《机器人技术及其应用》课程教学大纲.doc

《机器人技术及其应用》课程教学大纲 课程编号：806433208 课程名称： 英文名称： 课程类型：任选课 总 学 时： 讲课学时： 实验学时：学　　分： 适用对象：先修课程：高等数学、线性代数、理论力学、自控原理 一、课程性质、目的和任务 。本课程是一门融运动、力学分析、机械结构及控制为一体的综合性课程。的学生可以通过本课程的学习，对已学的如机械、自控等课程具备感性认识，并学会如何将理论与实践结合，用理论为工程服务。同时，掌握机器人的基本原理、基本结构、基本控制方式及基本研究方法?二、教学基本要求 机器人发展历史进展?机器人应用机器人掌握定义、特点、结构分类机器人自由度坐标系统的定义掌握建立机械臂的动力学方程? 4、重点齐次坐标连续变换、连杆坐标系运动学方程求解机器人雅克比公式直流伺服电机进行机器人手腕位置控制。三、教学内容及要求 建立机械臂的动力学方程齐次坐标连续变换、连杆坐标系运动学方程求解四、实践环节五、课外习题及课程讨论 为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不应少于题。 本课程采用多媒体课件和板书相结合方式进行课堂教学。 七、各教学环节学时分配 章节（或内容） 讲课 习题课 讨论课 实验 其它 合计 第一章 概论 2 2 第二章 机器人的基本结构原理 2 2 4 第三章 机器人运动学和动力学 6 2 8 第四章 机器人传感器技术 2 2 4 第五章 机器人驱动技术 2 2 4 第六章 机器人控制技术 4 2 6 第七章 机器人系统设计方法与实例 2 2 第八章 机器人在不同领域中的应用 2 2 合 计 22 10 32 八、考核方式 九、推荐教材和教学参考书 教 材：《》，，。 参考书：《》主编，，。 无 《机器人技术与应用》课程实验教学大纲 一、实验教学目标与基本要求 《机器人技术与应用》课程是自动化（系统集成）专业的一门专业基础课。实验是课程重要的实践教学环节，通过老师的相关演示和同学对特定实例的操作，培养对机器人结构三维设计软件及机器人运动控制仿真软件的初步认识，掌握基本的机器人三维结构设计方法与运动学仿真方法，为后续的相关的机器人课程设计与毕业设计打下良好基础。 二、本实验课程的基本理论与实验技术知识 本上机实验要求初步掌握PROE的基本命令和操作方法，掌握一般机械臂结构的设计方法，学会利用ADAMS运动学仿真软件进行机器人的运动学动力学仿真分析，熟悉利用其仿真机器人动作轨迹的仿真和控制的方法。 三、实验方法、特点与基本要求 1、4自由度串联关节型机器人结构设计实验1 内容有：学会三维结构设计软件CAXA的基本命令操作，包括实体的拉伸命令，旋转命令等，为后续设计机器人三维结构打下基础。 2、4自由度串联关节型机器人结构设计实验2 熟悉三维基本命令操作，构建一个4自由度串联关节型机器人的各主要零件的结构模型，并且要求在课内完成并发送到指定的电子邮箱，老师进行检查，作为平时成绩。 3、机器人虚拟装配实验 把前面做的零件模型进行三维虚拟装配，最终得到4自由度串联关节型机器人的整体模型。要求在课内完成并发送到指定的电子邮箱，老师进行检查，作为平时成绩。 4、机器人运动学仿真实验 利用ADAMS软件进行机器人机械臂的运动学仿真并验证MATLAB的运动学计算结果是否正确，要求在课内完成并发送到指定的电子邮箱，老师进行检查，作为平时成绩。 5、机器人动力学控制仿真实验 利用ADAMS软件进行机器人机械臂的动力学仿真实验，得出相应的仿真数据，并利用轨迹点跟踪的命令，得到机器人动作的连续轨迹。要求在课内完成并发送到指定的电子邮箱，老师进行检查，作为平时成绩。 四、实验主要仪器设备 1、计算机 2、相应软件 五、实验项目的设置与内容提要 序号 实验项目 内 容 提 要 上机学时 实验类型 每组人数 实验要求 1 4自由度串联关节型机器人结构设计实验1 学会三维结构设计软件CAXA的基本命令操作，包括实体的拉伸命令，旋转命令等。 2 综合 1人 1机 必做 2 4自由度串联关节型机器人结构设计实验2 熟悉三维基本命令操作，构建一个4自由度串联关节型机器人的各主要零件的结构模型。 2 综合 1人 1机 必做 3 机器人虚拟装配实验 零件模型进行三维虚拟装配，最终得到4自由度串联关节型机器人的整体模型。 2 综合 1人 1机 必做 4 机器人运动学仿真实验 利用ADAMS软件进行机器人机械臂的运动学仿真并验证MATLAB的运动学计算结果是否正确。 2 综合 1人 1机 必做 5 机器人动力学控制仿真实验 利用ADAMS软件进行机器人机械臂的动力学仿真实验，得出相应的仿真数据，并利用轨