第8、9講工業(yè)機器人搬運及碼垛任務(wù)（一）（二）授課對象課程名稱工業(yè)機器人現(xiàn)場編程授課時間03.191-4節(jié)授課地點計劃學時2課時教研室意見授課依據(jù)教材：《工業(yè)機器人編程與操作》主要內(nèi)容教學目標知識目標能力目標素質(zhì)目標掌握工業(yè)機器人碼垛任務(wù)的編程指令和方法，同時鞏固復(fù)習搬運指令的運用。能夠完成工業(yè)機器人搬運及碼垛任務(wù)。鍛煉團隊合作和交流的能力，培養(yǎng)效率和質(zhì)量意識，加強安全意識。教學重點內(nèi)容突破方法工業(yè)機器人碼垛指令的特點和使用方法先講明工業(yè)機器人搬運及碼垛任務(wù)的重要性，然后引出本課內(nèi)容。將工業(yè)機器人搬運及碼垛拆分為搬運和碼垛，而前課中學生已經(jīng)學習了如何操作工業(yè)機器人完成搬運任務(wù)，在此基礎(chǔ)上講解如何完成碼垛任務(wù)，使學生更易接受。先帶領(lǐng)學生總結(jié)搬運及碼垛任務(wù)的動作流程，再由學生依據(jù)流程圖，通過思考寫出搬運及碼垛任務(wù)的指令，然后教師點評、指正，從而幫助學生明確工業(yè)機器人搬運及碼垛任務(wù)指令的特點和使用方法，掌握工業(yè)機器人搬運及碼垛任務(wù)程序的編寫方法。教學難點內(nèi)容突破方法操作工業(yè)機器人完成搬運及碼垛任務(wù)再操作之前先引導學生對照任務(wù)流程圖編寫任務(wù)的完整指令，然后點評、糾正學生的指令，在指令正確無誤后，指導學生分組進行實操練習。每組學生練習結(jié)束后，派一名代表分享操作的心得和經(jīng)驗體會，從而更進一步幫助學生掌握技能。教學方法講授法、啟發(fā)式教學法、互動式教學、任務(wù)驅(qū)動法、實操練習法課程思政元素看似簡單的搬運及碼垛任務(wù)，在指令編寫和操作工業(yè)機器人的過程中卻有著諸多需要注意的事項。面對工作嚴謹認真、一絲不茍，是我們每一個人都應(yīng)該具備的職業(yè)素養(yǎng)，希望同學們能從現(xiàn)在開始就不斷強化這樣素養(yǎng)，將來在工作崗位上都成為優(yōu)秀的機器人工程師。教學實施過程教學環(huán)節(jié)學習內(nèi)容教師活動學生活動設(shè)計意圖溫故知新回顧上節(jié)課知識點帶領(lǐng)學生簡要復(fù)習工業(yè)機器人各移動指令的特點和應(yīng)用：1.MOVL；2.MOVJ；3.MOVC；跟隨教師回顧上節(jié)課知識點復(fù)習上節(jié)課知識，為本節(jié)課學習打下基礎(chǔ)課程引入引入本課內(nèi)容【引入】上節(jié)課我們結(jié)束了工業(yè)機器軌跡移動任務(wù)，這節(jié)課開始我們將進入新的任務(wù)的學習。在現(xiàn)實生產(chǎn)中，工業(yè)機器人搬運及碼垛任務(wù)也是非常常用的，比如下面視頻中的碼垛任務(wù)。（播放工業(yè)機器人碼垛任務(wù)視頻）如何操作工業(yè)機器人完成搬運及碼垛任務(wù)呢？從本節(jié)課開始，我們將共同來學習。做好學習新課的準備。引入本節(jié)內(nèi)容。任務(wù)布置布置本項目要完成的任務(wù)【布置任務(wù)】在新的任務(wù)中，需要同學們以小組為單位，操作工業(yè)機器人對3個非金屬工件進行搬運并碼垛。要如何完成呢？思考并記錄任務(wù)。由任務(wù)驅(qū)動法引出本課內(nèi)容。探究新知一、什么是碼垛【提問】首先老師要問問大家，什么是碼垛？【講解】1.碼垛：將物品整齊地堆疊好?！咎釂枴课覀冎懒耸裁词谴a垛，再請大家想想碼垛和搬運有著什么區(qū)別與聯(lián)系呢？【講解】2.碼垛與搬運的聯(lián)系與區(qū)別碼垛任務(wù)是以搬運任務(wù)為基礎(chǔ)但又有區(qū)別。碼垛時，擺放的工件不變，但是擺放高度在不斷增加（或擺放的位置有序排列）。【思考并回答】什么是碼垛。【思考并學習】跟隨教師分析碼垛與搬運的聯(lián)系與區(qū)別。通過問題引導學生思考，啟發(fā)式教學，增強學生學習興趣和主動思考的積極性。探究新知二、碼垛任務(wù)的動作流程【提問】既然碼垛任務(wù)是以搬運任務(wù)為基礎(chǔ)的，那如何修改搬運任務(wù)指令，來實現(xiàn)碼垛任務(wù)呢？【講解】1.碼垛任務(wù)的實現(xiàn)方法在搬運任務(wù)的基礎(chǔ)上，工件擺放位置不變，但擺放高度每次升高一個工件高度，且要設(shè)置計數(shù)器對碼垛數(shù)量加以限制。2.碼垛任務(wù)的流程圖（展示搬運任務(wù)流程圖，修改添加步驟，將其變?yōu)榇a垛任務(wù)流程圖。）（詳見教案續(xù)頁）【思考并回答】思考討論如何在搬運任務(wù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)碼垛任務(wù)。【思考并學習】跟隨教師思考如何在搬運任務(wù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)碼垛任務(wù)，做好筆記?！舅伎疾W習】跟隨教師，思考并學習碼垛任務(wù)流程并做好筆記。通過問題引導學生思考，啟發(fā)式教學，培養(yǎng)學習主動性。由學生已學習的搬運任務(wù)流程圖引出碼垛任務(wù)流程圖，由淺入深，循序漸進，使學生更易接受。探究新知三、碼垛任務(wù)的編程指令【過渡語】明確了碼垛任務(wù)的動作流程，要如何操作工業(yè)機器人來完成任務(wù)呢？這就要用到幾個新的機器人指令，這也是我們這節(jié)課的重點內(nèi)容?！局v解】1.PX：用于平移功能（即工件高度升高）功能：給PX變量（笛卡爾位姿變量）賦值，用于平移功能。格式：PX<變量名>=PX<變量名>；PX<變量名>=PX<變量名>+PX<變量名>；PX<變量名>=PX<變量名>–PX<變量名>；參數(shù)：PX<變量名>指定需要運算的位置變量名，范圍為0-99。示例：MAIN；LAB1：SETR1，0；PX1=PX1–PX1；//將PX1清0操作LAB2：MOVJP1，V30，Z0；SHIFTONPX1；MOVLP*，V10，Z0；SHIFTOFF；JUMPLAB2，IFR1<4；END；2.SHIFTON：指定平移開始及平移量；功能：指定平移開始及平移量。格式：SHIFTONPX<變量名>；參數(shù)：PX<變量名>指定平移量，范圍為0-99。說明：PX變量可以在{笛卡爾位姿}菜單界面中設(shè)置。3.SHIFTOFF：技術(shù)平移標識；功能：結(jié)束平移標識。格式：SHIFTOFF；說明：（1）必須與SHIFTON指令配合使用，否則提示錯誤“有重復(fù)的平移結(jié)束指令”；（2）SHIFTOFF語句后的運動指令不具有平移功能。示例：MAIN；LAB1：SETR1，0；PX1=PX1–PX1；//將PX1清0操作LAB2：MOVJP1，V30，Z0；SHIFTONPX1；MOVLP*，V10，Z0；SHIFTOFF；JUMPLAB2，IFR1<4；JUMPLAB1；END；4.SET：置位指令，計數(shù)器賦值功能：把操作數(shù)2的值賦給操作數(shù)1。格式：SET<操作數(shù)1>，<操作數(shù)2>；參數(shù)：（1）<操作數(shù)1>可以是B<變量號>，I<變量號>，D<變量號>，R<變量號>，LB<變量號>，LI<變量號>，LD<變量號>，LR<變量號>。變量號的范圍為0~99。（2）<操作數(shù)2>可以是常量，B<變量號>，I<變量號>，D<變量號>，R<變量號>，LB<變量號>，LI<變量號>，LD<變量號>，LR<變量號>。變量號的范圍為0~99。示例：SETB0，5；SETB1，2；ADDB0，B1；此時B0的值為7。5.INC：計數(shù)器+1功能：在指定操作數(shù)的值上加1。格式：INC<操作數(shù)>；參數(shù)：<操作數(shù)>可以是B<變量號>，I<變量號>，D<變量號>，R<變量號>，LB<變量號>，LI<變量號>，LD<變量號>，LR<變量號>。變量號的范圍為0~99。示例：MAIN；LAB1：SETR1，0；LAB2：MOVJP*，V60，Z0；INCR1；JUMPLAB2，IFR1<=6；JUMPLAB1;END；6.系統(tǒng)就緒判斷指令JUMPLAB1，IFIN27==ON；//檢測到系統(tǒng)復(fù)位信號；JUMPLAB0，IFIN27==OFF；//未檢測到系統(tǒng)復(fù)位信號；7.非金屬工件判斷指令JUMPLAB3，IFIN29==ON；//檢測到非金屬工件信號JUMPLAB2，IFIN29==OFF；//未檢測到非金屬工件信號8.非金屬工件碼垛數(shù)量判斷指令JUMPLAB3，IFR1＜3；//判定碼垛數(shù)量是否足夠MOVJP0，V5，Z0；//機器人回動作原點END；//結(jié)束【思考并學習】跟隨教師，思考并學習碼垛任務(wù)需要使用的指令，對于不理解之處及時向講師提出，做好筆記。講授新知，講授過程中注重觀察學生的反應(yīng)，及時和學生互動，掌握學生對知識點的掌握情況。對于學生不易理解、掌握薄弱的指令要反復(fù)講解。動腦時刻編寫工業(yè)機器人搬運并碼垛3個非金屬工件任務(wù)的程序【任務(wù)布置】現(xiàn)在我們明確了工業(yè)機器人搬運及碼垛任務(wù)的流程和需要用到的指令，紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。接下來咱們來練練手，請同學們編寫工業(yè)機器人搬運并碼垛3個非金屬工件任務(wù)的程序，要求每一句程序之后，用文字標明該句程序的含義，編寫程序過程中可以相互討論。學生編寫完程序后，點評、糾正學生的指令，然后展示參考程序。通過大屏幕展示完成的工業(yè)機器人搬運并碼垛3個非金屬工件任務(wù)的程序，強調(diào)編程過程中的注意事項，同時通過程序強調(diào)操作工業(yè)機器人時需要注意的事項。記錄任務(wù)，然后討論，編寫完整的工業(yè)機器人搬運并碼垛3個非金屬工件任務(wù)的程序。跟隨教師的點評，找出自己編寫程序中的不足之處并加以改正。【思考并記錄】跟隨教師，思考并記錄編程過程中的注意事項和操作工業(yè)機器人時需要注意的事項。引導學生對照任務(wù)流程圖編寫任務(wù)的完整指令，然后點評、糾正學生的指令，確保學生學會指令的用法和簡單程序的編程方法。為后續(xù)實操練習打下基礎(chǔ)。課后拓展布置課后拓展任務(wù)請同學們在課下將自己編寫的工業(yè)機器人搬運并碼垛3個非金屬工件任務(wù)的程序進行完善，為后續(xù)實操練習做好準備。記錄課后拓展任務(wù)，并在課下認真完成。督促學生完成下節(jié)課的預(yù)習。課程小結(jié)簡要總結(jié)本課主要內(nèi)容【過渡語】今天的課程進行到這里也就接近了尾聲，在今天的課程中，我們學習了工業(yè)機器人搬運并碼垛3個非金屬工件任務(wù)程序的編寫方法：一、什么是碼垛二、碼垛任務(wù)的動作流程三、碼垛任務(wù)的編程指令跟隨教師進行課程小結(jié)總結(jié)本課內(nèi)容，培養(yǎng)學生善于總結(jié)反思的學習習慣。課程思政鼓勵學生培養(yǎng)自己面對工作嚴謹認真、一絲不茍的職業(yè)素養(yǎng)【過渡語】通過今天的學習，我們發(fā)現(xiàn)，看似簡單的搬運及碼垛任務(wù)，在指令編寫和操作工業(yè)機器人的過程中卻有著諸多需要注意的事項。面對工作嚴謹認真、一絲不茍，是我們每一個人都應(yīng)該具備的職業(yè)素養(yǎng)，希望同學們能從現(xiàn)在開始就不斷強化這樣素養(yǎng)，將來在工作崗位上都成為優(yōu)秀的機器人工程師。培養(yǎng)自己面對工作嚴謹認真、一絲不茍的職業(yè)素養(yǎng)于無形中融入課程思政元素，對學生進行思政教育。板書設(shè)計教學反思教案附頁教學內(nèi)容備注碼垛任務(wù)指令MAIN；LAB0：//標簽號SETR1，0；//設(shè)置計數(shù)器并清零PX1=PX1-PX1；//設(shè)置初始碼垛高度JUMPLAB1，IFIN27==ON；//檢測到系統(tǒng)復(fù)位信號JUMPLAB0，IFIN27==OFF；//未檢測到系統(tǒng)復(fù)位信號LAB1：//標簽號MOVJP0，V10，Z0；//設(shè)置機器人動作原點LAB2：//標簽號JUMPLAB3，IFIN29==ON；//檢測到非金屬工件信號JUMPLAB2，IFIN29==OFF；//未檢測到非金屬工件信號LAB3：//標簽號MOVJP1，V10，Z0；//氣爪接近工件正上方MOVLP8，V80，Z0；//氣爪逼近工件教案附頁教學內(nèi)容備注MOVJP2，V5，Z0；//氣爪卡住工件DELAYT2；//延時2sDOUTOT8，OFF；//氣爪合住DOUTOT9，ON；DELAYT2；//延時2sMOVLP3，V80，Z0；//氣爪抬起MOVLP4，V80，Z0；//氣爪移至工位正上方MOVJP5，V10，Z0；//氣爪逼近工位正上方SHIFTONPX1；//指針平移開始MOVLP6，V50，Z0；//氣爪移至工件放置位置DELAYT2；//延時2sDOUTOT8，ON；//氣爪打開DOUTOT9，OFF；DELAYT2；//