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1、 工业机器人仿真应用教程课程教学大纲 一、说明 1课程的性质和内容 工业机器人仿真应用教程 课程是高级技工学校工业机器人应用与维护专业的专业课。主要内容包括：Robot Studio 软件的操作、建模、Smart 组建的使用、轨迹离线编程、动画效果的制作、模拟工作站的构建、仿真验证以及在线操作。2课程的任务和要求 本课程的主要任务是培养学生熟练操作 Robot Studio 软件，并能通过 Robot Studio 软件对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护，为学生从事工业机器人工程技术人员打下的必要的专业基础。通过本课程的学习，学生应该达到以下几个方面的专业基础。（1）了解 Robot S
2、tudio 工业机器人仿真软件的基础知识，掌握软件使用方法和技巧。（2）掌握构建基本仿真工业机器人工作站的方法。（3）能熟练在 Robot Studio 软件中创建工件、工具模型。（4）掌握工业机器人离线轨迹编程方法。（5）掌握 Smart 组建的应用。（6）掌握带导轨和变位机的机器人系统创建于应用方法。（7）了解 ScreenMaker 示教器用户自定义界面的操作。（8）掌握 Robot Studio 软件的在线功能。3教学中注意的问题（1）本课程教学最好采用理论与实际相结合的一体化教学方式，借助多媒体网络教室，一人一机，使用多媒体课件讲解与软件操作相结合。（2）理论教学中应帮助学生总结并灵
3、活运用所学的相关知识，本着够用的原则讲授，切忌面面俱到。对工业机器人仿真操作不作深入探讨，仅作一般性了解。（3）实践教学环节中对工业机器人 Robot Studio 仿真软件常用功能作简单介绍，重点培养学生使用软件对工业机器人进行基本操作、功能设置、二次开发、在线监控与编程、方案设计和检验。教师教学中多联系生产实际并选用一些工业上经典的工业机器人使用案例进行讲解，提高学生对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护的能力。二、学时分配表 教 学 内 容 总 学时 讲 授学时 实训课时 项目一 认识、安装工业机器人仿真软件 18 8 10 任务一 了解什么是工业机器人仿真应用技术 4 2 2 任务二
4、 安装工业机器人仿真软件RobotStudio 5 2 3 任务三 RobotStudio的软件界面介绍 9 4 5 项目二 构建基本仿真工业机器人工作站 18 6 12 任务一 布局工业机器人基本工作站 4 2 2 任务二 建立工业机器人系统与手动操作 4 2 2 任务三 创建工业机器人工件坐标与轨迹程序 8 2 6 任务四 仿真运行机器人及录制视频 2 0 2 项目三 RobotStudio中的建构功能 26 8 18 任务一 建模功能的使用 4 2 2 任务二 测量工具的使用 8 2 6 任务三 创建机械装置 8 2 6 任务四 创建机器人用工具 6 2 4 项目四 机器人离线轨迹编程
5、30 10 20 任务一 创建机器人离线轨迹曲线及路线 12 4 8 任务二 机器人目标点调整及轴配置参数 8 2 6 任务三 机器人离线轨迹编程辅助工具 10 4 6 项目五 Smart 组建的应用 30 10 20 任务一 用 Smart组件创建动态输送链 SC-InFeeder 12 4 8 任务二 用 Smart组件创建动态夹具 SC-Gripper 8 2 6 任务三 工作站逻辑设定 6 2 4 任务四 Smart 组件子组件概览 4 2 2 项目六 带导轨和变位机器人系统创建与应用 30 6 24 任务一 创建带导轨的机器人系统 12 2 10 任务二 创建带变位机的机器人系统 1
6、8 4 14 项目七 ScreenMaker示教器用户自定义界面 40 12 28 任务一 了解ScreenMaker及准备工作 4 2 2 任务二 创建注塑机取件机器人用户自定义界面 6 2 4 任务三 设置注塑机取件机器人用户信息界面 8 2 6 任务四 设置注塑机取件机器人用户状态界面 12 4 8 任务五 设置注塑机取件机器人用户维修界面 10 2 8 项目八 RobotStudio 的在线功能 30 12 18 任务一 使用 RobotStudio 与机器人进行连接并获取权限的操作 4 2 2 任务二 使用 RobotStudio 进行备份与恢复的操作 2 0 2 任务三 使用 Ro
7、botStudio 在线编辑 RAPID 程序的操作 4 2 2 任务四 使用 RobotStudio 在线编辑 I/O 信号的操作 4 2 2 任务五 使用 RobotStudio 在线文件传送 2 0 2 任务六 使用 RobotStudio 在线监控机器人和示教器状态 4 2 2 任务七 使用 RobotStudio 在线设定示教器用户操作权限管理 4 2 2 任务八 使用 RobotStudio 在线创建与安装机器人系统 6 2 4 合计 222 72 150 三、课程内容及要求 项目一 认识、安装工业机器人仿真软件 教学要求 1、了解什么是工业机器人仿真应用技术 2、学会如何安装 R
8、obot Studio 3、认识 Robot Studio 软件的操作界面 教学内容 任务一 了解什么是工业机器人仿真应用技术 任务二 安装工业机器人仿真软件 Robot Studio 任务三 Robot Studio的软件界面介绍 教学建议 本项目主要的教学目标是让学生了解工业机器人仿真应用这一方面的内容，讲授时注意多举仿真技术在工业中的应用，激起学生对工业机器人仿真应用技术的兴趣。项目二 Robot Studio 中的建构功能 教学要求 1、学会使用 Robot Studio 进行基本的建模 2、学会 Robot Studio 中测量工具的使用 3、学会创建机械装置并进行设置 4、学会创建
9、工具并进行设置 教学内容 任务一 建模功能的使用 任务二 测量工具的使用 任务三 创建机械装置 任务四 创建机器人用工具 教学建议 本项目为本课程的重点，创建模型和工具在以后的教学中会很常用，教学中要把内容与实践操作结合紧密，因此在教学上要多让学生去自己设计模型和设计工具，使学生熟练创建模型和工具为后面教学打下基础。项目三 构建基本仿真工业机器人工作站 教学要求 1、学会工业机器人工作站的基本布局方法 2、学会加载工业机器人及周边的模型 3、学会创建工件坐标 4、学会手动操作机器人 5、学会模拟仿真机器人运动轨迹 6、学会录制视频和制作独立播放 EXE 文件 教学内容 任务一 布局工业机器人基
10、本工作站 任务二 建立工业机器人系统与手动操作 任务三 创建工业机器人工件坐标与轨迹程序 任务四 仿真运行机器人及录制视频 教学建议 本项目主要是让学生对工业机器人模拟仿真有个明确的认识，教学中要明确说明每一个工业机器人型号和模型的特点作用。在教工件坐标的创建时要注意结合实际创建来讲授。项目四 机器人离线轨迹编程 教学要求 1、学会创建工件的机器人轨迹曲线 2、学会生成工件的机器人轨迹曲线路径 3、学会机器人目标点的调整 4、学会机器人轴配置参数调整 5、了解离线轨迹编程的关键点 6、学会机器人离线轨迹编程辅助工具的使用 教学内容 任务一 创建机器人离线轨迹曲线及路线 任务二 机器人目标点调整
11、及轴配置参数 任务三 机器人离线轨迹编程辅助工具 教学建议 本项目主要是要把轨迹曲线路径生成方法教授清楚，让学生在理解下加以练习。因为本项目教学涉及到机器人的运动指令，在离线轨迹讲授时有必要解释运动指令的定义和作用，便于学生去理解。项目五 Smart 组建的应用 教学要求 1、了解什么是 Smart 组件 2、学会用 Smart 组件创建动态输送链 3、学会用 Smart 组件创建动态 教学内容 任务一 用 Smart 组件创建动态输送链 SC-InFeeder 任务二 用 Smart 组件创建动态夹具 SC-Gripper 任务三 工作站逻辑设定 任务四 Smart 组件子组件概览 教学建议
12、 本项目是本课程的重点内容，讲授时注意 Smart 组件的输送链动态效果的创建，因为动态效果创建的步奏较复杂，示范操作时注意讲清楚每一个步骤的作用和关联性，以便学生理解。项目六 带导轨和变位机器人系统创建与应用 教学要求 1、学会创建带导轨的机器人系统 2、学会创建导轨运动轨迹并仿真运行 3、学会创建带变位机的机器人系统 4、学会创建变位机运动轨迹并仿真运行 教学内容 任务一 创建带导轨的机器人系统 任务二 创建带变位机的机器人系统 教学建议 本项目主要是让学生创建带变位机的机器人系统和导轨系统，导轨系统在前几个项目中都有出现过也使用过，所以在本项目可以让学生自学和练习。在讲授带变位机机器人系
13、统是要把变位机的作用和特点讲授清楚，在讲授运动轨迹时注意把每个视觉和指令都讲清楚，以便学生理解学习。项目七 ScreenMaker 示教器用户自定义界面 教学要求 1、了解 ScreenMaker 的功能 2、学会设定与示教器用户自定义界面关联的 RAPID 程序与数据 3、学会使用 ScreenMaker 创建示教器用户自定义界面 4、学会使用 ScreenMaker 中的控件构建示教器用户自定义界面 5、学会使用 ScreenMaker 调试并修改示教器用户自定义界面 教学内容 任务一 了解 ScreenMaker 及准备工作 任务二 创建注塑机取件机器人用户自定义界面 任务三 设置注塑机
14、取件机器人用户信息界面 任务四 设置注塑机取件机器人用户状态界面 任务五 设置注塑机取件机器人用户维修界面 教学建议 本项目为本课程的重点内容，讲授时要多结合实际工业机器人在实际生产中的应用，操作示范时把每一个设置步骤仔细讲清楚，每讲完一个设置步骤就让学生练习。项目八 RobotStudio 的在线功能 教学要求 1、学会使用 RobotStudio 与机器人进行连接的操作 2、学会使用 RobotStudio 在线备份与恢复的操作 3、学会使用 RobotStudio 在线进行 RAPID 程序编辑的操作 4、学会使用 RobotStudio 在线编辑 I/O 信号的操作 5、学会使用 Ro
15、botStudio 在线进行文件传送的操作 6、学会使用 RobotStudio 在线监控机器人及示教器动作状态 7、学会使用 RobotStudio 进行用户权限的管理 8、学会使用 RobotStudio 进行机器人系统的创建与安装 教学内容 任务一 使用 RobotStudio 与机器人进行连接并获取权限的操作 任务二 使用 RobotStudio 进行备份与恢复的操作 任务三 使用 RobotStudio 在线编辑 RAPID 程序的操作 任务四 使用 RobotStudio 在线编辑 I/O 信号的操作 任务五 使用 RobotStudio 在线文件传送 任务六 使用 RobotStudio 在线监控机器人和示教器状态 任务七 使用 RobotStudio 在线设定示教器用户操作权限管理 任务八 使用 RobotStudio 在线创建与安装机器人系统 教学建议 本项目为本课程的重点内容，前 7 个项目都是在电脑上模拟应用，本项目与前 7 个项目不同的是，本项目使用 RobotStudio 软件的在线功能与机器人进行操作。在讲授时注意把机器人的安全操作事项讲授清楚，避免学生误操作导致机器人系统数据丢失或者其他安全事故，讲授 RAPID 程序指令时要把指令和格式作用讲授清楚，让学生操作机器人系统数据是务必要做好机器人系统数据相关的备份。编制人：制订日期：