机械电子工程微专业介绍

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天津工业大学机械电子工程(机器人系统设计与控制方向)微专业介绍

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培养目标

本专业培养具有较强职业能力、良好职业道德和综合素质，以机器人为主要对象和工具，掌握必备机器人基本理论、机器人机械结构、机器人控制技术与系统集成及编程应用等专业知识，并能从事本专业工程设计、技术开发、 科学研究和教学等工作的具有“复合、开放、创新及系统思维”特征的复合型工程科技人才。

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专业核心课程

机器人学导论

机器人驱动与控制技术

机器人机构设计、机器人传感技术

机器人系统集成及应用、机器人离线编程与工程仿真

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实践环节

机器人现场编程与调试

机器人系统设计

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培养要求

1.

具有一定的专业知识，并对机器人设计开发和应用有较强的兴趣和自主学习的意识。

2.

能够通过多种途径、拓展自己“机器人系统设计与控制”的知识结构。

3.

可从事机器人行业相关领域的应用研究、技术开发及技术服务等工作。

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课程介绍

1

机器人学导论

本课程以机器人为研究对象，以工业机器人为介绍重点。通过本课程学习，学生应达到以下基本要求：了解机器人的由来与发展、组成与技术参数，掌握机器人分类与应用，对各类机器人有较系统地完整认识。了解机器人运动学、动力学的基本概念，能进行简单机器人的位姿分析和运动分析。了解机器人本体基本结构，包括机身及臂部结构、腕部及手部结构、传动及行走机构等。了解机器人轨迹规划和关节插补的基本概念和特点。了解机器人控制系统的构成、编程语言与编程特点。了解工业机器人工作站及生产线的基本组成和特点。并对操纵型机器人、智能机器人有一般的了解。

2

机器人机构设计

本课程阐述机器人学的发展历史概述、机构学及机器人学中的基本概念、机器人机构的分类、刚体运动与刚体变换、机器人机构分析的数学基础等内容。

通过学习，学生应掌握机器人机构的基础概念，熟悉机器人机构分析的数学方法，能够应用现代数学工具对机器人机构进行分析。

3

机器人驱动与控制技术

机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统是现代工业机器人的四大核心组成，课程主要围绕现代机器人的驱动与控制系统安排课堂和实验、实践教学，内容涵盖了机械、电气、信息、通讯、控制等领域的知识。

通过课程的学习，使学生理解和掌握现代机器人电液伺服驱动、气动驱动和电气驱动的基本原理、基础构成、控制技术与设计、研究方法，了解机器人驱动与控制技术领域的发展趋势和最新的设计开发、集成应用成果，提高对机器人驱动与控制技术的认知，培养学生的创新意识和技术素养，提高分析和解决实际工程问题的能力，同时建立对机器人驱动与控制技术领域新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和应用的初步能力。

4

机器人传感技术

随着计算机技术硬件和软件的发展，机器视觉技术在工程中的应用变得越来越广泛，本课程在讲述图像处理技术的基本方法的基础上，介绍HALCON图像处理软件在机器视觉技术方面的应用，以HALCON作为编程工具，介绍各种图像处理方法的理论和应用实例，通过本课程的学习，能掌握数字图像处理的HALCON程序实现方法及其应用实践。

5

机器人系统集成及应用

本课程主要讲授机器人工作站系统的组成、工业机器人的选型、外围系统的构建、 机器人与外围系统的接口技术等典型应用等，将相关的原理与实践有机结合。通过学习，使学生在实际操作中学会机器人的基本应用、现场的集成开发、机器人集成系统的设计、安装、调试、检测和维修等基本知识和技能。

6

机器人离线编程与工程仿真

主要内容是以各种设备生产线为研究目标，以工业机器人加工动作、程序编制、网络通信为学习对象。借助离线编程软件进行机器人系统及生产线关键技术的学习。通过本课程的教学使学生了解工业机器人在自动化生产线中的应用技术；掌握工业机器人自动化生产线基本知识；掌握工业机器人现场及离线编程技术；掌握工业机器人现场总线通信技术。主要以搬运机器人、码垛机器人、弧焊机器人等机器人生产线的典型应用，加深本科生对工业机器人及自动化工业生产线的了解，培养本专业学生的设备方案开发设计能力。

7

机器人现场编程与调试

本课程以工业机器人为案例对象，就工业机器人如何正确使用与操作进行讲解，学习常用程序数据及运动指令，学习常用 IO 指令与逻辑控制指令。通过本课程的学习，使学生具有能够对机器人进行现场编程与调试的能力。

8

机器人系统设计

本课程在前期理论知识学习的基础上，开展机器人机构模型构建，完成运动学理论分析，并依托软件环境进行三维模型建立和运动分析，优化结构设计。借助机器人相关传感技术和电机伺服驱动技术，实现机器人控制系统的搭建和仿真，并开展相关控制电路的验证工作。

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报名方式

已返校复课方案

1、现场咨询：机械工程学院4E219牛老师、4E206刘老师、4E107 岳老师

2、QQ群咨询：机电微专业QQ群993251017

未返校复课方案

QQ群咨询：机电微专业QQ群993251017

图文来源：机械工程学院

编辑：蒋闯