器 人離線編程功能 及作用；能較熟 練進行 RobotStudio 軟 件安裝與激活； 能較熟練操作 RobotStudio 軟 件界面基本功 能： 能區(qū)分不同品 牌不同型號的 工業(yè)機器人， 能基本陳述工 業(yè)機器人離線 編程功能及作 用；能基本進 彳j RobotStudio 軟件安裝與激 活；能基本操

16、彳乍 RobotStudio 軟件界面簡單 功能： 4.項目總結(jié) 報告(10%) 教師評價 格式符合標準、 內(nèi)容完整、有詳 細過程記錄和分 析，并能提出 ?些新的建議 格式符合標準、 內(nèi)容完整、有一 定過程記錄和分 析 格式符合標 準、內(nèi)容較完 整 5.項目公共 考核點 (25%) 見表4 工業(yè)機器 人平面涂 膠工作站 仿真設計 1.根據(jù)引導 文通過資訊制 訂總體設計方 案 (15%) 教師評價 +互評 項目中方案可實 施，細節(jié)詳細無 缺陷，并有一定 創(chuàng)新點 項目中方案可實 施，無明顯缺陷 項目中方案基 本可實施，有 ?定缺陷 20 2.詳細設計 方案(2

17、0%) 教師評價 +互評 操作思路清晰， 操作步驟安排合 操作思路清晰， 操作步驟安排較 操作思路設計 清晰，操作步 理，簡潔明了 合理，簡潔明了 驟安排基本合 理，簡潔明了 3.操作實施 (30%) 教師評價 +自評 能熟練進行模型 的選中和導入操 作；能熟練進行 工業(yè)機器人工作 站外圍設備幾何 模型構(gòu)建；能熟 練進行整體工業(yè) 機器人工作站模 型構(gòu)建；能合理 布局工業(yè)機器人 工作站及設置布 局； 能較熟練進行模 型的選中和導入 操作；能較熟練 進行工業(yè)機器人 工作站外圍設備 幾何模型構(gòu)建； 能較熟練進行整 體工業(yè)機器人工 作站模型構(gòu)建； 能較合理布局工

18、 業(yè)機器人工作站 及設置布局； 能簡單進行模 型的選中和導 入操作；能簡 單進行工業(yè)機 器人工作站外 圍設備幾何模 型構(gòu)建；能簡 單進行整體工 業(yè)機器人工作 站模型構(gòu)建； 能基本布局工 業(yè)機器人工作 站及設置布 局； 4,項目總結(jié) 報告(10%) 教師評價 格式符合標準、 內(nèi)容完整、有詳 細過程記錄和分 析，并能提出一 些新的建議 格式符合標準、 內(nèi)容完整、有一 定過程記錄和分 析 格式符合標 準、內(nèi)容較完 悟 5.項目公共 考核點 (25%) 見表4 工業(yè)機器 人曲面切 割工作站 仿真設計 1.根據(jù)引導 文通過資訊制 訂總體設計方 案 (15%) 教師評價 +互評

19、 項目中方案可實 施，細節(jié)詳細無 缺陷，并有一定 創(chuàng)新點 項目中方案可實 施，無明顯缺陷 項目中方案基 本可實施，有 一定缺陷 20 2.詳細設計 方案(20%) 教師評價 +自評 操作思路清晰， 操作步驟安排合 理，簡潔明了 操作思路清晰， 操作步驟安排較 合理，簡潔明了 操作思路設計 清晰，操作步 驟安排基本合 理，簡潔明了 3.操作實施 (30%) 教師評價 能熟練進行機器 人手動控制及關 節(jié)運動控制，熟 練進行機器人工 件坐標系、工具 坐標系的設定， 能熟練應用機器 人基本運動指 令；能熟練進行 機器人運動軌跡 路徑的規(guī)劃設計 并仿真調(diào)試； 能較熟練進行機

20、 器人手動控制及 關節(jié)運動控制， 較熟練進行機器 人工件坐標系、 工具坐標系的設 定，能較熟練應 用機器人基本運 動指令；能較熟 練進行機器人運 動軌跡路徑的規(guī) 劃設計并仿真調(diào) 試； 能進行機器人 手動控制及關 節(jié)運動基本控 制，能進行機 器人工件坐標 系、工具坐標 系的基本設 定，能簡單機 器人基本運動 指令的應用； 能進行機器人 運動軌跡路徑 的規(guī)劃設計并 仿真調(diào)試： 4,項目總結(jié) 報告(10%) 教師評價 格式符合標準、 內(nèi)容完整、有詳 細過程記錄和分 格式符合標準、 內(nèi)容完整、有一 定過程記錄和分 格式符合標 準、內(nèi)容較完 整 析，并能提出- 些新的建議

21、 析 5.項目公共 考核點 (25%) 見表4 工業(yè)機器 人搬運碼 垛工作站 仿真設計 1.根據(jù)引導 文通過資訊制 訂總體設計方 案 (15%) 教師評價 +互評 項目中方案可實 施，細節(jié)詳細無 缺陷，并有一定 創(chuàng)新點 項目中方案可實 施，無明顯缺陷 項目中方案基 本可實施，有 一定缺陷 30 2.詳細設計 方案(20%) 教師評價 +互評 操作思路清晰， 操作步驟安排合 理，簡潔明了 操作思路清晰， 操作步驟安排較 合理，簡潔明了 操作思路設計 清晰，操作步 驟安排基本合 理，簡潔明了 3.操作實施 (30%) 教師評價 +自評 能熟練進行

22、滑動 機械裝置設計， 能熟練進行旋轉(zhuǎn) 機械裝置，能熟 練操作事件管理 器觸發(fā)機械裝置 的運動，能熟練 進行Smart組件 與邏輯設計，能 熟練進行Smart 的動態(tài)運行仿真 與調(diào)試，能熟練 進行機器人碼垛 程序及軌跡編程 設計。 能較熟練進行滑 動機械裝置設 計，能較熟練進 行旋轉(zhuǎn)機械裝 置，能較熟練操 作事件管理器觸 發(fā)機械裝置的運 動，能較熟練進 行Smar【組件與 邏輯設計，能較 熟練進行Smart 的動態(tài)運行仿真 與調(diào)試，能較熟 練進行機器人碼 垛程序及軌跡編 程設計。 能簡單進行滑 動機械裝置設 計，能簡單進 行旋轉(zhuǎn)機械裝 置，能簡單操 作事件管理器 觸發(fā)機械裝置 的運動，能簡

23、單進行Smart 組件與邏輯設 計，能簡單進 行Smart的動 態(tài)運行仿真與 調(diào)試，能簡單 進行機器人碼 垛程序及軌跡 編程設計。 4.項目總結(jié) 報告(10%) 教師評價 格式符合標準、 內(nèi)容完整、有詳 細過程記錄和分 析，并能提出 一些新的建議 格式符合標準、 內(nèi)容完整、有一 定過程記錄和分 析 格式符合標 準、內(nèi)容較完 整 5.項目公共 考核點 (25%) 見表4 多工業(yè)機 器人協(xié)同 組裝聯(lián)調(diào) 設計 1.根據(jù)引導 文通過咨詢制 訂總體設計方 案(15%) 教師評價 +互評 項目中方案可實 施，細節(jié)詳細無 缺陷，并有一定 創(chuàng)新點 項目中方案可實 施，無明顯缺陷

24、 項目中方案基 本可實施，有 一定缺陷 2() 2.詳細設計 方案(20%) 教師評價 +互評 操作思路清晰， 操作步驟安排合 理，簡潔明了 操作思路清晰， 操作步驟安排較 合理，簡潔明了 操作思路設計 清晰，操作步 驟安排基本合 理，簡潔明了 3.操作實施 (30%) 教師評價 +自評 能熟練合理布局 多工業(yè)機器人組 裝工作站系統(tǒng)， 能較熟練合理布 局多工業(yè)機器人 組裝工作站系 能簡單布局多 工業(yè)機器人組 裝工作站系 能熟練進行多機 器人內(nèi)部IO系 統(tǒng)配置與仿真， 能熟練進行多機 器人外部10連 接及仿真，能熟 練進行多機器人 的相互通信及邏 輯配置，能

25、熟練 進行多機器人的 軌跡編程及仿真 綜合調(diào)試； 統(tǒng)，能較熟練進 行多機器人內(nèi)部 IO系統(tǒng)配置與 仿真，能較熟練 進行多機器人外 部10連接及仿 真，能較熟練進 行多機器人的相 互通信及邏輯舵 置，能較熟練進 行多機器人的軌 跡編程及仿真綜 合調(diào)試； 統(tǒng)，能簡單進 行多機器人內(nèi) 部10系統(tǒng)配置 與仿真，能簡 單進行多機器 人外部IO連接 及仿.真，能簡 單進行多機器 人的相互通信 及邏輯配置。 4,項目總結(jié) 報告（10%） 教師評價 格式符合標準、 內(nèi)容完整、有詳 細過程記錄和分 析，并能提出一 些新的建議 格式符合標準、 內(nèi)容完整、有一 定過程記錄和分 析 格式符合標

26、 準、內(nèi)容較完 整 5.項目公共 考核（25%） 見表4 合計 100 表4公共考核評價標準 項目公共考核 點 建議考核方式 評價標準 優(yōu) 良 及格 1.工作與職業(yè) 操守（30%） 教師評價+自 評+互評 安全、文明工作，具 有良好的職業(yè)操'守； 安全文明工作，職 業(yè)操守較好： 沒出現(xiàn)違紀違規(guī)現(xiàn) 象； 2.學習態(tài)度 （30%） 教師評價 學習積極性高，虛心 好學 學習積極性較；高 沒有厭學現(xiàn)象； 3.團隊合作精 神（20%） 互評 具有良好的團隊合作 精神，熱心幫助小組 其他成員； 具有較好的團隊合 作精神，能幫助小 組其他成員； 能配合小組完成項目 任務； 4.交流及表達 能力（10%） 互評+教師評 價 能用專業(yè)語言正確流 利地展示項目成果； 能用專業(yè)語言正確 較為流利地闡述項 目； 能用專業(yè)語言基本正 確地闡述項目，無重 大失誤； 5.組織協(xié)調(diào)能 力（10%） 互評+教師評 價 能根據(jù)工作任務，對 資源進行合理分配， 同時正確控制、激勵 和協(xié)調(diào)小組活動過 程。 能根據(jù)工作任務， 對資源進行較合理 分配，同時較正確 控制、激勵和協(xié)調(diào) 小組活動過程。 能根據(jù)工作任務，對 資源進行分配，同時 控制、激勵和協(xié)調(diào)小 組活動過程，無重大 失誤。