本书是根据高等职业院校工业机器人专业的相关标准,并结合工业机器人技能鉴定标准的要求编写而成的,在编写过程中也考虑到了工业机器人编程与操作初学者的实际应用要求。
本书内容包括工业机器人编程的基础、构建基本仿真工业机器人工作站、仿真软件RobotStudio中的建模功能、RobotStudio中典型工作站的构建与离线轨迹编程、RobotArt离线编程软件的基本操作与工作站系统的构建、RobotArt离线编程的应用实例、认识其他常用离线编程软件的操作等七个模块,在附录中还包含有“Smart组件——子组件概览”的相关知识,供读者参考学习。
本书既可作为高等职业学校、高等专科学校、成人教育高校及本科院校的二级职业技术学院、技术(技师)学院、高级技工学校、继续教育学院和民办高校的机电专业、机器人专业师生的教材,也可作为工厂中工业机器人编程与操作初学者的参考用书。本书配有课件、试题等资源,可到出版社网站免费下载。本书亦配有微课视频,读者可通过用移动终端扫描二维码播放。
为了提高职业院校人才培养质量,满足产业转型升级对高素质复合型、创新型技术技能人才的需求,《国家职业教育改革实施方案》和教育部关于双高计划的文件中提出了“教师、教材、教法”三教改革的系统性要求。
国务院印发的《国家职业教育改革实施方案》提出,从2019年开始,在职业院校、应用型本科高校启动“学历证书+若干职业技能等级证书”制度试点(以下称1+X证书制度试点)工作。
该套教材开发的是基于“1+X”的“课证融通”教材,具体地说,就是与高等职业学校工业机器人技术专业教学标准和工业机器人应用编程职业技能等级标准、工业机器人操作与运维职业技能等级标准的不同级别(初级、中级、高级)对接,并与专业课程学习考核对接的教材。
为了实现职业技能等级标准与各个层次职业教育的专业教学标准相互对接,不同等级的职业技能标准应与不同教育阶段学历职业教育的培养目标和专业核心课程的学习目标相对应,保持培养目标和教学要求的一致性。具体来说,初级对应中职、中级对应高职、高级对应持续本科和应用大学。
为认真贯彻党的十九大精神,进一步把贯彻落实全国高校思想政治工作会议和《中共中央国务院关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》精神引向深入,大力提升高校思想政治工作质量,中共教育部党组特制定了《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》。由此,实施课程思政也是当下职业教育教材建设的首要任务。
为此,我们按照“信息化?+?课证融通?+?自学报告?+?企业文化?+?课程思政?+?工匠精神?+?工作单”等多位一体的表现模式策划、编写了专业理论与实践一体化课程系列教材。
本套教材按照“以学生为中心、以学习成果为导向、促进自主学习”思路进行教材开发设计,将“企业岗位(群)任职要求、职业标准、工作过程或产品”作为教材主体内容,将“以德树人、课程思政”有机融合到教材中,提供丰富、适用和引领创新作用的多种类型立体化、信息化课程资源,实现教材多功能作用并构建深度学习的管理体系。
我们通过校企合作和广泛的企业调研,对工业机器人专业的教材进行了统筹设计,最终确定工业机器人专业教材包括《工业机器人工作站的集成一体化教程》《工业机器人现场编程与调试一体化教程》《工业机器人的组成一体化教程》《工业机器人操作与应用一体化教程》《工业机器人离线编程与仿真一体化教程》《工业机器人机电装调与维修一体化教程》、《工业机器人的三维造型与设计一体化教程》《工业机器人视觉系统一体化教程》等八种。
本套教材以多个学习性任务为载体,通过项目导向、任务驱动等多种“情境化”的表现形式,突出过程性知识,引导学生学习相关知识,获得经验、诀窍、实用技术、操作规范等与岗位能力直接相关的知识和技能,使其知道在实际岗位工作中“如何做”“如何做会做得更好”。
在编写过程中,我们对课程教材进行了系统性改革和模式创新,将课程内容进行了系统化、规范化和体系化设计,按照多位一体模式进行策划设计。本套教材通过理念和模式创新形成了以下特点和创新点:
(1) 基于岗位知识需求,系统化、规范化地构建课程体系和教材内容。
(2) 通过教材的多位一体表现模式和教、学、做之间的引导和转换,强化学生学中做、做中学训练,潜移默化地提升岗位管理能力。
(3) 任务驱动式的教学设计,强调互动式学习、训练,激发学生的学习兴趣和动手能力,快速有效地将知识内化为技能、能力。
(4) 针对学生的群体特征,以可视化内容为主,通过图示、图片、电路图、逻辑图、教学资源(以二维码形式呈现,置于每模块末尾)等形式表现学习内容,降低学生的学习难度,培养学生的兴趣和信心,提高学生自主学习的效率。
本套教材注重职业素养的培养,以德树人,通过操作规范、安全操作、职业标准、环保、人文关爱等知识的有机融合,提高学生的职业素养和道德水平。
本书由韩鸿鸾、时秀波、毕美晨任主编,由刘曙光、阮洪涛、陶建海任副主编。本书在编写过程中得到了柳道机械、天润泰达、西安乐博士、上海ABB、KUKA、淄博环鑫家电配件有限公司等工业机器人生产企业与北汽黑豹(威海)汽车有限公司、山东新北洋信息技术股份有限公司、豪顿华(英国)、联桥仲精机械(日本)有限公司等工业机器人应用企业的大力支持,同时得到了众多职业院校的帮助,有的职业院校还安排了编审人员,在此深表谢意。
由于编者水平有限,书中不足之处在所难免,敬请广大读者给予批评指正。
模块一 工业机器人编程的基础 1
任务一 认识工业机器人的编程 1
任务二 在线编程 13
任务三 机器人的离线编程 24
操作与应用 40
模块二 构建基本仿真工业机器人工作站 43
任务一 布局工业机器人基本工作站 43
任务二 建立工业机器人系统与手动操纵 70
任务三 创建工业机器人工件坐标系与轨迹程序 83
操作与应用 101
模块三 仿真软件RobotStudio中的建模功能 105
任务一 基本形体的测量 105
任务二 工业机器人机械装置的创建 117
操作与应用 144
模块四 RobotStudio中典型工作站的构建与离线轨迹编程 147
任务一 搬运工业机器人工作站的构建 147
任务二 焊接工业机器人工作站的构建 170
任务三 离线轨迹编程 186
操作与应用 212
模块五 RobotArt离线编程软件的基本操作与工作站系统的构建 215
任务一 认识离线编程软件RobotArt 215
任务二 工业机器人工作站系统构建 235
任务三 工业机器人系统工作轨迹生成 251
操作与应用 273
模块六 RobotArt离线编程的应用实例 277
任务一 激光切割 277
任务二 去毛刺 293
任务三 轻型加工 311
任务四 涂装 329
操作与应用 350
模块七 认识其他常用离线编程软件的操作 353
任务一 认识MotoSim EG离线编程软件的操作 353
任务二 认识RoboDK离线编程软件的操作 378
操作与应用 394
附录 Smart组件——子组件概览 397
参考文献 416