工業(yè)機(jī)器人考試題庫

1、、判斷題 1機(jī)械手亦可稱之為機(jī)器人。 （ Y） 2 完成某一特定作業(yè)時具有多余自由度的機(jī)器人稱為冗余自由度機(jī)器人。 （ Y ） 3 、關(guān)節(jié)空間是由全部關(guān)節(jié)參數(shù)構(gòu)成的。 （ Y） 4 、任何復(fù)雜的運(yùn)動都可以分解為由多個平移和繞軸轉(zhuǎn)動的簡單運(yùn)動的合成。 （ Y） 5 、關(guān)節(jié) i 的坐標(biāo)系放在 i -1 關(guān)節(jié)的末端。（ N） 6 手臂解有解的必要條件是串聯(lián)關(guān)節(jié)鏈中的自由度數(shù)等于或小于6。（ N ） 7 對于具有外力作用的非保守機(jī)械系統(tǒng)，其拉格朗日動力函數(shù) L 可定義為系 統(tǒng)總動能與系統(tǒng)總勢能之和。 （N ） 8 由電阻應(yīng)變片組成電橋可以構(gòu)成測量重量的傳感器。 （ Y ） 9 激光測距儀可以進(jìn)行散裝物

2、料重量的檢測。 （ Y ） 10 運(yùn)動控制的電子齒輪模式是一種主動軸與從動軸保持一種靈活傳動比的隨 動系統(tǒng)。（丫） 11 諧波減速機(jī)的名稱來源是因?yàn)閯傒嘄X圈上任一點(diǎn)的徑向位移呈近似于余弦 波形的變化。（ N ） 12 軌跡插補(bǔ)運(yùn)算是伴隨著軌跡控制過程一步步完成的，而不是在得到示教點(diǎn) 之后，一次完成，再提交給再現(xiàn)過程的。 （ 丫 ） 13格林（格雷）碼被大量用在相對光軸編碼器中。（ N ） 14圖像二值化處理便是將圖像中感興趣的部分置 1，背景部分置 2。（ N） 15圖像增強(qiáng)是調(diào)整圖像的色度、亮度、飽和度、對比度和分辨率，使得圖像效果 清晰和顏色分明。 （ 丫） 、填空題 1. 機(jī)器人是指代替

3、原來由人直接或間接作業(yè)的自動化機(jī)械 2. 在機(jī)器人的正面作業(yè)與機(jī)器人保持300mm 以上的距離。 3. 手動速度分為：微動 、低速 、中速 、高速 。 4. 機(jī)器人的三種動作模式分為：示教模式、再現(xiàn)模式、遠(yuǎn)程模式 。 5. 機(jī)器人的坐標(biāo)系的種類為：關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、直角坐標(biāo)系、圓柱坐標(biāo)系、工具坐標(biāo) 系、用戶坐標(biāo)系。 6. 設(shè)定關(guān)節(jié)坐標(biāo)系時，機(jī)器人的 S、L、U、R、B、T各軸 分別運(yùn)動。 7. 設(shè)定為直角坐標(biāo)系時，機(jī)器人控制點(diǎn)沿 X、丫、Z軸 平行 移動。 8. 用關(guān)節(jié)插補(bǔ)示教機(jī)器人軸時，移動命令為MOVJ 。 9. 機(jī)器人的位置精度 PL是指 機(jī)器人經(jīng)過示教的位置時的接近程 度，可以分為 9個等級

4、，分別是 PL=0 ， PL=1， PL=2， PL=3， PL=4， PL=5， PL=6 ，PL=7，PL=8。馬自達(dá)標(biāo)準(zhǔn)中， PL=1指只要機(jī)器人 TCP點(diǎn)經(jīng)過以示教點(diǎn)為圓心、以 為半徑的圓內(nèi)的任一點(diǎn)即視為達(dá)到；PL=2指只要 機(jī)器人TCP點(diǎn)經(jīng)過以示教點(diǎn)為圓心、以20mm為半徑的圓內(nèi)的任一點(diǎn)即視 為達(dá)；PL=3指只要機(jī)器人TCP點(diǎn)經(jīng)過以示教點(diǎn)為圓心、以75mm為半徑的 圓內(nèi)的任一點(diǎn)即視為達(dá)到。 10. 機(jī)器人的腕部軸為R, B, T ，本體軸為 S，L，U 。 11. 機(jī)器人示教是指：將工作內(nèi)容告知產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的作業(yè)。 12. 機(jī)器人軌跡支持四種插補(bǔ)方式，分別是 關(guān)節(jié)插補(bǔ)，直線插補(bǔ)，圓弧

5、插補(bǔ)， 自由曲線插補(bǔ)，插補(bǔ)命令分別是 MOVJ MOVL,MOVCMOVS。 13. 關(guān)節(jié)插補(bǔ)以最高速度的百分比來表示再現(xiàn)速度，系統(tǒng)可選的速度從慢到快依 次是 %，% 14. 干涉區(qū)信號設(shè)置有兩種，分別是絕對優(yōu)先干涉區(qū) 和相對優(yōu)先干涉區(qū)， 基于設(shè)備安全方面考慮，現(xiàn)場使用的干涉區(qū)絕大多數(shù)都是絕對優(yōu)先干涉區(qū)，并盡可 能的通過作業(yè)時序上錯開的方法來實(shí)現(xiàn)節(jié)拍最優(yōu)化。 15. 機(jī)器人按機(jī)構(gòu)特性可以劃分為關(guān)節(jié)機(jī)器人和非關(guān)節(jié)機(jī) 器人兩大類。 16. 機(jī)器人系統(tǒng)大致由驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、 人機(jī)交互系統(tǒng) 和控制系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、 機(jī)器-環(huán)境交互系統(tǒng)等部分組成。 17. 機(jī)器人的重復(fù)定位精度是指 機(jī)器人末端執(zhí)行器為

6、重復(fù)到達(dá)同一目標(biāo)位置而實(shí)際 到達(dá)位置之間的接近程度。 18. 齊次坐標(biāo)0 0 1 0 T表示的內(nèi)容是 z方向。 19. 機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)是研究機(jī)器人末端執(zhí)行器位姿 和運(yùn)動與關(guān)節(jié)空間 之間的關(guān)系。 20. 如果機(jī)器人相鄰兩關(guān)節(jié)軸線相交，則聯(lián)接這兩個關(guān)節(jié)的連桿長度為 0 。 21. 常用的建立機(jī)器人動力學(xué)方程的方法有牛頓 和 拉格朗日。 22. 6自由度機(jī)器人有解析逆解的條件是機(jī)器人操作手的獨(dú)立關(guān)節(jié)變量多于末端執(zhí) 行器的運(yùn)動自由度數(shù)。 23. 機(jī)器人的驅(qū)動方式主要有液壓、氣動和電動三 種。 24. 機(jī)器人上常用的可以測量轉(zhuǎn)速的傳感器有測速發(fā)電機(jī)和 增 量式碼盤0 25. 機(jī)器人控制系統(tǒng)按其控制方式可

7、以分為程序控制方式、 適應(yīng)性 控制方式和人工智能控制方式。 、單項(xiàng)選擇題 1. 對機(jī)器人進(jìn)行示教時 , 作為示教人員必須事先接受過專門的培訓(xùn)才行 . 與示教作 業(yè)人員一起進(jìn)行作業(yè)的監(jiān)護(hù)人員 , 處在機(jī)器人可動范圍外時 , （B ），可進(jìn)行共同 作業(yè)。 A.不需要事先接受過專門的培訓(xùn)B必須事先接受過專門的培訓(xùn) C.沒有事先接受過專門的培訓(xùn)也可以 2. 使用焊槍示教前 , 檢查焊槍的均壓裝置是否良好 , 動作是否正常 , 同時對電極頭 的要求是（ A ）。 A.更換新的電極頭B.使用磨耗量大的電極頭 C.新的或舊的都行 3. 通常對機(jī)器人進(jìn)行示教編程時 , 要求最初程序點(diǎn)與最終程序點(diǎn)的位置（A）,

8、 可提高工作效率。 A.相同B .不同 C.無所謂 D .分離越大越好 4. 為了確保安全 , 用示教編程器手動運(yùn)行機(jī)器人時 , 機(jī)器人的最高速度限制為 （ B）。 A. 50mm/sB . 250mm/s C . 800mm/s D . 1600mm/s 5. 正常聯(lián)動生產(chǎn)時，機(jī)器人示教編程器上安全模式不應(yīng)該打到（ C位置上。 A.操作模式B .編輯模式C.管理模式 6. 示教編程器上安全開關(guān)握緊為 ON, 松開為 OFF 狀態(tài), 作為進(jìn)而追加的功能 , 當(dāng) 握緊力過大時，為（C狀態(tài)。 A.不變B. ONC. OFF 7. 對機(jī)器人進(jìn)行示教時 , 模式旋鈕打到示教模式后 , 在此模式中，外部

9、設(shè)備發(fā)出的 啟動信號（ A）。 A.無效 .有效 .延時 后有效 8. 位置等級是指機(jī)器人經(jīng)過示教的位置時的接近程度 , 設(shè)定了合適的位置等級時， 可使機(jī)器人運(yùn)行出與周圍狀況和工件相適應(yīng)的軌跡，其中位置等（ A ）。 APL 值越小, 運(yùn)行軌跡越精準(zhǔn) B PL 值大小, 與運(yùn)行軌跡關(guān)系不大 CPL 值越大 , 運(yùn)行軌跡越精準(zhǔn) 9. 試運(yùn)行是指在不改變示教模式的前提下執(zhí)行模擬再現(xiàn)動作的功能 , 機(jī)器人動作 速度超過示教最高速度時 , 以（ B）。 A.程序給定的速度運(yùn)行B.示教最高速度來限制運(yùn)行 C.示教最低速度來運(yùn)行 10. 機(jī)器人經(jīng)常使用的程序可以設(shè)置為主程序 , 每臺機(jī)器人可以設(shè)置（ C

10、）主程 序。 A. 3 個 B . 5 個 C . 1 個 D .無限制 11. 為使機(jī)器人進(jìn)行正確的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)等插補(bǔ)動作，需正確地輸入焊槍、 抓手、焊鉗等工具的尺寸信息，定義控制點(diǎn)的位置。工具校驗(yàn)是可以簡單和正確的 進(jìn)行尺寸信息輸入的功能 . 進(jìn)行工具校驗(yàn)，需以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)示教 5 個不同的姿態(tài) （TC1至E。實(shí)踐證明5個不同的姿態(tài)（A）。 A.動作變化越大其工具控制點(diǎn)越精確B.動作變化越大其工具控制點(diǎn)越不精 確 C動作變化與其工具控制點(diǎn)無關(guān) 12. 機(jī)器人三原則是由（D）提出的。 A.森政弘 B. 約瑟夫英格伯格C. 托莫維奇 D. 阿西 莫夫 13. 當(dāng)代機(jī)器人大軍中最主要的機(jī)器

11、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 14. 手部的位姿是由（ B ）構(gòu)成的 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 15. 運(yùn)動學(xué)主要是研究機(jī)器人的（ B） A. 動力源是什么 B. 運(yùn)動和時間的關(guān)系 C. 動力的傳遞與轉(zhuǎn)換 D. 運(yùn)動的應(yīng)用 16. 動力學(xué)主要是研究機(jī)器人的（ C ）。 A. 動力源是什么 B. 運(yùn)動和時間的關(guān)系 C. 動力的傳遞與轉(zhuǎn)換 D. 動力的應(yīng)用 17. 傳感器的基本轉(zhuǎn)換電路是將敏感元件產(chǎn)生的易測量小信號進(jìn)行變換，使傳感器 的信號輸出符合具體工業(yè)系統(tǒng)的要求。一般為（ A ）。

12、 A. 4 20mA - 55VB. 020mA 05V C. -20mA 20mA - 55VD. -20mA20mA 05V 18. 傳感器的輸出信號達(dá)到穩(wěn)定時，輸出信號變化與輸入信號變化的比值代表傳感 器的（ D ）參數(shù)。 A. 抗干擾能力 B. 精度C.線性度 D. 靈敏度 維力與力矩傳感器主要用于（ D ）。 A. 精密加工 B. 精密測量 C. 精密計算 D. 精密裝配 20. 機(jī)器人軌跡控制過程需要通過求解（ B ）獲得各個關(guān)節(jié)角的位置控制系統(tǒng)的 設(shè)定值。 A. 運(yùn)動學(xué)正問題B.運(yùn)動學(xué)逆問題 C. 動力學(xué)正問題D.動力學(xué)逆問題 21. 模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的主要區(qū)別是（ B

13、 ）。 A. 載波頻率不一樣B.信道傳送的信號不一樣 C. 調(diào)制方式不一樣D.編碼方式不一樣 22日本日立公司研制的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)器人裝配系統(tǒng)采用觸覺傳感器來有效地反映裝 配情況。其觸覺傳感器屬于下列（ C ）傳感器。 A 接觸覺 B 接近覺 C.力/力矩覺D.壓覺 23機(jī)器人的定義中，突出強(qiáng)調(diào)的是（ C ）。 A.具有人的形象B.模仿人的功能 C.像人一樣思維D.感知能力很強(qiáng) 24. 當(dāng)代機(jī)器人主要源于以下兩個分支（ C ）。 A.計算機(jī)與數(shù)控機(jī)床B.遙操作機(jī)與計算機(jī) C.遙操作機(jī)與數(shù)控機(jī)床D.計算機(jī)與人工智能 25. （ C）曾經(jīng)贏得了“機(jī)器人王國”的美稱。 A .美國 B .英國 C .日本

14、 D .中國 26. 機(jī)器人的精度主要依存于機(jī)械誤差、控制算法誤差與分辨率系統(tǒng)誤差。一般說 來（ B ）。 A.絕對定位精度高于重復(fù)定位精度B .重復(fù)定位精度高于絕對定位精度 C機(jī)械精度高于控制精度D.控制精度高于分辨率精度 27. 個剛體在空間運(yùn)動具有（D）自由度。 A. 3個 B . 4個 C. 5個D . 6個 28. 對于轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)而言，關(guān)節(jié)變量是 D-H參數(shù)中的（A ）。 A.關(guān)節(jié)角 B .桿件長度 C .橫距 D .扭轉(zhuǎn)角 29. 對于移動（平動）關(guān)節(jié)而言，關(guān)節(jié)變量是 D-H參數(shù)中的（C ） o A. 關(guān)節(jié)角B .桿件長度 C.橫距 D .扭轉(zhuǎn)角 30 .運(yùn)動正問題是實(shí)現(xiàn)如下變換（

15、A）。 A. 從關(guān)節(jié)空間到操作空間的變換 B .從操作空間到迪卡爾空間的變換 C. 從迪卡爾空間到關(guān)節(jié)空間的變換 D. 從操作空間到關(guān)節(jié)空間的變換 31.運(yùn)動逆問題是實(shí)現(xiàn)如下變換（C)0 A.從關(guān)節(jié)空間到操作空間的變換 .從操作空間到迪卡爾空間的變換 C.從迪卡爾空間到關(guān)節(jié)空間的變換 .從操作空間到任務(wù)空間的變換 32.動力學(xué)的研究內(nèi)容是將機(jī)器人的（ 聯(lián)系起來。 A.運(yùn)動與控制 .傳感器與控制 C.結(jié)構(gòu)與運(yùn)動 .傳感系統(tǒng)與運(yùn)動 33 .機(jī)器人終端效應(yīng)器（手）的力量來自（ A.機(jī)器人的全部關(guān)節(jié) .機(jī)器人手部的關(guān)節(jié) C.決定機(jī)器人手部位置的各關(guān)節(jié) .決定機(jī)器人手部位姿的各個關(guān)節(jié) 34 .在-r操作

16、機(jī)動力學(xué)方程中, 其主要作用的是（D）o A .哥氏項(xiàng)和重力項(xiàng) .重力項(xiàng)和向心項(xiàng) C 慣性項(xiàng)和哥氏項(xiàng) .慣性項(xiàng)和重力項(xiàng) 35 .對于有規(guī)律的軌跡, 僅示教幾個特征點(diǎn), 計算機(jī)就能利用（ D ）獲得中間點(diǎn) 的坐標(biāo)。 A.優(yōu)化算法 B .平滑算法C .預(yù)測算法 .插補(bǔ)算法 36 .機(jī)器人軌跡控制過程需要通過求解（ B）獲得各個關(guān)節(jié)角的位置控制系統(tǒng)的 設(shè)定值。 A.運(yùn)動學(xué)正問題B .運(yùn)動學(xué)逆問題 C .動力學(xué)正問題 D .動力學(xué)逆問題 37 .所謂無姿態(tài)插補(bǔ)，即保持第一個示教點(diǎn)時的姿態(tài)，在大多數(shù)情況下是機(jī)器人沿 （B）運(yùn)動時出現(xiàn)。 A.平面圓弧B .直線 C .平面曲線D .空間曲線 38 .定時插

17、補(bǔ)的時間間隔下限的主要決定因素是（B ） A.完成一次正向運(yùn)動學(xué)計算的時間 B .完成一次逆向運(yùn)動學(xué)計算的時間 C完成一次正向動力學(xué)計算的時間 D.完成一次逆向動力學(xué)計算的時間 39為了獲得非常平穩(wěn)的加工過程，希望作業(yè)啟動（位置為零）時： （ A） A.速度為零，加速度為零 C速度恒定，加速度為零 B 速度為零，加速度恒定 D 速度恒定，加速度恒定 40.應(yīng)用通常的物理定律構(gòu)成的傳感器稱之為（ B ）。 A.物性型 B .結(jié)構(gòu)型 C .一次儀表 二次儀表 41.利用物質(zhì)本身的某種客觀性質(zhì)制作的傳感器稱之為（ A.物性型 B .結(jié)構(gòu)型 .一次儀表 .二次儀表 42.應(yīng)用電容式傳感器測量微米級的距

18、離， 應(yīng)該采用改變 C） 的方式。 A.極間物質(zhì)介電系數(shù) .極板面積 C.極板距離 電壓 43. 壓電式傳感器，即應(yīng)用半導(dǎo)體壓電效應(yīng)可以測量（ ）。 A.電壓 .亮度 C .力和力矩 .距離 44. 傳感器在整個測量范圍內(nèi)所能辨別的被測量的最小變化量，或者所能辨別的不 同被測量的個數(shù)，被稱之為傳感器的（ C ）。 A.精度B.重復(fù)性C.分辨率D.靈敏度 45. 增量式光軸編碼器一般應(yīng)用（C）套光電元件，從而可以實(shí)現(xiàn)計數(shù)、測速、 鑒向和定位。 A. B .二 C .三 D .四 46測速發(fā)電機(jī)的輸出信號為（A）。 A.模擬量B.數(shù)字量C.開關(guān)量D.脈沖量 47用于檢測物體接觸面之間相對運(yùn)動大小和

19、方向的傳感器是（C ） A.接近覺傳感器B .接觸覺傳感器 48. GPS全球定位系統(tǒng)，只有同時接收到（C）顆衛(wèi)星發(fā)射的信號，才可以解算 出接收器的位置。 A. 2 B . 3 C . 4 D . 6 49. 操作機(jī)手持粉筆在黑板上寫字，在（ C ）方向只有力的約束而無速度約束？ A. X軸B . Y軸 C . Z軸D . R軸 50如果末端裝置、工具或周圍環(huán)境的剛性很高，那么機(jī)械手要執(zhí)行與某個表面有 接觸的操作作業(yè)將會變得相當(dāng)困難。此時應(yīng)該考慮（A）。 A.柔順控制B. PID控制 C模糊控制D.最優(yōu)控制 51示教-再現(xiàn)控制為一種在線編程方式，它的最大問題是（B ）。 A.操作人員勞動強(qiáng)度大

20、B.占用生產(chǎn)時間 C操作人員安全問題D.容易產(chǎn)生廢品 52模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的主要區(qū)別是（ B ）。 A.載波頻率不一樣B.信道傳送的信號不一樣 C.調(diào)制方式不一樣D.編碼方式不一樣 53. CCD（ Charge Coupled Device ）攝像頭輸出信號為（ B）幀/ 秒。 A20B 25C 30D 50 54. CCDS像頭采用電視PAL標(biāo)準(zhǔn)，每幀圖像由（B ）場構(gòu)成。 A1 B 2 C 3 D 4 四、多項(xiàng)選擇題 1. 在機(jī)器人動作范圍內(nèi)示教時 , 需要遵守的事項(xiàng)有（ abcd ）。 A. 保持從正面觀看機(jī)器人 B. 遵守操作步驟 C考慮機(jī)器人突然向自己所處方位運(yùn)行時的應(yīng)變

21、方案 D.確保設(shè)置躲避場所，以防萬一 2. MOTOMAN機(jī)器人NX100控制柜上的動作模式有（acd ）。 A.示教模式B 急停模式 C再現(xiàn)模式D遠(yuǎn)程模式 3. 對機(jī)器人進(jìn)行示教時 , 示教編程器上手動速度可分為（ abcd ）。 A.高速B 微動 C 低速 D 中速 4. 對MOTOMA機(jī)器人進(jìn)行軸操作時,可以使用的坐標(biāo)系有（abcde ）。 A.直角坐標(biāo)系B關(guān)節(jié)坐標(biāo)系C 圓柱坐標(biāo)系 D.工具坐標(biāo)系E用戶坐標(biāo)系 5. 在MOTOMAN機(jī)器人所使用的INFORM III語言主要的移動命令中,記錄有移動 到的位置，（ abcd ）。 A.插補(bǔ)方式B .再現(xiàn)速度 C. PL 定位精度D .所使用

22、 TOOL 號 6. 機(jī)器人的示教方式 , 有（ abc ）種方式。 A.直接示教B .間接示教 C. 遠(yuǎn)程示教 7. 對機(jī)器人進(jìn)行示教時 , 為了防止機(jī)器人的異常動作給操作人員造成危險 , 作業(yè)前 必須進(jìn)行的項(xiàng)目檢查有（ abcd ）等。 A.機(jī)器人外部電纜線外皮有無破損 B. 機(jī)器人有無動作異常 C.機(jī)器人制動裝置是否有效 D .機(jī)器人緊急停止裝置是否 有效 8. 通常構(gòu)成機(jī)器人系統(tǒng)的各軸根據(jù)其功能分別稱作（ abc ）。 A. 機(jī)器人軸 B. 基座軸 C. 工裝軸 9. 原點(diǎn)位置校準(zhǔn)是將機(jī)器人位置與絕對編碼器位置進(jìn)行對照的操作。原點(diǎn)位置校準(zhǔn) 是在出廠前進(jìn)行的，但在 （abcd）情況下必須

23、再次進(jìn)行原點(diǎn)位置校準(zhǔn)。 A. 改變機(jī)器人與控制柜（NX100的組合時 B. 更換電機(jī)、絕對編碼器時 C. 存儲內(nèi)存被刪除時(更換NCP01基板、電池耗盡時等) D. 機(jī)器人碰撞工件，原點(diǎn)偏移時 10. 控制點(diǎn)不變動作是指只改變工具姿態(tài)而不改變工具尖端點(diǎn)(控制點(diǎn))位置的操 作， 下面( bcde )可以實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)不變動作。 A. 關(guān)節(jié)坐標(biāo)系 B. 直角坐標(biāo)系 C. 圓柱坐標(biāo)系 D. 工具坐標(biāo)系 E. 用戶坐標(biāo)系 11 . 機(jī) 器人控制 系統(tǒng)在 物理上分為兩 級， 但在邏輯上一般分為如下三級： ( cde ) 。 A . PID控制器 B .位置控制器 C .作業(yè)控制器 D. 運(yùn)動控制器 E .驅(qū)

24、動控制器 F .可編程控制器 12 完整的傳感器應(yīng)包括下面 ( ace ) 三部分。 A.敏感元件B計算機(jī)芯片 C轉(zhuǎn)換元件 D.模數(shù)轉(zhuǎn)換電路E基本轉(zhuǎn)換電路F微波通信電路 13 圖像工程是一門系統(tǒng)地研究各種圖像理論、技術(shù)和應(yīng)用的新的交叉學(xué)科。研究 內(nèi)容包括 ( bef) 三個層次及它們的工程應(yīng)用。 A. 圖像獲取 B .圖像處理 C.圖像增強(qiáng) D. 圖像恢復(fù) E .圖像分析 F.圖像理解 14 .機(jī)器視覺系統(tǒng)主要由三部分組成 ( ade ) 。 A. 圖像的獲取 B .圖像恢復(fù)C.圖像增強(qiáng) D.圖像的處理和分析E輸出或顯示F圖形繪制 15在伺服電機(jī)的伺服控制器中，為了獲得高性能的控制效果，一般具

25、有3 個反饋 回路，分別是 ( bde ) 。 A.電壓環(huán)B.電流環(huán)C.功率環(huán) D.速度環(huán)E.位置環(huán)F.加速度環(huán) ) 軸的傳動 16. 諧波減速器特別適用于工業(yè)機(jī)器人的 ( def A.S軸B.L軸C.U軸 D.R軸E.B軸F.T軸 17. RV擺線針輪減速器特別適用于工業(yè)機(jī)器人的(abc )軸的傳動 A.S軸B.L軸C.U軸 D.R軸E.B軸F.T軸 18 集控式足球機(jī)器人的智能主要表現(xiàn)在 ( de ) 兩個子系統(tǒng)。 A 機(jī)器人小車子系統(tǒng)B 機(jī)器人通信子系統(tǒng) C 機(jī)器人視覺子系統(tǒng)D 機(jī)器人決策子系統(tǒng) E 機(jī)器人總控子系統(tǒng) 19 美國發(fā)往火星的機(jī)器人是 ( ab) 號。 A 勇氣B機(jī)遇 C小獵

26、兔犬 D 挑戰(zhàn)者 E 哥倫比亞 、綜合題 一)寫出下列指令的含義 MOV：J 以關(guān)節(jié)插補(bǔ)方式移動到示教位置 MOV：C 用圓弧插補(bǔ)方式移動到示教位置 MOV：L 用直線插補(bǔ)方式移動到示教位置 MOV：S 用自由曲線插補(bǔ)方式移動到示教位置 JUMP： 跳到指定的標(biāo)簽或程序 CALL： 調(diào)出指定程序 TIMER： 停止指定的時間 LABEL： 表示跳轉(zhuǎn)位置 COMME：NT 注釋 RET 回到調(diào)用程序 INC:在指定的變量值上加1 SET將前一變量的值設(shè)置為后一變量 IF :判斷各種條件，附加在進(jìn)行處理的其他命令之后 * :表示跳轉(zhuǎn)的目的地 END 宣布程序結(jié)束 NOP 無任何運(yùn)行 DOUT 進(jìn)行

27、外部輸出信號的ON、OFF WAIT 待機(jī)，至外部輸入信號與指疋狀態(tài)相符 （二）簡答題 1. 智能機(jī)器人的所謂智能的表現(xiàn)形式是什么？ 答：推理判斷、記憶 2. 機(jī)器人分為幾類？ 答:首先，機(jī)器人按應(yīng)用分類可分為工業(yè)機(jī)器人、極限機(jī)器人、娛樂機(jī)器人。 1）工業(yè)機(jī)器人有搬運(yùn)、焊接、裝配、噴漆、檢驗(yàn)機(jī)器人，主要用于現(xiàn)代化的工廠和 柔性加工系統(tǒng)中。 2）極限機(jī)器人主要是指用在人們難以進(jìn)入的核電站、海底、宇宙空間進(jìn)行作業(yè)的機(jī) 器人，包括建筑、農(nóng)業(yè)機(jī)器人。 3）娛樂機(jī)器人包括彈奏機(jī)器人、舞蹈機(jī)器人、玩具機(jī)器人等。也有根據(jù)環(huán)境而改變 動作的機(jī)器人。 其次，按照控制方式機(jī)器人可分為操作機(jī)器人、程序機(jī)器人、示教機(jī)

28、器人、智能機(jī) 器人和綜合機(jī)器人。 3. 機(jī)器人由哪幾部分組成？ 機(jī)器人由三大部分六個子系統(tǒng)組成。三大部分是機(jī)械部分、傳感部分和控制部分。 六個子系統(tǒng)是驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人一環(huán)境交換系統(tǒng)、人機(jī) 交換系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 4什么是自由度？ 答:人們把構(gòu)建相對于參考系具有的獨(dú)立運(yùn)動參數(shù)的數(shù)目稱為自由度。 5. 機(jī)器人技術(shù)參數(shù)有哪些？各參數(shù)的意義是什么？ 答: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物體的位置和姿態(tài)需要六個自由度。但是， 工業(yè)機(jī)器人的自由度是根據(jù)

29、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。 2）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(jī)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

30、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。 6. 機(jī)器人手腕有幾種？試述每種手腕結(jié)構(gòu)。 答：機(jī)器人的手臂按結(jié)構(gòu)形式分可分為單臂式，雙臂式及懸掛式按手臂的運(yùn)動形式 區(qū)分，手臂有直線運(yùn)動的。如手臂的伸縮，升降及橫向移動，有回轉(zhuǎn)運(yùn)動的如手臂 的左右回轉(zhuǎn)上下擺動有復(fù)合運(yùn)動如直線運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動的組合。2直線運(yùn)動的組合 2回轉(zhuǎn)運(yùn)動的組合。手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)形式是多 種多樣的，常用的有葉片是回轉(zhuǎn)缸，齒輪轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，鏈輪傳動和連桿機(jī)構(gòu)手臂俯仰 運(yùn)動機(jī)構(gòu)，一般采用活塞油（氣）缸與連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)用來實(shí)現(xiàn)手臂復(fù)

31、合運(yùn)動機(jī)構(gòu)，多 數(shù)用于動作程度固定不變的專用機(jī)器人。 7. 機(jī)器人機(jī)座有幾種？試述每種機(jī)座結(jié)構(gòu)。 答：機(jī)器人幾座有固定式和行走時 2種 1）固定式機(jī)器人的級左右直接接地地面基礎(chǔ)上，也可以固定在機(jī)身上 2）移動式機(jī)器人有可分為輪車機(jī)器人，有 3組輪子組成的輪系四輪機(jī)器人三角論系 統(tǒng)，全方位移動機(jī)器人，2足步行式機(jī)器人，履帶行走機(jī)器人 8. 試述機(jī)器人視覺的結(jié)構(gòu)及工作原理 答:機(jī)器人視覺由視覺傳感器攝像機(jī)和光源控制計算器和圖像處理機(jī)組成原理：由 視覺傳感器講景物的光信號轉(zhuǎn)換成電信號經(jīng)過 A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳遞給圖像處理 器，同時光源控制器和32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

32、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(jī)最 后由計算器存儲和處理。 9. 工業(yè)機(jī)器人控制方式有幾種？ 答：工業(yè)機(jī)器人的控制方式多種多樣，根據(jù)作業(yè)任務(wù)的不同，主要分為點(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。 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?？刂茣r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，而 對達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)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(biāo)是定位精 度和運(yùn)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(diǎn)是連續(xù)的控制工業(yè)機(jī)器人

33、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，而且速度可控，軌跡光 滑，運(yùn)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(zhǔn)確定位外，還要求使用適度的力或力矩進(jìn) 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置伺服控制 原理基本相同，只不過輸入量和反饋量不是位置信號，而是力（力矩）信號，因此 系統(tǒng)中必須有力（力矩）傳感器。有時也利用接近、滑動等傳感功能進(jìn)行自適應(yīng)式 控制。 4）智能控制方式 機(jī)器人的智能控制時通過傳感器獲得周圍環(huán)境的知識，并根據(jù)自身內(nèi)部的知識庫做 出相應(yīng)的決策。采用智能控制技術(shù)，使機(jī)器人具

34、有了較強(qiáng)的適應(yīng)性及自學(xué)習(xí)功能。 智能控制技術(shù)的發(fā)展有賴于近年來人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基因算法、遺傳算法、專家系統(tǒng) 等人工智能的迅速發(fā)展。 10. 機(jī)器人參數(shù)坐標(biāo)系有哪些？各參數(shù)坐標(biāo)系有何作用？ 答：工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)形式有直角坐標(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。 1）直角坐標(biāo)/笛卡兒坐標(biāo)/臺架型（3P） 這種機(jī)器人由三個線性關(guān)節(jié)組成，這三個關(guān)節(jié)用來確定末端操作器的位置，通常還 帶有附加道德旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，用來確定末端操作器的姿態(tài)。這種機(jī)器人在X、丫、Z軸上 的運(yùn)動是獨(dú)立的，運(yùn)動方程可獨(dú)立處理，且方程是線性的，因此，很容易通過計算 機(jī)實(shí)現(xiàn)；它可以兩端支撐，對于給定的結(jié)構(gòu)長度，剛性最大：它的精

35、度和位置分辨 率不隨工作場合而變化，容易達(dá)到高精度。但是，它的操作范圍小，手臂收縮的同 時又向相反的方向伸出，即妨礙工作，且占地面積大，運(yùn)動速度低，密封性不好。 2）圓柱坐標(biāo)型（R3P 圓柱坐標(biāo)機(jī)器人由兩個滑動關(guān)節(jié)和一個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來確定部件的位置，再附加一個旋 轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來確定部件的姿態(tài)。這種機(jī)器人可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)一個角，工作范圍可以擴(kuò) 大，且計算簡單；直線部分可采用液壓驅(qū)動，可輸出較大的動力；能夠伸入型腔式 機(jī)器內(nèi)部。但是，它的手臂可以到達(dá)的空間受到限制，不能到達(dá)近立柱或近地面的空 間；直線驅(qū)動器部分難以密封、防塵；后臂工作時，手臂后端會碰到工作范圍內(nèi)的其它物體。 3）球坐標(biāo)型（2RP 球坐標(biāo)機(jī)器

36、人采用球坐標(biāo)系，它用一個滑動關(guān)節(jié)和兩個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來確定部件的位 置，再用一個附加的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)確定部件的姿態(tài)。這種機(jī)器人可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)，中 心支架附近的工作范圍大，兩個轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置容易密封，覆蓋工作空間較大。但該 坐標(biāo)復(fù)雜，難于控制，且直線驅(qū)動裝置仍存在密封及工作死區(qū)的問題。 4）關(guān)節(jié)坐標(biāo)型/擬人型（3R 關(guān)節(jié)機(jī)器人的關(guān)節(jié)全都是旋轉(zhuǎn)的，類似于人的手臂，是工業(yè)機(jī)器人中最常見的結(jié) 構(gòu)。 5）平面關(guān)節(jié)型 這種機(jī)器人可看作是關(guān)節(jié)坐標(biāo)式機(jī)器人的特例，它只有平行的肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)，關(guān) 節(jié)軸線共面。 11. 機(jī)器人學(xué)主要包含哪些研究內(nèi)容？ 答：機(jī)器人研究的基礎(chǔ)內(nèi)容有以下幾方面：（1）空間機(jī)構(gòu)學(xué)；（2）機(jī)器人運(yùn)動學(xué)

37、；（3）機(jī)器人 靜力學(xué)；（4）機(jī)器人動力學(xué)；（5）機(jī)器人控制技術(shù)；（6）機(jī)器人傳感器；（7）機(jī)器人語言。 12. 機(jī)器人常用的機(jī)身和臂部的配置型式有哪些？ 答：目前常用的有如下幾種形式：（1）橫梁式。機(jī)身設(shè)計成橫梁式，用于懸掛手臂部件，具有 占地面積小，能有效地利用空間，直觀等優(yōu)點(diǎn)。（2）立柱式。多采用回轉(zhuǎn)型、俯仰型或屈伸型 （3）機(jī)座 的運(yùn)動型式，一般臂部都可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，具有占地面積小而工作范圍大的特點(diǎn)。 式?？梢允仟?dú)立的、自成系統(tǒng)的完整裝置，可隨意安放和搬動。也可以具有行走機(jī)構(gòu)，如沿地 面上的專用軌道移動，以擴(kuò)大其活動范圍。(4)屈伸式。臂部由大小臂組成，大小臂間有相對 運(yùn)動，稱為屈伸

38、臂，可以實(shí)現(xiàn)平面運(yùn)動，也可以作空間運(yùn)動。 13. 機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本單元有哪些？ 答：構(gòu)成機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本要素包括：(1)電動機(jī)，提供驅(qū)動機(jī)器人運(yùn)動的驅(qū)動力。 減速器，為了增加驅(qū)動力矩、降低運(yùn)動速度。 驅(qū)動電路，由于直流伺服電動機(jī)或交流伺服 電動機(jī)的流經(jīng)電流較大，機(jī)器人常采用脈沖寬度調(diào)制(PWM方式進(jìn)行驅(qū)動。(4)運(yùn)動特性檢 測傳感器，用于檢測機(jī)器人運(yùn)動的位置、速度、加速度等參數(shù)。(5)控制系統(tǒng)的硬件，以計算 機(jī)為基礎(chǔ)，采用協(xié)調(diào)級與執(zhí)行級的二級結(jié)構(gòu)。(6)控制系統(tǒng)的軟件，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人運(yùn)動特性的 計算、機(jī)器人的智能控制和機(jī)器人與人的信息交換等功能 14. 常見的機(jī)器人外部傳感器有哪些？ 答

39、：常見的外部傳感器包括觸覺傳感器，分為接觸覺傳感器、壓覺傳感器、滑覺傳感器和力覺 傳感器。距離傳感器，包括超聲波傳感器，接近覺傳感器，以及視覺傳感器、聽覺傳感器、嗅 覺傳感器、味覺傳感器等。 15. 機(jī)器人視覺的硬件系統(tǒng)由哪些部分組成？ 答：(1)景物和距離傳感器，常用的有攝像機(jī)、CCD圖像傳感器、超聲波傳感器和結(jié)構(gòu)光設(shè)備 等；(2)視頻信號數(shù)字化設(shè)備，其任務(wù)是把攝像機(jī)或者CCD俞出的信號轉(zhuǎn)換成方便計算和分析 的數(shù)字信號；(3)視頻信號處理器，視頻信號實(shí)時、快速、并行算法的硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)備：女口DSP 系統(tǒng)；(4)計算機(jī)及其設(shè)備，根據(jù)系統(tǒng)的需要可以選用不同的計算機(jī)及其外設(shè)來滿足機(jī)器人視 覺信息處理

40、及其機(jī)器人控制的需要；(5)機(jī)器人或機(jī)械手及其控制器。 16. 從描述操作命令的角度看，機(jī)器人編程語言可分為哪幾類？ 答：機(jī)器人編程語言可分為：(1)動作級：以機(jī)器人末端執(zhí)行器的動作為中心來描述各種操 作，要在程序中說明每個動作。(2)對象級：允許較粗略地描述操作對象的動作、操作對象之 間的關(guān)系等，特別適用于組裝作業(yè)。(3)任務(wù)級：只要直接指定操作內(nèi)容就可以了，為此，機(jī) 器人必須一邊思考一邊工作。 17. MOTOMAh機(jī)器人示教盤模式旋鈕上有三種模式，分別是哪三種，并寫出三種 模式各自的特點(diǎn)。 答案： 示教模式人教機(jī)器人稱作示教。 再現(xiàn)模式執(zhí)行程序，機(jī)器人自動運(yùn)行。 遠(yuǎn)程模式通過外部信號進(jìn)行

41、的操作，相當(dāng)于遙控。 18. MOTOMAh機(jī)器人上有三種安全模式，分別是哪三種，并寫出三種模式各自的 特點(diǎn)。 答案： 三種模式分別是：PLAY再現(xiàn)模式、TEACH示教模式、REMOTE程模式。 再現(xiàn)模式可以用來對示教完的程序進(jìn)行再現(xiàn)運(yùn)行以及各種條件文件的設(shè) 定、修改或刪除，在此模式下外部設(shè)備發(fā)出的啟動信號無效 示教模式可以用示教編程器進(jìn)行軸操作和編輯，編輯、示教程序，修改已 登錄的程序，以及各種特性文件和參數(shù)的設(shè)定，在此模式下外部設(shè)備發(fā)出的啟動信 號 無效遠(yuǎn)程模式下機(jī)器人由外部信號進(jìn)行操作，可以接通伺服電源、啟動、 調(diào)出主程序、設(shè)定循環(huán)等與開始運(yùn)行有關(guān)的操作，數(shù)據(jù)傳輸功能有效，此時示教盤 上

42、的啟動按鈕無效。 （三）論述題 1. 試論述機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢。 答：科學(xué)技術(shù)水平是機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)，科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展將會使機(jī)器人技術(shù)提高到一個更高 的水平。未來機(jī)器人技術(shù)的主要研究內(nèi)容集中在以下幾個方面：(1)工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)結(jié)構(gòu)的 優(yōu)化設(shè)計技術(shù)。探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步提高負(fù)載-自重比，同時機(jī)構(gòu)向著模塊化、 可重構(gòu)方向發(fā)展。(2)機(jī)器人控制技術(shù)。重點(diǎn)研究開放式、模塊化控制系統(tǒng)，人機(jī)界面更加友 好，語言、圖形編程界面正在研制之中。機(jī)器人控制器的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化以及基于PC機(jī)網(wǎng)絡(luò) 式控制器已成為研究熱點(diǎn)。(3)多傳感系統(tǒng)。為進(jìn)一步提高機(jī)器人的智能和適應(yīng)性，多種傳感 器的使用是其問題解決的

43、關(guān)鍵。其研究熱點(diǎn)在于有效可行的多傳感器融合算法，特別是在非線 性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器融合算法。(4)機(jī)器人遙控及監(jiān)控技術(shù)，機(jī)器人 半自主和自主技術(shù)。多機(jī)器人和操作者之間的協(xié)調(diào)控制，通過網(wǎng)絡(luò)建立大范圍內(nèi)的機(jī)器人遙控 系統(tǒng)，在有時延的情況下，建立預(yù)先顯示進(jìn)行遙控等。(5)虛擬機(jī)器人技術(shù)?；诙鄠鞲衅?、 多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)以及臨場感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的虛擬遙控操作和人機(jī)交互。多智能體 控制技術(shù)。這是目前機(jī)器人研究的一個嶄新領(lǐng)域。主要對多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的 通信與磋商機(jī)理，感知與學(xué)習(xí)方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。微型和 微小機(jī)器人技術(shù)。這是機(jī)器人研究的一個新

44、的領(lǐng)域和重點(diǎn)發(fā)展方向。過去的研究在該領(lǐng)域幾乎 是空白，因此該領(lǐng)域研究的進(jìn)展將會引起機(jī)器人技術(shù)的一場革命，并且對社會進(jìn)步和人類活動 的各個方面產(chǎn)生不可估量的影響，微型機(jī)器人技術(shù)的研究主要集中在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動方式、控 制方，法、傳感技術(shù)、通信技術(shù)以及行走技術(shù)等方面。(8)軟機(jī)器人技術(shù)。主要用于醫(yī)療、護(hù) 理、休閑和娛樂場合。傳統(tǒng)機(jī)器人設(shè)計未考慮與人緊密共處，因此其結(jié)構(gòu)材料多為金屬或硬性 材料，軟機(jī)器人技術(shù)要求其結(jié)構(gòu)、控制方式和所用傳感系統(tǒng)在機(jī)器人意外地與環(huán)境或人碰撞時 是安全的，機(jī)器人對人是友好的。(9)仿人和仿生技術(shù)。這是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的最高境界，目 前僅在某些方面進(jìn)行一些基礎(chǔ)研究。 2. 試論述

45、精度、重復(fù)精度與分辨率之間的關(guān)系 答：精度、重復(fù)精度和分辨率用來定義機(jī)器人手部的定位能力。 精度是一個位置量相對于其參照系的絕對度量，指機(jī)器人手部實(shí)際到達(dá)位置與所需要到達(dá) 的理想位置之間的差距。機(jī)器人的精度決定于機(jī)械精度與電氣精度。 重復(fù)精度指在相同的運(yùn)動位置命令下，機(jī)器人連續(xù)若干次運(yùn)動軌跡之間的誤差度量。如果 機(jī)器人重復(fù)執(zhí)行某位置給定指令，它每次走過的距離并不相同，而是在一平均值附近變化，該 平均值代表精度，而變化的幅度代表重復(fù)精度。 分辨率是指機(jī)器人每根軸能夠?qū)崿F(xiàn)的最小移動距離或最小轉(zhuǎn)動角度。精度和分辨率不一定 相關(guān)。一臺設(shè)備的運(yùn)動精度是指命令設(shè)定的運(yùn)動位置與該設(shè)備執(zhí)行此命令后能夠達(dá)到的運(yùn)

46、動位 置之間的差距，分辨率則反映了實(shí)際需要的運(yùn)動位置和命令所能夠設(shè)定的位置之間的差距。 工業(yè)機(jī)器人的精度、重復(fù)精度和分辨率要求是根據(jù)其使用要求確定的。機(jī)器人本身所能達(dá) 到的精度取決于機(jī)器人結(jié)構(gòu)的剛度、運(yùn)動速度控制和驅(qū)動方式、定位和緩沖等因素。 由于機(jī)器人有轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，不同回轉(zhuǎn)半徑時其直線分辨率是變化的，因此造成了機(jī)器人的精 度難以確定。由于精度一般較難測定，通常工業(yè)機(jī)器人只給出重復(fù)精度。 3. 試論述輪式行走機(jī)構(gòu)和足式行走機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和各自適用的場合。 答：輪式行走機(jī)器人是機(jī)器人中應(yīng)用最多的一種機(jī)器人，在相對平坦的地面上，用車輪移動方 式行走是相當(dāng)優(yōu)越的。車輪的形狀或結(jié)構(gòu)形式取決于地面的性質(zhì)和車輛

47、的承載能力。在軌道上 運(yùn)行的多采用實(shí)心鋼輪，室外路面行駛的采用充氣輪胎，室內(nèi)平坦地面上的可采用實(shí)心輪胎。 足式行走對崎嶇路面具有很好的適應(yīng)能力，足式運(yùn)動方式的立足點(diǎn)是離散的點(diǎn)，可以在可能到 達(dá)的地面上選擇最優(yōu)的支撐點(diǎn)，而輪式行走工具必須面臨最壞的地形上的幾乎所有點(diǎn)；足式運(yùn) 動方式還具有主動隔震能力，盡管地面高低不平，機(jī)身的運(yùn)動仍然可以相當(dāng)平穩(wěn)；足式行走在 不平地面和松軟地面上的運(yùn)動速度較高，能耗較少。 4. 試論述機(jī)器人靜力學(xué)、動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)的關(guān)系。 答：靜力學(xué)指在機(jī)器人的手爪接觸環(huán)境時，在靜止?fàn)顟B(tài)下處理手爪力F與驅(qū)動力T的關(guān)系。動 力學(xué)研究機(jī)器人各關(guān)節(jié)變量對時間的一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)與各執(zhí)行器

48、驅(qū)動力或力矩之間的關(guān) 系，即機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動方程。而運(yùn)動學(xué)研究從幾何學(xué)的觀點(diǎn)來處理手指位置與關(guān)節(jié)變量 的關(guān)系。 在考慮控制時，就要考慮在機(jī)器人的動作中，關(guān)節(jié)驅(qū)動力T會產(chǎn)生怎樣的關(guān)節(jié)位置 e、關(guān) 節(jié)速度 (2)繞y軸旋轉(zhuǎn)90得到點(diǎn)w; (3)沿x軸平移4個單位，再沿y 軸平移-3個單位，最后沿z軸平移7個單位得到點(diǎn)t。求u, v, w, t 各點(diǎn)的齊次 坐標(biāo)。 解：點(diǎn)u的齊次坐標(biāo)為: 2.如圖所示為具有三個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的 3R機(jī)械手，求末端機(jī)械手在基坐標(biāo)系 xO,yO 下的運(yùn)動學(xué)方程 0 1 1 0 0 0 0 0 7 3 3 7 v = Rot(z,90 )u = 0 0 1 0 2 2 0

49、0 0 1 1 1 0 0 1 0 3 2 0 1 0 0 7 7 w = Rot(y,90 )v = 1 0 0 0 2 3 0 0 0 1 1 1 7,3,2,1 T 100426 010374 t = Tran s(4,-3,7)w = 0017310 000111 9 3 解: 建立如圖 1的參考坐標(biāo)系, Ci Si C2 S2 C3 S3 0 S1 S 0 Ci 0 S2 0 C2 0 C3 0 L2 0 C123 S123 其中C123 SI23 0 C123 0 L1C1 L1S1 L2C12 L2S12 0 COS 123 ， SI23 sin 3.如圖所示為平面內(nèi)的兩旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機(jī)械手，已知機(jī)器人末端的坐標(biāo)值x,y，試 求其關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)變量B 1和B 2. P 第一組解：由幾何關(guān)系得 x Li cos i L2 cos 12 (1) y L1 si n 1L2s in