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专业介绍

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专业介绍

机器人工程专业

校对: 责编: 终审: 时间:2022-04-14 阅读:

一、所属学科门类、专业类

学科门类:学;专业类:自动化类;专业代码:080803T

二、培养目标

本专业培养适应经济与社会发展需求,德、智、体、美全面发展,系统掌握机器人工程方面的基本理论、基本知识和基本技能,能在本专业及相关领域从事工程应用、项目管理、技术服务等工作的高素质应用型专门人才。

三、培养规格

(一)学制与学位

基本学制4年。

授予学位:工学学士学位。

(二)培养要求

1、通识教育要求

1)拥护中国共产党的领导,具有良好的道德品质,积极践行社会主义核心价值观;

2)志存高远、脚踏实地、遵纪守法、追求卓越,具有强烈的社会责任感和使命感;

3)具有一定的人文素养,较高的文化品位,正确的审美情趣;

4)具有较强的人际交往能力和社会适应能力;

5)具有健康的体魄和良好的心理素质。

2、专业教育要求

1)热爱机器人工程专业,认同本专业培养理念,对专业发展前景充满信心。

2)掌握机器人机械机构、电路电子、电气设备、控制装置等机器人设备的基本理论和基本知识;掌握常规机械、机电仪器仪表的使用技能;掌握机器人设备的基本操作要领;初步具备机器人工程专业知识的综合运用能力。

3)熟悉机器人工程行业相关的法律法规和行业规范;培养行业保密意识;具备机器人工程专业工程应用、项目管理和技术服务的能力;初步具备机器人工程专业科研服务的能力。

4)了解本专业学科前沿及动态发展。

3、创新创业教育要求

1)具有批判精神和创新意识;

2)具有在机器人工程领域进行初步的工程创新设计和课题研究的能力;

3)具备独立撰写合格创业计划书的能力。

四、课程体系

(一)课程结构及学分构成

总学分:180

课程结构及学分构成如下:

 

 

 

学分

类别

学分及所占总学分比例

必修与选修学分分布

理论与实践学分分布

必修学分

及所占比例

选修学分及所占比例

理论学分

及所占比例

实践学分

及所占比例

通识教育

57(31.7%)

46(80.7%)

11(19.3%)

43(75.4%)

14(24.6%)

专业教育

107(59.4%)

97(90.7%)

10(9.3%)

62(57.9%)

45(42.1%)

创新创业教育

16(8.9%)

12(75%)

4(25%)

12.5(78.1%)

3.5(21.9%)

合计

180

155(86.1%)

25(13.9%)

117.5(65.3%)

62.5(34.7%)

(二)课程设置

通识教育、专业教育和创新创业教育课程设置详见教学计划表。

1.专业核心课

专业核心课1:机械设计基础(4学分)

通过本课程学习,使学生掌握常用机构和通用零件相关的核心概念、基本原理、基本理论、一般方法和通用技术,具备理解普通机械工作原理、分析判断机械零件常见失效原因的能力,具备初步设计简单机械的能力,促进学生养成工作认真负责、严谨求实的素养。

专业核心课2:电路基础(4学分)

通过本课程学习,使学生掌握电路的基本知识、基本理论和基本分析方法,具备电路分析计算和实验实践操作的能力,培养综合运用所学电路理论、知识和技能分析解决实际电路问题的素养。

专业核心课3:电子技术(4学分)

电子技术是工科非电类专业所需要的电工电子技术基础内容,是工科类大学生的一门重要的技术基础课。它的主要任务是讲授模拟电路和数字电路的基本概念和基本分析,为后续课程和专业知识以及将来所从的工作打下基础。通过各个教学环节,运用各种教学手段使学生掌握电子技术的基本概念、基本原理,掌握电路的基本分析方法,培养学生分析、解决工程问题的能力和实验技能,为后续专业课程的学习和日后从事工程技术研究、开拓新技术领域及终身学习打下坚实的基础。

专业核心课4:机器人控制技术(3学分)

通过本课程学习,使学生掌握控制系统的基本知识、基本方法和建模技能技巧,具备分析和设计自动控制系统的初步能力,养成以系统的观念,数学模型的思维,反馈的原理进行分析和设计的素养。

专业核心课5:机器人工程基础(2学分)

机器人运动学及动力学建模是本课程的重点讲授内容,学生通过本课程学习可了解掌握机器人的基本原理和建模方法,建立系统完整的基础理论体系,为后续深入学习机器人智能控制等课程打下必要的知识基础。围绕课程的重点内容,设计了包括机器人运动学、动力学、驱动系统、位姿轨迹控制、力控制、智能控制以及基于MATLAB的仿真等知识点内容,初步建立并形成了具有自身特色的课程知识体系架构。

专业核心课程6:单片机技术及应用(3学分)

通过本课程学习,使学生掌握解单片机的结构、工作原理及汇编语言程序设计的知识,具备利用单片机及汇编语言程序设计简单项目的能力,培养理论指导实践,应用单片机电子设计,系统扩展及接口技术的综合能力和素养。

专业核心课7:机电一体化系统设计原理(3学分)

通过本课程学习,使学生理解并掌握机电一体化系统的功能模块结构及系统工作原理,具备机电一体化系统基本结构和方案设计的理念及能力,培养理论指导实践,综合运用所学知识分析和解决实际问题,具备系统工程项目软、硬件设计的综合能力和素养。

专业核心课8:机器视觉技术(3学分)

机器视觉技术是目标检测、感知和理解的关键技术之一,在智能制造业中应用广泛,如产品检测、目标跟踪、定位、导航等方面均有应用。本课程从工业用光照系统、工业用相机、相机接口、程序设计、视觉处理软件库等多角度阐述了机器视觉的关键技术,由浅入深、由简到繁逐步实现了工业相机连接、捕获、检测等功能,为机器视觉的应用提供了必要的入门基础。

专业核心课9:电气控制原理(3学分)

本课程以三菱FX2N系列PLC为学习对象,立足于PLC应用技能的培养,系统阐释了PLC的基本知识、PLC的指令系统、PLC程序设计和分析的一般方法、PLC控制系统分析与设计的基本技能。课程注重联系工程实际,综合运用微视频、仿真、动画、实操的方式全景立体诠释和展现了PLC的相关技术,为后续其它类型PLC学习和工控技术的深入掌握及走上相关工作岗位奠定良好基础。

专业核心课10:机器人故障检测与维护(3学分)

本课程围绕着从认识工业机器人硬件构成,到能够独立完成工业机器人的基本故障诊断,以及根据实际情况进行周期维护和保养这一主题,通过实例对工业机器人的硬件、故障诊断、周期维护和保养相关的方法与功能进行讲述,从而使学生对工业机器人本体控制器硬件方面有一个全面的认识。

专业核心课11:人工智能基础(3学分)

本课程介绍人工智能的基本知识、基本概念、基本特点以及人工智能的应用领域,启发开拓学生思路,使之了解人工智能的概念和人工智能的发展,了解国际人工智能的主要流派和路线,了解国内人工智能研究的基本情况,熟悉人工智能的研究领域。掌握盲目搜索、知情搜索和博弈中搜索的基本原理、知识表示方法和相关算法;掌握规则演绎系统和产生式系统的推理技术;掌握运用概率推理、可信度方法、证据理论、模糊理论进行不确定性推理;了解专家系统的原理、建立和使用方法。

专业核心课12:液压与气压传动(2学分)

通过本课程的学习,掌握液压与气动元件的功能、结构、原理与使用方法,设计满足特定功能的液压气动系统,并能够进行正确的元件和附件的选型。能够运用液压流体力学、自动控制原理、工程力学等基础理论对液压与气动系统进行分析,提出改进、优化系统的方案。

2.专业主要(集中)实践教学环节

实践环节名称

学时

学分

开设学期

教学目标

机器人操作实训

1w

1

2

通过介绍工业机器人的结构原理和特点、控制方法以及机器人的应用领域,实训部分重点介绍了机器人的重要部分机械手的实际应用及如何操作。其目的是使学生掌握工业机器人的基本控制原理和实验技能,培养学生分析问题与解决问题的能力。

电子技术实训

1w

1

3

使学生掌握模拟电子电路的基本工作原理、主要特性以及电路之间的互联匹配等基本知识之后,学会阅读器件产品手册,初步具备模拟电子电路的分析、设计和调试能力。

机器人运动控制实训

1w

1

4

通过本课程的实训使学生能够理解和掌握机器人系统的构成和工作原理;建立机器人运动学、动力学分析及定量控制的数学模型;确定轨迹规划方案,并实施轨迹规划;能够根据人和机器人的通信原理进行人和机器人通信;能够根据机器人作业要求,确定机器人的结构方案,能综合运用所学知识进行机器人系统设计和分析应用。

机械设计实训

1w

1

4

本课程能提高学生综合运用机械原理及设计方面的知识去分析问题和解决问题的能力,为今后学习机器人工程的专业技术知识打下必要的基础,同时,还可以提高学生运用设计资料、国家标准规范去解决问题的能力。

单片机技术及应用实训

1w

1

5

掌握汇编语言的编程技术,培养硬件设计能力,掌握单片机片内定时器、中断、串行口的应用,掌握单片机系统扩展接口的编程方法,通过综合性项目的设计,培养学生具备分析、设计应用电子电路的能力。

机器人故障检测与维护实训

1w

1

6

本实训通过实例对工业机器人的硬件、故障诊断、周期维护和保养相关的方法与功能进行讲述,从而使学生对工业机器人本体控制器硬件方面有一个全面的认识。

毕业实习

12w

12

7-8

通过毕业实习,让学生切身体会理论知识与工作实践有效结合起来的重要性,增加对社会的全面了解,丰富社会实践经验;培养综合运用知识解决实际问题的能力,培养实事求是,严肃认真的科学工作态度。领会团队精神的重要性,学会团队协作,与人沟通、培养吃苦耐劳的精神,培养积极端正的生活态度,为毕业设计和走上实际工作岗位做好准备。

毕业综合训练

10w

10

7-8

通过毕业综合训练,培养学生综合运用所学专业知识解决学术和实际问题的能力,在毕业综合训练过程中着重培养学生独立思考、独立分析、独立工作的能力,全面提高学生理论联系实践的能力。

合计

28w

28

 

 

 

五、毕业标准

本专业学生须修满培养方案中全部规定课程学分180分。其中,通识课程57学分,专业教育课程107学分,创新创业教育课程16学分。专业必修学分中的毕业实习、毕业综合训练学分必须修满。达到学校学士学位授予条件的授予工学学士学位。

六、教学进程表(略)

七、教学计划表(略)