1、2017年第三屆廣東省技工院校教研會（工業機器人應用與維修專業）教師職業能力競賽教學設計課題內容冷加工搬運作業授課類型理實一體化授課時間2節（90分鐘）專業、班級16級高技工業機器人應用與維技工學校的學生對機器人領域有一定的認識，思維活躍，且對工業機學情分析器人技術及應用內容學習抱有極大的興趣，動手操作能力強，但對理論知識的學習能力和團體合作能力較弱。本次課選自機械工業出版社，普通高等教育“十二五”卓越工程能力培養規劃教材（蘭虎主編），第五章第三節第一小節的內容：冷加工搬運作業，本章內容著重介紹對搬運機器人的特點、基本系統組成和周邊設備和作業程序。在本章內容設計有對搬運機器人的需求分析、教材分

2、析學習目標、導入案例等導入章節的學習，章末設計了擴展與提高一欄供學生了解更多關于搬運機器人的知識，還有本章小結與思考練習兩欄讓學生對本章內容的學習更加鞏固。本次課是結合實例說明搬運示教的基本要領和注意事項，是對前面所學知識的延續和應用，加深對搬運機器人及其作業示教的認知。知識目標：掌握冷加工搬運作業示教基本流程教學目標能力目標：1.培養學生思考問題、分析問題和解決問題的能力;2.培養學生的動手操作能力。情感目標：增長知識、激發興趣、細致操作教學重點冷加工搬運作業示教基本流程;教學難點各程序點的示教方法1. 課堂講授中重點對基本概念、基本方法的講解;教學方法2. 采用啟發式教學，培養學生思考問題

3、、分析問題和解決問題的能力;3. 增加小組合作，調動學生學習的主觀能動性和團體合作能力;4. 理論聯系實際并注重培養學生的動手操作能力。學習方法問題學習法，聯系學習法，歸納學習法，思考學習法，分組合作學習 法。教具準備及教學環教學環境：工業搬運機器人實訓室境分析教學過程設計意圖環節、時長教師活動學生活動及預測效組織教學相互致意，考勤，強調課堂紀律準備上課嚴肅課堂時間：3min學生安全舊課復習時間：5min如下圖1所示為吸附式搬運機器人系統組成示意圖。其中編號1表示學生思考,回答鞏固上節課所學知，編號2表示，編號 3表示,，編號6表示0/to.r町圖1復習題圖新課導入時間：5min搬運是生產制造

4、業必不可少的環節，在機床上下料及中間運輸中尤為廣泛。（播放搬運機器人與機床聯機工作的視學生觀看視頻并思考引導學生進入課程學習頻。）、搬運機器人工作環境與特點學生聽課引領學生講授新課時間：30min搬運機器人實現在數控機床上下料及中間運輸環節取代人工完成工件的自進入課程學習動搬運裝卸功能，主要適應對象為大批 量，重復性強或工件重量較大以及高溫、 粉塵等惡劣環境。特點：定位精確、生產質量穩定、工 作節拍可調、運行平穩可靠、維修方便二、TCP點各程序點處工具中心點（TCP位姿 確認：對搬運式機器人而言，工具中心點 因為末端執行器不同而設置在不同的位 置，就吸附式而言，其TCP-般設在法蘭 中心線與吸

5、盤平面交點處；夾鉗式 TCP一 般設在法蘭中心線手爪前端面交點處。三、冷加工搬運系統 在材料冷加工工藝中搬運機器人可為關節式或直角式，末端執行器可以為吸附式或夾鉗式。問：以圖2所示工件搬運為例，選擇龍門式（5軸）搬運機器人，末端執行器為雙氣動手爪，為什么？（一個負責抓取毛坯及放到工作臺卡盤上，另一個用于從卡盤上取下加工完的工件）'*1圖2冷加工搬運機器人運動軌跡采用在線示教方式輸入搬運作業程序。此程序由由編號1-13的13個程序點組成,每個程序點用途說明見表5-1。說理璽日才11Ffii心暑旦pH;fVTAi密F丸*迥也1叮廿鮒氐亞不心月 31爭歸啊gIT 沁.W7? ar円孚山4閘F

6、占“+YirA?r'rc.-.6吟："丄注利押1了表5-1程序點說明學生思考并回答師生互動;培養學生思考問題的能力具體作業編程參照圖3所示流程開展:示Kii訕旳fitt 捏JTjCL f1幫ill啊胡fEUrfl序點斗(ft陸程序點1t1醫暈擔序點I程序直；ffi程序點II1卜陸程序點門fia理序點彳圖3冷加工搬運機器人示教流程冷加工搬運機器人示教流程如下:1.示教前的準備(1)確認自己和機器人之間保持安全距(2)機器人原點確認2.新建作業程序點按示教器的相關菜單或按鈕，新建一個作業程序，如“ Handle_ cold ”3.程序點的輸入在示教模式下，手動操作移動龍門搬運機器

7、人按圖4所示軌跡設定程序點1至程序點13 0問：程序點1和程序點13需不需要設置在一起，為什么？(需要，可提高機器人效率)此外，程序點1至程序點13需處于與工件、夾具互不干涉的位置。學生思考并回答師生互動;培養學生思考問題的能力具體示教方法如下表：表5-2冷加工搬運作業示教KfFA舊與叢幷序世11 屮玄F航*tt-tiL»fiJMixiJBc辰.a.)捕式這樸-nr”.iftUkffffl石出F點1為點-KFTAa> Ft別中Mf"方式覽 碣認ffffifj+VJ?點：!為ffi電機即屮州點-® f-iJh ffiH： Kit H-.» kPJ運f

8、l： ttSilL'.'.'.丿1 ifl fi ft ft卷i - ©朋片庁対ilff+E-.3l *Ll.4ttE0 +'Ai f 點.' HK詁OL H All： (fciii點.盤 4>«址仆譏® fJitf樣*詛KLSAff型出愉山世怙謹+俺.®稱卄"Z?式11撲卜".曲 W汰*認齊序也.證覽為忤程£4("九示ff方法稈忡慮SX'手動弘*遠旦卑扎劉*i£中間.也，迪 » 認 JF (¥/f 捉! t !'!. 5

9、打WJiiHLffi Atl-業中問 A.JMJttIftii.機ffl人W»站+M點，并址般#1戟股a曙也.W ifithZfjtJSff - FTT-.曲認耳打打序占為*擔飢豪人fl：冊中何點.Fi hf in dJUiifHPd"國曲.恆品eifflA穆動Hffi述堤止點J Lifl IfiiRfllg 期“油式逸怦irm¥i卄-.3)認h!燼點，業聞：1 山.:JI r； iiTKCI-Ifl JfcJ*AHhr罰"III(41培期謝山h儲(1-n遠札婪人劉ffl遠仆址理丑總-試 磊斗方貞應斤|'理JiH卜"、a 出認卄保存壯屮

10、點II旳嶺站機19扎柞4：11(遐想畀M中何總(|；|人乩+*型中Mr：,井調ffifltEl'fj曲.官方止a ft "rm(S 矯認"IX ff KJ.'.'j. 12 >j!BjdiflLitt AH- 4k FE 初 fful .丹序點13t機B人廉貞卜 詁擁菲人劉機邸A £ <L 播甘內工血斤4映“包 UUI：W存杞1卩玄h AiBiilCM人理心-分析并演示：表中各程序點具體示教方法4.設定作業條件(1)在作業開始命令中設定搬運開始規范及搬運開始動作次序(2)在搬運結束命令中設定搬運結束規范及搬運結束動作次序(3)合

11、理調節手爪的夾持力學生觀察和學習突破難點5.檢查試運行(1) 打開要測試的程序文件(2) 移動光標到程序開頭位置(3) 按住示教器上的有關【跟蹤功能鍵】， 實現搬運機器人單步或連續運轉。6.再現搬運(1 )打開要再現的作業程序，并將光標 移動到程序的開始位置，將示教器上的【模式旋鈕】設定到“再現/自動”狀態。(2)按示教器上【伺服ON按鈕】，按通 伺服電源(3 )按【啟動按鈕】，搬運機器人開始 運行課堂練習時間：30min課堂小結5min學生分組討論、復述和演示冷加工搬運機器人示教流程1.根據學生課堂練習，總結學生對知識的掌握程度學生練習對所學知識進行鞏固練習；培養學生團體合作和動手操作能力學生回顧知識鞏固,加深記憶2.冷加工搬運機器人示教流程知識鞏固,布置作業時間;2min1.書本94頁練習4第（2）小題2.教師說明作業要求及上交時間做筆記提咼教學效果1.教學設計反思：不夠嚴謹，教師活動應更加詳細，教學環節應層 次分明、層層緊扣。教學反思2.教學過程反思：應及時進行課堂反饋，掌控好教學中各個環節的 時