★ 万维主研 · 48课时项目式课程标准

《具身智能场景应用开发》课程标准

一、课程基本信息

课程名称具身智能场景应用开发(综合实践课)
课程编码主研-05
学分 / 总学时3 学分 / 48 学时(理论讲授 16 + 项目实践 32)
适用专业460312 具身智能机器人技术;智能机器人技术、工业机器人技术等相关专业方向
开设学期 / 类型第 4 学期 | ☑综合实践课 ☑理实一体
先修课程智能系统集成技术、机器视觉技术应用、机器人操作系统应用
后续课程岗位项目开发与系统交付
教学载体农业采摘、工业质检、工业装配、服务和物流仓储五类场景包;视觉/力觉传感器、机械臂、移动底盘和应用平台
制定依据建设内容图中的课程体系与岗位任务;具身智能机器人技术专业人才培养方案;项目式课程标准编制惯例

二、课程定位

本课程面向具身智能场景应用、现场集成和方案交付岗位,要求学生把业务目标转化为机器人任务。五个具体项目分别完成火龙果采摘、鞋类质检、手机3C装配、机器人倒咖啡和物流搬运,覆盖需求拆解、数据准备、动作流程、安全边界和指标记录。

三、课程设计思路

采用“一个场景就是一个项目”的组织方式。每个项目从现场任务卡出发,学生先确定对象、动作、约束和成功标准,再完成数据准备、机器人流程、异常处理和指标复盘;最后将五个项目中的通用方法整理为可迁移的应用模板。

四、课程目标

(一)知识与方法目标

  1. 能从业务流程提炼对象、动作、约束、异常和指标
  2. 能组合视觉、力觉、机械臂/底盘和末端模块完成应用流程
  3. 能为不同场景设计数据记录、人工接管和安全边界
  4. 能形成可复现的场景配置、运行记录和应用说明

(二)任务能力目标

  1. 在真实产业场景中理解智能技术服务实体经济的责任
  2. 坚持以人为本、实事求是和质量优先

(三)职业素养目标

  1. 以用户价值和现场安全为优先
  2. 具备跨机械、电气、软件和业务岗位的协作能力
  3. 形成小步迭代、记录版本和复盘问题的习惯
  4. 关注技术对农业、制造和服务业的实际贡献

五、课程内容与要求

具体项目具体任务任务内容价值融入点理论讲授实践
P1 农业采摘场景项目开发(10h)火龙果采摘工位与作业点设置设置火龙果植株、果实、枝条和收集框,确定成熟果实、采摘点与安全接近距离。服务农业46
果实与枝条视觉数据准备采集不同光照、遮挡和成熟度下的果实与枝条图像,完成目标框和采摘点标注。
采摘动作流程编程完成目标定位、接近、夹取或剪切、转移和放入收集框的连续动作。
遮挡处理与损伤记录设置少量遮挡和位置偏差,完成重新定位或人工接管,记录采摘成功率与果实损伤情况。
P2 工业质检场景项目开发(10h)鞋类质检工位布置布置鞋面、鞋底样件、光源和相机,确定检测区域、传送方向和合格判定规则。质量强国46
鞋类缺陷样本采集与标注采集色差、溢胶、划痕、缝线不齐等样本,建立缺陷类别和位置标签。
缺陷识别与合格分拣完成鞋面定位、缺陷判断和合格/不合格分流,将检测结果关联到样件编号。
漏检误检复核与节拍记录用固定批次样件进行重复检测,统计漏检、误检、节拍和复核结果,调整阈值或拍摄位置。
P3 工业装配场景项目开发(10h)手机3C装配工位与工艺卡设置手机3C小件、料盘和定位治具,拆解取件、定位、插装、压合和防错步骤。精密制造46
小件识别与定点取放识别连接器、按键或装饰件等小件,完成从料盘到治具的定点抓取与放置。
定位补偿与插装压合根据视觉定位结果进行位置补偿,调试柔顺接触、插装力限和压合动作。
防错检测与节拍优化设置漏装、错装和不到位检测,完成异常停机、重试或人工接管,并记录单件节拍。
P4 服务场景项目开发(10h)机器人倒咖啡服务台设置设置杯位、咖啡容器、接待区和人员安全边界,确定取杯、倒咖啡和递送顺序。以人为本28
杯位识别与取杯动作识别固定区域内的杯子,完成抓取、移动到倒咖啡位置和放回服务位。
倒咖啡动作流程编程控制容器倾角、倒液速度和停止位置,完成定量倒咖啡并减少洒漏。
递送交互与异常中止完成递送提示,处理杯位偏移、液体不足和人员靠近等情况,支持暂停与安全恢复。
P5 物流仓储场景项目开发(8h)料箱、货架与固定点位设置设置一个取料位、四个放置位和安全运行范围,标记纸箱朝向与抓取区域。稳定作业26
同规格纸箱识别与抓取识别固定取料位上的轻质纸箱,调试夹持宽度、夹持力和抬升高度。
纸箱搬运与单层码放依次抓取纸箱并搬运到指定位置,完成四个纸箱的2×2单层码放。
订单分拣与运行记录按给定顺序将不同标记的纸箱放入对应区域,记录成功率、节拍和异常处理次数。
合计 48 学时1632