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《工业机器人技术》课程教学设计--第1页
《工业机器人技术》课程教学设计
（一）基本描述
课程编号：S4080370
课程名称：工业机器人技术
英文译名：INDUSTRIALROBOTTECHNOLOGY
课程学时：30讲课：26实验：4上机：0
适用专业：机电工程学院机械设计制造及其自动化专业、其他相关专业
开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系
开课时间：第七学期
先修课程：线性代数、机械工程测试技术
主要教材及参考书：
尤波、王广林等编.《工业机器人技术》.校内讲义
陈哲、吉熙章编著.《机器人技术基础》.机械工业出版社1994年
蔡自兴著.《机器人学》.清华大学出版社2000年
（二）课程的性质、研究对象及任务
工业机器人技术是一门机械工程学科中机电控制及其结合的专业模
块课。本课程研究对象是分析解决机器人学中的主要问题，为以后机电
结合的设计和使用技术打下基础。本课程的主要任务是培养学生从事多
学科交叉渗透、综合运用的科学研究能力。
（三）教材的选择与分析
近年来，国内关于工业机器人技术方面的教材和书籍很多。本课程
选择尤波、王广林等编写的《工业机器人技术》，参考教材选择陈哲、吉
熙章编著《机器人技术基础》（机械工业出版社）和蔡自兴著《机器人学》
（清华大学出版社）。
（四）本课程各章的主要内容与基本要求、重点与难点、学时分配
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《工业机器人技术》课程教学设计--第2页
第一章机器人技术（2学时）
对机器人学这门学科的产生、发展以及特点等方面的背景有一个概
括地介绍。包括机器人学的发展史及机器人学教育、机器人学的术语和
定义及其与其他学科的关系、机器人的分类和组成、操作机几何学。
基本要求：了解机器人学的发展史及机器人学教育、掌握机器人学
的术语和定义，了解其与其他学科的关系、掌握机器人的分类和组成、
操作机几何学。
重点:机器人的分类和组成、操作机几何学。
难点:操作机几何学
第二章机器人坐标系统；（4学时）
为了表示组成机器人系统的各个元部件的位置和姿态，表示它们之
间的运动关系，需要采用一套机器人坐标系统。包括位置与姿态、正交
坐标系、转动的表示法、齐次变换、机器人的坐标系统等知识。
基本要求：掌握位置与姿态、正交坐标系、转动的表示法、齐次变
换、机器人的坐标系统等知识。
重点与难点:正交坐标系、齐次变换、机器人的坐标系统
重点与难点:齐次变换
第三章位置运动学；（4学时）
运动学处理运动的几何学以及与时间有关的量，而不考虑引起运动
的力，搞清机器人运动的几何关系是认识机器人的首要问题。
基本要求：掌握包括手部位姿与关节变量的关系——正问题、关节
变量与手部位姿的关系——逆问题。
重点和难点:正问题和逆问题
第四章速度运动学；（7学时）
操作机不仅需要达到某个或一系列的位置，而且需要按给定的速度
达到这些位置，所以要考虑速度运动学。包括操作机的微分运动、雅可
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比矩阵及其变换。
基本要求：掌握操作机的微分运动、雅可比矩阵及其变换。
重点和难点:雅可比矩阵及其变换。
第五章轨迹控制；（2学时）
在工程应用中经常需要使操作机在空间一系列的给定点上平稳的运
动，因此就涉及到轨迹控制的问题，属于运动学的范畴。包括轨迹的记
录与再现、笛卡
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