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机器人参考答案(开卷必备)

机器人参考答案(开卷必备)
机器人参考答案(开卷必备)

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)。

1.1 点矢量v 为]00.3000.2000.10[T

,相对参考系作如下齐次坐标变换:

A=????

?

????

???--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 写出变换后点矢量v 的表达式,并说明是什么性质的变换,写出旋转算子Rot 及平移算子Trans 。

解:v ,

=Av=?????????

???--1000

0.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0???????

?????100.3000.2000.10=??

????

??????13932.1966.9 属于复合变换:

旋转算子Rot (Z ,30)=?

???

?????

???-1000

010000866.05.0005.0866.0 平移算子Trans (11.0,-3.0,

9.0)=?

?

???

????

???-10000.91000.30100.11001 1.2 有一旋转变换,先绕固定坐标系Z 0 轴转45,再绕其X 0轴转30,最后绕其Y 0轴转60,试求该齐次坐标变换矩阵。

解:齐次坐标变换矩阵R=Rot(Y ,60)Rot (X ,30)Rot(Z ,45)

=

?????

???????-????????????-?????????

???-10

00010000707.0707.000707

.0707.010000866.05.0005.0866.00000110

00

05.00866.000100866.005.0=

?????

??

??

???----1000

0433.0436.0436.005.0612.0612.00750.0047.0660.0 1.3 坐标系{B}起初与固定坐标系{O}相重合,现坐标系{B}绕Z B 旋转30,然后绕旋转后的动坐标系的X B 轴旋转45,试写出该坐标系{B}的起始矩阵表达式和最后矩阵表达式。

解:起始矩阵:B=O=?

?

???

????

???100001000010

0001

最后矩阵:B′=Rot(Z ,30)B Rot (X ,45)=?????

?

?

??

???--1000

0707.0707.000612

.0612.05.000353

.0866.0 1.4 坐标系{A}及{B}在固定坐标系{O}中的矩阵表达式为

{A}=????

?????

???--10000.20866.0500.0000.00.10500.0866.0000.00.0000

.0000.0000.1 {B}=????

?

????

???----10000.3866.0433.0250.00.3500.0750.0433.00.3000.0500.0866.0 画出它们在{O}坐标系中的位置和姿势;

A=Trans (0.0,10.0,-20.0)Rot (X ,30)

O

B=Trans(-3.0,-3.0,3.0)Rot(X ,30)Rot (Z ,30)

O

1.5 写出齐次变换阵H A

B ,它表示坐标系{B}连续相对固定坐标系{A}作以下变换: (1)绕A Z 轴旋转90。 (2)绕A X 轴旋转-90。 (3)移动[]T

973。

解:

H A B

=Trans (3,7,9)Rot (X ,-90)Rot (Z ,90)

=??

?????

??

???-???????

??

???-????????????10

001000001001010

000100100000110

00

910070103001=??

???

??

??

???-?????????

???-1000010

00001001

0100090107100300

1=

??

???

??

??

???--1000900171003010 1.6 写出齐次变换矩阵H B

B ,它表示坐标系{B}连续相对自身运动坐标系{B}作以下变换: (1)移动[]T

97

3。

(2)绕B X 轴旋转90。. (3)绕B Z 轴转-90。.

H B B

=Trans (3,7,9)Rot (X ,90)Rot (Z ,90)=

?????

???????-????????????-????????????10

00

0100000100101000

00100100000110

00910070103001=

?????

???????--=????????????-????????????-10

00

900171003010

10

0001000001001010

00

901071003001 1.7 对于1.7图(a )所示的两个楔形物体, 试用两个变换序列分别表示两个楔形物体的变换过程,使最后的状态如题1.7图(b)所示。

(a) (b)

解:A=??

?????

??

???---111

1

112200000044

00111111 B=??

???

????

???---111

1

11220000559955111

1

11 A′=Trans(2,0,0)Rot (Z ,90)Rot (X ,90)Trans (0,-4,0)A=

??

??????????-???????

??

???-???????

??

???-????????????1000

01004010000110

000100100000110

0001000001001010

00

010*********??

?????

??

???---111111220000004400111111=

?????

??

??

???--10

00401000012100??

???

??

??

???---1111

11220000004400111111=

??

???

??

??

???---111

1

11440044111111002222 B′=Rot (X ,90)Rot (Y ,90)Trans (0,-5,0)B=

??

??????????-????????????-????????????-100

0100501000011000

0001001001001000

001001000001??

?????

??

???---111

111220000559955111111

=

?

?

???

?

?

??

???-????????????1000

0100

501000

01

1000

001000010100??

???

??

??

???---111

1

11220000559955111111=

??

???

???????-1000

501000010100???????

??

???---111

111220000559955111111=??

???

??

??

???---111

1110044

001111112200

00 1.8 如题1.8图所示的二自由度平面机械手,关节1为转动关节,关节变量为θ1;关节2为移动关节, 关节变量为d 2。试:

(1)建立关节坐标系,并写出该机械手的运动方程式。 (2)按下列关节变量参数求出手部中心的位置值。

θ1 0 30 60 90 d 2/m

0.50

0.80

1.00

0.70

解:建立如图所示的坐标系 参数和关节变量

连杆 θ α а d 1

θ1 0 0 0 2

d 2

?

?

?????

?????-==10

00

00000000

),(111111θθθθθC S S C Z Rot A ?

?

???

?

??????==1000

010********

)0,0,(222d d Trans A 机械手的运动方程式:

=?=212A A T ?

?

???

??

?????-1000

0100sin 0cos sin cos 0sin cos 12111211θθθθθθd d 当θ1=0 , d 2=0.5时:

手部中心位置值?

?

???

????

???=1000

00000010

5.0001

B 当θ1=30 , d 2=0.8时

手部中心位置值

?

???

?????

???-=1000

00004.00866.05.0433.005.0866.0B 当θ1=60 , d 2=1.0时

手部中心位置值?

?

???

?

?

??

???-=1000

0000866.005

.0866.05.00866.05.0B 当θ1=90 , d 2=0.7时

手部中心位置值??

???

??

??

???-=100

000007.000

1001

0B 1.11 题1.11图所示为一个二自由度的机械手,两连杆长度均为1m ,试建立各杆件坐标系,

求出1A ,2A 的变换矩阵。

解:建立如图所示的坐标系 参数和关节变量

连杆 θ α а d 1

1 0 0 2

2θ-

1

A 1=Rot(Z , θ1) Trans(1,0,0) Rot(X , 0o)=?

?

???????

???-100001000cos sin 0sin cos 111

111θθθ

θθθs c A 2= Rot(Z , -θ2)Trans(l, 0, 0)Rot(X , 90o)?????

?

???

???-=10

00

0000000022

22θθθθc c s s 1.13 有一台如题1.13图所示的三自由度机械手的机构,各关节转角正向均由箭头所示方向指定,请标出各连杆的D-H 坐标系,然后求各变换矩阵1A ,2A ,3A 。 解:D-H 坐标系的建立

按D-H 方法建立各连杆坐标系 参数和关节变量

连杆 θ

α

a d

1 θ1 90 0

1L +2L

2 θ2 0 3L

0 3

θ3

4L

1A =??

???

????

???+-1000

0100cos 0sin 0sin 0cos 2111

11L L θθ

θθ 2A =?????????

???-100

00100sin 0cos sin cos 0sin cos 232

22322θθθθθθL L 3

A =?

?

???

?

?

?????-1000010

0sin 0cos

sin cos 0sin cos

343

33433θθθθθθL L

3.1 何谓轨迹规划?简述轨迹规划的方法并说明其特点。 答:机器人的轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹,即运动点位移,速度和加速度。 轨迹的生成一般是先给定轨迹上的若干个点,将其经运动学反解映射到关节空间,对关节空间中的相应点建立运动方程,然后按这些运动方程对关节进行插值,从而实现作业空间的运动要求,这一过程通常称为轨迹规划。

(1)示教—再现运动。这种运动由人手把手示教机器人,定时记录各关节变量,得到沿路径运动时各关节的位移时间函数q(t);再现时,按内存中记录的各点的值产生序列动作。 (2)关节空间运动。这种运动直接在关节空间里进行。由于动力学参数及其极限值直接在关节空间里描述,所以用这种方式求最短时间运动很方便。

(3)空间直线运动。这是一种直角空间里的运动,它便于描述空间操作,计算量小,适宜简单的作业。

(4)空间曲线运动。这是一种在描述空间中用明确的函数表达的运动。

3.2 设一机器人具有6个转动关节,其关节运动均按三次多项式规划,要求经过两个中间路径点后停在一个目标位置。试问欲描述该机器人关节的运动,共需要多少个独立的三次多项式?要确定这些三次多项式,需要多少个系数? 答:共需要3个独立的三次多项式; 需要72个系数。

3.3 单连杆机器人的转动关节,从q = –5°静止开始运动,要想在4 s 内使该关节平滑地运动到q =+80°的位置停止。试按下述要求确定运动轨迹: (1)关节运动依三次多项式插值方式规划。

(2)关节运动按抛物线过渡的线性插值方式规划。

解:(1)采用三次多项式插值函数规划其运动。已知,4,80,50s t f f ==-= θθ代入可得系数为66.2,94.15,0,53210-===-=a a a a 运动轨迹:

()()()t

t t t t t t t 96.1588.3198.788.3166.294.155232-=-=-+-=???

θθθ

(2)运动按抛物线过渡的线性插值方式规划:

,4,80,50s t f f ==-= θθ

根据题意,定出加速度的取值范围:

225.2116

854s =?≥?

如果选2

42s

=?

?θ,算出过渡时间1a t ,

1a t =[42

285

4244422422???-?-

]=0.594s 计算过渡域终了时的关节位置1a θ和关节速度?

1θ,得

1a θ= 4.2)594.0422

1

(52=??+- s s a s t 95.24)594.042(111=?==?

??

θθ

20172018年第二学期(工业机器人基础技术)期末试卷A-B

福建工贸学校泉州校区泉州闽南工贸学校 2017—2018学年度第二学期 《工业机器人》A试卷数控大、中印80份满分:100分成绩: 一、填空题28%(每一格1分) 1、机器人的英文名称是:。它是的机器装置,既可以接受人类的指挥,又可以程序,也可以根据技术制定的原则纲领行动。 2、国际标准组织(ISO)为机器人下的定义是:机器人是一 种、位置可控的、具有能力的多功能操作机。3、工业机器人是机器人的一种,是面向工业领域的多关节 或的机器装置。 4、工业机器人按用途可分为机器人、机器人、机器人、机器人等多种。 5、1954年,美国最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。 6、智能机器人不仅具备了能力,而且还具有, 并具有记忆、的能力,因而能够完成更加复杂的动作。 7、工业机器人的机械结构主要由四大部分构成,分别 是、、和。 8、工业机器人的手不仅是一个的机构,它还应该具 有的功能,这就是我们通常所说的“触觉”。9、夹持式取料手分为三种:、和。 10、夹钳式取料手一般由、、和支架 组成。 11、机器人的手腕是连接和的部件,它的主要 作用是确定手部的作业方向。 二、判断题20%(每题2分) 1、工业机器人是一种能自动控制,可以重复编程,多功能、多自 由度的操作机。() 2、直角坐标机器人具有结构紧凑、灵活、占用空间小等优点,是 目前工业机器人大多采用的结构形式。() 3、工业关节型机器人主要由立柱、前臂和后臂组成。() 4、球面关节允许两边杆之间有三个独立的相对轴动,这种关节具 有三个自由度。() 5、机器人的工作空间是指机器人手臂或手部安装点所能达到的所 有空间区域,以及手部本身所能到达的区域。() 6、钩拖式手部主要是靠夹紧力来夹持工件。() 7、手腕按驱动方式,可分为直接驱动手腕和间接驱动手腕。() 8、目前,大部分工业机器人的手部只有2个手指,而且手指上一 般没有关节。() 9、为安全考虑,规定在低速运行时所能抓取的工件重量做为承载 能力载荷()

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)

工业机器人技术习题答案

第一章绪论 一、填空1 、手臂、 下肢运动 2、示教再现机器人、感知机器人、智能机器人 3、日系、欧 系二、选择 1、 D 2、D 3、C 三、判断 1、2 2、“ 3、X 第二章工业机器人的机械结构和运动控制 一、填空 1 、自由 度 2、操作机、控制器、示教器、末端执行器、操作机、控制器、示教器 3、点位运动 (PTP、连续路径运动(CP、CP 4、正 向二、选 择 1、D 2、D 三、判断 第三章手动操纵工业机器人、填空1 、机器人轴、基座轴、基座 轴、外部轴2 、工具3 、点动 二、选择 1、D 2、D 三、判断 1、X 2、X 3、“ 4、X 5、“ 四、综合应用

表手动移动机器3-6 人要领

第四章初识工业机器人的作业编程一、填空1、示教、程 序、再现2、跟踪 3、离线编程 二、选择 1、B 2、D 3、D 三、判断 1>V 2、“ 3、X 4、X 5>V 四、综合应用 表直线轨迹作业 4-6示教

第五章搬运机器人的作业编程 、填空1 、龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器人、侧壁式搬运机器人、摆臂式搬运机器人 2 、吸附式、夹钳式、仿人式 3 、机器人控制柜、示教器、气体发生装置、气吸附手爪 、选择 1、D 2、D 三、判断 1>V 2、“ 3、“ 四、综合应用 略 第六章码垛机器人的作业编程 一、填空1 、龙门式码垛机器人、摆臂式码垛机器人2、吸附式、夹板式、抓取式、组合式3 、 操作机、机器人控制柜、示教器、真空发生装置、气体发生装置4 、一进一出、一进两出、两进两出 二、选择 1、A 2、A 三、判断 1、x 2、X 3、“ 四、综合应用略 第七章焊接机器人的作业编程 一、填空1 、关节式2 、C 型、伺服 3、弧焊、示教器、焊枪、操作机、弧焊电源 4、双、 双、H 二、选择 1 、B 2 、D 3、D

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。√

最新工业机器人技术试卷-答案及评分标准

精品文档 2008 至 2009学年第 一 学期 工业机器人技术 试卷B 卷 答案及评分标准 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: 学院名称 专业班级 姓名: 学号: 密 封 线 内 不 要 答 题 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 密 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 封 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 线 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃

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

全国青少年机器人技术等级考试试卷(一级)2018年0317

20180317 全国青少年机器人技术等级考试试卷(一级) 试卷编号:866879 试卷录入者:机器人包老师 试卷总分:100 出卷时间:2019-02-16 16:12 答题时间:30 分钟 分数:100 题数:45 一、单选题( 共30 题,每题 2 分,共60 分) 1. 如图所示,于力F1、F2 的大小关系描述正确的是? [2 分] A.F1=F2 B.F1F2 D.不确定 参考答案: C 2. 机器人驱动方式不包括?[2 分] A.电力驱动 B.水驱动 C.气压驱动 D.液压驱动 参考答案: B 3. 下列关于秋千说法正确的是?[2 分 ] A.秋千荡到最低点时势能最大 B.秋千荡到最低点时动能最大 C.秋千荡到最高点时势能为零 D.秋千荡到最高点时动能最大 参考答案: B 4. 下列正确的是?[2 分] A.滑轮组可以省力 B.定滑轮可以省力 C.动滑轮用来改变力的方向

D.旗杆顶端有一个动滑轮 参考答案: A 5. 下列图中那一组是齿轮传动装置?[2 分] A. B. C. D. 参考答案: B 6. 下图中哪个实物运用到四边形原理?[2 分]

A. B. C. D. 参考答案: B 7. 动滑轮实质是?[2 分] A.等臂杠杆 B.费力杠杆 C.省力杠杆 D.以上都不是

参考答案: C 8. 传动链和齿轮传动共有的特点是?[2 分] A.同向传动 B.噪音小 C.准确无误的传递动力 D.自由调节距离 参考答案: D 9. 有关轮轴描述正确的是?[2 分] A.用轮轴工作一定是省力的 B.轮轴是能连续转动的杆杠 C.轮轴在转动时轮与轴的速度不一样 D.汽车的方向盘不是一种轮轴 参考答案: B 10. 关于单摆正确的说法是?[2 分] A.单摆运动周期与重力加速度有关 B.单摆运动周期与单摆的摆长无关 C.同一个单摆如果放在月球上,其运动周期与地球的一样 D.单摆等时性是说所有的单摆运动周期相等 参考答案: A 11. 汽车轮胎上设置花纹的目的是?[2 分] A.美观,没有实质用途 B.起到警示的作用 C.让轮胎减少与地面之间的摩擦,防止打滑 D.让轮胎增加与地面之间的摩擦,防止打滑 参考答案: D 12. 在杠杆结构中,杠杆绕着转动的固定点称为?[2 分 ] A.圆点 B.阻力点 C.支点 D.动力点 参考答案: C 13. 以下属于费力杠杆的一组是? [2 分] A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 参考答案: C 14. 斧头的外形的设计,是利用()能省力的原理。[2 分]

(完整版)机器人参考答案

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。 3.1 何谓轨迹规划?简述轨迹规划的方法并说明其特点。 答:机器人的轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹,即运动点位移,速度和加速度。 轨迹的生成一般是先给定轨迹上的若干个点,将其经运动学反解映射到关节空间,对关节空间中的相应点建立运动方程,然后按这些运动方程对关节进行插值,从而实现作业空间的运动要求,这一过程通常称为轨迹规划。 (1)示教—再现运动。这种运动由人手把手示教机器人,定时记录各关节变量,得到沿路径运动时各关节的位移时间函数q(t);再现时,按内存中记录的各点的值产生序列动作。 (2)关节空间运动。这种运动直接在关节空间里进行。由于动力学参数及其极限值直接在关节空间里描述,所以用这种方式求最短时间运动很方便。

机器人技术基础(课后习题答案)

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。 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。 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。 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。 题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)。

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

机器人参考答案

0.1简述工业机器人的立义,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、或专用装程,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英他生物体某些器官(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务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、重复左位精度、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。 重复立位精度是关于精度的统汁数据,指机器人重复到达某一确定位置准确的概率, 是重复同一位苣的范用,可以用各次不同位程平均值的偏差来表示。 工作范用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左速度,也可以泄义为 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,完成某一特怎作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 3.1何谓轨迹规划?简述轨迹规划的方法并说明其特点。 答:机器人的轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹,即运动点位移,速度和加速度。 轨迹的生成一般是先给左轨迹上的若干个点,将其经运动学反解映射到关节空间,对关节空间中的相应点建立运动方程,然后按这些运动方程对关节进行插值,从而实现作业空间的运动要求,这一过程通常称为轨迹规划。 (1)示教一再现运动。这种运动由人手把手示教机器人,立时记录各关节变量,得到沿路径运动时各关节的位移时间函数q(t):再现时,按内存中记录的各点的值产生序列动作。 (2)关肖空间运动。这种运动直接在关节空间里进行。由于动力学参数及英极限值直接在关节空间里描述,所以用这种方式求最短时间运动很方便。

工业机器人技术课后题答案

第一章课后习题: 3、说明工业机器人的基本组成及各部分之间的关系。 答: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、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。各部分之间的关系可由下图表明: 4、简述工业机器人各参数的定义:自由度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。 答:自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目,不应包括手爪(末端操作器)的开合自由度。 重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力, 可以用标准偏差这个统计量来表示, 它是衡量一列误差值的密集度(即重复度)。 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。 工作速度一般指工作时的最大稳定速度。 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。承载能力不仅指负载, 而且还包括了机器人末端操作器的质量。 第二章课后习题: 1、 答:工业上的机器人的手一般称之为末端操作器, 它是机器人直接用于抓取和握紧(吸附)专用工具(如喷枪、扳手、焊具、喷头等)进行操作的部件。具有模仿人手动作的功能, 并安装于机器人手臂的前端。大致可分为以下几类: (1) 夹钳式取料手;(2) 吸附式取料手;(3) 专用操作器及转换器;(4) 仿生多指灵巧手。 4、 答:R关节是一种翻转(Roll)关节。B关节是一种折曲(Bend)关节。Y关节是一种偏转(Yaw)关节。具有俯仰、偏转和翻转运动, 即RPY运动。 5、 答:行走机构分为固定轨迹式和无固定轨迹式。无固定轨迹式又分为与地面连续接触(包括轮式和履带式)和与地面间断接触(步行式)。轮式在平地上行驶比较方便,履带式可以在泥泞道路上和沙漠中行驶。步行式有很大的适应性, 尤其在有障碍物的通道(如管道、台阶或楼梯)上或很难接近的工作场地更有优越性。 第三章课后习题:

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IQG分 题号■一--二二三四五六总分 得分 评卷 教师 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。 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) (10分)下面的坐标系矩阵B移动距离d=(5 , 2, 6)T: Q 1 Q 2 1 Q Q 4 B = 0 0-16 .0 0 。 1 一 求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。 解: (5分) -1 0 0 B neW = 0 1 0 0 0 1 .QQQ 5「0 1 0 21 2 1 0 0 4 6 0 0 -1 6 1 一 00 0 1 一(10 分) (10 分)求点P=(2, 3, 0 ~1 6 12 1 4)T绕X轴旋转45度后相对于参考坐标系的坐标。

第2页共4页 U T B ,已知: 求:工件相对于基座的描述 B T P 0 10-2 0 0-1-3 -10 0 -9 .0 0 0 1 六、(15分)写出3R 平面机械手的各连杆参数和运动学方程(末端相对于基件三臂长位 l 1 、 I 2 、 l 3 ) O 解:各连杆参数如下: 可^1 H 解:P=ROt (X,45) 3=0 久卫 -0.707 3 = -0.707 0.707 - 4_ I I 4.95 一 (10 分) 四、(15分)写出齐次变换矩阵 {A}作以下变换: 绕Z 轴转90o ;( b )再绕X 轴转-90o ;( C )最后做移动(3,7,9) 0 -1 0 3 解:AT = 0 0 1 7 -1 0 0 9 - 0 0 1 (15 分) {u}的描述为U T P ,机器人基座相对于参考系的描述为 - 0 1 0 -H U TP = 0 0 -1 2 -1 0 0 0 - 0 1 一 - 1 0 0 们 ,U TB = 0 1 0 5 0 0 1 9 [ 0 0 0 1 一 解: B B U U -1 u T P = T U T P =[ T B ] T P [1 0 0 -1「0 1 1 0 -5 0 0 -1 2 0 I 0 1 -9 —1 0 0 0 0 0 1 一 0 0 0 1 一 (10 分) (5分) 0 0.707 0.707 0 Pl - 2 B T ,它表示相对固定坐标系 (a 五、(15分)设工件相对于参考系

精选机器人技术试题及答案资料word

精选机器人技术试题及答案资料word 第1章绪论 1、国际标准化组织(ISO)对机器人的定义是什么? 国际标准化组织(ISO)给出的机器人定义较为全面和准确,其涵义为: 机器人的动作机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; 机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变; 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; 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类的干预。 2、工业机器人是如何定义的? 工业机器人是指在工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机,能搬运材料、工件或操持工具,用以完成各种作业。且这种操作机可以固定在一个地方,也可以在往复运动的小车上。 3、按几何结构,机器人可分为那几种? 直角坐标型 圆柱坐标型球坐标型关节坐标型 4、机器人的参考坐标系有哪些? 全局参考坐标系关节参考坐标系工具参考坐标系 5、什么是机器人的自由度和工作空间? 机器人的自由度(Degree of Freedom, DOF)是指其末端执行器相对于参考坐标系能够独立运动的数目,但并不包括末端执行器的开合自由度。自由度是机器人的一个重要技术指标,它是由机器人的结构决定的,并直接影响到机器人是否能完成与目标作业相适应的动作。 机器人的工作空间(Working Space)是指机器人末端上参考点所能达到的所有空间区域。由于末端执行器的形状尺寸是多种多样的,为真实反映机器人的特征参数,工作空间是指不安装末端执行器时的工作区域。 第2章 1、机器人系统由哪三部分组成?答:操作机、驱动器、控制系统 2、什么是机器人的操作机?分为哪几部分? 答:机器人的操作机就是通过活动关节(转动关节或移动关节)连接在一起的空间开链机构,主要由手部、腕部、臂部和机座构成。 3、简述机器人手部的作用,其分为哪几类? 答:作用:机器人的手部又称为末端执行器,它是机器人直接用于抓取和握紧(或吸附)工件或操持专用工具(如喷枪、扳手、砂轮、焊枪等)进行操作的部件,它具有模仿人手动作的功能,并安装于机器人手臂的最前端。 分类:1.机械夹持式手2.吸附式手3.专用手4.灵巧手 4、机器人机械夹持式手按手爪的运动方式分为哪两种?各有何典型机构? 答:按手爪的运动方式分为回转型和平移型。平移型可分两类:它分为直线式和圆弧式两种。典型机构:a齿轮齿条式b螺母丝杠式c凸轮式d平行连杆式.回转型典型:a楔块杠杆式b滑槽杠杆式c连杆杠杆式d齿轮齿条式e自重杠杆式 5、机器人吸附式手分为哪两种?各有何特点? 答:根据吸附力的产生方法不同,将其分为:气吸式,磁吸式(1)气吸式:气吸式手是利用吸盘内的压力与外界大气压之间形成的压力差来工作的,根据压力差形成的原理不同,可分为:a挤压排气式b气流负压式c真空抽气式(2)磁吸式:磁吸式手是利用磁场产生的磁吸力来抓取工件的,因此只能对铁磁性工件起作用(钢、铁等材料在温度超过723℃时就会失去磁性),另外,对不允许有剩磁的工件要禁止使用,所以磁吸式手的使用有一定的局限性。根据磁场产生的方法不同,磁吸式

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第1 章绪论 1、国际标准化组织(ISO)对机器人的定义是什么? 国际标准化组织(ISO)给出的机器人定义较为全面和准确,其涵义为: 机器人的动作机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; 机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变; 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; 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类的干预。 2、工业机器人是如何定义的? 工业机器人是指在工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机,能搬运材料、工件或操持工具,用以完成各种作业。且这种操作机 可以固定在一个地方,也可以在往复运动的小车上。 3、按几何结构,机器人可分为那几种? 直角坐标型 圆柱坐标型球坐标型关节坐标型 4、机器人的参考坐标系有哪些? 全局参考坐标系关节参考坐标系工具参考坐标系 5、什么是机器人的自由度和工作空间? 机器人的自由度(Degree of Freedom, DOF )是指其末端执行器相对于参考坐标系能够独立 运动的数目,但并不包括末端执行器的开合自由度。自由度是机器人的一个重要技术指标, 它是由机器人的结构决定的,并直接影响到机器人是否能完成与目标作业相适应的动作。 机器人的工作空间(Working Space)是指机器人末端上参考点所能达到的所有空间区域。 由于末端执行器的形状尺寸是多种多样的,为真实反映机器人的特征参数,工作空间是指不 安装末端执行器时的工作区域。 第2 章 1、机器人系统由哪三部分组成?答:操作机、驱动器、控制系统 2、什么是机器人的操作机?分为哪几部分? 答:机器人的操作机就是通过活动关节(转动关节或移动关节)连接在一起的空间开链机构, 主要由手部、腕部、臂部和机座构成。 3、简述机器人手部的作用,其分为哪几类? 答:作用:机器人的手部又称为末端执行器,它是机器人直接用于抓取和握紧(或吸附)工 件或操持专用工具(如喷枪、扳手、砂轮、焊枪等)进行操作的部件,它具有模仿人手动作 的功能,并安装于机器人手臂的最前端。 分类:1.机械夹持式手 2.吸附式手 3.专用手 4.灵巧手 4、机器人机械夹持式手按手爪的运动方式分为哪两种?各有何典型机构? 答:按手爪的运动方式分为回转型和平移型。平移型可分两类:它分为直线式和圆弧式两种。 典型机构: a 齿轮齿条式 b 螺母丝杠式 c 凸轮式 d 平行连杆式.回转型典型:a 楔块杠杆式 b 滑槽杠杆式 c 连杆杠杆式 d 齿轮齿条式 e 自重杠杆式 5、机器人吸附式手分为哪两种?各有何特点? 答:根据吸附力的产生方法不同,将其分为:气吸式,磁吸式(1)气吸式:气吸式手是利用 吸盘内的压力与外界大气压之间形成的压力差来工作的,根据压力差形成的原理不同,可分为:a 挤压排气式 b 气流负压式 c 真空抽气式(2)磁吸式:磁吸式手是利用磁场产生的磁吸力 来抓取工件的,因此只能对铁磁性工件起作用(钢、铁等材料在温度超过723℃时就会失去磁性),另外,对不允许有剩磁的工件要禁止使用,所以磁吸式手的使用有一定的局限性。 根据磁场产生的方法不同,磁吸式手可分为: a 永磁式 b 励磁式

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

机器人基础技术论文

新疆农业大学 课程论文 题目: 工业机器人产业分析研究报告 课程: 机器人技术 姓名: 王瑞栋 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 机制104班 学号: 103731426 指导教师: 马卫斌职称: 讲师 20013 年12 月23 日 工业机器人产业分析研究报告 摘要:从工业机器人密度(汽车制造业中,每万名生产工人占有的机器人

数量)分析,我国的汽车市场远未饱和。从汽车工业协会会2008年11月提供的具体数据看,日本和意大利分别达到1710和1600,德国为1180,法国1120台,西班牙950台,美国770台,英国610台,瑞典630台,我国还不到90台(08年我国汽车从业工人约为356万),即使我国达到600台的密度,则拥有213600台的市场潜力。 关键词:工业;机器人; 一、我国工业机器人发展 我国机器人研究开始于20世纪70年代,至今已有30多年。1977年,北京机械工业自动化研究所曹祥康在江苏嘉兴召开了全国性机械手技术交流大会,是我国第一个以机器人为主题的大型会议。1983年12月在广州成立中国机械工程学会工业机器人专业委员会。1985年9月在沈阳成立中国自动化学会机器人专业委员会,这两个委员会在国家主管部门的领导下协助制定“七·五”、“八·五”机器人攻关项目的发展规划、机器人的有关标准及“863”科技发展规划。1986年《高技术研究发展纲要》,规定在自动化领域成立专家委员会,其下设立集成制造系统和智能机器人两个主题组。1995年8月,国家科技部举办“机器人与自动化生产应用工程合作协议”的签字仪式,标志着“智能机器人主题”初步战略目标调整工作完成。经过“七·五”攻关和“八·五”、“九·五”、国家“863”计划支持的应用工程开发,我国第一代工业机器人设计、制造和应用技术已趋于成熟。 国家“863”高技术计划中,将沈阳新松机器人自动化股份有限公司、哈尔滨博实自动化设备有限责任公司、一汽集团涂装技术开发中心、国家机械局北京自动化所工业机器人与应用技术工程研究中心、大连贤科机器人技术有限公司、天津市南开太阳高技术有限公司、上海机电一体工程有限公司、上海交大海泰科技发展有限公司、四川绵阳四维焊接自动化设备有限公司等确立为智能机器人主题的9个国家级产业化基地。此外,大连组合机床所、上海富安工厂自动化公司、国家机械局机械研究院及北京机电研究所、东风汽车公司、济南第二机床厂、济南铸锻研究所、昆明船舶公司、哈尔滨焊接研究所、北京精艺公司、哈尔滨风华机器厂、航天测控公司、首钢莫托曼公司、安川北科公司等都以其开发生产的特色机器人或应用工程项目而活跃在我国工业机器人市场上。 表1 我国主要工业机器人研发生产单位相关情况 单位名称主要产品系列研发、生产、应用 情况 备注 国家机械局北京机械工业自动化研究所机器人中心〃PG系列喷涂机器人 〃PM系列自动喷涂机 〃龙门仿形自动喷涂机 〃弧焊、搬运、码垛、 装箱、装配、水切割等 多种机器人产品系列 〃完成喷涂、包装 码垛、焊接、涂胶、 上下料、水切割、 装配等共26条线 (站),含45台机 器人 〃用于汽车、陶瓷、 医药、电器、木业、 航空、玻璃、石化、 铁路车辆等行业 26家用户 〃共装备70多条自 动生产线和工作 站,含170多台工 业机器人,95%以 上整机自主开发 〃工业机器人行业 归口单位,“863” 产业化基地

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