工業(yè)機器人編程及應用（第二版）

項目引導+ 任務驅(qū)動，深度融合凸顯職教特色

賽證融入+ 資源建設，為混合式教學提供支撐

價值引領+ 精神塑造，匠心傳承育復合型人才

第二版前言

2023年7月，教育部辦公廳發(fā)布《關(guān)于加快推進現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設改革重點任務的通知》，強調(diào)要“支持龍頭企業(yè)和高水平高等學校、職業(yè)學校牽頭，聯(lián)合行業(yè)組織、學校、科研機構(gòu)等共同組建產(chǎn)教融合共同體”，培養(yǎng)“適應行業(yè)前沿技術(shù)發(fā)展的高素質(zhì)技術(shù)技能人才”，重點服務制造業(yè)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型需求。教材作為人才培養(yǎng)的載體、技術(shù)標準傳遞的抓手，在職業(yè)教育領域扮演著至關(guān)重要的角色。根據(jù)教育部《職業(yè)院校教材管理辦法》《“十四五”職業(yè)教育規(guī)劃教材建設實施方案》等文件精神，依托湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院中聯(lián)重科產(chǎn)業(yè)學院項目，校企共同開發(fā)致力于高端人才培養(yǎng)的系列課程及其配套教材。本教材致力于探索并實施“崗課賽證融通”的教學理念，通過“項目引領，任務驅(qū)動”的方式重構(gòu)教學內(nèi)容。同時，將職業(yè)素養(yǎng)及企業(yè)文化的精髓融入教材，突出立德樹人的教育宗旨。

（1）項目引導+任務驅(qū)動，深度融合凸顯職教特色。

與中聯(lián)重科、華中數(shù)控、湖南華數(shù)智能等企業(yè)合作，雙方深度開展教材單元構(gòu)建和情境創(chuàng)新，確保教材內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)實際有效銜接。融入“碼垛機器人”和“噴涂機器人”等合作企業(yè)現(xiàn)場真實項目，構(gòu)建“情境導入—任務描述—任務實施—任務評價—任務拓展”任務鏈，以工作任務單作為學習效果檢測手段，激發(fā)讀者帶著問題、領著任務完成理論知識和實踐技能的學習，培養(yǎng)自主探索、實踐應用的通用素養(yǎng)。設計了7個難度遞進的項目、17個任務及17 份評價表，從簡單到復雜、由單一到綜合，循序漸進、學做練評一體，凸顯“工學一體，學做結(jié)合”的職業(yè)教育特色。

（2）賽證融入+資源建設，為混合式教學提供支撐。

進入泛在學習階段，教材充分應用現(xiàn)代信息技術(shù)，內(nèi)容融入人工智能、物料跟蹤等新技術(shù)，結(jié)合全國職業(yè)技能機器人系統(tǒng)集成賽項規(guī)程要點、工業(yè)機器人應用編程等X證書考核標準技能點，全面、系統(tǒng)培養(yǎng)機器人操作技術(shù)技能人才。

教材資源豐富，建設了課程標準、授課計劃、項目考核、教學課件、微課、虛擬仿真等數(shù)字化教學資源。教材中的任務評價表設計科學合理，對標賽證考核要求和崗位用人需求，明確具體的操作步驟、實施內(nèi)容和評價標準，旨在為學生提供自主學習與實踐操作的便利性，同時助力教師對各項教學任務實施效果的客觀與公正評估。

（3）價值引領+精神塑造，匠心傳承育復合型人才。

圍繞華數(shù)自主品牌典型應用設計，強調(diào)愛國、興工等楚怡精神；引入大國工匠先進故事，幫助學生認識技能出彩、勞動光榮，樹立職業(yè)自信；在機器人示教、程序編寫、運行調(diào)試等環(huán)節(jié)融入安全提示、標準規(guī)范等思政元素，培養(yǎng)精益求精的工匠精神；引入企業(yè)文化、創(chuàng)新案例，培養(yǎng)成本意識、環(huán)保意識，從知識講解到實操演練有機融入課程思政，實現(xiàn)知識傳授、能力提升、價值引領同頻共振。

本書由湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院的向艷芳、包頭輕工職業(yè)技術(shù)學院的胡月霞任主編，張家臣、師統(tǒng)、龍罡、魯資任副主編，長沙礦山研究院檢測中心的梁龍、湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院的熊志林、龔娟、朱奇任主審。其中，學習項目1由胡月霞和魯資編寫，學習項目2由胡月霞編寫，學習項目3由師統(tǒng)編寫，學習項目4由向艷芳編寫，學習項目5由龍罡編寫，學習項目6由張家臣編寫，學習項目7由向艷芳編寫。參與教材部分編寫工作的還有湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院的吳利清、徐娟和廖志遠，山東玉青云創(chuàng)自動化有限公司的李青棟，卡爾克魯斯機器人科技有限公司的李華軍，湖南華數(shù)智能技術(shù)有限公司的鄒飛。由于時間倉促及編者水平有限，書中不足和疏漏之處在所難免，懇請讀者批評指正。

編　者

2025年8月

第二版前言
第一版前言

學習項目1 工業(yè)機器人行走軌跡 1
【項目目標】 1
【項目情境】 1
任務1 工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)解析 2
【任務描述】 2
【知識準備】 3
1.1 工業(yè)機器人的定義及分類 3
1.2 不同類型工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)及特點 6
1.3 工業(yè)機器人的傳動機構(gòu) 10
1.4 工業(yè)機器人機械本體 12
1.5 工業(yè)機器人電氣控制 14
【任務實施】 19
【任務評價】 22
任務2　工業(yè)機器人示教器認知 22
【任務描述】 22
【知識準備】 22
2.1 工業(yè)機器人的坐標系 22
2.2 工業(yè)機器人的示教器 24
2.3 工業(yè)機器人的限位 28
2.4 工業(yè)機器人的零點校準 30
【任務實施】 32
【任務評價】 34
【任務拓展】 34
任務3 工業(yè)機器人手動移動 35
【任務描述】 35
【知識準備】 36
3.1 點位示教及保存 36
3.2 示教點的移動 37
【任務實施】 41
【任務評價】 44
【任務拓展】 44
任務4 工業(yè)機器人行走軌跡 47
【任務描述】 47
【知識準備】 47
4.1 新建、編輯和加載程序 47
4.2 運動指令 51
4.3 工業(yè)機器人行走軌跡 52
【任務實施】 58
【任務評價】 60
【任務拓展】 60
【思政賦能】 62
【項目測試】 63
學習項目2 工業(yè)機器人搬運物料 65
【項目目標】 65
【項目情境】 65
任務1 工業(yè)機器人搬運示教 66
【任務描述】 66
【知識準備】 67
1.1 工業(yè)機器人搬運工藝要求 67
1.2 工業(yè)機器人的搬運工具使用 71
1.3 工件坐標系標定 73
1.4 搬運路徑規(guī)劃 74
【任務實施】 75
【任務評價】 78
【任務拓展】 78
任務2 工業(yè)機器人搬運編程 80
【任務描述】 80
【知識準備】 81
2.1 坐標系指令 81
2.2 IO指令 81
2.3 延時指令 82
2.4 搬運編程與示教 84
2.5 程序調(diào)試與運行（單步） 84
【任務實施】 85
【任務評價】 88
【任務拓展】 88
【思政賦能】 91
【項目測試】 91
學習項目3 工業(yè)機器人碼垛編程與應用 94
【項目目標】 94
【項目情境】 94
任務1 工業(yè)機器人碼垛算法分析 95
【任務描述】 95
【知識準備】 96
1.1 碼垛機器人的分類及特點 96
1.2 常見的機器人標準夾具 98
1.3 物料碼垛的工藝要求與分類 99
1.4 常見碼垛算法分析 100
【任務實施】 102
【任務評價】 105
任務2 工業(yè)機器人碼垛示教 105
【任務描述】 105
【知識準備】 106
2.1 碼垛機器人的系統(tǒng)組成 106
2.2 碼垛機器人工具坐標系的標定 106
2.3 碼垛路徑規(guī)劃與示教 108
【任務實施】 111
【任務評價】 113
【任務拓展】 113
任務3 工業(yè)機器人碼垛編程 115
【任務描述】 115
【知識準備】 115
3.1 主程序和子程序 115
3.2 循環(huán)指令 117
3.3 重疊式應用編程 118
3.4 多排多層碼垛 122
【任務實施】 123
【任務評價】 125
【任務拓展】 126
【思政賦能】 132
【項目測試】 132
學習項目4 工業(yè)機器人噴涂 134
【項目目標】 134
【項目情境】 134
任務1 工業(yè)機器人噴涂示教 135
【任務描述】 135
【知識準備】 136
1.1 工業(yè)機器人噴涂工藝要求 136
1.2 工業(yè)機器人外部軸 138
1.3 工業(yè)機器人的噴涂工具使用 139
1.4 工業(yè)機器人的噴涂路徑規(guī)劃與示教 143
【任務實施】 145
【任務評價】 147
【任務拓展】 147
任務2 工業(yè)機器人噴涂編程 150
【任務描述】 150
【知識準備】 150
2.1 外部軸指令 150
2.2 噴涂工具指令設定 151
2.3 噴涂應用編程 152
【任務實施】 155
【任務評價】 157
【任務拓展】 158
【思政賦能】 159
【項目測試】 159
學習項目5 工業(yè)機器人分揀 162
【項目目標】 162
【項目情境】 162
任務1 工業(yè)機器人分揀示教 163
【任務描述】 163
【知識準備】 164
1.1 分揀工藝需求分析 164
1.2 運動規(guī)劃與示教 167
【任務實施】 168
【任務評價】 170
【任務拓展】 170
任務2 工業(yè)機器人打包分揀編程 173
【任務描述】 173
【知識準備】 173
2.1 條件指令 173
2.2 分揀編程與調(diào)試 174
【任務實施】 189
【任務評價】 191
【任務拓展】 191
【思政賦能】 194
【項目測試】 194
學習項目6 工業(yè)機器人焊接 197
【項目目標】 197
【項目情境】 197
任務1 CLOOS焊接機器人直線焊接 198
【任務描述】 198
【知識準備】 199
1.1 焊接熔化極氣體保護電弧焊 199
1.2 二氧化碳氣體保護電弧焊 200
1.3 CLOOS焊接機器人示教 206
1.4 CLOOS焊接機器人的直線焊接 216
【任務實施】 217
【任務評價】 220
任務2　CLOOS焊接機器人多層多道焊接 220
【任務描述】 220
【知識準備】 221
2.1 CLOOS焊接機器人的弧線焊接 221
2.2 CLOOS焊接機器人的噴嘴傳感 222
2.3 CLOOS焊接機器人的多層多道
焊接 225
【任務實施】 231
【任務評價】 233
【思政賦能】 234
【項目測試】 234
學習項目7 工業(yè)機器人離線編程 236
【項目目標】 236
【項目情境】 236
任務1 工業(yè)機器人離線軟件安裝 237
【任務描述】 237
【知識準備】 237
1.1 軟件安裝 237
1.2 軟件啟動 239
1.3 離線軟件主界面操作 241
1.4 機器人本體操作 244
1.5 機器人工具操作 245
1.6 模型導入操作 246
【任務實施】 246
【任務評價】 248
任務2 離線寫字應用 248
【任務描述】 248
【知識準備】 249
2.1 機器人本體選擇 249
2.2 寫字工具選擇 250
2.3 寫字模型導入 253
2.4 寫字編程與仿真 255
2.5 離線代碼輸出 259
【任務實施】 259
【任務評價】 261
【任務拓展】 261
【思政賦能】 266
【項目測試】 266
參考文獻 268

1. C語言程序設計（第二版） [主編 劉祖珉 趙仕波]
2. 數(shù)據(jù)分析與應用 [主編　孫偉　王蘭芹]
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5. 基于大數(shù)據(jù)的智慧農(nóng)業(yè)管理平臺關(guān)鍵技術(shù)研究與實踐 [周永福 著]
6. 健美運動 [戴顯巖]
7. Python程序開發(fā)基礎（AI+微課版） [趙艷莉　曾鑫]
8. 大學生心理困境突圍之路 [張玨 著]
9. 機器學習基礎與實踐 [主編　李曉峰　胥文婷　李云波]
10. 大模型應用實戰(zhàn) DeepSeek＋即夢AI＋剪映重塑創(chuàng)作 [丁紅　楊彥彥　丁丁　編著]
11. HarmonyOS從入門到精通 [陳趙云　周永福　楊　浪]
12. 用英語發(fā)現(xiàn)世界：歐美文化篇 [李小麗　張薇　編著]
13. 大學體育教程 [戴顯巖]
14. 新一代信息技術(shù) [李佼輝 任雪冬]
15. 軌道交通類專門用途英語教程 [李德華主編 商曄副主編]
16. 建設工程項目團隊知識異質(zhì)性對團隊績效的影響研究 [胡可]
17. 新時代元陽梯田 云南現(xiàn)代化高原立體灌區(qū) 前世 今生 未來 [云南省水利水電勘測設計研究院 ]
18. 網(wǎng)絡工程師章節(jié)習題與考點特訓（適配第6版考綱） [夏杰 編著]
19. 零基礎商業(yè)插畫設計與AI表現(xiàn) [主編　湯彥萱]
20. 電工與電子技術(shù)（第三版） [主編 王梅 唐翠微 楊曉珍]
21. 虛擬現(xiàn)實（VR）模型制作技術(shù)及應用 [主編　高文銘　祝海英]
22. 大學生就業(yè)指導與創(chuàng)新教育 [主編 田克明 楊超 郭明鋼]
23. 新時代人工智能素養(yǎng) [主編　徐永冰　張帥]
24. 電子商務文案策劃與寫作 [主編 盧海濤 夏穎 黃璐云]
25. 信息技術(shù)與人工智能 [主編 王錦]
26. 信息技術(shù)基礎（活頁式） [主編 趙金考 禹晨 張尼奇 王宏斌]
27. 計算機程序員教程 [主編 李學國 任小平]
28. 水利水電工程施工組織設計 [主編 胡建春 錢波 何茜]
29. 信息技術(shù) [主編 任洪亮 邢海燕]
30. 高職美育 [王敦]