《工业机器人技术课程教学大纲-29版.doc

《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》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与。通过本课程的学习，可使学生掌握工业机器人运动学、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： 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； 掌握工业机器人整体性能、主要部件性能的分析方法； 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； 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 ?机器人的分类? ?工业机器人的应用和发展 1.2.1?工业机器人的应用 1.2.2?工业机器人的发展? ?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 末端操作器手腕手臂驱动与传动?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 ?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? ?机器人手臂? ?机器人机座? 2.4.1?固定式机器人? 2.4.2?移动式机器人? ?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? 2.5.3?直线驱动和旋转驱动的选用和制动? 2.5.4?工业机器人的传动? 2.5.5?新型的驱动方式 2.5.6?驱动传动方式的应用习题 第三章 机器人运动学——微分变换法；了解逆雅可比矩阵的概念和求解。本部分是该课程的重中之重。 教学重点和难点：通过介绍连杆参数和关节变量的设定、杆件坐标系的建立原则、相邻杆件运动学关系—A矩阵，掌握机器人运动方程的建立、机器人运动方程的求解过程。 教学方法与手段：课堂教学 第一节 ?工业机器人的运动学? 3.1.1?工业机器人位姿描述? 3.1.2?齐次变换及运算 3.1.3?工业机器人的连杆参数和齐次变换矩阵 3.1.4?工业机器人的运动学方程? ?工业机器人的动力学? 3.2.1?工业机器人速度分析? 3.2.2?工业机器人静力分析? 3.2.3?工业机器人动力学分析? ?工业机器人的运动轨迹规划? 3.3.1?路径和轨迹? 3.3.2?轨迹规划? 3.3.3?关节空间的轨迹规划?习题 第四章 工业机器人的环境感觉技术 ?工业机器人的视觉? 4.1.1?视觉系统的硬件组成 4.1.2?机器人视觉的应用? ?工业机器人的触觉 4.2.1?机器人的接触觉? 4.2.2?机器人的接近觉? 4.2.3?机器人的压觉? 4.2.4?机器人的滑觉? 4.2.5?机器人的力觉 ?工业机器人的位置及位移? 4.3.1?电位器式位移传感器? 4.3.2?光电编码器? 4.3.3?角速度传感器? ?多感觉智能机器人 习题 第五章 机器人控制 工业机器人控制的特点及分类、工业机器人位置控制、工业机器人力控制。 点位控制方式连续轨迹控制方式?工业机器人控制系统的特点? ?工业机器人控制系统的主要功能? 5.2.1?示教再现控制 5.2.2?工业机器人的运动控制? ?工业机器人的控制方式? 5.3.1?点位控制方式（PTP） 5.3.2?连续轨迹控制方式（CP） 习题 机器人的定义和分类；机器人的应用；机器人的坐标形式及其各自的优缺点；机器人外形结构；机器人内部机构及原理和设计要求；机器人机身和臂部的作用及设计应注意的问题；机器人的驱动方式及特点；机器人手爪设计的注意事项及夹钳式手部传动机构的设计内容；机器人关节的驱动、传动和减速器的特点、结构、工作原理；机器人常用的几种直流电机及其优缺点；步进电机的工作原理齐次坐标；齐次变换及其几何意义；向量的平移、旋转变换；构件空间位置与姿态的描述；构件坐标系的确定；机器人坐标系的建立；机器人机构运动学；机器人的控制特点和策略；伺服系统的基本概念；机器人控制的硬件系统；、单自由度机器人的控制；机器人示教的三种方式；机器人传感器的选择要求；机器人常用的几种主要的传感器及其工作原理；机器人视觉系统；滑觉传感器和握力自适应控制；《机器人技术基础》熊有伦主编华中理工大学出版社1996 《工业机械手设计》李允文主编机械工业出版社1996