智能机械臂视觉搬运装置
学生指导手册余任冲项目化教学法
作者：余任冲老师
2019.05智能机械臂视觉搬运装置学员手册
目录
1前言
2项目化方法的理念
3项目说明
3.1功能说明
3.2总图纸
3.3总零件明细表
4机械
4.1任务说明
4.2机械加工零件
4.3图纸
4.4资质模块
4.5引导问题
4.6工作计划
4.7文件
4.8检查表和评分表
5气动
5.1任务说明
5.2气动图
5.3资质模块
5.4引导问题
5.5工作计划
5.6文件
5.7检查表和评分表
6电气
6.1任务说明
6.2电路图/端口图
6.3资质模块
6.4引导问题
6.5工作计划
6.6文件
6.7检查表和评分表
7智能机器人软件
7.1任务说明
7.2工艺草图
7.3资质模块智能机械臂视觉搬运装置学员手册
7.4智能机器人软件界面操作
7.5引导问题
7.6工作计划
7.7工作页指令表
7.8工作页功能图
7.9工作页程序
7.10文件
7.11检查表和评分表
8.调试
8.1任务说明
8.2资质模块
8.3引导问题
8.4工作计划
8.5调试记录
8.6文件智能机械臂视觉搬运装置学习手册
11前言
以问题为导向型的学习，是一种以学生为中心、以行为为导向型的学习方法。学习者要
根据所提出的源自学习和工作中出现的问题寻找解决方案，还要对问题进行衍生和推导。
以问题为导向的学习可以锻炼学生的创新能力和解决问题的能力，还能使学生的学习能力得
到加强。
案例教学法的出发点是工作中的真实事件，这个案例包含一个或者多个问题场景，学习
者通过对照分析进行问题解决。对于这些复杂的问题，要对其解决方案进行寻找、讨论、阐
述和辩驳：.通过对接近显示的案例的解决，推动了对工作中实践认识学习过程，对职业生
活中的实践做好了准备。
通过对案例已经情形的分析，学员可以自己控制要求的层次。重要的是要求学员自己完
成任务，通过学习目标的不同，使用不同的层次。案例教学法要在案例描述中说明重要的有
意思的细节，其余可以大致阐述。案例教学法的发散性和问题性，可以发展问题解决能力和
决策能力。
本手册通过学习智能机械臂的视觉引导搬运装置，让学生从建模、装配、工程制图、电
气连接、机械臂设置、编程控制等机电一体化知识。通过一个实际的智能机械臂工作站案例
的学习，让学生获得比课堂学习多得多的知识，同时提高了动手和解决问题的能力，为未来
的职业生涯的开始打下坚实的基础。智能机械臂视觉搬运装置学习手册
2步骤内容和组织方式
1信息阶段引入教师:引入案例
学员:总结情景，并确定案例的中心问题（讨论）
2准备阶段搜集信息学生:>思考工作方式,
>确定缺少的信息,
>搜集缺少信息,
>获取缺少信息(通过书籍、报刊、网络鞥.)
3解决问题阶段寻找解决方案学生:(小组工作)>制定解决问题途径和解决方案,
>确定解决方案并进行决策(通过不同的情形分析选择最合理的方案)
4展示阶段学生:(研讨形式，小组工作)>小组展示最后决策方案>介绍自己的决策，并阐明原因
教师:主持讨论
5反馈阶段学生:>思考自己的认知和经验(自我反馈)
教师:总结学习目标和收获
6举一反三老师和学生进行讨论:>案例和真实情况的区别(工作实践)智能机械臂视觉搬运装置学习手册
32项目化方法的理念
1.1项目方法的概念
什么是项目？
一个项目指的是：有时间限制的一个专业性的任务，并由多个人共同合作完成。
什么是项目方法？
项目方法为宏观方法，目的是学习者独立地组织和实施学习过程。重
要的特征是：
项目方法适用于解决和完成复杂的问题或任务。需要完成的任
务与企业的实际问题有关联性。完成项目的时间也是限定的。
（职业培训的）学员使用项目方法后，最终的结果应该是可以
展示的或自己可以使用的成果。主要特征是：
学员间交流方式形成共识
学员在限定的时间内自我组织
学员在规定的时间内，自己分配不同行为的时间：如：计划，组织，
管理，实施和检查。
学员定期进行信息交流和工作协调
相对开放的任务，有一定的实施空间。
在完成专业任务的同时，学员需要解决小组合作中出现的
状况（摩擦和紧张），大家通力合作达到项目目标。
学员在不同情况下互相帮助
学员了解企业实际状况和实际物财，解决企业实际问题
1.2项目方法的概念
第一阶段：信息（目标设定和任务的提出）
这个阶段也称作为主题设定阶段或创意阶段。原则上，实践中的所有问题或疑难都可以
设计成具体的项目，项目任务或目标的特点就是与实践相关联。在设计一个项目时，教师需
要考虑的是，需解决的问题应该包含理论与实践部分内容，应与职业实践相关联，通过项目
能够达到设定的学习目标。教师应将项目任务列入教育培训中，并保障项目任务所需的时间、智能机械臂视觉搬运装置学习手册
4技术和场所条件。所有参与者共同设计确定项目的具体目标和任务。
第二阶段：计划
学员创造性地、独立地和自我负责地完成任务，探索地、研究性地收集信息，完成任务
为重点，学员制定项目任务的工作计划。工作计划的内容：
工作步骤概览
成立工作小组
具体负责内容
时间计划
要求学员能独立负责制定内容重点和方法过程，以及独立分配任务。
第三阶段：决策在大组或小组中进行。
学员在计划的基础上，对任务的实施进行决策。不断地检查和协调预定目标和中间结果。
小组对解决方案和方式进行决策。
第四阶段：实施
学员实施相应的工作步骤。教师检查工作进展和中期结果。教师的任务与传统课堂中的
有所不同。教师学员的关系呈现另一种新的质量。项目教学激发了教学双方的能力潜能。对
教师来说，项目教学首先是一项教育协调性的任务，教师作为学员的学习伙伴，通过项目教
学能更好地展示其教育和专业的素质能力，作为教育、专业、教学法专家对项目教学进行协
调，并能区别学生可以独立学习或小组需要专业帮助的情况。
第五阶段：评价
评价分三个步骤：小组准备阶段
学员分小组准备，选择适合的成果展示方式（演示、试验、图表）成果展示
小组共同展示或由小组代表展示成果。评价：检查，评价和讨论
按照之前确定的评价标准，在小组内，与教师一起，对项目成果、学习过程、经历和经
验进行评价，讨论包括其它可以采取的方法、出现的错误及取得的成绩。
在这个阶段，学员对成果、工作方式和经验的自我评价能力得到了促进。
第六阶段：转化阶段智能机械臂视觉搬运装置学习手册
5将成果运用到一个新的或同类的任务/项目中去，是项目方法的一个重要目标。在转化
阶段最重要的是：对成果进一步地理论性深化，认识到理论和实践的联系，明确与以后的教
学内容关联之处。转化阶段对学员的影响大多不是直接的，而往往要到执行一项新的任务时
才能体现出来。智能机械臂视觉搬运装置学习手册
63项目说明
3.1功能说明
3.2总图纸
3.3总零件明细表智能机械臂视觉搬运装置学习手册
73.1功能说明
一个带吸嘴的工具头，安装在6轴机器人的法兰盘末端。通过控制对吸盘的真空发生与
否，实现吸嘴对方块的吸取与放置。由机器人的io信号控制真空发生。
通过送料器送料，流水线将物料送往位置开关处，机器人相机拍照识别物料位置，通过
吸嘴实现精准吸取后送往码盘处。
约4巴的压缩空气通过6mm接口连接。实现机器人用吸嘴工具，将方块从一个码盘中吸取，放置在另外一个码盘上。智能机械臂视觉搬运装置学习手册
83.2总图纸智能机械臂视觉搬运装置学习手册
9智能机械臂视觉搬运装置学习手册
103.3总零件明细表3.3机器人视觉搬运平台的零件清单
位置编号数量名称图纸编号
01.00机器人组件
01.024螺钉M12X25（J4AAS12L25）
01.036螺钉M6X16（J4AAS6L16）
01.041机器人固定底板
01.056船型螺母M6（PN2F308M6）
02.00吸盘带固定装置套件SUM-P00002
02.011吸嘴外壳SUM-000005
02.021吸嘴（MVFTN20）
02.034螺钉M5X12（J4AAS5L12）
03.002搬运托盘模块SUM-P00003
03.011搬运托盘架SUM-000007
03.021搬运托盘SUM-000006
03.034螺钉M5X12（J4AAS5L12）
04.001气源处理模块SUM-P00004
04.011调压过滤器（GFR200_08_J_F1_K）
04.021气源安装座SUM-000001
04.032气管接头（PL802）
04.041气源开关(HSV08)
04.052螺钉M6X12（J4AAS6L12）
04.062船型螺母M6（PN2F308M6）
05,001真空电磁阀模组SUM-P000005
05.011电磁阀固定板SUM-000003
05.02124V单线圈两位三口真空电磁阀（3V210-08NC）
05.032螺钉M4X25（J4AAS4L25）
05.044螺钉M6X12（J4AAS6L12）
05.054船型螺母M6（PN2F308M6）
06,001其他标准件模块
06.0111200X1600工作台
06.02124V继电器
06.03124V直流电源