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文本内容:
《机器人机构学》教学大纲
一、课程信息课程名称机器人机构学课程类别素质选修课/专业基础课课程性质选修/必修计划学时64计划学分4先修课程无选用教材《机器人机构学》,刘宇、徐文福主编,2022年,电子工业出版社教材适用专业本课程适合作为高等学校机器人工程相关专业的本科生课程,也可作为研究生和机器人工程技术人员的参考课程课程负责人
二、课程简介该课程作为一节致力于开展机器人创新设计及应用的本科生专业基础课程,必须突出理论和实际应用的平衡通过对系统的学习,学生不仅可以掌握机器人机构拓扑结构分析的相关理论,而且能够以功能为导向,运用相关方法,开发特定功能和性能的新机构这就意味着学生将会在机器人机构的原始创新和集成创新方面取得进步,进而为建设创新型社会做出贡献
三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度首先对机器人机构学分析的重要工具一一螺旋理论、线矢量、运动螺旋、力螺旋及螺旋相关性和相逆性进行了阐述,并以此为基础,深入地讲述了机器人机构拓扑结构分析的基本理论和方法,主要包括串联机器人机构、单回路机器工程知识1L人机构及并联机器人机构的拓扑结构特征与综合接下来,对动平台输出为3T-0R和0T-3R的两类并联机器人进行了重点介绍最后,叙述了腿式移动机器人和轮式移动机器人的运动机构机器人机构是机器人的骨架和执行器,决定了机器人的作业机理,是实现预期功能和性能的前提,在机器人设计方问题分析2H面占据优先主导地位因此,尽管机构学本身相对传统,但在机器人工程专业教学方面依然为重中之重主要围绕机器人机构的结构进行分析,寻求机器人外在功能和机构结构之间的内在规律和联系串联机器人机构拓设计/开发解决方案3H扑结构特征与综合、单回路机器人机构拓扑结构特征与综合、并联机器人机构拓扑结构特征与综合,主要解决有固定基座机器人机构的拓扑结构设计与分析问题研究4L使用现代工具5L学生能够意识到学习机器人机构学的重要性,不仅要有良好的思想道德素质、科学文化素质、专业技能和健康的身工程与社会6L体,而且要有良好的心理素质,勇于承担责任,能够承受失败与挫折等环境和可持续发展7L职业规范8L学会个人发展和团队合作,提高个人和团队的综合素质
1.学会与他人合作和沟通,建立良好的人际关系和团队合
2.个人和团队9H作氛围学会进行有效的沟通和表达,与客户、同事和上级保持
1.良好的沟通和协作沟通10M学会进行跨文化沟通和合作,提高国际化视野和跨文化
2.交流能力项目管理11L学会进行自我学习和自我提升,不断提高自身的专业水
1.平和创新能力终身学习12H学会进行终身学习和职业发展规划,不断拓展职业领域
2.和发展空间注“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述“关联程度”栏中字母表示二者关联程度关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”或L””课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关、课程教学内容犯章节名称主要内容重难点关键词学时类型了解现代机械系统的组成以及机器人设计的一般过程;现代机械系统机器人机了解机器人机构学以及主要理论+实绪论12构学特点、研究的基本问题等;操点、线、面的齐次表示点、线、面的相互关系及两直了解空间点、线、面的矢量;线的互矩线矢量及螺旋理论+实2螺旋理论基础螺旋的代数运算刚体的掌握点、线、面之间的相互关7操瞬时螺旋运动刚体上作系;用的力螺旋了解并掌握线矢量和旋量,以及它们的性质和代数运算螺旋系及其基本定理了解螺旋系的概念;螺旋的相关性了解并掌握螺旋的相关性和螺旋的相关性理论+实相逆性;3串联机器人螺旋运动方8和相逆性操掌握螺旋的相逆性以及反螺程旋的概念螺旋的相逆性串联机器人机构拓扑结掌握串联机器人机构拓扑结构特征构组成及其符号表示;掌握串串联机器人机构运动输联机器人机构的活动度公式,串联机器人机出特征方程串联机器人机构运动输出特理论+实4构拓扑结构特8串联机器人机构运动输征方程,串联机器人机构运动操征与综合出特征矩阵运算输出特征矩阵运算,串联机器串联机器人机构的拓扑人机构的拓扑结构综合等结构综合单回路机器人机构过约束性及其分类普通过约束回路秩的判了解从特殊过约束回路的研定单回路机器人究现状;理论+实单回路机器人机构的活5机构拓扑结构7掌握无过约束回路与一般过操动度与运动副特性特征与综合约束回路机构的秩与其结构一般过约束回路拓扑结组成之间的内在联系构综合特殊过约束回路研究简介并联机器人机构结构组成机构活动度了解并掌握非独立运动输出并联机器人机构运动输皆为常量的并联机器人机构并联机器人机出的拓扑结构特征;理论+实6构拓扑结构特多回路机构耦合度10掌握并联机器人机构拓扑结操征与综合活动度类型与控制解耦构与功能之间的内在联系与原理规律主动副位置及其判定并联机器人机构拓扑结构综合方法支路结构类型与支路组了解并掌握支路结构类型与3T-0R并联机合支路组合;器人机构拓扑3T-0R并联机器人机构拓理论+实掌握3T-0R并联机器人机构78结构综合与分扑结构综合操拓扑结构综合、3T-0R并联机类3T-0R并联机器人机构拓器人机构拓扑结构类型及其扑结构类型及其分类分类等支路结构类型与支路组了解并掌握支路结构类型与0T-3R并联机合支路组合;器人机构拓扑0T-3R并联机器人机构拓掌握0T-3R并联机器人机构理论+实86结构综合与分操扑结构综合拓扑结构综合;类0T-3R并联机器人机构拓掌握0T-3R并联机器人机构扑结构类型及其分类拓扑结构类型及其分类等概述了解移动机器人的概述;掌运动的关键问题移动机器人的握运动的关键问题;掌握移动理论+实98腿式移动机器人运动机构机器人可应用于的各种领域操轮式移动机器人等轮腿混合移动机器人
五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重%备注期末成绩期末考试考试50百分制,60分为及格12课后作业9次40优、良、中、及格、不及格平时成绩310平时表现出勤情况两次未参加课程则无法获得学分注此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息
六、学生学习建议-学习方法建议
1.通过开展课堂讨论、实践活动,增强的团队交流能力,学会如何与他人合作、沟通、协调等等
2.通过思考,加深自己的兴趣,巩固知识点
3.进行练习和实践,提高自己的技能和应用能力,加深对知识的理解和记忆二学生课外阅读参考资料《机器人机构学》,刘宇、徐文福主编,2022年,电子工业出版社教材
七、课程改革与建设该课程在数理模型的基础上,考虑机构的运动学和动力学性能,建立了机构拓扑结构和功能之间的内在联系,形成一套行之有效的机构设计方法,从而降低了机构设计的经验性因素平时对学生的考核内容包括出勤情况、学生的课后作业、课堂讨论等方面,占期末总评的50%期末考试成绩占期末总评的50%制订人教研室主院部负责人签字任签字签字修订时间年月日。