《工业机器人系统集成应用》职业培训典型项目建设方案
《工业机器人系统集成应用》主要针对工业机器人集成应用工程师所从事的工业机器 人为核心的自动化生产线集成应用、PLC与工业机器人自动化化工作站等典型工作任务分 析后，归纳总结出来其所需求的工业机器人系统集成、运维、调试等能力要求而设置的培 训课程。本课程有助于培养具有较高素养的工业机器人系统集成设计工程师，让他们熟知 以工业机器人为核心的自动化工作站的设计思路，综合应用PLC技术、工业机器人现场编 程技术、机器视觉技术、传感器技术、电子技术等多门课程，能熟练运用气动技术、电气 控制技术、传感器技术等进行机器人工作站系统系统集成与调试。并培养学生具有强烈的 安全、环保、成本、产品质量、团队合作等意识。通过课程的学习，培养学生工业机器人 系统的操作与维护、系统开发的岗位职业能力，培养分析问题、解决问题的能力，养成良 好的职业道德，为成为自动化高素质技术技能人才打下坚实的基础。
一、培训目标.知识目标
(1)熟悉工业机器人的操作安全知识；熟悉工业机器人的技术参数及选择依据；
(2)掌握工业机器人与外围设备的通信方式；掌握工业机器人与外围设备的连接方法；
(3)掌握伺服电机的控制与机器人的协同配合；掌握步进电机的控制与机器人的协同配合；
(4)掌握触摸屏组态应用与机器人系统的协同配合；掌握工业机器人系统的集成设计与调试；
1.能力目标能安全规范的操作工业机器人及自动化设备；
(1)能看懂各类电气零配件的说明书或使用手册；能合理选用工业机器人工作站外围设备；
(2)能合理设计工业机器人与外围设备的接口电路；能编写与调试机器人程序及PLC程序；
(3)能设计工业机器人工作站人机界面；能熟练对工作站的程序进行调试和维护。
2.素质目标
(1)热爱中国共产党、热爱社会主义祖国、拥护党的基本路线、方针、政策，积极进 取；具有正确的世界观、人生观、价值观，遵纪守法，诚信做人、踏实做事；
(2)具有良好的职业道德和公共道德。
（4）具有专业必需的文化基础；（5）具有良好的文化修养和审美能力；
（6）知识面宽，学习能力强；（7）能用得体的语言、文字和行为表达自己的意愿，具有社交能力和礼仪知识；
（8）拥有健康体魄，具有健康的心理和乐观的人生态度，能适应专业岗位对体质的要 求；
（9）具有勤于思考、勇于创新、敬业乐业、严谨务实工作作风；具有安全意、责任意 识；（10）具有文明、友善和团队协作精神。
二、实施方案
1.根据内容特点选择多种行动导向的教学方法，以学员为主体，激发学员的学习积极 性和兴趣。
2.任务驱动，让学员主动获取知识，掌握自学的方法与技能。
3.小组合作进行训练，培养学员的团队合作精神。
4.案例教学，通过案例引入，知识讲解，解决问题。
5.要注重师生互动、学员互动等交往形式，有意识地培养学员学会倾听、交流、协 作、分享的合作意识和交往技能，让他们在实质性的工作和讨论中真正地交流想法，丰富 见解。
三、培训内容表1课程项目结构与学时分配表
序号
课题
主要教学内容
教学目标
学时
备注
1
工业机器人 工作站触摸 屏人机交互 系统设计
1.掌握触摸屏界面UI的设计方 法；
2.、'掌握触摸屏程序对硬件设备的 控制逻辑；
3.掌握触摸屏系统功能逻辑的搭 建和编程设计；
4.上位机软件开发培训掌握组态系统的设计与调试方 法；
1.触摸屏界面UI的设计方 法；
2.、'触摸屏程序对硬件设备的 控制逻辑；
3 .触摸屏系统功能逻辑的搭 建和编程设计；
4.组态系统的设计与调试， 实现与外围设备的控制及通 信；
12
2
工业机器人 工作站伺服 电机的运动 控制
1 .了解伺服电机的运动控制原理 和控制方式；
2.掌握步进电机的运动控制原理 和控制方式；
3.掌握伺服电机运动控制；
4.掌握步进电机运动控制；
5.掌握电机控制与工业机器人的 速度协同作业；
1 .伺服电机的精确运动控 制；
2.步进电机的精确运动控 制；
3.机器人与电机协同运动控 制；
12
3
工业机器人 工作站外围 设备的通信
1.掌握机器人外部通信技术
2.掌握PLC与触摸屏通信
3.掌握通信方式和接口设置
4.掌握机器人10扩展板卡
5.掌握PLC数据通信数据发送与 接收解析等程序设计
6.掌握通信数据的解析
7.掌握传感器与PLC连接
1.机器人与PLC和传感器设 备的通信设计，主要包括数 据的发送与接收，通信协议 的定制和数据的解析
2.PLC设备与工业机器人的 I/O端口的设计及程序设计；
3.工业机器人工作站中通信 设备的接线与维护；
12
4
工业机器人 工作站系统 集成设计
1.掌握工作站机器人程序的整体 设计与调试；
2.掌握工作站的PLC程序的设计 与调试；
3.掌握触摸屏组态的程序设计与 调试；
4.掌握系统整体联调应用技术；
1.工作站机器人程序设计；
2.工作站PLC程序设计；
3.工作站触摸屏组态程序设 计；
4.机器视觉的集成设计；
5.系统联调。
20
工业机器人集成应用的中的最新发展技术扩展知识讲解。期末考试
4
合计
60
四、培训教材
1.教材选取的原则
按照规定选用与课程标准相配套的高职规划优质教材，禁止不合格的教材进入课堂。 学校建立了由专业教师、行业专家和教研人员等参与的教材选用机构，完善教材选用制 度，经过规范程序择优选用教材。
2.推荐教材吴海波、刘海龙.《工业机器人现场编程》，高等教育出版社.2019年.
(1)叶晖、管小清.《工业机器人实操与应用技巧》，机械工业出版社，2019年.
五、培训师资要求具有上位机软件技术及相关专业硕士及以上学位；
(1)至少掌握1种上位机软件开发经历；具有丰富的上位机运动控制系统设计与开发经验；
(2)建议在工业机器人系统集成等相关企业顶岗锻炼3个月以上；具有完成以上安排所有计划课时的能力。
六、学习场地、设施要求多媒体教室、实训教室、白板、黑板、相关工具、相关量具等辅助教学设备；
(1)工业机器人实训台8套，3-5人/组；工业机器人工作站4套，3-5人/组。
七、课程资源的开发与利用
积极开发和利用网络教学资源：课程标准、实训指导书、授课计划、电子教案、教学 资源库等教学文件，及多媒体教学课件、习题、案例库、试题库、网络方案、布线标准、 工具软件、精品在线开放课程等资源。
八、考核方式与考核标准
职业教育培养高素质技术技能型人才，不但要重视学生职业技能和职业素养培养，还 要求学生掌握一定的专业基础理论知识，以利于今后可持续发展。因此需要加强理论知 识、职业技能和职业素养等方面的考核评定。
本课程采用过程性评价和终结性评价相结合的方法进行，既有理论知识考核，又有学 生学习
态度、思维能力、动手能力、解决问题的能力等方面的综合考核，具体评价方法和 内容见表2。
表2课程评价方法和内容
考核类型
考核方式
考核内容
理论知识
(50%)
过程性考核
(10%)
课堂提问、课堂纪律、平时作业、单元测试等
终结性考核
(40%)
期末闭卷理论考试，评价知识目标达成程度。重点考核工业机 器人工作站触摸屏人机交互系统设计、工业机器人工作站伺服 电机的运动控制、工业机器人工作站外围设备的通信、工业机 器人工作站系统集成设计等内容的理论知识、原理分析等内 容。
职业技能
(40%)
过程性考核
(10%)
实训表现、实际操作能力、观察能力、解决问题的能力等
终结性考核
(30%)
期末技能考试，评价技能目标达成程度。重点考核良好的团队 协作、安全规范操作、设备发生碰撞、实训室6S管理、不能正 确使用工具、轨迹精度工艺、实训任务细节功能完整性、教师 现场提问等内容
职业素养(10%)
过程性考核
到课考勤，学习及工作态度、6S管理表现、质量观念、安全意 识、合作精神、敬业精神、团队意识等纳入职业技能考核，在 教学过程中记录评价
表3过程考核评价标准
序号
考核点
考核评价标准
成绩比例
1
工业机器人 工作站触摸 屏人机交互 系统设计
没有良好的团队协作扣3-5分/次，实训室6S管理未到位扣1-5 分/次，未按安全规范操作扣5-10分/次，不能正确使用工具扣1- 3分/次，教师现场提问未能正确回答扣3分/次，设备发生碰撞未 损坏扣1-5分/次，设备发生碰撞且有损坏扣5~10分/次；工业机 器人线路连接错误扣3分/次，实训任务细节功能缺失或不完整扣 3分/次,实
训任务未能及时完成扣5分/次。
20%
2
工业机器人 工作站伺服 电机的运动 控制
没有良好的团队协作扣3-5分/次，实训室6S管理未到位扣1-5 分/次，未按安全规范操作扣5T0分/次，不能正确使用工具扣1- 3分/次，教师现场提问未能正确回答扣3分/次，实训任务细节功 能缺失或不完整扣3分/次，实训任务未能及时完成扣5分/次， 电机无法运动扣10分/次。
20%
3
工业机器人 工作站外围 设备的通信
没有良好的团队协作扣3-5分/次，实训室6S管理未到位扣1-5 分/次，未按安全规范操作扣5-10分/次，不能正确使用工具扣1- 3分/次，教师现场提问未能正确回答扣3分/次，实训任务细节功 能缺失或不完整扣3分/次，实训任务未能及时完成扣5分/次， 10连接错误扣3分/处，通信数据解析错误扣5分/次。
20%
4
工业机器人 工作站系统 集成设计
没有良好的团队协作扣3-5分/次，实训室6S管理未到位扣1-5 分/次，未按安全规范操作扣5-10分/次，不能正确使用工具扣1- 3分/次，教师现场提问未能正确回答扣3分/次，设备发生碰撞未 损坏扣1-5分/次，设备发生碰撞且有损坏扣5-10分/次；轨迹精 度大于2响扣1-5分/处，实训任务细节功能缺失或不完整扣3分 /次，实训任务未能及时完成扣5分/次。
40%
合计
100%