课程大纲：机器人技术 - 机械设计

第一周：课程介绍与预备知识

  • 主题：机器人技术概览与基础机械原理
  • 学习目标：
    1. 理解机器人技术的基本概念
    2. 介绍机械系统基础知识
  • 教学方法：讲座、小组讨论

第二周：机器人结构与组件

  • 主题：机器人的机械框架设计
  • 学习目标：
    1. 了解机器人关节和连杆机构
    2. 学习材料选择与力学分析
    • 阅读：《机器人机械设计》第一节
    • 实践：设计简单的机器人臂模型
  • 教学方法：讲座、动手制作

第三周：传感器与执行器

  • 主题：感知与控制组件介绍
  • 学习目标：
    1. 识别常用传感器类型
    2. 理解执行器的工作原理
    • 阅读：《机器人感知与控制》第二章
    • 资源：在线传感器/执行器教程
  • 教学方法：讲座、小组讨论

第四周：控制系统设计

  • 主题：PID控制器与软件架构
  • 学习目标：
    1. 掌握PID控制器的原理与应用
    2. 简单编程环境的使用
    • 阅读：《机器人控制系统设计》
    • 实践：编写简单控制程序
  • 教学方法：讲座、编程实践

第五周：项目设计阶段一

  • 主题：初步设计与原型制作
  • 学习目标：
    1. 设计小型机器人原型
    2. 制定初步项目计划
  • 教学方法：团队合作、原型制作

第六周至第八周：项目设计阶段二与优化

  • 主题：详细设计、测试与优化
  • 学习目标：
    1. 完成机器人设计并进行测试
    2. 分析并改进设计
  • 教学方法：独立设计、团队报告、实验报告

期末评估

  • 作业：项目报告（设计过程、测试结果、优化策略）
  • 小测验：机器人技术理论知识测试
  • 项目展示：团队分享与演示

注：本课程大纲会根据学生反馈和进度调整，确保每个主题都充分覆盖且逐步深入。同时，鼓励学生在课后自主探索相关资源，扩展学习内容。