机器人技术教学课程标准-30课时-课程编号：54040207.doc

课程编号教学时数：30学时 机器人技术-----教学课程标准 一、课程性质与任务 本课程是电子类、计算机类专业在电子技术方面中重要的技术基础课，是实践性很强的课程。本课程的任务是使学生拓宽专业知识面，培养综合运用多学科知识的能力，培养适应现代化建设需要的高层次电子产品设计人才，以适应现代科学技术发展的需要。通过本课程的学习，要求学生掌握机器人的基本概念、硬件设计、机器人语言（C语言）等。为今后工作中能快速、熟练应用、研究、开发机器人技术奠定基础。 二、教学目的与基本要求 （一） 理论知识教学目标 1. 掌握机器人结构特点和分类，机器人运动系统的组成，齿轮传动，连杆传动，直流电动机及驱动、步进电动机及驱动，C51单片机I/O接口，复位电路等。 2. 掌握单片机C语言在机器人编程中应用。掌握C语言数据类型、标识符和关键字、常量、函数结构和数组、函数、指针、文件、结构体类型变量、结构体数组等的使用。 3. 了解机器人的发展历史、发展趋势和使用情况；了解单关节机器人的建模与控制方法，多关节机器人的建模与控制方法，了解机器人驱动方法（直流电机驱动、步进电机驱动）。 （二）实践能力培养目标 1.C51单片机C语言程序设计能力； 2.C51单片机系统的硬件设计能力； 3.C51单片机硬件电路调试能力； 4.能正确分析并解决设计中存在的问题。 （三）方法能力目标 1. 用单片机C语言进行应用产品开发的步骤； 2. 用Keilc软件进行源程序编辑、编译和软硬件模拟调试的方法和步骤； 3．具备团结协作精神、工作组织能力、沟通与表达能力。 （四）社会能力目标 1．具有良好的职业习惯和安全生产意识、质量意识、效益意识。 2．具有任务计划、实施与评价能力。 三、教学项目内容与要求 序号 项目内容 教 学 要 求 学时 讲授 操作 1 机器人的定义与基本组成 1.什么是机器人？ 2.机器人的组成结构 2 0 2 机器人的分类 1.机器人的常见分类 2.国内外机器人发展趋势 2 0 3 机器人运动系统的组成 1.机器人机械部件的组成 2.机械传动 2 0 4 机器人齿轮传动 1.齿轮及传动作用与分类 2.齿轮传动比计算 2 0 5 机器人连杆传动 1.平面连杆机构 2.简单连杆机构的制作 2 2 6 机器人制作方法与步骤 1.机器人设计 2.元器件选择 3.硬件制作 4.程序设计 5.编辑调试 6.运行检查 2 0 7 C51单片机创建C程序 1.熟悉C51单片机结构原理 2.掌握Keilc安装与调试 3.会使用Keilc编写C程序 2 2 8 I/O接口控制伺服电机 1.掌握I/O接口理论及工作原理 2.了解伺服电机工作原理 3.掌握C51单片机I/O接口电路并编程 2 2 9 机器人组装机编程测试 1.掌握机器人组装基础理论 2.会组装机器人 3.会对开始/复位电路编程 2 2 11 用I/O接口实现机器人触觉导航 1.掌握I/O接口理论及工作原理 2.会安装并测试机器人胡须 3.能编写机器人胡须导航程序 2 2 小 计 20 10 总 计 30 四、教学形式 本课程以课堂讲授为主，答疑为辅，学生必须完成一定的作业量。对适合的内容以多媒体课件辅助教学。 五、考核方式 考核试题采用闭卷形式。本门课程成绩由以下部分组成：理论卷面成绩（40%）+平时成绩（20%）+实验成绩（40%）。 六、 教学参考书 1.秦志强编，《C51单片机应用与C语言程序设计》，电子工业出版社，2010年，第3版 2.秦志强编，《AVR单片机与小型机器人制作》，电子工业出版社，2010年，第2版 3.张铁编，《机器人学》，华南理工大学出版社，2004年，第1版 4.刘极峰编，《机器人技术基础》，高等教育出版社，2006年，第1版 5.Saeed B.Niku著，《机器人学导论——分析、系统及应用》，电子工业出版社，2004年，第1版