工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題

1、1、機(jī)器人安應(yīng)用類型可以分為 工業(yè)機(jī)器人、極限作業(yè)機(jī)器人和 娛樂機(jī)器人 2、機(jī)器人按照控制方式可分為 點(diǎn)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(jī)器人的坐標(biāo)形式主要有 直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、球坐標(biāo)型、關(guān)節(jié)坐 標(biāo)型和平面關(guān)節(jié)型。 4、 直角坐標(biāo)機(jī)器人的工作范圍是長方形 形狀;圓柱坐標(biāo)機(jī)器人的工作范圍是 圓柱體形狀；球坐標(biāo)機(jī)器人的工作范圍是球面一部分狀。 5、 工業(yè)機(jī)器人的參考坐標(biāo)系主要有關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、工具參考坐標(biāo)系、全局參考 系坐標(biāo)系 。 6工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是向手指?jìng)鬟f運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，該機(jī)構(gòu)根據(jù)手指的開合動(dòng) 作特點(diǎn)可以分為回轉(zhuǎn)型和移動(dòng)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(fù)壓氣吸附 、 擠壓排氣負(fù)壓氣吸附 幾種。 9、手臂是機(jī)器人執(zhí)行機(jī)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(yùn)送到指定位置上，一般機(jī)器人的手臂有 3個(gè)自由度，即手臂的伸縮 升降 及 橫向移動(dòng)、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 和 復(fù)合 運(yùn)動(dòng)。 10、 機(jī)器人的底座可分為固定式禾口移動(dòng)式 兩種。 11、諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有 柔輪、剛輪 和 波發(fā)生器 三個(gè)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(jī)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(jī)器人接觸覺傳感器一般由微動(dòng)開關(guān)組成,根據(jù)用途和配置不同，一般用于 探測(cè)物體位置，路徑和安全保護(hù) 。 二、選擇題 1、世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人是（B） A、Versatra nB、Uni mateC、RoombaD、AIBO 2、通常用來定義機(jī)器人相對(duì)于其它物體的運(yùn)動(dòng)、與機(jī)器人通信的其它部件以及 運(yùn)動(dòng)部件的參考坐標(biāo)系是（C ） A、全局參考坐標(biāo)系B、關(guān)節(jié)參考坐標(biāo)系C、工具參考坐標(biāo)系D、工件參 考坐標(biāo)系 3、 用來描述機(jī)器人每一個(gè)獨(dú)立關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)參考坐標(biāo)系是（B ） A、全局參考坐標(biāo)系B

4、、關(guān)節(jié)參考坐標(biāo)系C、工具參考坐標(biāo)系D、工件參 考坐標(biāo)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(dòng)機(jī)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(tái)通用機(jī)器人，要在作業(yè)時(shí)能自動(dòng)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(jī)器人手腕的自

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

6、工業(yè)機(jī)器人手腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中，具有兩個(gè)自由度的是（ B ）。 A、 BBRB、 BBBC、BRRD、RRR 16、 下列工業(yè)機(jī)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(jī)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(jī)器人的手臂按運(yùn)動(dòng)形式區(qū)分，不包括下列（A ）。 A、擺動(dòng)運(yùn)動(dòng) B、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) C直線運(yùn)動(dòng) D、復(fù)合運(yùn)動(dòng) 20、機(jī)器人手臂的伸縮、 升降及橫向移動(dòng)都屬于直線運(yùn)動(dòng)， 下列運(yùn)動(dòng)不屬于直線 運(yùn)動(dòng)的是（ D ） A、活塞氣缸 B、活塞油缸 C齒輪齒條 D、連桿機(jī)構(gòu) 21

7、、工業(yè)機(jī)器人的制動(dòng)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(dāng)代機(jī)器人大軍中最主要的機(jī)器人為（ A ） A、工業(yè)機(jī)器人B、軍用機(jī)器人C、服務(wù)機(jī)器人D、特種機(jī)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(yùn)行狀態(tài)D、姿態(tài)與速度 24、 工業(yè)機(jī)器人常用的行走機(jī)座是（D ） A、二輪車B、三輪車C、兩足行走機(jī)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(jī)器人的位姿用（ D ）描述。 A、坐標(biāo)B、方位 C角度 D、矩陣 27、 工

8、業(yè)機(jī)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(diǎn)的坐標(biāo) C點(diǎn)的方向 D、補(bǔ)位 28、 工業(yè)機(jī)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(diǎn)的坐標(biāo) C點(diǎn)的方向 D、補(bǔ)位 1 0 0 x 29、在工業(yè)機(jī)器人齊次坐標(biāo)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(jī)器人每次通電時(shí)不需要校準(zhǔn)的編碼器是 （ B ），一通電就能知道關(guān) 節(jié)的實(shí)際位置。 A、相對(duì)型光電編碼器B、絕對(duì)型光電編碼器 編碼器 31、工業(yè)機(jī)器人每次通電時(shí)必需校準(zhǔn)

9、的編碼器是（ A、相對(duì)型光電編碼器B、絕對(duì)型光電編碼器 編碼器 32、 測(cè)量角速度的傳感器有（D ） A、超聲波傳感器B、STM C、光學(xué)測(cè)距法 33、機(jī)器人測(cè)距傳感器不包括（ B ）。 A、超聲波傳感器B、STM C、光學(xué)測(cè)距法 C、測(cè)速發(fā)電機(jī) A ）。 C、測(cè)速發(fā)電機(jī) D、旋轉(zhuǎn)編碼器 D、旋轉(zhuǎn)編碼器 D、旋轉(zhuǎn) D、旋轉(zhuǎn) 34、對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行示教時(shí)，同時(shí)對(duì)速度、位置、操作順序等進(jìn)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(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行示教時(shí)，示教位置后，分別對(duì)速度、操作順序等進(jìn)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(jī)器人的外圍設(shè)備不包括（ A ） A、倒袋機(jī) B、變位機(jī)C、滑移平臺(tái) D、快換裝置 三、簡答題： 1、簡述工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)合并舉例。 1）惡劣工作環(huán)境及危險(xiǎn)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(chǎng)合和極限作業(yè)，如：火山探險(xiǎn)、深海探密和空間探索等領(lǐng)域。 3）自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域，如：焊接機(jī)器人、材料搬運(yùn)機(jī)器人、檢測(cè)機(jī)器人、裝配機(jī) 器人、噴漆和噴涂機(jī)器人 2、簡述工業(yè)機(jī)器人的基本組成。 工業(yè)機(jī)器人由三大部分六個(gè)子系統(tǒng)組成。 三大部分是機(jī)械部分、 傳感部分和控制 部分。六個(gè)子系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人環(huán)境交互系 統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 3

11、、簡述工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)。 機(jī)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(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)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(gè)物體的位置和姿態(tài)需要六個(gè)自由度。 但是， 工業(yè)機(jī)器人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計(jì)的， 也可能小于六個(gè)自由度， 也可能大 于六個(gè)自由度 精度：工業(yè)機(jī)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(jī)器人手 部實(shí)際到達(dá)位置與目標(biāo)位置之間的差異。 重復(fù)定位精度是指機(jī)器人重復(fù)定位其手 部于同一目標(biāo)位置的能力，可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差這個(gè)統(tǒng)計(jì)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(jī)

12、器人手臂末端或手腕中心所能到達(dá)的所有點(diǎn)的集合，也叫 工作區(qū)域。 4）速度；速度和加速度是表明機(jī)器人運(yùn)動(dòng)特性的主要指標(biāo)。 5）承載能力：是指機(jī)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(fù)載的質(zhì)量，而且還與機(jī)器人運(yùn)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(biāo)是指高速運(yùn)行時(shí)的承載能力。通常， 承載能力不僅指負(fù)載，而且還包括機(jī)器人末端操作器的質(zhì)量。 4、簡述工業(yè)機(jī)器人制動(dòng)器的作用及工作方式。 許多機(jī)器人的機(jī)械臂都需要在各關(guān)節(jié)處安裝制動(dòng)器，其作用是在機(jī)器人停止工作 時(shí)，保持機(jī)械臂的位置不變，在電源發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)機(jī)械臂和它周圍的物體不 發(fā)生碰撞。 1）

13、作用：在機(jī)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(shí)，保 護(hù)機(jī)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(dòng)器就必須接通電源，否則，各關(guān)節(jié) 不能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng) 目的：在電源出現(xiàn)故障時(shí)起保護(hù)作用 缺點(diǎn)：在工作期間要不斷通電使制動(dòng)器松開 5、簡述工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求。 1）齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 在機(jī)器人中常用的齒輪傳動(dòng)機(jī)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(dòng)等。 （2）諧波齒輪傳動(dòng) 諧波齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小重量輕，傳動(dòng)比大（幾 十到幾百），傳動(dòng)精度高、回程誤差小、噪音低、傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力強(qiáng)、效率 高等一系列優(yōu)點(diǎn) （3）螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)及絲杠

14、螺母，它主要是用來將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng) 或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)變換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （4）同步帶傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)是綜合了普通帶傳動(dòng)和鏈輪鏈條傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)的一種新 型傳動(dòng)，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(dòng)。為保證帶和帶輪作無滑動(dòng)的同步傳動(dòng)， 齒形帶采用了承載后無彈性變形的高 強(qiáng)力材料，無彈性滑動(dòng)，以保證節(jié)距不變。 6簡述機(jī)器人的性質(zhì)。 機(jī)器人是一種可反復(fù)編程和多功能的用來搬運(yùn)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(dòng)作的專門系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人是一種具有 自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。 1）惡劣工作環(huán)境及危險(xiǎn)工作：2）特殊作業(yè)場(chǎng)

15、合和極限作業(yè)3）自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域 7、簡述工業(yè)機(jī)器人常見的新型驅(qū)動(dòng)方式及原理。 磁致伸縮驅(qū)動(dòng)、壓電晶體驅(qū)動(dòng)器、形狀記憶金屬、靜電驅(qū)動(dòng)器。新型驅(qū)動(dòng)方式可 以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)元件的簡單化和微型化，更適宜于機(jī)器人的使用。 8、簡述工業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)的組成及應(yīng)用。 機(jī)器人視覺由 視覺傳感器 攝像機(jī)和光源控制 計(jì)算器和圖像處理機(jī)組成 原理：由視覺傳感器講景物的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)經(jīng)過A/D攝像機(jī)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(duì)圖像數(shù)據(jù) 做一些簡單的處理 將數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī) 最后由計(jì)算器存儲(chǔ)和處理。 9、簡述機(jī)器人滑覺的檢測(cè)方法。 滑覺傳感器用來檢測(cè)機(jī)器人與抓握對(duì)象間滑移程度

16、， 為了抓握物體有適當(dāng)?shù)奈樟?值，需要實(shí)時(shí)檢測(cè)接觸表面的相對(duì)滑動(dòng)， 將物體的滑動(dòng)位移轉(zhuǎn)換為傳感器角位移， 再由角位移得到光脈沖信號(hào)，將光脈沖轉(zhuǎn)換為電壓脈沖發(fā)送給控制計(jì)算機(jī)處理 10、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)和普通控制系統(tǒng)相比有什么特點(diǎn)？ （1）機(jī)器人的控制與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)。 （2）是一個(gè)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(gè)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 （4）描述機(jī)器人狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)非線性模型 ,各變量之間還存在耦 合。 （5）機(jī)器人的動(dòng)作往往可以通過不同的方式和路徑來完成 , 因此存在一個(gè) “最優(yōu)” 的問題。 11、示教編程方式有哪兩類？各有什么特點(diǎn)？ 示教方式

17、： 機(jī)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(jī)器人手部在空間的位姿、 速度、動(dòng)作順序等參數(shù)同時(shí)進(jìn)行 示教的方式，示教一次即可生成關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的伺服指令。 2、分離示教方式 將機(jī)器人手部在空間的位姿、 速度、動(dòng)作順序等參數(shù)分開單獨(dú) 進(jìn)行示教的方式， 一般需要示教多次才可生成關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的伺服指令， 但其效果要 好于集中示教方式。 12、工業(yè)機(jī)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(diǎn)？ 點(diǎn)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(diǎn)位控制方式（ PTP） 這種控制方式的特點(diǎn)是只控制工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中某些規(guī)定的 離散點(diǎn)上的位姿。 控制時(shí)只要求工業(yè)機(jī)器人快速、 準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)相鄰各點(diǎn)之間的運(yùn) 動(dòng)，而對(duì)達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡則不作任何規(guī)定。 這種控制方式的主要技術(shù)指標(biāo) 是定位精度和運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間。 2）連續(xù)軌跡控制方式（ CP） 這種控制方式的特點(diǎn)是連續(xù)的控制工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的位姿， 要 求其嚴(yán)格按照預(yù)定的軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)， 而且速度可控， 軌跡 光滑，運(yùn)動(dòng)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(shí)， 除要準(zhǔn)確定位外， 還要求使用適度的力或力矩 進(jìn)行工作，這時(shí)就要利用力（力矩）伺服方式。這種方式的控制原理與位