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1、智能机器人综合实践课程设计教学大纲课程编号：sk269课程名称：智能机器人综合实践英文名称：Intelligent Robol Practice课程类型：实践教学课程要求：必修学时/学分：2周/2适用专业：智能科学与技术一、课程设计性质与任务1. 性质：机器人综合实验是智能科学与技术专业的一次综合实践，旨在培养学生进行系统分析、设计、开发与研究的基本能力。它不但起着检验学生对本专业相关知识理论掌握程度的作用，而且还将起到综合运用本学科领域知识解决实际工程问题的作用，通过本次实验教学，将进步提高本专业学生对基础理论知识的掌握水平和工程实践能力，以及获得相关项目管理和团队合作等众多方面的具体经验。
2、2. 任务：本实践过程采用“任务牵引、教师指导、独立完成、结果验收的教学过程。由指导教师发布设计任务，选课学生在得到任务书后，进行包括系统设计、研制、调试及操作等工程设计，在整个设计过程中，学生独立工作，指导教师对关键节点进行控制。学生完成设计后，指导教师进行指标验证，根据学生的完成情况给出成绩。（该门课程支撑毕业要求中1.1, 2.1, 2.3,3.1, 3.3, 4.1, 4.3, 5.1, 9.1, 9.3, 10.1, 10.3, 12.1 和 12.2）二、课程设计与其他课程或教学环节的联系实践过程安排在学生完成了智能机器人、模糊技术基础、神经网络控制、自动控制原理、智能传感器等课程
3、学习后，是对学生所学基础理论和专业知识的一次综合运用，并锻炼学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，为后续毕业设计任务的完成打下良好基础。三、课程设计教学目标1. 能够将数学、自然科学、工程基础和智能科学与技术专业知识用于解决智能机器人的自动化、信息化、智能化等复杂工程问题；（支撑毕业要求1.1, 2.1）2. 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过查找文献研究智能机器人的智能控制等复杂工程问题，以获得有效结论；（支撑毕业要求2.3, 4.1）3. 能够设计针对智能科学领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新
4、意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素；（支撑毕业要求3.1, 3.3）4. 能够基于智能科学原理并采用智能技术科学方法对智能控制、智能机器人等领域复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论；（支撑毕业要求4.1, 4.3）5. 能够针对智能控制系统、智能机器人等复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的智能技术、资源及其他现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性；（支撑毕业要求4.1, 5.1）6. 能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色，具有良好的沟通能力、环境适应、表达与写作能力
5、和团队合作精神；（支撑毕业要求9.1, 9.3）7. 了解本专业领域的最新进展与发展动态，具有跟踪学科发展前沿的意识和文献检索基本技能，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令；并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流；（支撑毕业要求10.1, 10.3）8. 具有自主学习和终身学习意识，有不断学习和适应智能科学与技术发展的能力。（支撑毕业要求12.1, 12.2）四、教学内容、基本要求与学时分配1. 教学内容：选定题目，题目可来自教师指定的参考题目，也可自由选题，特别是鼓励有创新性的题目或是在己知题目的基础上进行创新。通过一个具体项目，使学生了解一个机器人系统的设计
6、步骤，加深学生机器人T作工作过程的理解，掌握-种语言的编程技巧和上机调试程序的方法并应用于实际的机器人移动平台中。2. 参考题目:1）移动机器人运动学模型的建立；2）移动机器人动力学模型的建立；3）移动机器人插值路径规划；4）移动机器人实时路径规划；5）移动机器人模糊路径规划；6）移动机器人智能控制；7）移动机器人跟踪控制：8）移动机器人PID控制；9）移动机器人导航与定位；10）移动机器人避障控制。3. 基本要求：1）要求学生要认真选题，确定题目后，进行人员分工，完成设计、编程、调试等，验证结果并进行总结、完成报告。2）每个教学班分为若干小组，每个小组4-5人，每组根据实验室提供的设备和实验
7、教师的设计要求，设计并制作、调试一个完整的实验项目，在实验室进行实际操作并调试通过。组内可根据设计任务进行适当分工，但必须确保每个学生都熟悉整个课题的设计过程及重点内容。每个同学根据题目，自己独立完成设计，每人都要提交一份设计说明书。4.学时分配:序号教学内容教学要求学时（天）教学方式对应课程教学目标1一、教师布置题目，学生理解设计的目的，掌握设计的内容及要求运用网络获取题目相关信息1自学3,4,5,6,72二、检索相关文献资料，学习相关系统及工作的原理解释题FI内容，讲解相关案例1案例1,2,3, 43三、出系统设计方案，对所确定的题目，从控制装置、元部件选型到控制方案的产生，从硬件结构到电
8、路细节、从软件框图到编程语句、从电气原理图到系统配线图等分析对应的硬件原理2自学3,4,5,6,7,84四、设计或安装实现，绘制印刷板图掌握电子线路CAD绘图方法2自学4,5,6,7,85五、实现及调试设计流程，编写分析程序，掌握软件开发环境，掌握软件开发调试方法2辅导4,5.6,7,86六、设计报告总结综述设计调试内容1IT?-7,87七、答辩1自学6.7,8五、考核及成绩评定成绩为百分制，最终成绩由平时表现、设计结果、答辩和报告成绩等组合而成。各部分所占比例如下：平时表现：20知主要考核设计过程中态度是否端正，能否按时出勤，；设计结果：30血主要考核学生是否独立完成设计，按设计要求完成了全部课程设计内容，实现了设计目标：答辩成绩：30%。主要考核能否正确描述设计的全部内容，正确回答答辩问题；报告成绩：20%。主要考核报告撰写是否规范正确，内容是否齐全；六、课程设计参考资料11机器人技术基础（第二版）.刘极峰，丁继斌.高等教育出版社，2013.2机器人学导论（第二版）.Saeed B. Niku.电子工业出版社，2013.13机器人控制研究.丁学恭.浙江大学出版社，2（X）7.
