任務2工業(yè)機器人機械結構的認知a

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1、工業(yè)機器人技術基礎一體化教學授課名稱工業(yè)機器人基礎知識授課時間授課時數(shù)2課時授課班級17機器人班授課地點授課教師覃瑞勇課題任務2工業(yè)機器人機械結構的認知教學目標知識目標1、掌握機器人的自由度和工作空間2、了解工業(yè)機器人的系統(tǒng)組成和結構運動簡圖3、掌握關節(jié)坐標機器人機身、臂部、腕部及手部等結構特點及功能能力目標通過本節(jié)課的學習能夠根據(jù)機器人的結構組成確定其自由度與識別機器人的運動；能夠根據(jù)工作需求正確選擇機器人情感目標（1）在學習過程中提高學生的思維能力，感受學習的快樂，激發(fā)學習興趣。（2）認識掌握此項技能的重要性，增強做一名技工的責任感和榮譽感。教學重點工業(yè)機器人的運動自由度與坐

2、標系教學難點工業(yè)機器人的運動自由度與坐標系教學用具教材、教案、多媒體課件、一體化平臺教材分析本教材堅持以達到國家職業(yè)技能鑒定標準和就業(yè)能力為目標，以專業(yè)的工作內容為主線，以工作任務為引領，由淺入深，循序漸進，精簡理論，突出核心技能與實操能力，使理論與實踐融為一體，充分體現(xiàn)“教”“學”“做”合一的教學思想，。致力于構建符合當前教學改革方向的，以培養(yǎng)應用型、技術型和創(chuàng)新型人才為目標的教學體系。學情分析教學對象部分學生綜合素質低，沒有養(yǎng)成良好的日常行為規(guī)范；理解、歸納問題能力有待于進一步提高；不具備主動學習的能力，好動，頭腦靈活。正確引導心理上，學生對文字太多的書本不感興趣，但對操作機

3、械和以視頻結合的課堂氣氛十足。我認為應抓住這些有利因素，以講解-演示-實踐為主線，并配以任務驅動法，引導學生身心投入課堂。9教學方法啟發(fā)式、講練法、任務驅動、總結提升學習方法“教為主導、學為主體、練為主線”教學過程備注一、組織教學清點人數(shù)，師生相互問好，強調課堂紀律二、舊知回顧工業(yè)機器人分類及應用1、按臂部的運動形式分（1）直角坐標型：臂部可沿三個直角坐標移動；（2）關節(jié)型：臂部有多個轉動關節(jié)；（3）圓柱坐標型：臂部可作升降、回轉和伸縮動作；（4）組合結構：可以實現(xiàn)直線、旋轉、回轉、伸縮；（5）球坐標型：臂部能回轉、俯仰和伸縮。2、按執(zhí)行機構運動的控制機能分：點位型、連續(xù)軌跡型3

4、、按程序輸入方式分：離線輸入型、示教輸入型4、按應用領域分類：可分為搬運機器人、裝配機器人、上下料機器人、焊接機器人、碼垛機器人、噴涂機器人等。工業(yè)機器人的安全使用（1）安全注意事項（2）安全操作規(guī)程（3）安全使用規(guī)則（4）操作注意事項三、新課導入及分析在前兩節(jié)課中，我們已經(jīng)學習了工業(yè)機器人的定義，發(fā)展以及有關機器人的分類和應用。通過學習，讓我們知道了機器人是一種復雜的機械裝置，但是這種機械裝置能實現(xiàn)強大的功能作用。那么，這機器人到底是什么樣的呢？它們的結構又是怎樣的呢？懷著這些疑問，讓我們走進工業(yè)機器人的世界，去學習工業(yè)機器人的機械結構。9四、新課授學（教師講解、觀看視頻）工業(yè)

5、機器人的機械結構是機器人的主要基礎理論和關鍵技術，你是現(xiàn)代機械原理研究的主要內容，機器人一般由驅動系統(tǒng)、執(zhí)行機構、控制系統(tǒng)3個基本系統(tǒng)，以及一些復雜的機械結構組成。通常用自由度、工作空間、額定負載、定位精度、重復精度和最大工作速度等技術指標來描述機器人的性能。本任務主要內容是通過學習，了解有關工業(yè)機器人系統(tǒng)的基本組成、技術參數(shù)及運動控制，能夠熟練進行機器人坐標和運動軸的選擇，并能熟練的描述工業(yè)機器人的結構。一機器人結構運動簡圖機器人結構運動簡圖是指用結構與運動符號表示機器人臂部、腕部和手指等結構及結構間的運動形式的簡易圖形符號。機器人結構運動簡圖能夠更好的分析和記錄機器人的各種運

6、動和運動組合，可簡單清晰的表明機器人的運動狀態(tài)，有利于對機器人的設計方案進行鮮明的對比。1.移動結構移動2移動192.擺動結構注：b）是a）的側向圖形符號3.回轉結構4.手部結構5.其它結構9二工業(yè)機器人的運動自由度1.自由度的概念描述物體相對于坐標系進行獨立運動的數(shù)目稱為自由度。物體在三維空間有6個自由度，如圖所示。2.工業(yè)機器人的自由度機器人的自由度是指描述機器人本體（不含末端執(zhí)行器）相對于基坐標系（機器人坐標系）進行獨立運動的數(shù)目。機器人的自由度表示機器人動作靈活的尺度，一般以軸的直線移動、擺動或旋轉動作的數(shù)目來表示。機器人常用關節(jié)類型：移動關節(jié)——用字母P表示，它允許兩相

7、鄰連桿沿關節(jié)軸線做相對移動，這種關節(jié)具有1個自由度，如圖所示。轉動關節(jié)——用字母R表示，它允許兩相鄰連桿繞關節(jié)軸線做相對轉動，這種關節(jié)具有1個自由度，如圖所示。球面關節(jié)——用字母S表示，它允許兩連桿之間有三個獨立的相對轉動，這種關節(jié)具有3個自由度,如圖所示。9虎克鉸關節(jié)——用字母T表示，它允許兩連桿之間有二個相對轉動，這種關節(jié)具有2個自由度,如圖所示。1）直角坐標機器人的自由度如圖所示為直角坐標機器人，臂部具有3個自由度。特點：結構剛度大，關節(jié)運動相互獨立，操作靈活性差。2）圓柱