机器人技术教学大纲

机器人技术教学大纲（通用10篇）

机器人技术教学大纲 篇1

一、课程基本信息

课程名称:工业机器人技术基础 学时:48 适用对象: 工业机器人技术专业、电气自动化技术专业、机电一体化技术专业 考核方式:考查

二、课程简介

机器人学是一门高度交叉的前沿学科,机器人技术是集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成,是一项综合性很强的新技术。通过该课程的学习,使得学生基本熟悉这门技术以及其发展状况,为今后从事工业机器人的操作管理、维护维修、系统安装调试和集成设计的工作打下基础。

三、课程性质与教学目的

本课程是专业基础课,通过本课程的学习,使学生了解机器人及其应用,掌握机器人系统组成、机构、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。机器人是典型的机电一体化装置,它不是机械、电子的简单组合,而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合,通过这门课的学习,使学生对机器人有一个全面、深入的认识。培养学生综合运用所学基础理论和专业知识分析问题解决问题的能力。第1章概述

机器人的基本概念,机器人的组成原理、机器人应用与外部的关系、机器人应用技术的现状 第2章机器人的基础知识

机器人的分类、机器人的基本术语与图形符号、机器人的技术参数、机器人的运动学基础、机器人的动力学基础

第3章机器人的机械结构系统

机器人的机械结构系统、机器人的腕部机构、机器人的手部机构、机器人的行走机构 第4章机器人的驱动系统

机器人的驱动系统概述、电动机及其特性、液压驱动系统及其特性 第5章机器人的控制系统

机器人的控制系统、伺服控制系统及其参数、交流伺服电动机的调速、机器人控制系统结构、机器人控制的示教再现、机器人控制系统举例第6章机器人的感觉系统

机器人的传感技术、机器人的内部传感器、机器人的外部传感器、机器人的视觉系统、机器人传感器的选择

第7章机器人的语言系统

机器人的语言系统概述、常用的机器人语言简介、机器人的离线编程、机器人的编程示例 第8章工业机器人及其应用

工业机器人概述、焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人、装配机器人

五、需要说明的问题

1.本大纲适用于工业机器人技术、电气自动化技术、机电一体化技术专业;2.本大纲的学时为参考学时,学时如有变化,任课教师可在此大纲的基础上增减一些内容。3.选用教材时要尽量选用新版教材,或最新获奖教材。

4.习题和实验内容着重加深基本概念的理解,基本方法的运用和创新能力的培养,从而巩固课堂教学效果。2017年8月24日

机器人技术教学大纲 篇2

一、从信息技术的内涵看智能机器人教学的作用

在初中信息技术教学内容中引入机器人的教学内容是我们近几年信息技术教学的试验内容, 不仅充实了信息技术教学内容, 还改善了以往信息技术教育中存在的一些问题和困惑。智能机器人学习涵盖的技术内容完全符合了信息技术的定义:信息的获取、加工、表达、交流、管理和评价。通过两年多的智能机器人的教育实践和组织学生参加省里的比赛, 我们深深体会到智能机器人课程对信息技术教育产生的积极作用:

(1) 对信息技术教学载体唯一性局限的改变。

(2) 从感测技术和控制技术角度对信息技术教学内容的充实, 从程序设计的角度改变了以往程序设计教学中的困惑。

(3) 以知识性内容和技能性内容紧密结合的教学方式, 淡化了以往重技能学习, 轻知识性学习的倾向。

(4) 以信息技术学习的方式为初中学生提供了能力培养的综合平台。

(5) 从培养创新型人才的角度为初中学生提供了展现自己创新思维的学习环境。

二、从智能机器人教学的作用看智能机器人教学

智能机器人的教学内容必将给信息技术基础教育带来新的活力, 智能机器人会成为初中学生能力、素质培养的智能平台, 从而将会与计算机一起成为我们信息技术教育的工具。智能机器人教学内容作为信息技术教学之一的内容主要体现在以下三个方面:

(1) 信息技术的发展趋势首先是越来越友好的人机界面, “智能代理技术”属于其中一个重要方面。通过学习, 学生可以了解智能机器人的发展和应用状况, 了解智能机器人的概念和工作方式, 破除学生对智能机器人的神秘感, 为进一步学习累积感性认识。

(2) 使学生体会、掌握制作智能机器人的方法, 了解智能机器人的传感器和驱动装置的作用。知道程序是智能机器人的灵魂, 通过为机器人编写程序学到科学而高效的思维方式, 提高学生的分析问题和解决问题的能力。

(3) 通过完成项目任务和比赛项目, 学生在为智能机器人扩充功能的过程中学习有关数字电路方面的知识, 在组装扩展机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。

三、从智能机器人的教学看信息技术程序设计的教学

对于初学的初中学生来说, 兴趣才是学习的动力。利用以往的程序设计媒介很难使初学者看到程序设计应用的效果, 体验成功的乐趣, 然而在机器人教学中, 学生会发现程序是智能机器人的灵魂。让中学生通过为机器人编程序来学习程序设计的知识是程序设计教学入门的最好方法。在学习为机器人编写程序的过程中, 学生会获得成功的喜悦, 会建立成功的信心, 从而激发学习的兴趣。将智能机器人作为程序设计学习的载体, 会从根本上解决目前程序设计教学中存在的普遍问题。智能机器人使程序设计的学习与信息技术的前沿领域紧密地结合在一起。

学习为智能机器人编写程序是以智能机器人为平台的学习内容之一, 在编程序的过程中学生要了解智能机器人的功能、结构和工作原理, 并根据要机器人完成的任务来编写程序。学生首先要了解机器人的各种传感器, 并通过编程序来控制传感器, 使机器人感知外界的环境信息, 并对感知的信息作出决策和响应, 以使机器人完成规定的任务。

智能机器人作为提高信息技术素养的综合平台, 除了要具有中学程序设计教学的程序设计语言系统和编辑系统, 还要有适当的硬件功能。语言系统应该是具有结构化程序设计的语言系统, 学生在学习编程的过程中要能够学到程序设计的三种基本结构即顺序结构、选择结构和循环结构的功能。硬件要具有很好的可扩充性和可塑性, 适合学习有关的硬件知识, 便于培养学生的动手能力。

今天教育的超前发展是为以后社会发展打基础的, 为了使现在的学生能够适应未来信息时代的要求, 中学生的信息技术教育就必须理智地适应发展中的信息技术。作为信息技术老师, 应该利用本学科的优势, 调动学生的积极性, 参与智能机器人学习, 让学生的信息技术素养不再停留在计算机的操作应用上。

机器人技术教学大纲 篇3

关键词：项目教学法；机器人技术实训教学；应用

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）32-0102-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.32.064

项目教学法是以某种或多种概念结合的学科知识为原理，以项目完成为学习目标，利用多种资源来开展活动，并在活动中解决问题的教学模式。由于项目教学法趋向于学习兴趣的激发，学习活动的驱动性，使得学生作为项目领导者来引导教学，因此在机器人技术实训教学受到了师生的广泛欢迎。

一、项目教学法在教学中的优势

项目教学法凸显学生为主体，改变了传统重理论轻实践的教学模式，将课堂教学转变为实践、理论两手同步抓。

项目教学的优势在于：其一，可以完成一定的教学内容，使得教学重难点得以凸显；其二，理论教学内容可以与实践结果相互结合；其三，有效提升学生自主学习能力，有效激发学生的学习兴趣；其四，项目完成对于综合学科的知识要求较高，使得学生在项目任务开展上综合素质得到良好培养；其五，学生为主体中心的教学使得学生独立完成项目任务，教师仅需要从旁引导，具体困难学生需要自主摸索解决；其六，项目实施最后有明确的评估考核标准，学生或教师可根据项目程度进行评估，并总结相关经验。

二、项目教学法在机器人技术实训教学中的应用

（一）确定任务

项目教学法的前期是要做好相关准备工作，这个准备工作关系到后续项目操作的可行性。确定项目既可以满足机器人技术实训教学需求，也可以引发学生对机器人技术实训教学目标的兴趣，通过在项目难度上的摸索来发挥学生对项目目标的思想能动性及创造思维能力。在确定项目任务前，教师要根据学生专业知识水平及理论知识基础做一个统计预估，确认不同层次、不同水平的学生均可以参与项目的操作，使得学生在项目实施期间可以结合自身所学的学科知识进行运用。在此环节中，教师的作用凸显出来，教师需要对项目涉及的理论进行深入探讨研究，包括项目实施中可能会出现的问题都要实践解决，这样才能切合教学目标来设定项目任务，从而下发给学生。

（二）设计项目

在项目任务被确认后，教师要对项目环节有足够了解，使得每个环节都可以围绕教学目标开展。同时，教师要注重各环节重难点知识的凸显，合理将重难点知识穿插在项目实施的每个环节当中，确保学生可以通过项目的实践操作探索、思考问题。

比如针对机器人技术实训教学，可分设4个阶段性项目任务。第1阶段，在于机器设备的一些安全检查，并学会运用软件记录机器人数据。第2阶段，可设立三维仿真模型，进行程序的编写及保存。第3阶段，探讨仿真程序运行操作，解决对运行可能出现的问题。第4阶段在于机器人的终止程序，关于设备的详细检查与终止程序可以组织学生小组协作讨论。

（三）制定计划

项目的实施计划需要切合学生的水平来进行制定，这就需要教师在前期做好调研工作，关于学生的爱好、兴趣、技能水平、知识素养等方面，教师要做好心中有数。在制定项目计划时，教师可以根据不同层次水平的学生划分为基础、提升、发挥、探索部分，针对这些部分设置不同的难度及任务量。需要注意的是任务量布置要适度。如果过大，学生超出能力范围之外很难去完成；如果过小，学生容易完成反而不能灵活把握教学重难点，失去教学意义。在计划制定中，要注重哪些是知识重难点，哪些是需要团队协作完成，哪些是个人独立完成部分。如果是小组完成，那么小组成员之间的职责如何明确，如果是个人完成，时间安排上如何分配计划等，这些都需要学生及教师在计划环节中所要了解的内容。

（四）项目实施

项目实施阶段是师生与设备互动的阶段。教师要在此环节中注意“教学做”的教学模式。教是指教师边操作边讲解，加深学生对教学重难点的记忆；学是指学生通过对教学理论知识的掌握来进行模仿操作，在模仿中将理论知识消化成自身形象记忆，使得教学知识点得以灵活运用；做是学生根据自身知识水平与所学理论结合，对问题学会思考探索，并通过操作实践来验证自身思路的可行性。

在项目实施过程中，教师要注意引导学生思考不偏高教学目标，协同学生验证问题的可行性，发挥学生思想的能动作用，激发学生创新意识及想象思维。学生对项目任务产生积极兴趣，才能引发思索与讨论。针对项目任务实施中的问题，教师可引导学生小组间讨论，推荐一人来对相关讨论结果进行表述。一方面锻炼学生成员之间的团队协作能力，另一方面促使学生协调组织及表达能力得到良好的锻炼。

（五）检查评估

所谓的检查，是指教师通过对学生完成项目作品的检查，来检验学生对教学知识点的掌握及应用能力，验收教学成果。项目教学法过程远比结果重要，教师通过过程性考核来检验学生是否按照计划完成每个环节的项目进度，验收学生的理解及知识技能把控能力，注重学生在项目实施过程中的态度是否积极，操作是否主动，创造意识是否得到锻炼。学生通过项目实施操作锻炼动手及合作的能力，同时也发挥了自身的创造潜能，因此教师要注重在检查过程中对学生的创新意识给予鼓励，保有学生个性特质的发展。

比如针对机器人技术实训教学的阶段：检查第1阶段，设备安全检查表是否填写，机器人运动轨迹是否记录；检查第2阶段，三维模型的设立是否符合项目任务目标，所运用的程序指令是否应用正确；检查第3阶段，仿真任务是否完成，出现的仿真过程的问题是否得到妥善解决；检查第4阶段，小组之间是否讨论成功，书面总结是否完成，机器设备是否安全关闭。

三、结语

在机器人技术实训教学中，采用项目教学法可以将理论教学知识达到良好的整合，并与实践应用有机地结合在一起。学生可以在项目教学中自主解决并探索问题，一定程度上锻炼了学习的自主性，也使得教师在教学中体现了良好的导向作用。

参考文献：

[1] 张辉，冯晓宁，李积武，王庆泉.《机器人技术》课程实践教学研究——基于项目任务的教学法[J].包头职业技术学院学报，2013（2）.

[2] 张玫.项目教学法在机器人技术实训课程中的应用[J].实验室研究与探索，2013（9）.

机器人技术教学大纲 篇4

项目资金申请报告

项目编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司

资金申请报告编制大纲（项目不同会有所调整）第一章 工业机器人整机生产项目概况 1.1工业机器人整机生产项目概况

1.1.1工业机器人整机生产项目名称 1.1.2建设性质

1.1.3工业机器人整机生产项目承办单位 1.1.4工业机器人整机生产项目负责人

1.1.5工业机器人整机生产项目建设地点

1.1.6工业机器人整机生产项目目标及主要建设内容

1.1.7投资估算和资金筹措

1.2.8工业机器人整机生产项目财务和经济评论

1.2工业机器人整机生产项目建设背景

1.3工业机器人整机生产项目编制依据以及研究范围

1.3.1国家政策、行业发展规划、地区发展规划

1.3.2项目单位提供的基础资料

1.3.3研究工作范围

1.4申请专项资金支持的理由和政策依据

第二章 承办企业的基本情况 2.1 概况 2.2 财务状况

2.3单位组织架构

第三章 工业机器人整机生产产品市场需求及建设规模 3.1市场发展方向

3.2工业机器人整机生产项目产品市场需求分析

3.3市场前景预测

3.4工业机器人整机生产项目产品应用领域及推广

3.4.1产品生产纲领

3.4.2产品技术性能指标。

3.4.3产品的优良特点及先进性

3.4.4工业机器人整机生产产品应用领域

3.4.5工业机器人整机生产应用推广情况

第四章 工业机器人整机生产项目建设方案 4.1工业机器人整机生产项目建设内容

4.2工业机器人整机生产项目建设条件

4.2.1建设地点

4.2.2原辅材料供应

4.2.3水电动力供应

4.2.4交通运输

4.2.5自然环境

4.3工程技术方案

4.3.1指导思想和设计原则 4.3.2产品技术成果与技术规范

4.3.3生产工艺技术方案

4.3.4生产线工艺技术方案

4.3.5生产工艺

4.3.5安装工艺

4.4设备方案

4.5工程方案

4.5.1土建

4.5.2厂区防护设施及绿化

4.5.3道路停车场

4.6公用辅助工程

4.6.1给排水工程

4.6.2电气工程

4.6.3采暖、通风

4.6.4维修

4.6.5通讯设施

4.6.6蒸汽系统

4.6.7消防系统

第五章 工业机器人整机生产项目建设进度

第六章 工业机器人整机生产项目建设条件落实情况 6.1环保

6.2节能

6.2.1能耗情况

6.2.2节能效果分析

6.3招投标

6.3.1总则

6.3.2项目采用的招标程序

6.3.3招标内容

第七章 资金筹措及投资估算 7.1投资估算

7.1.1编制依据

7.1.2编制方法

7.1.3固定资产投资总额

7.1.4建设期利息估算

7.1.5流动资金估算

7.2资金筹措

7.3投资使用计划

第八章 财务经济效益测算

8.1财务评价依据及范围

8.2基础数据及参数选取 8.3财务效益与费用估算

8.3.1年销售收入估算

8.3.2产品总成本及费用估算

8.3.3利润及利润分配

8.4财务分析

8.4.1财务盈利能力分析

8.4.2财务清偿能力分析

8.4.3财务生存能力分析

8.5不确定性分析

8.5.1盈亏平衡分析

8.5.2敏感性分析

8.6财务评价结论

第九章 工业机器人整机生产项目风险分析及控制 9.1风险因素的识别

9.2风险评估

9.3风险对策研究

第十章 附件

10.1企业投资项目的核准或备案的批准文件； 10.2有贷款需求的项目须出具银行贷款承诺函； 10.3项目自有资金和自筹资金的证明材料； 10.4环保部门出具的环境影响评价文件的批复意见；

10.5城市规划部门出具的城市规划选址意见（适用于城市规划区域内的投资项目）；

10.6有新增土地的建设项目，国土资源部门出具的项目用地预审意见；

10.7节能审查部门出具的节能审查意见； 10.8项目开工建设的证明材料；

机器人与遥控技术教案 篇5

第一、二周

与学生进行自我介绍，并认识学生。介绍这门课程开设的目的和内容。观看有关机器人与遥控技术的视频。

第三四周走进机器人的世界

一、教学目标 知识与技能：

了解机器人的诞生与发展历史。过程与方法：

给学生展示各种机器人，并介绍其功能，是同学们对机器人有较深的认识。情感态度价值观：

通过了解中国古代的机器人，伶人、木鸟、木牛流马，使学生们认识到中国人的智慧与伟大。通过接触能力风暴机器人，使同学们产生兴趣，并能积极投入到学习氛围中。

二、教学重点与难点

其实机器人在我们的日常生活中无处不在，如吸尘器、电梯等，通过这些常见的机器人，可以使大家能更好理解机器人。

三、课前准备

制作课件“走进机器人世界”。

四、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 说明

导入 提问学生：你们觉得机器人是什么样的？平时有接触过机器人吗？

吸尘器、电梯、洗衣机等都是机器人。学生发言交流，回答教师提出的问题。有些学生可能不好意思说，教师要鼓励学生说。

学习和讨论 向大家展示中国古代的机器人：伶人、木鸟、木牛流马等。提问：学生们还指导哪些中国古代的机器人？

观看课件，了解机器人发展史。老师在过程中进行必要讲解。

能力风暴机器人实物观看。并了解其结构，指导机器人是怎么工作的。同学们发言讨论。同学们观看课件。

同学们观看能力风暴机器人。课件通过多媒体的形式向大家展示知识，同学们更喜欢看，从而能更认真，更好的掌握知识。

通过实际接触能力风暴机器人，更好的认识机器人，并了解机器人的工作原理。

课堂小结 总结回顾这节课的内容。采用提问的方式。学生回答 加强和巩固

第五、六周让机器人动起来

一、教学目标 知识与技能：

1．了解能力风暴机器人开发软件。认识流程图。熟悉模块的操作。2．能使用开发软件让机器人动起来，并完成走正方形。过程与方法：

认识机器人开发软件仿真vjc1.5，并介绍其界面和使用方法。

分析机器人走正方形步骤，为今后让机器人做更复杂动作时做好基础。情感态度价值观：

通过使用开发软件让机器人动起来，认识到，机器人是人类智慧的结晶，机器人只有在人的指令下才能工作，从而认识到机器是永远不可能代替人类的。通过实现机器人走正方形，同学们可以感受到学习的乐趣。

二、教学重点与难点

教学重点：知道流程图的执行过程。在机器人走正方形过程中，修改参数时掌握固定一个的方法，能很快调整到一个好的状态。

教学难点：对于流程图的概念，学生们以前没有接触过，可能会有些同学不容易理解。可以用简单的话去解释，尽量不要复杂话。

三、课前准备

安装机器人开发软件仿真版vjc1.5。

四、教学过程

（一）能力风暴机器人开发软件

图形化交互式C 语言（简称VJC）是用于AS-MII 的专用开发系统具有基于流程图的编程语言与交互式C语言。目前的最新版本为VJC1.6，它由流程图编辑界面和JC 代码编辑界面组成。

（二）学习VJC1.5仿真版

1、双击桌面上的VJC1.5仿真版，进入流程图界面

2、认识流程图编辑界面

菜单栏：文件，编辑，视图，工具等等

工具栏：有若干快捷按钮，使用起来很方便 模块库区：可以用鼠标点击打开

流程图生城区：模块库区的模块可以移入这个区域，连接生成流程图程序。连接好的模块会成为一个整体，可以一起移动。也可以断开模块之间的连接，删除或插入模块。

3、模块的基本操作

模块的新增、连接、插入、移动，结合让机器人前进倒退讲解。

注意：模块没有连接上是没有效果的，拖动模块时，光标的顶点放在上方模块的红点处，单击鼠标，就连接上了。连接后，上方模块的红点会消失。

4、仿真环境

做好的流程图程序，可以到该环境下进行仿真运行。点击工具栏中的第四个按钮，进入仿真环境。

5、流程图

圆角矩形框

端点符：表示程序的开始和结束。如 矩形框

处理符：表示各种运算或执行处理环节。如

菱形框

判断符：表示判断，其中常注明判断的条件。有向直线

流线符：表示控制的流向。

活动：

让机器人前行一段，然后原地转90度，分析步骤如下： 第一步、让机器人直走

第二步、让机器人转90度：需要修改参数

注意：我们会发现机器人转弯的角度不正确，那么就需要修改“转向”模块中的参数，进行反复调试，而且，在调试过程中，不要一次修改两个参数，可以固定一个参数，很快就能让机器人转一个标准的90度了。

试一试：让机器人重复直行转弯四次，就可以走成一个正方行了

可以添加四次刚刚的两个模块，那还有没有更好的方法呢？

提示：可以使用多次循环模块，然后把直行转弯两个模块放到循环中，修改循环次数，就可以让机器人走一个标准的正方行了。

五、总结

模块一定要连接上才有效。设置模块的参数时，应该固定一个参数这样调整会很方便。

第七、八周动力和遥控技术

一、教学目标 知识与技能：

1．了解永久循环模块，认识电机。

2．会分析机器人运动过程，能让机器人走各种形状。过程与方法：

通过完成机器人走圆形和五角形，更好的熟悉机器人开发软件。情感态度价值观：

通过使用电机让机器人走圆形，了解机器人的制动原理。

通过实现机器人走五角星，同学们可以学会举一反三，并在实践中感受到学习的乐趣。

二、教学重点与难点

教学重点：有些同学把模块还是放在循环体外，不能理解循环原理，需要在上课时重点讲解。教学难点：很多学生还是在调整参数时很心急，而且老是两个参数一起修改，针对这部分同学，在分析时要提醒，在练习时再次给予提醒。

三、课前准备

老师要事先完成机器人走圆形和五角形。

四、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 说明

导入 温故：上周我们实现了让机器人走正方形，那么，我们能不能让机器人走圆形呢？ 刚刚同学们用的方法同走正方形，那么还有没有别的方法呢？ 介绍电机的使用方法。学生发言交流，完成让机器人走圆形。

学生使用电机完成机器人走圆形。通过走正方形可以学会走圆形，并掌握新的方法，电机。

学习和讨论 学生应该很熟练了，那么我们让机器人走五角形，和走正方形和圆形一样吗？ 分析走五角形的步骤，并调整好参数。学生可以以个体或者两两为一组，完成让机器人走五角形。方法还是一样的，不同的是，五角形的基本动作是要四步，较正方形和圆形要复杂些，也是为了以后机器人做更加复杂的动作做准备。

拓展 采用同样的方法，还能让机器人走出哪些图形呢？ 学生分组讨论，完成一个自定的图形。展示给其他学生，并请制作的学生介绍方法和经验。

课堂小结 归纳机器人运作的原理，分析工作步骤。回顾刚刚制作的作品，加深认识。加强和巩固

第九周 复习分组让机器人走十字形和放射图形 第十、十一周机器人展示

一、教学目标 知识与技能：

1．掌握碰撞模块的使用

2．会分析机器人执行任务时的动作。过程与方法：

复习直行模块和转向模块，以为接下来的往返跑做准备。

通过机器人往返跑动作，能更好的分析机器人完成任务时的动作分析。通过分组，可以让每组同学互相帮助完成任务。还可以进行比赛。情感态度价值观：

通过让机器人像人一样往返跑，可以让学生更好的认识机器人的智能，还可以提高学生学习机器人的兴趣。

二、教学重点与难点

机器人动作分析非常重要，有部分同学还是不会分析，需要个别进行讲解。部分同学不愿意修改参数，总想直接知道就好了，提醒他们修改参数的重要性。

三、课前准备

准备好机器人开发软件仿真版vjc1.5。老师事先完成机器人往返跑程序，并调试成功。

四、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 说明

导入 教师提问：同学们上体育课时有没有进行往返跑的训练呀？很多运动员平时训练时也采用往返跑这种形式哦。然后，接着提问：机器人能不能像我们一样也往返跑呢？如果行，怎么实现呢？

教师也可以参与到讨论中，进行引导。回答老师问题。

然后大家可以分组讨论如何实现让机器人往返跑，分哪几步？ 讨论好后和大家分享。

然后可以从中找出最好的方法。鼓励同学踊跃发言，希望每个同学都能参与讨论，而且，通过讨论能够更好的理解让机器人完成各种动作的原理。

学习和讨论 通过上面的分析讨论，可以让学生把机器人往返跑的程序完成。同学分组完成机器人往返跑程序，并调试。

在这个过程中，需要同学们调整参数以达到机器人完成标准的往返跑。虽然通过讨论，同学们知道实现机器人往返跑步骤，但是在编写程序时还是会出现机器人不能及时转弯并撞墙的情况，所以要求同学修改参数，以达到最好效果。

拓展 机器人刚刚进行往返跑用到了碰撞环，那么机器人还可以用什么来实现呢？如果是人，我们可以通过眼睛，那机器人呢？（红外就是机器人的眼睛。）回答老师问题。

通过该拓展活动，可以让同学更好理解机器人的红外就是机器人的眼睛。

机器人技术教学大纲 篇6

第8

机器人行走

【教学目标】

．知识与技能

◆初步学会对简单的任务进行分析和画流程图，掌握“移动”“延时”和“停止”模块的功能；

◆学会用“执行器模块库”中的“启动电机”模块编写程序，驱动左右电机，并掌握模块参数的设置方法以及左右电机的驱动方法；

◆尝试机器人的搭建及程序设计。

2．过程与方法

◆学会使用“移动”“延时”和“停止”模块来使机器人前进、后退和转向；

◆理解机器人行走的方向、左右电机转速差异与机器人转弯的关系。

3．情感态度与价值观

◆培养学生学习机器人知识的思维模式和动手能力；

◆培养学生编写程序的兴趣；

◆在调试过程中培养学生间的交流与合作精神。

【教法选择】

以任务驱动、自主探究、分组协作为主，教师指导为辅的教学方法。

【教学重点】

．“移动”“延时”和“停止”模块的使用；

2．机器人编程软中的顺序程序结构；

3．机器人的搭建及左右电机的设置。

【教学难点】

．“移动”模块的使用，在设置不同参数时，可表现为“前进„后退”“向左转”“向右转”“延时”模块的作用；

2．左右电机的设置与机器人转向的关系。

【教学过程】

一、创设情景，导入新

教师活动

．设置情景、引入题：展示A城与B城的位置图片。假设小明同学住在A城，小华同学住在B城，A城和B城之间有一条笔直的马路。现设计一个机器人邮递员要从A城出发，直线前进，准确到达目的地B城，完成送信任务。你该怎么设计这个机器人呢?

学生活动

欣赏图片，思考问题，制定学习目标。

二、展现目标，引入任务

教师活动

．通过生活中邮递员在城市间的行走作为导人，轻松自然地引人了学习目标，给学生提出问题，布置小组讨论，培养学生的合作精神和思考能力；

2．最基本的机器人的搭建，为学生展示搭建好的机器人，演示一个发电机及轮胎的安装，给学生布置任务，完成其他发电机的安装。

学生活动

通过观察教师的演示以及搭建好的机器人，小组讨论合作，完成安装发电机的任务。

三、自主学习，任务探究

教师活动

．机器人行走软部分——程序的设计，此内容对于初学者来说是一个全新的知识领域，从基本的打开软运行平台到简单流程图的组成，教师要一步步详细演示讲解；

2．布置任务一。

学生活动

基本机器人知识的学习，小组合作探究完成机器人走直线的任务。

教师活动

．引导学生深入探索，思考机器人转弯行走的可能性及可操作性，重点讲解左、右发电机的设置以及“移动”“延时”等模块的参数更改；

2．演示下载程序到机器人中的步骤。

学生活动

机器人转弯的工作原理及程序下载的方法，分析机器人行走的程序设计。动手实践，遇到问题，小组内解决；

四、学习评价、归纳总结

教师活动

．利用教学平台展示学生的作品，学生进行自评和他评；通过归纳总结，让学生进一步强化本节所学的知识内容；

2．启发引导学生完成教材“博弈舞台”中的任务；

3．提示学生将本节的学习成果及学习感受记录到“成长基石”中，让学生养成良好的学习习惯。

学生活动

．欣赏作品，自评、他评；

2．完成“博弈舞台”中的任务；

3．记录学习成果及学习感受。

机器人技术教学大纲 篇7

让智能机器人教育走进学校, 开发机器人文化的教育功能和发掘智能机器人的教育价值, 对推进教育创新, 促进教育改革和教育现代化, 对创造型、研究型、专家型教师队伍的形成, 对提高学生的创新和实践能力, 同时对我国机器人事业的发展、人才高地的建设, 都具有重要的现实意义和战略意义。 21 世纪中期, 人类社会将全面进入以智能机器人为代表的智能时代。最近10 年, 有关机器人的研究与应用水平将取得重大突破。机器人的广泛应用将极大促进社会生产力的发展与产业结构的调整; 机器人的制造与销售将成为一个新的经济增长点。在职业教育领域开展智能机器人教育, 是为了让中国今天的学生能够有准备地迎接属于他们的明天———智能机器人时代的到来。

由于机器人技术课程是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、 人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。 所以, 一些教师只局限于教材中给定的知识点, 就一些问题进行讲解, 或者进行一些简单枯燥的提问, 不能真正做到让学生自主探究, 多向、发散地去思维。 在自主性学习上, 学生的自主性发挥得还不够。 合作性学习时, 有时还留于形式, 只是表面的热闹。 因此, 如何处理好教师与学生的关系, 教师把握课堂的方式, 如何为学生的学习提供最有力的帮助, 使所有的学生都能得到最大限度的发展是我们要探索的问题。

1 研究目标

探索出应用现代教育技术提高学生创新能力、实践能力的原则和策略, 构建与之相适应的课堂教学模式, 丰富和完善学生创新能力、实践能力提高的理论体系。 一方面, 帮助学生掌握科学的学习方法, 形成良好的学习创新、参与实践的习惯, 学会收集与处理信息, 学生创新能力实践能力普遍提高, 为其素质的全面发展奠定良好的基础。 另一方面, 促使教师教育观念的转变, 提高教师运用现代教育技术的水平, 教学水平和科研能力普遍提高, 并取得一定质量的教育科研成果。

2 改革措施

2.1 加强硬件建设与软件开发管理

硬件建设:学校积极筹措资金、充实有关设备。准备购买新机器人器材的资金, 为机器人活动添加硬件设备。 以此来创设了良好的机器人学习环境, 推动机器人教学。

软件开发管理:为满足教学的需要, 我们要不断丰富图书资料, 购置了机器人开发软件。 积极开发机器人教学多媒体课件, 加快建立多媒体资料库, 不断完善教学、科研管理的信息服务功能。同时通过自主编制的校本机器人教材, 使学校的机器人课外教学更加规范化, 标准化。 使学校的机器人特色得以普及, 更使广大学生能轻松的步入机器人的世界。

2.2 着力提高教师素质

我们着力通过培训、教研、讲座三个环节来提高教师素质。

首先, 是学习。 教师对机器人技术的认识决定着机器人教学的成败。 因为教师是实验的直接参与者, 只有当教师充分认识到机器人技术的价值, 对课题研究充满信心并热情投入时, 课题研究才能收到良好的效果。为此, 我们要加强了实验教师的理论学习。首先要抓的是教育观念的更新, 我们准备通过学习先进的教学资料, 组织教师认真学习相关教育理论和文件。 帮助教师从理论上提高对课题实验的必要性、重要性的认识, 促进教师进一步树立正确的教育观念, 为实验的顺利开展奠定坚实的思想基础。

其次, 是教研。为适应课题研究的需要, 我们要进一步开展实验教师专题讨论;开展课外机器人活动的现场观摩, 并进行案例分析, 积累在实际教学经验, 提高教师把机器人技术融入教学实践的能力;组织校内外机器人竞赛活动, 使实验教师在相互交流中提高, 在实践探索中成长。

三是, 讲座。学校领导邀请专家来校讲座, 进一步提高课题组成员的理论基础, 并请专家进行现场指导, 对涌现出的好作法、好经验, 及时总结、推广;对发现的问题, 面对面地进行指导帮助。 有效地调动了教师的积极性, 确保实验的顺利进行。

3 研究内容

研究内容应包括科研开发、课外科技活动、产品创新、实验教学、课程设计、毕业设计、认识与生产实习等, 其核心任务是培养学生具有创造性思维理念与综合实践能力, 这是学生就业与发展的基石;是学生从校门跨入社会的桥梁纽带;是学校培养出高质量工程技术人才的重要保证。要紧紧围绕“以机器人为平台, 以提高学生实践创新能力为主线, 以培养出社会急需的技术人才为目标”的思想, 重点突出实践教学与能力培养相结合;科学新技术与工程实践应用相结合, 探索出人才培养与提高创新能力的路子。 主要从以下几方面入手:

3.1 课程教学方面

以机械电子工程学生为试点, 大力开展与机器人技术相关的课程教学, 广泛征求有关专家意见并汲取兄弟院校在此方面提供的宝贵经验, 结合创新目的在机械电子工程本科教学计划中设置“机器人技术及应用”相关理论课程。在“传感器技术”、“机电一体化系统设计”等课程中添加专门章节介绍机器人相关技术。 充分利用各种教育资源, 采取多种教学手段, 如多媒体技术、仿真技术现场演示, 从中穿插旨在培养学生动手操作能力的机器人组装、调试等内容。

3.2 实验教学方面

废除陈旧的实验, 减少验证性实验, 增设综合性、设计性、创新性实验。 以理论和实践相结合的形式, 在实验课中, 鼓励学生“大胆实践”, 各种传感器、电路板的制作和焊接完全自己动手, 机械传动机构尽可能熟练拆装。 学生加深对机器人技术涉及的多学科门类的了解。

3.3 课程设计方面

将机器人开发平台引入课程设计中, 让学生能够大胆提出设计思想, 在平台的基础上进行结构改造、控制系统设计, 单片机扩展、编程等项目, 从而实现控制目的。

3.4 毕业设计方面

向毕业班学生开放此平台, 鼓励他们在毕业设计中尽可能发挥自己的聪明才智, 搞出一些有显著创新特色的项目。 提出以智能机器人为开发平台的相关设计课题, 根据学生各自的特点, 可分成机构设计组、功能扩展组、软件设计组, 几个组相互协调, 齐头并进。 给予一定的资助, 能把学生的设计成果以创新产品形式制造出来。

3.5 科技竞赛方面

根据机器人技术涉及学科门类多、知识领域广的特点, 同时也为了使更多的同学了解机器人科学, 定期进行机器人课外活动, 定期举办机器人讲座, 在全校范围内组织机器人大赛, 开设机器人比赛论坛, 为机器人爱好者开辟一个发表新见解、交流新思想的窗口。

3.6 科研方面

让大学生参与到老师的机器人相关的科研项目中, 为学生参与科研活动提供平台, 可以使学生较早进入科研状态, 对培养学生的科学创新意识极为有益。

4 预期成果

通过教学改革, 充分调动了教师和学生的积极性, 教师对原有的教学观念有了很大转变, 学生掌握了机器人结构设计, 控制系统设计、编程, 传感器应用等技术, 提高了综合应用知识的能力、分析与解决问题的能力、创新实践能力, 形成“以学生为主, 一切围绕学生发展”这个新的教学观。 能够满足培养宽口径、高素质、复合型人才的需要。

参考文献

[1]机器人发展简史[J].世界科学, 2007, 03, 10.

[2]张钹.智能机器人的现状及发展[J].科学导报, 1992, 06:42-46.

[3]孟庆春, 齐勇, 张淑军, 杜春侠, 殷波, 高云.智能机器人及其发展[J].中国海洋大学学报, 2004, 09:831-838.

[5]恽为民.中国机器人发展之我见[J].读者之声, 1995, 02, 30.

机器人技术教学大纲 篇8

关键词： 项目导向教学法    工业机器人技术    主动性

一、引言

目前工业机器人制造技术已经成为一个国家制造业水平高低的标志，工业机器人几乎用于生产制造各个领域。随着国家人力资源成本上升，机器人在企业中的应用优势越来越凸显。企业对掌握工业机器人技术的技能型人才的需求越来越大，当然对工业机器人技术人才的要求越来越高。工业机器人技术是一门涉及多学科知识同时是实践性很强的专业课程。高职院校该课程的教学目标是：以工业机器人实验室的设备实际案例为切入点，以传动机构、电动机工作基本原理为基础，以PLC控制技术和通讯技术为重点，学习掌握工业机器人保养、维修与操作基本技术。纯理论教学模式已不适应社会和技术需要。采用项目导向教学方法，有利于工业机器人技术人才培养。项目导向教学方法指教师按教学目标设计出相应的项目，通过对每个项目“教学做一体”化的学习和实训，提高学生学习主动性和积极性，从而达到人才培养目的[1]。

二、工业机器人技术课程教学现状

工业机器人技术课程是高职自动化专业一门主干课程，这门课程学习的主要内容有：机器人的机械结构、传感器在机器人上的应用、机器人的驱动系统、机器人的控制系统、机器人的编程语言及机器人的应用。教材不同，内容虽然有所变化但基本内容大致相同。这些内容有个最大特点就是理论性非常强。职业院校培养工业机器人技术人才的目标是：掌握工业机器人的保养、维修与操作基本技术。从这个目标来看，要求实践性课程环节较多，与学习内容理论性相矛盾。在这种矛盾的情况下，理论课程比较抽象，同时单纯理论学习往往不能让学生将所学知识与实践联想起来，如虽然学习了传感器方面的知识，但是不知道传感器如何在机器人上应用，更不能举一反三。同时学生被动地接受理论知识，缺乏主动性，这种情况下容易产生厌学情绪。工业机器人技术涉及多门学科知识，需要学生主动学习相关知识，综合运用。就算开设一些验证性实验课程，不能发挥学生开创性思维，激发学生学习兴趣。实验课上，实验机理固定单一，且实验模式刻板，学生只需按照实验指导书上的步骤即可完成实验，未能为学生预留出思考空间，机器人的系统控制、编程语言的应用、机器人的驱动等细节无法深入学习。

三、项目导向教学法设计要点

（一）依据教学目标，设置项目任务。

设定好教学项目中的任务，教师起非常重要的作用。设定教学项目任务之前教师要深入研究与课程相关的需要运用理论知识或者实践知识解决的各种问题，同时要结合学生现有理论和实践知识水平。把教学任务设计好以后，合理安排教学计划，学习任务可以书面形式下发给学生。

（二）制订实施项目任务的具体计划。

由于学生爱好、兴趣和技能知识水平不同，实施计划的设置需要根据学生实际水平。具体计划可以分为多个部分：基础部分、提高部分、发挥部分等，以适应不同水平层次学生完成相应的任务难度与工作量要合理设置，任务工作量过大远远超出学生能力，学生难以完成。任务工作量过小，学生提前完成，未能很好掌握相关知识点。

实施过程计划中可以列明需要哪些知识，查阅哪些手册;实施过程计划中还要写明是个人完成还是团体完成，如果是团体完成，明确小组成员及职责;同时项目实施计划时间的安排表不能少。

（三）项目实施。

在项目实施过程中，教学阶段是教师、学生、设备互动阶段，也是老师边讲解边操作，学生边听讲边操作设备。在学生实做阶段，要发挥学生积极主动性，根据任务要求及时间安排完成，以实现“教学做”一体的教学模式。

（四）项目评估。

对于教学项目的完成要及时评估和总结，也可以说是反馈。这个过程中包括考核、实训总结、作业等。

在任务评估过程中，任务评估标准表的制定很重要，要按教学目标的知识点和技能点细化，列出评分考核点。其中评分可以分为自我评分、同学互评、教师评分，评分比例可以根据具体项目不同设计。自我评分有助于学生认识自身优点和不足;同学互评可以促使学生互相学习，学习他人长处，同时在交流中进步、成长;教师评价主要是对任务知识点和技能点进行强化与总结。

四、工业机器人技术项目导向教学法设计

下面以“模块化机器人与工业机器人的认识”项目为例，讲述工业机器人技术课程教学中如何应用项目导向实施教学。

（一）依据教学目标，设置项目任务。

教学目标是了解什么是机器人，了解机器人发展现状与发展趋势;掌握机器人的整体结构;掌握机器人的相关参数。这些教学目标就是本项目的任务。

（二）制订实施项目任务的具体计划。

制订具体计划，查阅非常多的相关资料。对机器人的由来发展趋势及结构等资料要尽量多地收集。

通过对搜集资料分类、整理，对比较新知识点、技能点在制订计划过程中需要注意问题的导入和时间的分配，让学生在整体上对任务设计有所了解，计划的设定就是任务执行思路。

（三）项目实施。

在项目实施过程中，教学阶段是教师、学生、设备互动阶段，也是老师边讲解边操作，学生边听讲边操作设备。在学生实做阶段，要发挥学生积极主动性，根据任务要求及时间安排完成，以实现“教学做”一体的教学模式。整个过程中，教师起着协同作用。任务实施要调动学生积极性，所以要多设置问题，非技术问题可以不具体。如针对项目任务：了解什么是机器人？

对于这个任务可以让同学们分组讨论，讨论结果可以书面形式写下来作为小组项目执行成果。也可以就讨论结果让小组推荐一人表述。锻炼同学们的协调组织能力及表达能力成为项目中的一个任务。

对于具体问题，如机器人的整体结构是什么样子的？可以根据实训室里的设备参考搜集的资料完成。在完成具体问题过程中老师起引领作用。

（四）对项目任务实施进行评估。

当一个教学项目完成时，要及时评估和总结，也可以说是反馈。这个过程中包括实训总结、作业考核等。

其中任务考核针对不同项目考核标准及考核手段可以灵活多样。对项目完成情况的评价可以作为成绩考核标准。如对一个项目设置总分数为100分，学生自己、同学之间、教师对学生都可以进行评分。

其中评分可以分为：自我评分、同学互评、教师评分，评分比例根据具体项目不同设计。自我评分有助于学生认识自身优点和不足：同学互评可以促使学生互相学习，学习他人長处，同时在交流中进步、成长;教师评价主要是对任务知识点和技能点进行强化与总结。

在任务评估过程中，任务评估标准表的制定也很重要，按教学目标的知识点和技能点进行细化，列出评分考核点（见下表）。

表    完成任务评分表

在对“模块化机器人与工业机器人的认识”项目任务的评估中，总分是百分制，机器人的认识占20分，发展趋势论述占20分，机器人的整体结构占30分，参数认知占30分。任务评价栏让学生和教师对任务进行点评，写出对任务的评价。可以在表中填写评分细节，哪些地方失分，进一步改正措施是什么等。

五、结语

项目导向教学法在工业机器人技术课程中的应用，能让学生在完成任务的过程中学习新技能、新知识。任务实施是以学生为中心，学生作为主要参与者，让学生主动学习、探究、分析、完成任务，发挥创新思维，提高学习主动性。当学生看着自己完成的任务作品时，会产生成就感，有利于提高学生的学习兴趣，形成良性循环[3]。

参考文献：

[1]邵长春.弧焊机器人和变位机的耦合与解耦分析.广西科技大学，2013-07-01.

[2]陈瑜.项目式教学法之我见.时代教育，2012.12.

[3]李水明.任务驱动教学法在传感器技术课程的应用.教育界，2015-04.

工业机器人的特性参数和技术要求 篇9

工业机器人的主要特性参数有：

(1)坐标型式；常用的坐标型式有直角坐标、圆柱坐标、球坐标、关节坐标等。

(2)运动自由度数，自由度数表示机器人动作的灵活程度。一般少于6个，也有多于6个的。

(3)各自由度的动作范围，指各关节的活动范围。各关节的基本动作范围决定了机器人操作机工作．空间的形状和大小。

(4)各自由度的动作速度，指各关节的极限速度。

(5)额定负载，指在规定性能范围内，在手腕机械接口处所能承受的最大负载允许值。

(6)精度。主要包括位姿精度、位姿重复性、轨迹精度、轨迹重复性等。

机器人技术教学大纲 篇10

摘要 焊接机器人逐渐走入人类社会，在人们生产、生活中发挥着重要作用。文章介绍了焊接机器人应用意义和应用状况，从机器人用焊接工艺、焊接机器人系统仿真技术、机器人专用弧焊电源技术、多机器人及外围设备的协调控制技术、焊缝跟踪技术、离线编程与路径规划技术、遥控焊接技术七个方面阐述了焊接机器人的研究现状。并对焊接机器人技术的未来发展趋势进行了阐述。

关键词 焊接机器人、技术现状、发展趋势、智能控制

0 前言

近年来，随着我国劳动力成本的逐渐提升，以廉价劳动力为支撑的“中国制造”经济模式难以为继。焊接作为工业“裁缝”是工业生产中非常重要的加工手段，焊接质量的好坏对产品质量起着决定性的影响，同时由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣。随着先进制造技术的发

展，实现焊接产品制造的自动化、柔性化与智能化已经成为必然趋势，采用机器人焊接已经成为焊接技术自动化的主要标志。焊接机器人应用的重要意义

（1）焊缝质量稳定，保证其均一性。焊接参数如焊接电流、电压、焊接速度和干伸长量等对焊接结果有着决定作用。采用机器人焊接时，每条焊缝的焊接参数都是恒定的，焊缝质量受人为因素影响较小，降低了对工人操作技术的要求，因此焊接质量稳定。而人工焊接时，焊接速度、干伸长量等都是变化的，很难做到质量的均一性。

（2）改善了劳动条件。采用机器人焊接，工人只需要做一些简单的参数调节停开机操作，远离了焊接弧光、烟雾和飞溅等。对于点焊来说，工人无需搬运笨重的手工焊钳，使工人从高强度的体力劳动中解脱出来。

（3）提高劳动生产率。机器人可 24h 连续生产。随着高速高效焊接技术的应用，采用机器人焊接，效率提高得更为明显

（4）产品周期明确，容易控制产品产量。机器人的生产节拍是固定的，因此安排生产计划非常明确。

（5）缩短产品改型换代的周期，减小相应的设备投资。可实现小批量产品的焊接自动化。机器人与专机的最大区别就是可以通过修改程序以适应不同工件的生产。焊接机器人技术研究现状

现阶段，国内外对焊接机器人的技术方面的研究都主要集中在七个方面：机器人用焊接工艺、焊接机器人系统仿真技术、机器人专用弧焊电源技术、多机器人及外围设备的协调控制技术、焊缝跟踪技术、机器人离线编程与路径规划技术以及遥控焊接技术。

2.1 机器人用焊接工艺

在机器人焊接方面，目前最常用的弧焊技术是气体保护焊，这种方法主要包括融化极氩弧焊和富氩混合气体保护焊。其次是钨极氩气保护焊，等离子弧焊、切割以及机器人激光焊的数量有限，比例较低。国外先进国家的弧焊机器人已普遍采用高速、高效气体保护焊接工艺，如双丝气体保护焊、T.I.M.E焊、热丝TIG焊、热丝等离子焊等先进的工艺方法，这些工艺方法不仅有效地保证了优良的焊接接头，还使焊接速度和熔敷效率提高数倍至几十倍。2.2 焊接机器人系统仿真技术

机器人研究的跨学科性是很多研究者对其着迷的关键点，在研发、设计和制造过程中经常会遇到动力学、运动学方面的问题，又因为机器人是多连杆空间结构、自由度较高，在研发过程中遇到的问题就会更加复杂多变了。以机械手的仿真技术为例，在设计过程中使用机器人理论、CAD和计算机图形设计等技术在计算机中以动画形式呈现出来，然后对机械手的操作臂控制、运动学正反解分析和实际运行中在环境中遇到的抗干扰和避让问题进行仿真模拟，通过这种方法可以很好地解决遇到的问题。

2.3 机器人专用弧焊电源技术

在研发焊接机器人时，不仅要关注机器人系统的研究、设计和机器人的焊接技术，还要对弧焊电源给予重视。弧焊电源具有良好的电气性能，能够使焊接机器人的功能得到更大发挥。近年来，弧焊逆变器的技术已趋于成熟，机器人专用弧焊逆变电源大多为单片机控制的晶体管式弧焊逆变器，并配以精细的波形控制和模糊控制技术，工作频率20～50kHz，最高可达 200kHz，焊接系统动特性优良，适合于机器人自动化和智能化焊接。还有一些特殊功能的电源，如适合铝及其铝合金TIG焊的方波交流电源、带有专家系统的焊接电源等“目前有一种采用模糊控制方法的焊接电源，可以更好地保证焊缝熔宽和熔深基本一致，不仅焊缝表面美观，还能减少焊接缺陷。弧焊电源不断向数字化方向发展，其特点是：焊接参数稳定，受网路电压波动、温升、元器件老化等因素的影响小，具有较高的重复性，焊接质量稳定、成形良好”另外，利用DS、快速响应，通过主控制系统指令精确控制逆变电源的输出，使之具有输出多种电流波形和电弧电压高速稳定调节功能，适应多种焊接方法对电源的要求。2.4 多机器人及外围设备的协调控制技术

严格来讲，焊接机器人是一个焊接机器人系统或工作站，通常包括焊机系统、机器人控制柜、机器人本体以及送丝单元等。在实际操作中，只有将变位机、焊接机器人以及弧焊电源等进行柔性化集成，才能发挥其作用。当给定多机器人系统某项任务时，首先面临的问题是如何组织多个机器人去完成任务，如何将总体任务分配给各个成员机器人，即机器人之间怎样进行有效地合作。目前，多机器人焊接的协调控制是一个目前的研究热点问题。2.5 焊缝跟踪技术

一般情况下弧焊就能够保证机器人的焊接质量，但在焊接工作的条件、环境、或者焊接过程中加工误差，应力精度发生变化时，往往会使焊炬偏离焊缝，致使焊缝质量缺陷甚至失败。在这种情况下，就要对焊缝进行实时测查，检测焊缝偏差，调节焊接参数和焊接路径等，以保障焊缝质量。焊缝跟踪技术是以传感器技术以及焊缝跟踪控制理论为基础的。

（1）传感器技术。近些年，随着智能技术的不断发展，在原有的基本传感器的基础上出现了一种新型的传感器，智能传感器。智能传感器技术在机器人传感研究方面起到了重要的推动作用。电弧传感器的工作原理是直接从焊接电弧本身获取焊缝偏差信息，不需要任何附加装置，具有成本低、实时性强等优点。光传感器中最具吸引力的莫过于视觉传感器。它是光传感技术与计算机的图像和视觉处理方法有机整合后产生的技术，可以有效提高弧焊机器人的适应能力。光传感器除了视觉传感器外，还包括光谱、光纤、光电、红外等种类。

（2）焊缝跟踪控制理论与方法。智能控制的雏形是模糊控制，它借鉴了人类思维的模糊性，结合模糊数学中的模糊关系、推理和决策等得出了控制动作。模糊控制具有鲁棒性和自适应等优点，能够很好地适应时变的焊接机器人系统，它为机器人焊接技术的发展和研究奠定了一个良好的技术基础。

神经网络控制是由人类大脑神经的工作机理受到启发而研究出的控制系统，对非线性的、时变的焊接系统具有很好的适应能力。机器人通过人工神经网络的硬件和软件系统能够对环境和工作进行记忆、联想和学习。和传统的专家系统不同，神经网络在对焊接参数的处理上有其独特特点：

系统在经历的环境和任务中能够进行学习，在遇到事件时，系统可以根据实验数据或经历过的事例中进行数据记录和调出，无需专家指导。

由于神经网络算法的自身特点，使用神经网络系统的机器人接收到的数据可以是模糊的或是不精确、不完整的。

输入和输出数据的关系没有直接关系时，是没有成型的算法或模型可以使用的。

2.6机器人离线编程与路径规划技术

机器人离线编程系统是机器人编程语言的拓广，它利用计算机图形学的成果，建立起机器人及其工作环境的模型，利用一些规划算法，通过对图形的控制和操作，在不使用实际机器人的情况下进行轨迹规划，进而产生机器人程序。自动编程技术的核心是焊接任务、焊接参数、焊接路径和轨迹的规划技术。针对弧焊应用，自动编程技术可以表述为在编程各阶段中辅助编程者完成独立的具有一定实施目的和结果的编程任务技术，具有智能化程度高、编程质量和效率高等特点。离线编程技术的理想目标是实现全自动编程，即只需输入工件模型，离线编程系统中的专家系统会自动制定相应的工艺过程，并最终生成整个加工过程的机器人程序。目前，还不能实现全自动编程，自动编程技术是当前研究的重点。2.7遥控焊接技术

遥控焊接是指人离开现场在安全环境中对焊接设备和焊接过程进行远程监视和控制，从而完成完整的焊接工作。如核电站设备的维修，海洋工程建设以及未来的空间站建设中都要用到焊接，这些环境中的焊接工作不适合人亲临现场，而目前的技术水平还不可能实现完全的自主焊接，因此需要采用遥控焊接技术。目前美国、欧洲、日本等对遥控焊接进行了深入的研究，国内哈尔滨工业大学也正在进行这方面的研究。焊接机器人技术的发展趋势

3.1 虚拟现实

虚拟现实技术是一种包括 3D 电脑图形学技术、多功能传感器的交互接口技术和高清显示技术在内的对事件的现实性从空间和时间上进行分解后重新组合的技术，它能够被用在临场感通讯和遥控机器人等方面。另外，虚拟现实技术还能够被用于焊接过程的模拟，这样一来我们就可以在实际焊接之前先在电脑上先完成c数字化d焊接过程，再用已经完成的数字化操作来指导实际的焊接工作。这一仿真过程可以让用户在还没有进行后期焊接就可先了解未来产品的情况，进而达到有效预测评价生产系统的性能的效果，而且实际操作前先进行仿真实验，可以对各种工艺方案进行比较，进而选取和优化多机器人焊接轨迹。3.2 焊接机器人控制系统

开放式、模块化控制系统将是焊接机器人控制系统研究的重点方向。其他的研究热点还有基于PC机网络式控制器以及机器人控制器的标准化和网络化。离线编程的实用化将是在线编程的可操作性之外的编程技术的研究重点。3.3 多传感器信息智能融和技术

随着传感器种类和数量愈来愈多地使用在机器人系统中，诸如静电电容式距离传感器、超声波触觉传感器、基于光纤陀螺惯性测量的 3D 运动传感器等各种新型传感器如雨后春笋般出现。但是，我们都知道单一传感信号在输入信息方面的可靠性不是特别保准，而智能机器人对这一条件有要求很高，所以它就无法达到其要求，在此情形下多传感器智能信息融合技术便出现了，它可以 对各种信息进行综合的处理，并通过这些信息正确理解环境，进而达到机器人系统可以准而快地处理获得的各种信息的目的。

4结论

不可否认，焊接机器人技术在以前和当前的工业发展中均扮演中十分重要的角色，在未来肯定还会继续甚至扮演越来越重要的角色。最近几年，我国在机器人弧焊电源、仿真技术与离线编程、信息传感、智能控制、焊缝跟踪等方

面进行了大量研究，并对多项技术进行了攻关。相信在不久的将来，焊接机器人将为我们在越来越广的领域提供更加优质高效的服务。

参考文献

[1]施春芳．焊接机器人技术现状和发展趋势的研究

[J]．中国科技投资，2012，6（24）.[2]王田苗，陶永．服务机器人技术研究现状与发展趋势

[J]．中国科学：信息科学，2012，30（2）.[3]朱万辉.七自由度焊接机器人控制系统设计

[D]．安徽工业大学，2012.[4]宋金虎．我国焊接机器人的应用与研究现状

[J]．电焊机，2009,39（4）

[5]吕超荣.焊接机器人技术现状与发展趋势的研究