工業(yè)機器人基礎(chǔ)復(fù)習題

1、1、機器人安應(yīng)用類型可以分為 工業(yè)機器人、極限作業(yè)機器人和 娛樂機器人 2、機器人按照控制方式可分為 點位控制方式、連續(xù)軌跡控制方式、力（力矩） 控制方式和智能控制方式。 3、工業(yè)機器人的坐標形式主要有 直角坐標型、圓柱坐標型、球坐標型、關(guān)節(jié)坐 標型和平面關(guān)節(jié)型。 4、 直角坐標機器人的工作范圍是長方形 形狀;圓柱坐標機器人的工作范圍是 圓柱體形狀；球坐標機器人的工作范圍是球面一部分狀。 5、 工業(yè)機器人的參考坐標系主要有關(guān)節(jié)坐標系、工具參考坐標系、全局參考 系坐標系 。 6工業(yè)機器人的傳動機構(gòu)是向手指傳遞運動和動力，該機構(gòu)根據(jù)手指的開合動 作特點可以分為回轉(zhuǎn)型和移動型。 7、吸附式取料手靠吸

2、附力取料,根據(jù)吸附力的不同分為磁吸附 和 氣吸附兩種。 8、氣吸 附式 取料手是利用 吸盤內(nèi) 的壓力 和 大氣壓之間的 壓力差 而工作。按形成壓力差的方法，可分為 真空吸盤吸附 、 氣流負壓氣吸附 、 擠壓排氣負壓氣吸附 幾種。 9、手臂是機器人執(zhí)行機構(gòu)的重要部件，它的作用是支待手腕并將被抓取的工件 運送到指定位置上，一般機器人的手臂有 3個自由度，即手臂的伸縮 升降 及 橫向移動、回轉(zhuǎn)運動 和 復(fù)合 運動。 10、 機器人的底座可分為固定式禾口移動式 兩種。 11、諧波齒輪傳動機構(gòu)主要有 柔輪、剛輪 和 波發(fā)生器 三個主要零件構(gòu) 成。 12、 諧波齒輪通常將 剛輪 裝在輸入軸上,把 柔輪 裝

3、在輸出軸上,以獲得較 大的齒輪減速比。 13、機器人的觸覺可以分為 接觸覺、接近覺、壓覺、滑覺和力覺 五種。 14、機器人接觸覺傳感器一般由微動開關(guān)組成,根據(jù)用途和配置不同，一般用于 探測物體位置，路徑和安全保護 。 二、選擇題 1、世界上第一臺工業(yè)機器人是（B） A、Versatra nB、Uni mateC、RoombaD、AIBO 2、通常用來定義機器人相對于其它物體的運動、與機器人通信的其它部件以及 運動部件的參考坐標系是（C ） A、全局參考坐標系B、關(guān)節(jié)參考坐標系C、工具參考坐標系D、工件參 考坐標系 3、 用來描述機器人每一個獨立關(guān)節(jié)運動參考坐標系是（B ） A、全局參考坐標系B

4、、關(guān)節(jié)參考坐標系C、工具參考坐標系D、工件參 考坐標系 4、夾鉗式取料手用來加持方形工件，一 A、平面B、V型C、一字型 5、夾鉗式取料手用來加持圓柱形工件， A、平面B、V型C、一字型 6夾鉗式手部中使用較多的是（D A、彈簧式手部B、齒輪型手部 7、平移型傳動機構(gòu)主要用于加持（ 般選擇（A ）指端。 D、球型 一般選擇（B ）指端。 D、球型 ） C、平移型手部D、回轉(zhuǎn)型手部 C ）工件。 A、圓柱形B、球形C平面形D、不規(guī)則形狀 8、使用一臺通用機器人，要在作業(yè)時能自動更換不同的末端操作器，就需要配 置（ C ）。 A、柔性手腕 B、真空吸盤 C、換接器D、定位銷 9、工業(yè)機器人手腕的自

5、由度最多為多少個（ C ） A、 1 B、 2C、 3D、 6 10、工業(yè)機器人一般需要（ D ）個自由度才能使手部達到目標位置并出去期望 姿態(tài)。 A、 1 B、 2C、 3D、 6 11、工業(yè)機器人的手腕中，通常把手腕的翻轉(zhuǎn)動作用（ A ）表示。 A、 RB、 PC、 YD、 B 12、工業(yè)機器人的手腕中，通常把手腕的俯仰動作用（ D ）表示。 A、 RB、PC、 YD、B 13、工業(yè)機器人的手腕中，通常把手腕的偏轉(zhuǎn)動作用（ C ）表示。 A、 RB、PC、 YD、B 14、 下列工業(yè)機器人手腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中，具有一個自由度的是（C ）。 A、 BRB、 BB C、 RRD、 BBR 15、下列

6、工業(yè)機器人手腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中，具有兩個自由度的是（ B ）。 A、 BBRB、 BBBC、BRRD、RRR 16、 下列工業(yè)機器人手腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中，具有最少自由度的是（B ）。 A、 BBRB、 BBBC、BRRD、RRR 17、 工業(yè)機器人的手臂按結(jié)構(gòu)形式區(qū)分，不包括下列（C ）。 A、單臂式 B、雙臂式 C、多臂式 D、懸掛式 19、 工業(yè)機器人的手臂按運動形式區(qū)分，不包括下列（A ）。 A、擺動運動 B、回轉(zhuǎn)運動 C直線運動 D、復(fù)合運動 20、機器人手臂的伸縮、 升降及橫向移動都屬于直線運動， 下列運動不屬于直線 運動的是（ D ） A、活塞氣缸 B、活塞油缸 C齒輪齒條 D、連桿機構(gòu) 21

7、、工業(yè)機器人的制動器通常是按照（ D ）方式工作。 A、通電抱閘 B、有效抱閘 C、無效放閘D、失效抱閘 22、當代機器人大軍中最主要的機器人為（ A ） A、工業(yè)機器人B、軍用機器人C、服務(wù)機器人D、特種機器人 23、 手部的位姿是由哪兩部分變量構(gòu)成的？（B ） A、位置與速度B、姿態(tài)與位置C、位置與運行狀態(tài)D、姿態(tài)與速度 24、 工業(yè)機器人常用的行走機座是（D ） A、二輪車B、三輪車C、兩足行走機構(gòu)D、導(dǎo)軌 25、諧波減速器的結(jié)構(gòu)不包括（ C ） A、剛性齒輪 B、柔性齒輪 C斜齒輪 D、諧波發(fā)生器 26、工業(yè)機器人的位姿用（ D ）描述。 A、坐標B、方位 C角度 D、矩陣 27、 工

8、業(yè)機器人的位姿可以用矩陣來表示，矩陣中第四行的 1 表示（） A、角度 B點的坐標 C點的方向 D、補位 28、 工業(yè)機器人的位姿可以用矩陣來表示，矩陣中第四行的 0 表示（） A、角度 B點的坐標 C點的方向 D、補位 1 0 0 x 29、在工業(yè)機器人齊次坐標變換中有 Trans（ x, y, z）0 1 0 y 它被稱為 0 0 1 z 0 0 0 1 （） A、平移算子B、旋轉(zhuǎn)算子 C、平移矩陣 D、旋轉(zhuǎn)矩陣 30、工業(yè)機器人每次通電時不需要校準的編碼器是 （ B ），一通電就能知道關(guān) 節(jié)的實際位置。 A、相對型光電編碼器B、絕對型光電編碼器 編碼器 31、工業(yè)機器人每次通電時必需校準

9、的編碼器是（ A、相對型光電編碼器B、絕對型光電編碼器 編碼器 32、 測量角速度的傳感器有（D ） A、超聲波傳感器B、STM C、光學測距法 33、機器人測距傳感器不包括（ B ）。 A、超聲波傳感器B、STM C、光學測距法 C、測速發(fā)電機 A ）。 C、測速發(fā)電機 D、旋轉(zhuǎn)編碼器 D、旋轉(zhuǎn)編碼器 D、旋轉(zhuǎn) D、旋轉(zhuǎn) 34、對工業(yè)機器人進行示教時，同時對速度、位置、操作順序等進行示教方式是 （A ） A、集中示教B、分離示教C、手把手示教D、示教盒示教 35、對工業(yè)機器人進行示教時，示教位置后，分別對速度、操作順序等進行示教 方式是（ B ） A、集中示教B、分離示教C、手把手示教D、示

10、教盒示教 36、焊接機器人的外圍設(shè)備不包括（ A ） A、倒袋機 B、變位機C、滑移平臺 D、快換裝置 三、簡答題： 1、簡述工業(yè)機器人的應(yīng)用場合并舉例。 1）惡劣工作環(huán)境及危險工作，如：壓鑄車間及核工業(yè)等領(lǐng)域的作業(yè)環(huán)境。 2）特殊作業(yè)場合和極限作業(yè)，如：火山探險、深海探密和空間探索等領(lǐng)域。 3）自動化生產(chǎn)領(lǐng)域，如：焊接機器人、材料搬運機器人、檢測機器人、裝配機 器人、噴漆和噴涂機器人 2、簡述工業(yè)機器人的基本組成。 工業(yè)機器人由三大部分六個子系統(tǒng)組成。 三大部分是機械部分、 傳感部分和控制 部分。六個子系統(tǒng)是驅(qū)動系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機器人環(huán)境交互系 統(tǒng)、人機交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 3

11、、簡述工業(yè)機器人的技術(shù)參數(shù)。 機器人技術(shù)參數(shù)有 自由度、精度、工作范圍、速度、承載能力 1）自由度：是指機器人所具有的獨立坐標軸的數(shù)目， 不包括手爪 （末端操作器） 的開合自由度。在三維空間里描述一個物體的位置和姿態(tài)需要六個自由度。 但是， 工業(yè)機器人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計的， 也可能小于六個自由度， 也可能大 于六個自由度 精度：工業(yè)機器人的精度是指定位精度和重復(fù)定位精度。 定位精度是指機器人手 部實際到達位置與目標位置之間的差異。 重復(fù)定位精度是指機器人重復(fù)定位其手 部于同一目標位置的能力，可以用標準偏差這個統(tǒng)計量來表示，它是衡量一列誤 差值的密集度（即重復(fù)度）。 3）工作范圍：是指機

12、器人手臂末端或手腕中心所能到達的所有點的集合，也叫 工作區(qū)域。 4）速度；速度和加速度是表明機器人運動特性的主要指標。 5）承載能力：是指機器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。承載 能力不僅取決于負載的質(zhì)量，而且還與機器人運行的速度和加速度的大小和方向 有關(guān)。為了安全起見，承載能力這一技術(shù)指標是指高速運行時的承載能力。通常， 承載能力不僅指負載，而且還包括機器人末端操作器的質(zhì)量。 4、簡述工業(yè)機器人制動器的作用及工作方式。 許多機器人的機械臂都需要在各關(guān)節(jié)處安裝制動器，其作用是在機器人停止工作 時，保持機械臂的位置不變，在電源發(fā)生故障時，保護機械臂和它周圍的物體不 發(fā)生碰撞。 1）

13、作用：在機器人停止工作是，保持手臂的位置不變；在電源發(fā)生故障時，保 護機械臂和它周圍的物體不發(fā)生碰撞 2）工作方式：失效抱閘方式一一要松開制動器就必須接通電源，否則，各關(guān)節(jié) 不能產(chǎn)生相對運動 目的：在電源出現(xiàn)故障時起保護作用 缺點：在工作期間要不斷通電使制動器松開 5、簡述工業(yè)機器人傳動機構(gòu)的要求。 1）齒輪傳動機構(gòu) 在機器人中常用的齒輪傳動機構(gòu)有圓柱齒輪，圓錐齒輪，諧波 齒輪，擺線針輪及蝸輪蝸桿傳動等。 （2）諧波齒輪傳動 諧波齒輪傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小重量輕，傳動比大（幾 十到幾百），傳動精度高、回程誤差小、噪音低、傳動平穩(wěn)，承載能力強、效率 高等一系列優(yōu)點 （3）螺旋傳動螺旋傳動及絲杠

14、螺母，它主要是用來將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動 或?qū)⒅本€運動變換為旋轉(zhuǎn)運動。 （4）同步帶傳動同步帶傳動是綜合了普通帶傳動和鏈輪鏈條傳動優(yōu)點的一種新 型傳動，它在帶的工作面及帶輪外周上均制有嚙合齒， 通過帶齒與輪齒作嚙合傳 動。為保證帶和帶輪作無滑動的同步傳動， 齒形帶采用了承載后無彈性變形的高 強力材料，無彈性滑動，以保證節(jié)距不變。 6簡述機器人的性質(zhì)。 機器人是一種可反復(fù)編程和多功能的用來搬運材料、零件、工具的操作工具，為 執(zhí)行不同任務(wù)而具有可改變和可編程的動作的專門系統(tǒng)。工業(yè)機器人是一種具有 自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機。 1）惡劣工作環(huán)境及危險工作：2）特殊作業(yè)場

15、合和極限作業(yè)3）自動化生產(chǎn)領(lǐng)域 7、簡述工業(yè)機器人常見的新型驅(qū)動方式及原理。 磁致伸縮驅(qū)動、壓電晶體驅(qū)動器、形狀記憶金屬、靜電驅(qū)動器。新型驅(qū)動方式可 以實現(xiàn)驅(qū)動元件的簡單化和微型化，更適宜于機器人的使用。 8、簡述工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)的組成及應(yīng)用。 機器人視覺由 視覺傳感器 攝像機和光源控制 計算器和圖像處理機組成 原理：由視覺傳感器講景物的光信號轉(zhuǎn)換成電信號經(jīng)過A/D攝像機控制器把把 光線，距離顏色光源方向等等參數(shù)傳遞給圖像處理器 ，圖像處理器對圖像數(shù)據(jù) 做一些簡單的處理 將數(shù)據(jù)傳遞給計算機 最后由計算器存儲和處理。 9、簡述機器人滑覺的檢測方法。 滑覺傳感器用來檢測機器人與抓握對象間滑移程度

16、， 為了抓握物體有適當?shù)奈樟?值，需要實時檢測接觸表面的相對滑動， 將物體的滑動位移轉(zhuǎn)換為傳感器角位移， 再由角位移得到光脈沖信號，將光脈沖轉(zhuǎn)換為電壓脈沖發(fā)送給控制計算機處理 10、工業(yè)機器人控制系統(tǒng)和普通控制系統(tǒng)相比有什么特點？ （1）機器人的控制與機構(gòu)運動學及動力學密切相關(guān)。 （2）是一個多變量控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有一定的智能性。 （3）是一個復(fù)雜的計算機控制系統(tǒng)。 （4）描述機器人狀態(tài)和運動的數(shù)學模型是一個非線性模型 ,各變量之間還存在耦 合。 （5）機器人的動作往往可以通過不同的方式和路徑來完成 , 因此存在一個 “最優(yōu)” 的問題。 11、示教編程方式有哪兩類？各有什么特點？ 示教方式

17、： 機器人示教的方式種類繁多， 總的可以分為集中示教方式和分離示教 方式。 1、集中示教方式 將機器人手部在空間的位姿、 速度、動作順序等參數(shù)同時進行 示教的方式，示教一次即可生成關(guān)節(jié)運動的伺服指令。 2、分離示教方式 將機器人手部在空間的位姿、 速度、動作順序等參數(shù)分開單獨 進行示教的方式， 一般需要示教多次才可生成關(guān)節(jié)運動的伺服指令， 但其效果要 好于集中示教方式。 12、工業(yè)機器人的控制方式按作業(yè)任務(wù)不同可分為哪些方式 ?各有什么特點？ 點位控制方式，連續(xù)軌跡控制方式，力控制方式和智能控制方式。 1） 點位控制方式（ PTP） 這種控制方式的特點是只控制工業(yè)機器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中某些規(guī)定的 離散點上的位姿。 控制時只要求工業(yè)機器人快速、 準確地實現(xiàn)相鄰各點之間的運 動，而對達到目標點的運動軌跡則不作任何規(guī)定。 這種控制方式的主要技術(shù)指標 是定位精度和運動所需的時間。 2）連續(xù)軌跡控制方式（ CP） 這種控制方式的特點是連續(xù)的控制工業(yè)機器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的位姿， 要 求其嚴格按照預(yù)定的軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運動， 而且速度可控， 軌跡 光滑，運動平穩(wěn)，以完成工作任務(wù)。 3）力（力矩）控制方式 在完成裝配、抓放物體等工作時， 除要準確定位外， 還要求使用適度的力或力矩 進行工作，這時就要利用力（力矩）伺服方式。這種方式的控制原理與位