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机器人学 重点

机器人学  重点
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绪论

1:针对人类社会对即将问世的机器人的不安,美国著名科学幻想小说家阿西莫夫于1950年在他的小说《我是机器人》中,提出来有名的“机器人三守则”:P/2

(1)机器人必须不危害人类,也不允许他眼看人将受害而袖手旁观;(2)机器人必须绝对服从于人类,除非这种服从有害于人类;(3)机器人必须保护自身不受伤害,除非为了保护人类或者是人类命令它做出牺牲

2:在过去30-40年间,机器人学和机器人技术获得引人注目的发展,具体体现在:P/3

(1)机器人产业在全世界迅速发展;(2)机器人的应用范围遍及工业、科技和国防的各个领域;(3)形成了新的学科—机器人学

(4)机器人向智能化方向发展(5)服务机器人成为机器人的新秀而迅猛发展。

3:机器人的定义(可能是填空)P/4

4:机器人具有许多特点,而通用性和适应性是机器人的两个最主要特征。P/5

5:刚体的自由度P/8

定义:物体上任何一点都与坐标轴的正交集合有关。物体能够对坐标系进行独立运动的数目称为自由度。

物体能够运用三个平移和三个旋转,相对于坐标系进行定向和运动。一个简单物体有六个自由度。

6:按机器人的智能程度分P/13

(1)一般机器人不具有智能,只有一般编程能力和操作功能。(2)智能机器人具有不同程度的智能,又可划分为;

a 传感型机器人具有利用传感信息(包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等)进行传感信息处理,实现控制与操作;

b 交互性机器人机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人-机对话,实现对机器人的控制与操作;

c 自立性机器人在设计制作之后,机器人无需人的干预,能够在各种环境下自觉完成各项拟人任务。

第二章

计算题两题2-4和2-5 P/24-25

第三章

1:只有指定手臂逐点运动的速度才能知道工作物体和工具的位置。雅可比矩阵是由某个笛卡尔坐标系规定的各单个关节速度对最后一个连杆速度的线性变化。大多数工业机器人具有6个关节,这意味着雅可比矩阵是个6阶方阵。P/34

2:通常把描述一个连杆与下一个连杆间相对关系的齐次变换叫做A 矩阵,一个A矩阵就是描述连杆坐标系间相对平移和旋转的齐次变换。3:一旦机械手的运动姿态由某个姿态变换规定之后,它在基系中的位置就能够由左乘一个对应于矢量P的平移变换来确定:

6100010=0010001x y z p p T p ????????????????

某姿态变换 这一平移变换可用不同的坐标来表示。 P/37

平移坐标的不同表示方法;

除了应用已经讨论过的 (1)笛卡尔坐标 外,还可以采用 (2)柱面坐标和 (3)球面坐标 来表示这一平移。 P/37

4:广义连杆 P/39 机械手是由一系列连接在一起的连杆(杆件)构成的。需要用两个参数来描述一个连杆,即公共法线距离

i a 和垂直于i a 所在平面内两轴的夹角i a ;需要另外两个参数来表示相邻两杆的关系,即两连杆的相对位置d i 和两连杆法线的夹角i θ,如图3.5所示。

5:广义变换矩阵 P/40

在对全部连杆规定坐标系后,就能够按照下列顺序由两个旋转和两个平移来建立相邻两连杆i-1与i 之间的相对关系,见图3.5与图3.6

(1) 绕1i

z -轴旋转i θ角,使1i x -轴转到与i x 同一平面内。 (2) 沿1i

z -轴平移一距离i d ,把1i x -移到与i x 同一直线上。 (3) 沿i x 轴平移一距离1i a -,把连杆(i-1)的坐标系移到使其原

点与连杆n 的坐标系原点重合的地方。 (4) 绕

1i x -轴旋转1i a -角,使1i z -转到与i z 同一直线上。 6:机器人运动常用的求解方法: P/42 (1)欧拉变换解 (2)RPY 变换解 (3)球面变换解

第四章

1:分析机器人操作的动态数学模型,主要采用下列两种理论:(1)动力学基本理论,或牛顿-欧拉方程。

(2)拉格朗日力学,或二阶拉格朗日方程。

此外,还有应用高斯原理和阿佩尔方程式以及旋量对偶数法和凯恩法等来分析动力学问题的。

第一个方法:力的动态平衡法。当用此法时,需从运动学出发求得加速度,并消去各内作用力。

第二个方法:拉格朗日功能平衡法。它只需要速度而不必求内作用力。2:研究动力学有两个相反的问题:P/73

其一:已知机械手各关节的作用力或力矩,求各关节的位移、速度和加速度,求得运动轨迹。

其二:已知机械手的运动轨迹,即各关节的位移、速度和加速度,求各关节所需要的驱动力或力矩。

3:机械手动力学方程,推导过程分五步进行:P/80(1)计算任一连杆上任一点的速度;

(2)计算各连杆的动能和机械手的总动能;

(3)计算各连杆的位能和机械手的总位能;

(4)建立机械手系统的拉格朗日函数;

(5)对拉格朗日函数求导,以得到动力学方程式。

4:一台操作机器人的动态特性包括:工作精度、重复能力、稳定度和空间分辨率等。这些特性取决于工具及其功能、手臂的几何结构、

单独传动点的精度以及进行运动运算的计算机程序的质量等。p/97 5:空间分辨度是描述机器人工具末端运动的一个重要因素。分辨度是设计机器人控制系统的特性,它指明系统能够区别工作空间所需要的最小运动增量。P/98

6:用下列三个因素的集合来描述机器人的精度;P/99

(1)各控制部件的分辨度;

(2)各机械部件的偏差;

(3)某个任意的从未接近的固定位置(目标)。

7:重复性又称重复定位精度,指的是机器人自身重复到达原先被命令或训练位置的能力。P/101

8:对于一台由计算机控制的机械手,要获得良好的重复性,当它记录工具位置时要比记录关节位置时困难得多。P/102

因为前者含有三个附加的数据处理步骤,而这三步计算可能导致定位误差。这三个处理步骤为:P/102

(1)把几个关节位置变换为一个工具位置,并存储之。这叫做返回解。

(2)以某些有效方法,如平移、旋转或改变比例,对工具位置进行变换。(对于简单的记录-复演式应用,这一步不需要。)

(3)把所变换的工具位置变换回为一组关节位置。这叫做手臂解。9:机器人动力学问题的研究目的在于控制和保证机器人保持优良的动态特性和静态特性。P/107

1:控制器分类P/111

机器人控制器具有多种结构形式,包括非伺服控制、伺服控制、位置和速度反馈控制、力(力矩)控制、基于传感器的控制、非线性控制、分解加速度控制、滑模控制、最优控制、自适应控制、递阶控制以及各种智能控制等等。

从关节(或连杆)角度看,可把工业机器人的控制器分为单关节(连杆)控制器和多关节(连杆)控制器两种。对于前者,设计时应考虑稳态误差的补偿问题;对于后者,则应首先考虑耦合惯量的补偿问题。2:主要控制层次P/113

机器人的主要控制层次如图5.2,从图可见,它主要分为三个控制级,即人工智能级、控制模式级和伺服系统级。

3:机器人控制器一般均由计算机来实现。计算机的控制结构具有多种形式,常见的有集中控制、分散控制和递阶控制等。P/122 4:对一个被约束的机械手进行控制,要比一般机械手的控制更为复杂与困难,这是因为:P/135

(1)约束使自由度减少,以致再不能规定末端的任意运动;

(2)约束给手臂施加一个反作用力,必须对这个力进行有效的控制,以免它任意增大,甚至损坏机械手或与其接触的表面;

(3)需要同时对机械手的位置和所受的约束反力进行控制。

5:有两类实现柔顺控制的方法。一为阻抗控制,另一类是力与位置混合控制。P/136

1:在动态控制过程中,变结构控制系统的结构根据系统当时的状态偏差及其各阶导数的变化,以跃变的方式按设定的规律作相应改变,它是一类特殊的非线性控制系统。滑模变结构控制就是其中一种。该类控制系统预先在状态空间设定一个特殊的超越曲面,由不连续的控制规律,不断变换控制系统结构,使其沿着这个特定的超越曲面向平衡点滑动,最后渐进稳定至平衡点。P/158

2:变结构控制系统具有如下特点:P/158

(1)变结构控制对系统参数的时变规律、非线性程度以及外界干扰等不需要精确的数学模型,只要知道它们的变化范围,就能对

系统进行精确的轨迹跟踪控制。

(2)变结构控制系统的控制器设计对系统内部的耦合不必作专门解耦。因为设计过程本身就是解耦过程,因此在多输入多输出系

统中,多个控制器设计可按各自独立系统进行,其参数选择也

不是十分严格的。

(3)变结构控制系统进入滑动状态后,它对系统参数及扰动变化反应迟钝,始终沿着设定滑线运动,因而具有很强的鲁棒性。(4)滑模变结构控制系统快速性好,无超调,计算量小,实时性强,很适合于机器人控制。

3:智能控制的两个主要特点:P/177

(1)同时具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的混合控制过程,也往往是那些含有复杂性、不完全性、模糊性或

不确定性以及不存在已知算法的非数字过程,并以知识进行推理,以启发来引导求解过程。

(2)智能控制的核心在高层控制,即组织级控制。高层控制的任务在于对实际环境或过程进行组织,即决策或规划,实现广义问题求解。

4:下面将要介绍各种智能控制系统。所以研究的系统包括递阶控制系统、专家控制系统、模糊控制系统、神经控制系统、学习控制系统和进化控制系统等。P/180

5:神经网络具有一些适合于控制的特性和能力。这些特性和能力包括:P/184

(1)神经网络对信息的并行处理能力和快速性,适于实时控制和动力学控制。

(2)神经网络的本质非线性特性,为非线性控制带来新的希望。(3)神经网络可通过训练获得学习能力,能够解决那些用数学模型或规则描述难以处理或无法处理的控制过程。

(4)神经网络具有很强的自适应能力和信息综合能力,因而能够同时处理大量的不同类型的控制输入,解决输入信息之间的互补性和冗余性问题,实现信息融合处理。这特别适用于复杂系统、大系统和多变量系统的控制。

第八章

1:移动机器人路径规划的主要方法P/245(1)基于事例的学习规划方法

(2)基于环境模型的规划方法

(3)基于行为的路径规划方法

第九章

1:机器人轨迹规划属于机器人低层规划,基本上不涉及人工智能问题,而是在机械手运动学和动力学的基础上,讨论在关节空间和笛卡尔空间中机器人运动的轨迹规划和轨迹生成方法。所谓轨迹,是指机械手在运动过程中的位移、速度和加速度。而轨迹规划是根据作业任务的要求,计算出预期的运动轨迹。P/264 2:关节轨迹的插值计算方法

(1)三次多项式插值

(2)过路径点的三次多项式插值

(3)高阶多项式插值

(4)用抛物线过渡的线性插值

(5)过路径点的用抛物线过渡的线性插值P/265

机器人学导论(克雷格)第二章作业答案

2、1 solution: According to the equation of pure transition transformation,the new point after transition is as follows: 2、3 solution: According to the constraint equations: Thus,the matrix should be like this: 2、4 Solution:

= 2、7 Solution: According to the equation of pure rotation transformation , the new coordinates are as follows: 2、9 Solution: Acording to the equations for the bined transformations ,the new coordinates are as follows: 010051 05110 0030010310(,90)(5,3,6)(,90)001060 1004900 0110 00111A B P Rot z Trans Rot x P -????????????????????-? ????????? =???==?????????? ? ????????? ??????????o o

A B Transformations relative to the reference frame Transformations relative to the current frame 2、10 P=Trans(5,3,6)Rot(x,90)Rot(a,90) P 1 0 0 5 1 0 0 0 0 -1 0 0 2 = 0 1 0 3 0 0 -1 0 1 0 0 0 3

最新工业机器人考试题库及答案

一、判断题 1.机械手亦可称之为机器人。(Y) 2.完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 (Y) 3、关节空间是由全部关节参数构成的。(Y) 4、任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。 (Y) 5、关节i的坐标系放在i-1关节的末端。(N) 6.手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。(N) 7.对于具有外力作用的非保守机械系统,其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之和。(N) 8.由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。(Y) 9.激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。(Y) 10.运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动 系统。(Y) 11.谐波减速机的名称来源是因为刚轮齿圈上任一点的径向位移呈近似于余弦波 形的变化。(N) 12.轨迹插补运算是伴随着轨迹控制过程一步步完成的,而不是在得到示教点之后,一次完成,再提交给再现过程的。(Y) 13.格林(格雷)码被大量用在相对光轴编码器中。(N) 14.图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置1,背景部分置2。(N)15.图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度和分辨率,使得图像效果 清晰和颜色分明。(Y) 二、填空题 1.机器人是指代替原来由人直接或间接作业的自动化机械。 2.在机器人的正面作业与机器人保持300mm以上的距离。 3.手动速度分为: 微动、低速、中速、高速。

4.机器人的三种动作模式分为: 示教模式、再现模式、远程模式。 5.机器人的坐标系的种类为: 关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标 系、用户坐标系。 6.设定关节坐标系时,机器人的 S、L、U、R、B、T 各轴分别运动。 7.设定为直角坐标系时,机器人控制点沿 X、Y、Z 轴平行移动。 8.用关节插补示教机器人轴时,移动命令为MOVJ。 9.机器人的位置精度PL 是指机器人经过示教的位置时的接近程度,可以分为9个等级,分别是PL=0,PL=1,PL=2,PL=3,PL=4,PL=5,PL=6,PL=7,PL=8。马自达标准中,PL=1 指只要机器人TCP 点经过以示教点为圆心、以0.5mm为半径的圆内的任一点即视为达到;PL=2 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以20mm为半径的圆内的任一点即视为达;PL=3 指只要机器人TCP 点经过以示教点为圆心、以75mm 为半径的圆内的任一点即视为达到。 10.机器人的腕部轴为R,B,T,本体轴为S, L,U。 11.机器人示教是指:将工作内容告知产业用机器人的作业。 12.机器人轨迹支持四种插补方式,分别是关节插补,直线插补,圆弧插补,自由曲线插补,插补命令分别是MOVJ,MOVL,MOVC,MOVS。 13.关节插补以最高速度的百分比来表示再现速度,系统可选的速度从慢到快依次是 0.78%,1.56%,3.12%,6.25%,12.50%,25.00%,50.00%,100.00%。 14.干涉区信号设置有两种,分别是绝对优先干涉区和相对优先干涉区,基于设备安全方面考虑,现场使用的干涉区绝大多数都是绝对优先干涉区,并尽可能的通过作业时序上错开的方法来实现节拍最优化。 15.机器人按机构特性可以划分为关节机器人和非关节机器人两大类。 16. 机器人系统大致由驱动系统、机械系统、人机交互系统和控制系统、感知系统、

工业机器人技术试卷 答案及评分标准

. . 工业机器人技术 试卷B 卷 答案及评分标准 出卷教师: 适应班级: 考试方式: 本试卷考试分数占学生总评成绩的70 % 题号 一 二 三 四 五 总分 核分人 得分 复查总分 总复查人 (本题36分)一、简答(每小题6分,共36分) 1.简述工业机器人的主要应用场合。 1) 恶劣工作环境及危险工作,如:压铸车间及核工业等领域的作业环境。(2分) 2) 特殊作业场合和极限作业,如:火山探险、深海探密和空间探索等领域。(2分) 3) 自动化生产领域,如:焊接机器人、材料搬运机器人、检测机器人、装配机器人、喷漆和喷涂 机器人。(2分) 2.说明工业机器人的基本组成部分。 工业机器人由三大部分六个子系统组成。 三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。 六个子系统是驱动系统(1分)、机械结构系统(1分)、感受系统(1分)、机器人-环境交互系统(1分)、人机交互系统(1分)和控制系统。(1分) 3.简述工业机器人关节制动器的作用。 许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动器, 其作用是: 在机器人停止工作时, 保持机械臂的位置不变; 在电源发生故障时, 保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞。(6分) 4.机器人的新型驱动方式有哪些?新型驱动方式有什么优点? 磁致伸缩驱动、压电晶体驱动器、形状记忆金属、静电驱动器(4分)。新型驱动方式可以实现驱动元件的简单化和微型化,更适宜于机器人的使用。(2分) 5.试述运用D-H 方法建立机器人运动学方程时,如何建立连杆坐标系? 建立连杆坐标系的规则如下: ① 连杆n 坐标系的坐标原点位于n +1关节轴线上,是关节n +1的关节轴线与n 和n +1关节轴 线公垂线的交点。(2分) ② Z 轴与n +1关节轴线重合。 (2分) ③ X 轴与公垂线重合;从n 指向n +1关节。(1分) ④ Y 轴按右手螺旋法则确定。(1分) 6.工业机器人控制系统的特点有哪些? (1) 机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。(2分) (2) 是一个多变量控制系统,要求系统具有一定的智能性。(1分) (3) 是一个复杂的计算机控制系统。(1分) (4) 描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型,各变量之间还存在耦合。(1分) (5) 机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成, 因此存在一个“最优”的问题。(1分) (本题10分)二、有一旋转变换,先绕固定坐标系0X 轴转30°,再绕0Y 轴转60°, 最后沿0Z 轴移动10,试求其变换矩阵。(列出A 的计算式4分,列出齐次变换矩阵4分,得出答案2分) 解: (0,0,10)(,60)(,30) 13 3 0241 000cos 600sin 600100031 010001000cos30sin 30000 ==2200110sin 600cos 6000sin 30cos300313 00 100010001102440 01A Trans Rot Y Rot X =??? ??? ?????????????--?? ????????????-???????- ?????????????? ???? 得分 评卷人 得分 评卷人 学院名称 专业班级 姓名: 学号: 密 封 线 内 不 要 答 题 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 密 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 封 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 线 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 《工业机器人技术》试卷B 第2页(共4页) 《工业机器人技术》试卷B 第1页(共4页)

机器人学考试资料

一.简答题 1.工业机器人定义? 工业机器人的定义:一种用于移动各种材料、零件、工具或者专用装置的,可通过可编程序动作来执行各种任务的,并且具有各种编程能力的多功能的机械手。 2. 按机器人的用途分类,可以将机器人分为哪几大类?试简述之。 1)工业机器人或产业机器人应用于工农业生产中,主要用在制造业,进行焊接、 喷漆、装配、搬运、检验、农产品的加工等产业。 2)探索机器人用于进行太空和海洋探索,也可用于地面和地下探索。 3)服务机器人一种半自主或全自主的机器人,其所从事的服务工作可使人类生存 的更好,使制造业以外的设备工作的更好。 4)军用机器人用于军事目的,或进攻性的,或防御性的。 3. 什么叫“机器人的三守则”?它的重要意义是什么? 1)机器人必须不危害人类,也不允许它眼看人类将受伤害而袖手旁观 2)机器人必须绝对服从人类,除非这种服从有害于人类 3)机器人必须保护自身不受伤害,除非为了保护人类或者人类命令它做出牺牲等 意义:给机器人社会附以新的伦理性,并且机器人概念更加通俗化,更易于为人类社会所接受,至今,它仍为机器人研究人员、设计制造厂家和用户,提供了十分有意义的指导方针。 4. 机器人系统一般有哪些程序功能? (1)运算:可以使机器人自己做出判断,在下一步把机器手或工具置于何处。 (2)决策:机器人系统会根据输入信息做出决策,而不必执行任何运算。 (3)通信:机器人与操作人员之间的通信能力,允许机器人要求操作人员提供信息,告知操作者下一步该做什么,以及机器人打算下一步做什么。 (4)机械手运动:使复杂的多的运动变为可能;使运动传感器控制机器手成为可能; 能独立存储工具位置 (5)工具指令:可以对机器人进行比较复杂的控制。 (6)传感器数据处理:机器人的通用计算机必须与传感器连接起来,才能发挥全部作用。

机器人技术基础知识总结

坐标系ouvw 除绕坐标系oxyz的坐标轴旋转外, 还可以绕它本身的坐标轴旋转。如果坐标系ouvw 绕坐标系oxyz 的坐标轴旋转, 则可对旋转矩阵左乘相应的基本旋转 矩阵; 如果ouvw 绕本身的坐标轴旋转,则可对旋转矩阵右乘相应 的基本旋转矩阵。 2目前机器人的运动学和动力学研究主要向下面所述的几个方 面深人发展: 1.机器人的轨迹规划。 2.切实可行的设计和评价机器人的动力学方法。 3.适应机器人的实时计算,减少计算时间,提高 计算效率。 4.解决控制系统的反馈、稳定等方面的问题。 5.随着机器人以高速、高精度发展,考虑构件弹性及振动影响的动力学研究。 6.改进和完善动力学建模方法。 3国内主要采用open GL软件实现机器人仿真 4运动学和动力学模型简化条件 (1) 假设机器人各杆件是刚性的;忽略各杆件的变形,都当作 刚性构件来处理; (2) 各构件的摩擦忽略不计; 目前,已经能够对一般结构的六自由度串联机器人进行逆运动 学求解,但是要获得显式解,只有满足下列两个充分条件之一: a.3 个相邻关节轴交于一点。 b.3 个相邻关节轴平行。 5假定坐标系oxyz 是三维空间中的固定坐标系(在机器人运动学中为总体坐标系),坐标系ouvw 固定在机器人杆件上并随杆件一起运动(此坐标系为附体坐标系) 6齐次坐标是用n+1 维坐标来描述n 维空间的位置 7在机器人杆件关节上建立坐标系有两种方法:一是把杆件坐标 系建立在每个杆件的下关节处;二是把杆件坐标系建立在每个杆件 的上关节处。 8 i 杆件的坐标系设置在i+1 号关节上,并固定i 关节, 坐标系{i}与杆件i 无相对运动 这种传递矩阵是把i 杆件的坐标系设置在i 号关节上,并固定i关节, 坐标系{i}与杆件i 无相对运动

机器人学导论复习题及参考答案 新

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 机器人学导论 一、名词解释题: 二、简答题: 1.机器人学主要包含哪些研究内容? 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些? 3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义? 4.机器人控制系统的基本单元有哪些? 三、论述题: 1.试论述机器人技术的发展趋势。 2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 四、计算题:(需写出计算步骤,无计算步骤不能得分): 1.已知点u 的坐标为[7,3,2]T ,对点u 依次进行如下的变换:(1)绕z 轴旋转90°得到点v ;(2)绕y 轴旋转90°得到点w ;(3)沿x 轴平移4个单位,再沿y 轴平移-3个单位,最后沿z 轴平移7个单位得到点t 。求u , v , w , t 各点的齐次坐标。 x y z O u v w t 2.如图所示为具有三个旋转关节的3R 机械手,求末端机械手在基坐标系{x 0,y 0}下的运动学方程。 θ1 θ2 θ3 L 2 L 1 L 3 x 0 y 0 O 3.如图所示为平面内的两旋转关节机械手,已知机器人末端的坐标值{x ,y },试求其关节旋转变量θ1 和θ2.

θ1 θ2 L 2 L 1 x y P 4.如图所示两自由度机械手在如图位置时(θ1= 0 , θ2=π/2),生成手爪力 F A = [ f x 0 ]T 或F B = [ 0 f y ]T 。求对应的驱动力 τ A 和τ B 。 τ1 L 2 x y P L 1 τ2F A F B 0y f ?? ???? 0x f ?????? 5.如图所示的两自由度机械手,手部沿固定坐标系在手上X 0轴正向以 1.0m/s 的速度移动,杆长 l 1=l 2=0.5m 。设在某时刻θ1=30°,θ2=-60°,求该时刻的关节速度。已知两自由度机械手速度雅 可比矩阵为 1121221211212 212l s l s l s l c l c l c θθ---?? =? ?+?? J θ1 -θ2 l 2 l 1 x 0 y 0 O x 3 y 3v 3

机器人等级考试二级模拟题

精心整理机器人二级理论考试模拟题(A卷) (满分100分) 一、单选题(每题2分,共30题) 1.下列人物中,哪位发明了电灯? A. B. C. D. 2. A. B. C. D. 3. A. C.仿真型系统和非仿真型系统。 D.大系统和小系统。 4.下列说法正确的是? A.凸轮机构一般有凸轮、从动件和机架三个构件组成。 B.凸轮机构一般有凸轮、主动从件和机架三个构件组成。

C.凸轮机构一般有凸轮、从动件和主动件三个构件组成。 D.凸轮机构一般有圆轮、从动件和主动件三个构件组成。 5.下列事物中,有曲柄装置的是 A.自行车 B.自动晾衣架 C. D. 6. A. B. C. D. 7. A. B. C. D. 8.下面哪个不是机器人系统的基本结构? A.机械本体。 B.人。 C.计算机控制系统。 D.传感系统。

9.工业机器人出现是在()世纪。 A.18 B.19 C.20 D.21 10. A. B. C. D. 11. 12. A. B. C.意大利作家卡洛?洛伦齐尼。 D.捷克剧作家卡尔?恰佩克。 13.下列哪个用到凸轮结构?() A.发动机。 B.跷跷板。

C.显示器。 D.拉杆箱。 14.机器人的英文单词是?() A.Boter B.Rebot 15. 16. A. B. C. D. 17.下列做法正确的是?() A.用湿手触摸电器。 B.家用通电电线有裸露的线头,不能用手碰。 C.用湿布擦拭电器。 D.发现漏电后立即拿水泼。

18.1831年,谁发现了电磁感应原理,奠定了发电机的理论基础。() A.爱迪生。 B.牛顿。 C.法拉第。 D.爱因斯坦。 19. 20. A.20 B.20 C.20 D.20 21. A. B. C.菲比娃娃机器人。(会说话) D.谢克机器人。(第一台移动机器人) 22.关于电流形成的说法,正确的是?() A.电荷的运动形成了电流。 B.电荷的定向运动形成了电流。

工业机器人技术试题库与答案

Word 格式 工业机器人技术题库及答案 一、判断题 第一章 1、工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。√ 2、被誉为“工业机器人之父”的约瑟夫·英格伯格最早提出了工业机器人概念。 × 3、工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、手腕、末端操作器 4 大件组成。 × 4、示教盒属于机器人 - 环境交互系统。× 5、直角坐标机器人的工作范围为圆柱形状。× 6、机器人最大稳定速度高, 允许的极限加速度小, 则加减速的时间就会长一些。√ 7、承载能力是指机器人在工作范围内的特定位姿上所能承受的最大质量。× 第二章 1、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手臂和机座。√ 2、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手肘和手臂。× 3、工业机器人的手我们一般称为末端操作器。√ 4、齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。√ 5、吸附式取料手适应于大平面、易碎、微小的物体。√ 6、柔性手属于仿生多指灵巧手。√ 7、摆动式手爪适用于圆柱表面物体的抓取。√ 8、柔顺性装配技术分两种:主动柔顺装配和被动柔顺装配。√ 9、一般工业机器人手臂有 4 个自由度。× 10、机器人机座可分为固定式和履带式两种。× 11、行走机构按其行走运动轨迹可分为固定轨迹和无固定轨迹两种方式。√ 12、机器人手爪和手腕最完美的形式是模仿人手的多指灵巧手。√ 13、手腕按驱动方式来分,可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。√ 第三章 1、正向运动学解决的问题是:已知手部的位姿,求各个关节的变量。× 2、机器人的运动学方程只局限于对静态位置的讨论。√ 第四章 1、用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步。√ 2、视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的60% 。× 3、工业机器人用力觉控制握力。× 4、超声波式传感器属于接近觉传感器。√ 5、光电式传感器属于接触觉传感器。× 6、喷漆机器人属于非接触式作业机器人。√ 7、电位器式位移传感器,随着光电编码器的价格降低而逐渐被取代。√ 8、光电编码器及测速发电机,是两种广泛采用的角速度传感器。× 9、多感觉信息融合技术在智能机器人系统中的应用, 则提高了机器人的认知水平。 √ 第五章 1、机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。√

全国青少年机器人技术等级考试试卷(一级)2019

机器人等级考试(一级) 姓名: 答案解析 您的姓名:* 您的回答:姓名 1.下列人物形象中,哪个是机器人?() [分值:2]您的回答:C. (得分:2) 2.以下哪个是螺丝杆?() [分值:2] 您的回答:B. (得分:2)

3.下图中哪个实物运用到四边形原理?() [分值:2] 您的回答:B. (得分:2) 4.下图中哪个是等臂杠杆?() [分值:2] 您的回答:A. (得分:2) 5.以下属于费力杠杆的一组是?() [分值:2] 您的回答:C. ②④(得分:2) 6.机器人驱动方式不包括?()[分值:2] 您的回答:B.水驱动(得分:2) 7.用斧头作砍木头的工作,是利用()能省力的原理。[分值:2] 您的回答:C.斜面(得分:2) 8.汽车轮胎上设置花纹的目的是?()[分值:2] 您的回答:D.让轮胎增加与地面之间的摩擦,防止打滑;(得分:2)

9.下列关于秋千说法正确的是?()[分值:2] 您的回答:B.秋千荡到最低点时动能最大(得分:2) 10.传动链和齿轮传动共有的特点是?()[分值:2] 您的回答:C.准确无误的传递动力(得分:2) 11.在杠杆结构中,杠杆绕着转动的固定点称为?()[分值:2] 您的回答:C.支点(得分:2) 12.下列图中那一组是齿轮传动装置?() [分值:2] 您的回答:B. (得分:2) 13.风扇通过什么原理为人们实现降温?()[分值:2] 您的回答:B.加速空气流通(得分:2) 14.如果想把玩具汽车的螺丝钉拧紧,首先选用那种工具最合适?()[分值:2] 您的回答:B.螺丝刀(得分:2) 15.是什么原因让我们能够在地面上行走?()[分值:2] 您的回答:C.因为我们的鞋与地面之间存在摩擦力(得分:2) 16.动滑轮实质是?()[分值:2] 您的回答:C.省力杠杆(得分:2) 17.以下不是由于重力产生的现象是?()[分值:2] 您的回答:D.我们在光滑的地板上推箱子,送开手时,箱子会自己移动一段距 离(得分:2) 18.下列是齿轮传动的缺点的是?()[分值:2] 您的回答:C.易损坏机械(得分:2) 19.有关轮轴描述正确的是?()[分值:2] 您的回答:B.轮轴是能连续转动的杆杠(得分:2)

最新机器人学导论复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案机器人学导论 一、名词解释题: 1.自由度: 2.机器人工作载荷: 3.柔性手: 4.制动器失效抱闸: 5.机器人运动学: 6.机器人动力学: 7.虚功原理: 8.PWM驱动: 9.电机无自转: 10.直流伺服电机的调节特性: 11.直流伺服电机的调速精度: 12.PID 控制: 13.压电元件: 14.图像锐化: 15.隶属函数: 16.BP 网络: 17.脱机编程: 18.AUV: 二、简答题: 1.机器人学主要包含哪些研究内容? 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些? 3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义? 4.机器人控制系统的基本单元有哪些? 5.直流电机的额定值有哪些? 6.常见的机器人外部传感器有哪些? 7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。 8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成? 9.为什么要做图像的预处理?机器视觉常用的预处理步骤有哪些? 10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。 11.从描述操作命令的角度看,机器人编程语言可分为哪几类? 12.仿人机器人的关键技术有哪些? 三、论述题: 1.试论述机器人技术的发展趋势。 2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。 3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 5.机器人单关节伺服控制中,位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的? 6.试论述工业机器人的应用准则。 四、计算题:(需写出计算步骤,无计算步骤不能得分): 1.已知点u的坐标为[7,3,2] T,对点u依次进行如下的变换:(1)绕z轴旋转90°得到点v; (2)绕y 轴旋转90°得到点w;(3)沿x轴平移4个单位,再沿y轴平移-3个单位,最后沿

工业机器人考试题库

《工业机器人》复习题 一、判断题 1.机械手亦可称之为机器人。(Y) 2.完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。(Y) 3.关节空间是由全部关节参数构成的。(Y) 4.任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。(Y) 5.关节i的坐标系放在i-1关节的末端。(N) 6.手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。(N) 7.对于具有外力作用的非保守机械系统,其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动 能与系统总势能之和。(N) 8.由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。(Y) 9.激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。(Y) 10.运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动系 统。(Y) 11.工业机器人工作站是由一台或两台机器人所构成的生产体系。() 12.机器人分辨率分为编程分辨率与控制分辨率,统称为系统分辨率。() 13.正交变换矩阵R为正交矩阵。() 14.复合运动齐次矩阵的建立是由全部简单运动齐次矩阵求和所形成的。() 15.关节i的效应表现在i 关节的末端。() 16.并联关节机器人的正运动学问题求解易,逆运动学问题求解难。() 17.机器人轨迹泛指工业机器人在运动过程中所走过的路径。() 18.空间直线插补是在已知该直线始点、末点和中点的位置和姿态的条件下,进而 求出轨迹上各点(插补点)的位置和姿态。() 19.示教编程用于示教-再现型机器人中。(Y) 20.机器人轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹,即运动点的位移、速度 和加速度。(Y) 21.关节型机器人主要由立柱、前臂和后臂组成。(N)

工业机器人试题库完整

一、单项选择题 1.对机器人进行示教时, 作为示教人员必须事先接受过专门的培训才行. 与示 教作业人员一起进行作业的监护人员, 处在机器人可动范围外时,(B),可进行 共同作业。 A.不需要事先接受过专门的培训 B.必须事先接受过专门的培训 C.没有事先接受过专门的培训也可以 D. 具有经验即可 2.使用焊枪示教前, 检查焊枪的均压装置是否良好, 动作是否正常, 同时对电 极头的要求是(A)。 A.更换新的电极头 B.使用磨耗量大的电极头 C.新的或旧的都行 D. 电极头无影响 3.通常对机器人进行示教编程时, 要求最初程序点与最终程序点的位置(A), 可 提高工作效率。 A.相同 B.不同 C.无所谓 D.分离越大越好 4.为了确保安全, 用示教编程器手动运行机器人时, 机器人的最高速度限制为(B)。 A.50mm/s B.250mm/s C.800mm/s D.1600mm/s 5.正常联动生产时, 机器人示教编程器上安全模式不应该打到(C)位置上。 A.操作模式 B.编辑模式 C.管理模式 D. 安全模式 6.示教编程器上安全开关握紧为 ON, 松开为 OFF 状态, 作为进而追加的功能, 当握紧力过大时, 为(C)状态。 A.不变 B.ON C.OFF D. 急停报错 7.对机器人进行示教时, 模式旋钮打到示教模式后, 在此模式中,外部设备发出 的启动信号(A)。 A.无效 B.有效 C.延时后有效 D. 视情况而定 8.位置等级是指机器人经过示教的位置时的接近程度, 设定了合适的位置等级 时,可使机器人运行出与周围状况和工件相适应的轨迹,其中位置等级(A)。 A.CNT值越小, 运行轨迹越精准 B.CNT值大小, 与运行轨迹关系不大 C.CNT值越大, 运行轨迹越精准 D. 只与运动速度有关

机器人技术基础期末考试复习(熊有伦主编)解析

第一章 1机器人组成系统的4大部分:机构部分、传感器组、控制部分、信息处理部分 2机器人学的主要研究内容:研究机器人的控制与被处理物体间的相互关系 3机器人的驱动方式:液压、气动、电动 4机器人行走机构的基本形式:足式、蛇形式、轮式、履带式 5机器人的定义:由各种外部传感器引导的、带有一个或多个末端执行器、通过可编程运动,在其工作空间内对真实物体进行操作的软件可控的机械装置 6机器人的分类:1工业机器人2极限环境作业机器人3医疗福利机器人 7操作臂工作空间形式:1直角坐标式机器人2圆柱坐标式机器人3球坐标式机器人 4 scara 机器人5关节式机器人 8机器人三原则 第一条:机器人不得伤害人类. 第二条:机器人必须服从人类的命令,除非这条命令与第一条相矛盾。 第三条:机器人必须保护自己,除非这种保护与以上两条相矛盾。 第二章 1、什么是位姿:刚体参考点的位置和姿态 2、RPY 角与欧拉角的共同点:绕固定轴旋转的顺序与绕运动轴旋转的顺序相反并且旋转角度相同,能得到相同的变换矩阵,都是用三个变量描述。欧拉角为左乘RPY 角为右乘。 RPY 中绕x 旋转为偏转绕y 旋转为俯仰绕z 旋转为回转 3 、矩阵的左乘与右乘:左乘(变换从右向左)—指明运动相对于固定坐标系 右乘(变换从左向右)—指明运动相对于运动坐标系 4、齐次变换 T A B :表示同一点相对于不同坐标系{B}和{A}的变换,描述{B}相对于{A}的位姿 5、自由矢量:完全由他的维数、大小、方向,三要素所规定的矢量 6、线矢量:由维数、大小、方向、作用线,四要素所规定的矢量 7、齐次变换矩阵 ?? ????=1000 0B A A B A B P R T 8、其次坐标变换?? ??????????=???? ??11000 10P P R P B B A A B A R A B 为旋转矩阵0B A P 为{B}的原点相对{A}的位置矢量 9、旋转矩阵:绕x 轴??????????-a a a a cos sin 0sin cos 0001y 轴??????????-a a a a cos 0sin 010sin 0cos z 轴?? ?? ? ?????-1000cos sin 0sin cos a a a a 10、变换矩阵求逆:?? ? ? ??-=10 0B A T A B T A B B A P R R T 已知B 相对于A 的描述求A 相对于B 的描述

机器人学导论习题

1. 自由度:指描述物体运动所需要的独立坐标数。 2. 机器人工作载荷:机器人在规定的性能范围内,机械接口处能承受的最大负载量(包括手部)。 3. 柔性手:可对不同外形物体实施抓取,并使物体表面受力比较均匀的机器人手部结构。 4. 制动器失效抱闸:指要放松制动器就必须接通电源,否则,各关节不能产生相对运动。 5. 机器人运动学:从几何学的观点来处理手指位置与关节变量的关系称为运动学。 6. 机器人动力学:机器人各关节变量对时间的一阶导数、二阶导数与各执行器驱动力或力矩之间的 关系,即机器人机械系统的运动方程。 7. 虚功原理:约束力不作功的力学系统实现平衡的必要且充分条件是对结构上允许的任意位移(虚位 移)施力所作功之和为零。 8. PWM 驱动:脉冲宽度调制驱动。 9. 电机无自转:控制电压降到零时,伺服电动机能立即自行停转。 10. 直流伺服电机的调节特性:是指转矩恒定时,电动机的转速随控制电压变化的关系。 11. 直流伺服电机的调速精度:指调速装置或系统的给定角速度与带额定负载时的实际角速度之 差,与给定转速之比。 12. PID 控制:指按照偏差的比例、积分、微分进行控制。 13. 压电元件:指某种物质上施加压力就会产生电信号,即产生压电现象的元件。 14. 图像锐化:突出图像中的高频成分,使轮廓增强。 15. 隶属函数:表示论域U 中的元素u 属于模糊子集A 的程度,在[0, 1]闭区间内可连续取值。 16. 脱机编程:指用机器人程序语言预先进行程序设计,而不是用示教的方法编程。 17. AUV :无缆自治水下机器人,或自动海底车。 二、简答题: 1.机器人学主要包含哪些研究内容? 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些? 4.机器人控制系统的基本单元有哪些? 5.直流电机的额定值有哪些? 6.常见的机器人外部传感器有哪些? 7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。 8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成? 9.为什么要做图像的预处理?机器视觉常用的预处理步骤有哪些? 10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。 11.从描述操作命令的角度看,机器人编程语言可分为哪几类? 12.仿人机器人的关键技术有哪些? 1.答:机器人研究的基础内容有以下几方面:(1) 空间机构学;(2) 机器人运动学;(3) 机器人静力学;(4)机器人动力学;(5)机器人控制技术;(6)机器人传感器;(7)机器人语言。 2.答:目前常用的有如下几种形式:(1)横梁式。(2)立柱式。(3)机座式。(4)屈伸式。 4.答:构成机器人控制系统的基本要素包括: (1) 电动机,(2) 减速器,(3) 驱动电路,(4) 运动特性检测传感器,(5) 控制系统的硬件,(6) 控制系统的软件, 5.答:直流电动机的额定值有以下几项:(1)额定功率,(2)额定电压,(3)额定电流,(4)额定转速, 6.答常见的外部传感器包括 触觉传感器,分为;接触觉传感器、压觉传感器、滑觉传感器和力觉传感器。距离传感器,包括超声波传感器,接近觉传感器,以及视觉传感器、听觉传感器、嗅觉传感器、味觉传感器等。 7.答:在脉冲回波式中,先将超声波用脉冲调制后发射,根据经被测物体反射回来的回波延迟时间Δt ,计算出被测物体的距离R ,假设空气中的声速为v ,则被测物与传感器间的距离R 为: /2R v t =?? 如果空气温度为T (℃),则声速v 可由下式求得: ()331.50.607m/s v T =+ 8.答:(1) 景物和距离传感器,常用的有摄像机、CCD 图像传感器、超声波传感器和结构光设备等;(2) 视频信号数字化设备,其任务是把摄像机或者CCD 输出的信号转换成方便计算和分析的数字信号;(3)

机器人技术基础[课后习题答案解析]

0.1 简述工业机器人的定义,说明机器人的主要特征。 答:机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置,通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。 1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官(肢体、感官等)的功能。 2.机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变。 3.机器人具有不同程度的智能性,如记忆、感知、推理、决策、学习等。 4.机器人具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。 0.2工业机器人与数控机床有什么区别? 答:1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链; 2.工业机器人一般具有多关节,数控机床一般无关节且均为直角坐标系统; 3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。 4.机器人灵活性好,数控机床灵活性差。 0.5简述下面几个术语的含义:自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。答:自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目,不包括手爪(末端执行器)的开合自由度。 重复定位精度是关于精度的统计数据,指机器人重复到达某一确定位置准确的概率,是重复同一位置的范围,可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫工作区域。 工作速度一般指最大工作速度,可以是指自由度上最大的稳定速度,也可以定义为 手臂末端最大的合成速度(通常在技术参数中加以说明)。 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。 0.6什么叫冗余自由度机器人? 答:从运动学的观点看,完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手,图中L1=2L2,关节的转角范围是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围(画图时可以设L2=3cm)。

全国青少年机器人一级考试真题:2017-5-20

实用文档 用心整理 全国青少年机器人技术等级考试试卷 (一级)17-2 (考试时间:30分钟) 一、单项选择题(在四个备选答案中只有一个是正确的,将正确的答案填入括号中,多选或不选 均不得分。30题×2分/题=60分) 1.下列人物形象中,哪一个是机器人? 题号 一 二 三 总分 分数 得分 评阅人 勿答题) 考点 专业 机器人 姓名 身份证号 (密封线内勿答题)

A. B. C. D. 2.下列多边形中,最稳定的多边形是? A. B. C. D. 3.剪刀是利用()原理工作的。 A.滑轮 B.轮轴 C.斜面 D.杠杆 4.下面不是利用杠杆原理的工具是哪个?

A. B. C. D. 5.滑轮组的特点是() A.省力,不能改变力的方向 B.不省力,能改变力的方向 C.省力,能改变力的方向 D.以上答案都不对 6.每周一学校都会举行升旗仪式,在升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶有一个(), 它能改变力的方向。 A.齿轮 B.定滑轮 C.动滑轮 D.齿条 7.如下图中,定滑轮有()个。

A.1 B.2 C.3 D.0 8.盘山公路借鉴了我们所学的哪种简单机械? A.滑轮 B.杠杆 C.斜面 D.轮子 9.两小孩坐在跷跷板上恰好水平平衡,此时() A.两小孩的重力一定相等 B.两小孩到支点的距离一定相等 C.两小孩的力臂一定相等

D.小孩各自承受的重力与其到支点距离的乘积相等 10.下列滑轮图片中,最省力的是? 11.下面的图片中,属于费力杠杆的是 A.剪刀剪纸 B.起子开瓶 C.镊子夹物 D.钳子剪导线 12.下列简单的机械中,不能省力,但可以改变力的方向的是 A.定滑轮 B.动滑轮 C.斜面

工业机器人考试试题库

工业机器人》复习题 一、判断题 1. 机械手亦可称之为机器人。 (Y) 2. 完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 (Y) 3. 关节空间是由全部关节参数构成的。 (Y) 4. 任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。(Y) 5. 关节i 的坐标系放在i -1 关节的末端。( N) 6. 手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。(N) 7. 对于具有外力作用的非保守机械系统,其拉格朗日动力函数L 可定义为系统总动能与系 统总势能之和。 ( N) 8. 由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。(Y) 9. 激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。(Y) 10. 运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动系统。( Y) 11. 工业机器人工作站是由一台或两台机器人所构成的生产体系。 () 12. 机器人分辨率分为编程分辨率与控制分辨率,统称为系统分辨率。 () 13. 正交变换矩阵R为正交矩阵。() 14. 复合运动齐次矩阵的建立是由全部简单运动齐次矩阵求和所形成的。 () 15. 关节i 的效应表现在i 关节的末端。() 16. 并联关节机器人的正运动学问题求解易,逆运动学问题求解难。 () 17. 机器人轨迹泛指工业机器人在运动过程中所走过的路径。 () 18. 空间直线插补是在已知该直线始点、末点和中点的位置和姿态的条件下,进而求出轨迹上 各点(插补点)的位置和姿态。 () 19. 示教编程用于示教-再现型机器人中。(Y) 20. 机器人轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹,即运动点的位移、速度和加速度。 ( Y) 21. 关节型机器人主要由立柱、前臂和后臂组成。(N) 22. 到目前为止,机器人已发展到第四代。(N)

机器人技术基础试卷教学内容

机器人技术基础试卷

考试科目:机器人技术基础考试时间:120分钟试卷总分100分 一、简答题(本大题共3小题,每小题5分,总计15分) 1 ?示教再现式机器人 答:先由人驱动操作机,再以示教动作作业,将示教作业程序、位置及其他信息存储起来,然后让机器人重现这些动作。(5分) 2 ?机器人系统结构由哪几个部分组成 答:通常由四个相互作用的部分组成:机械手、环境、任务和控制器。(5分) 3?为了将圆柱形的零件放在平板上,机器人应具有几个自由度 答:一共需要5个:定位3个,放平稳2个。(5分) 二、(10分)下面的坐标系矩阵B移动距离d=(5,2, 6)T: 0 10 2 10 0 4 B 0 0 1 6 0 0 0 1 求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。 解:

1 0 0 5 0 1 0 2 0 1 0 2 1 0 0 4 B new 0 0 1 6 0 0 1 6 0 0 0 1 0 0 0 1 (10 分) 0 1 0 7 1 0 0 6 0 0 1 12 0 0 0 1 三、(10分)求点P=(2, 3, 4)T绕x轴旋转45度后相对于参考坐标系的坐标。 2 1 0 0 2 2 解:P Rot(x,45) 3 0 0.707 0.707 3 0.707 (10 分) 4 0 0.707 0.707 4 4.95 四、(15分)写出齐次变换矩阵A T,它表示相对固定坐标系{A}作以下变 换: (a)绕Z轴转90o;(b)再绕X轴转-90o;(c)最后做移动(3,7, 9)T。 0 1 0 3 解: A T 00 1 7 (15 分) 1 0 0 9 0 0 0 1 五、(15分)设工件相对于参考系{u}的描述为u T p ,机器人基座相对于参考系的描述为U T B,已知: 0 1 0 1 1 0 0 1 U0 0 1 2 U0 1 0 5 U T P,T B 1 0 0 0 0 0 1 9

机器人学导论课后习题答案

第三章课后习题答案 3.3和3.4 步骤: 1、建立坐标系; 2、列D -H 参数表; 3、根据 写出 ; 4、根据 写出 3.3具体计算: i )()()()(111i Z i Z i X i X i i d D R a D R T θα---=T i i 1 -T T T T T N N N 12312010...-=T N αa d θ?? ????? ?????-=100001000000111 101 θθθθc s s c T ?? ??? ?? ?????-????????????-=100 00100 0001000 0010 010000 122 122 12θθθθc s L s c T ?? ??? ???????-=1000010 00003323323 θθθθc s L s c T T T T T B w 2 3 1201=

i 3.8具体计算: 因为标定过程中{G}和{T}是重合的,所以 则: αa d θ????????????+-=1000100000021111101L L c s s c T θθθθ?? ??? ?? ?????-????????????-=100 0010000001000001001000001222212θθθθc s s c T ????????????-=100001000003333323 θθθθc s L s c T T T B G B T =T T T T S G B S W T B W =T T T T S G B S B W W T 1-=

3.13、3.15—3.21答案 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = 1 2 2 l P tip tip tip P T P2 2 0=

机器人考试题

一、简答题 1、机器人学的研究领域? 答:1、传感器与感知系统 2、驱动、建模与控制 3、自动规划与调度 4、机器人用计算机系统 5、机器人应用研究 6、其他机器人课题 2、机器人运动学正问题?运动学逆问题? 答:1、机器人运动学正问题是指已知各关节的转角,求机器人末端执行器(安装于机器人末端的夹持器或工具)的位形,称为机器人运动学正问题。 2、机器人运动学逆问题是指给定机器人末端执行器(或夹持器)位姿的情况下,求该位形的各关节转角,称为机器人运动学逆问题 3、用欧拉变换表示运动状态的公式? 答: 4、连杆变换通式? 答: 5、机器人动力学正问题?逆问题? 答:已知机械手各关节的作用力或力矩,求各关节的位移、速度和加速度;求的运动轨迹,是动力学正问题。 已知机械手运动轨迹,即各关节的位移、速度和加速度,求各关节所需要的驱动力或力矩,是动力学逆问题

6、机器人系统的基本结构图? 答: 7、按机械手的几何结构,机器人可分为哪里类? 答:1、柱面坐标机器人2、球面坐标机器人3、关节式球面坐标机器人 8、智能机器人系统的典型方框图? 答: 9、人工智能的主要学派及原理? 答:1、符号主义,又称为逻辑主义、心理学派或计算机学派,其原理主要为物理符号系统(符号操作系统)假设和有限合理性原理。 2、连接主义,又称为仿生学派或生理学派,其原理主要为神经网络及神经网络间

的连接机制与学习算法。 3、行为主义,又称进化主义或控制论学派,其原理主要为控制理论及感知—动作型控制系统。 二、解答题 1、画出机器人的主要控制层次图?并说明图中各个模型之间的关系? 2、针对《机械臂运动路径设计问题》,回答下列问题, (1)建立连杆坐标系? 解:

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