《机器人控制技术》教学大纲.pdf

课程编码：AL042140

课程性质：任意选修课

适用专业：自动化

学时学分：32学时2学分

检测与转换技术、控制电机、单片机原理及应用、电气控制与

所需先修课：

PLC

一、课程说明

．课程简介

本课程是自动化专业的一门专业选修课，是从机器人的基本概念入手，主要

学习机器人本体结构组成及信息捕获、机器人上、下层控制系统工作原理及功能

结构、机器人运动过程分析、机器人对路径规划的算法设计等。该课程先修课程

为检测与转换技术、控制电机、单片机原理及应用、电气控制与PLC等课程，为

本课程的学习提供了理论基础和依据。本课程的开设，使自动化专业的本科生较

好地掌握有关机器人的基本原理、基本理论和基本技术，掌握机器人系统的基本

分析与控制方法，了解当前国内外机器人控制的研究、应用状况以及发展趋势，

初步具备机器人控制系统的设计能力，提高学生分析和解决工程问题的能力，同

时为后续相关课程打下基础。

2．教学目标要求

1）掌握机器人控制系统的基本组成、工作原理及其控制方法知识；

2）提高学生分析和解决控制问题的能力；

3）梳理沟通和团队协作意识，共同完成机器人控制器设计任务；

4）具有控制工程实践素质。

3．教学重点难点

重点：

1）机器人定义及基本结构组成；

2）机器人控制系统的基本要求、特点及分类；

3）机器人本体机械结构的认识和了解；

4）机器人硬件控制电路的结构及组成；

5）机器人检测装置的分类及相应工作原理；

6）机器人驱动电机部分的工作原理及控制电路设计；

1

7）机器人运动过程分析与建模；

8）机器人路径规划控制原理。

1）机器人整体架构设计原理；

2）机器人控制器PID参数设计；

3）机器人硬件控制电路的合理设计；

4）机器人检测终端工作原理；

5）机器人驱动信号准确控制；

6）机器人运动过程数学模型分析；

7）机器人行走路径规划模型。

4．学时分配表

理论课学时实验课学时数

次序教学内容

数

第一部分概况2

第二部分机器人的本体2

第三部分机器人的信息获取6

第四部分机器人的底层控制4

第五部分机器人的运动分析6

第六部分机器人的路径规划4

第七部分机器人的上层控制4

实验一对机器人的认知和理2

解

实验二机器人控制基础2

小计284

总计32

5．主要教法、学法

本课程以课堂讲授为主，结合视频资料学习与实验编程操作为辅的方式开展

教学，着重对学生理论联系实际以及解决实际工程问题等方面的培养。课堂讲授

中重点对基本概念、基本方法和解题思路进行讲解。采用启发式教学