工業(yè)機器人答案

1、工業(yè)機器人答案1.機器人發(fā)展的階段或分類第一代是示教再現(xiàn)型機器人，能在人的“示教”和編程下從事簡單的重復勞動.第二代是有感覺的機器人，包括力覺、觸覺、視覺、接近覺等，能夠根據不同的 作業(yè)任務適應作業(yè)需要。第三代是智能機器人，是以感覺為基礎，以人工智能為特征，具有邏輯判斷和局部自主功能的機器人。機器人設計的主要內容b5E2RGbCAP機器人設計包括機械結構設計，檢測傳感系統(tǒng)設計和控制系統(tǒng)設計3工業(yè)機器人的主要技術參數(shù)：自由度、定位精度、重復定位精度、工作范圍、最大工作速度、承載能力等4阿西莫夫機器人三原則第一：機器人不能傷害人類，也不能眼見人類受到傷害而袖手旁觀；第二：機器人必須絕對服從人類，除

2、非人類的命令與第一條相違背；第三：機器人必須保護自身不受傷害，除非與上兩條相違背5. H變換矩陣H變換矩陣描述了一個坐標系繞原參考坐標系旋轉和對參考坐標系平移的三個軸的方向和原點的位置6. 坐標系的相對變換(1)相對于參考系的相對變化相對變換，始終相對于7. 機器人動力學方程及其正逆問題動力方程：用與描述機器人運動與關節(jié)力間的動態(tài)關系的微分方程，成為機器人 的動力學方程。動力學正問題是一一根據關節(jié)驅動力矩或力，計算機器人的運動（關節(jié)位移、速度和加速度）；動力學逆問題是一一已知軌跡對應的關節(jié)位移、速度和加速度，求出所需要的關 節(jié)力矩或力。8. 機器人軌跡控制主要內容1、目標軌跡的給定方法，2、如

3、何控制手臂，使之高 精度得跟蹤目標軌跡。9. 圓柱坐標機器人機械手位置變幻時的坐標變換矩陣的計算答案P3810. 光滑函數(shù)的計算例：設機械手的某個關節(jié)的起始關節(jié)角9 0= 150，并且機械手原來是靜止的。要求在3秒鐘內平滑地運動到9 f=750時停下來（即要求在終端時速度為零）。規(guī)劃出滿足上述條件的平滑運動的軌跡，并畫出關節(jié)角位置、角速度及角加速度隨時間變化的曲線。plEanqFDPw解：根據所給約束條件，直接代入式（4-4），可得：a0=15， a1=0， a2=20， a3=-4.44所求關節(jié)角的位置函數(shù)為23 t 15 20t:對上式求導，可以得到角速度和角加速度t 恢 13,33t2t

4、 10 26.66t根據式(4-5)(4-7)可畫出它們隨時間的變化曲線如下圖所示。由圖看出，速度 曲線為一拋物線，加速度則為一直線。 DXDiTa9E3d11. 何為自然約束，人為約束，兩者的關系如何？ 自然約束：它是指機器人手爪或工具與環(huán)境接觸時，環(huán)境的幾何特性構成對作業(yè) 的約束。認為約束：人為給定的約束，用來描述機器人預期的運動或施加的力。 認為約束和自然約束一起規(guī)定出希望的運動或作用力，每當指定的一個需要的位 置軌跡或力時，就要定義一組認為約束條件。人為約束也定義在廣義曲面的法線和切 線方向上，但人為力約束在法線方向上，人為位置約束在切線方向上，以保證與自然 約束相容。 RTCrpUD

5、GiT12. 什么是機器人？ 機器人是一種自動的，位置可控的，具有編程能力的多功能機械手，這種手具有 幾個軸，能夠借助于可編程操作來處理各種材料，零件工具和專用裝置，以執(zhí)行多種 任務。 5PCzVD7HxA分類：按幾何結構 柱面坐標機器人、直角坐標機器人、極坐標機器人、關節(jié)式機器人按控制方式 非伺服機器人、伺服控制機器人 jLBHrnAILg13 何為腕力傳感器？ 作用在一點的負載，包含里的三個分量，能夠同時檢測出這六個分量的傳感器的 六軸力覺傳感器。機器人的力控制主要控制機器人手抓的任意方向的負載分量，因此 需要六軸力覺傳感器。六軸力覺傳感器一般安裝在機器人手腕上，因此也稱腕力傳感 器。 x

6、HAQX74J0X14. 拉格朗日動力學方程？（1） 計算任一連桿上任一點的速度。（ 2）計算各個連桿的動能和機器人的總動能（3）計算各連桿的位能和機器人的總位能。（ 4）建立機器人的拉格朗日函數(shù)（ 5）對拉格朗日函數(shù)求導，得到動力學方程。15. 坐標前乘變換和后乘變換的相對變換意義？前乘變換：得到的TC是C始終相對于統(tǒng)一參考系的變換，變換的動作有T的最后因子開始，以最前的因子結束 LDAYtRyKfE后乘變換：得到的TC是C相對于不同當前坐標系的變換，變換的動作順序有T的最前因子開始，以最后的因子結束其變換 16. 簡述機器人運動學的基本任務？ Zzz6ZB2Ltk機器人的末端執(zhí)行器在空間運

7、動的軌跡是由機器人工作任務決定的，軌跡上的各 點對應他們所要求 q, 解出這些 q 去控制各執(zhí)行機構的運動，從而實現(xiàn)所規(guī)劃的跟蹤， 就是機器人運動學的基本任務。 dvzfvkwMI117. 論述機器人控制系統(tǒng)的特點1）機器人有若干個關節(jié)，典型工業(yè)業(yè)機器人有 5至 6個關節(jié)。每個關節(jié)由一個伺服 系統(tǒng)控制，多個關節(jié)的運動要求各個伺服系統(tǒng)協(xié)同工作。 rqyn14ZNXI2）機器人的工作任務是要求操作機的末端執(zhí)行器進行空間點位運動或軌跡運動。 對機器人運動的控制，需要進行復雜的坐標變換運算，以及矩陣函數(shù)的逆運算。 EmxvxOtOco3）機器人的數(shù)學模型是一個多變量、非線性和變參數(shù)的復雜模型，各變量之

8、間還 存在著耦合，因此機器人的控制中經常使用前饋、補償、解耦、自適應等復雜控制技 術。 SixE2yXPq54) 較高級的機器人要求對環(huán)境條件、控制指令進行測定和分析，采用計算機建立 龐大的信息庫，用人工智能的方法進行控制、決策、管理和操作，按照給定的要求自動選擇最佳控制規(guī)律 . 18. 什么是機器人規(guī)劃？論述機器人的過程？ 6ewMyirQFL 機器人根據自身的任務，求的完成這一任務解決方案的過程。 規(guī)劃的全過程：通過規(guī)劃，將要求的任務變?yōu)槠谕倪\動和力，由控制環(huán)節(jié)根據期望的運動和力的信號產生相應的控制作用，以使機器人輸出實際的運動和力，從而 完成期望的任務。 kavU42VRUs規(guī)劃的分層

9、：任務規(guī)劃，動作規(guī)劃、軌跡規(guī)劃、運動規(guī)劃、力的規(guī)劃。19. 論述機器人語言的編程要求a 能夠建立世界模型：建立一個能夠描述機器人運動的參考坐標系，建立當前坐標系，當前坐標系與參考坐標系的轉換關系 y6v3ALoS89b) 能夠描述機器人的作業(yè)：機器人作業(yè)的描述與環(huán)境相關c) 能夠描述機器人的運動：描述機器人需要進行的運動是機器人編程語言的基本 功能之一。 d) 允許用戶規(guī)定執(zhí)行流程：用復雜的并行執(zhí)行結構實現(xiàn)執(zhí)行流程的規(guī)定。 M2ub6vSTnPe) 要有良好的編程環(huán)境：好的編程環(huán)境有助于提高程序的工作效率。f) 需要人機接口和綜合傳感信號：其功能是便于人與機器人之間進行信息交換， 出現(xiàn)故障能夠

10、及時處理。20. 機器人編程系統(tǒng)的三種狀態(tài) 1. 監(jiān)控狀態(tài) 2. 編輯狀態(tài) 3. 執(zhí)行狀態(tài)21. 論述示教再現(xiàn)型機器人的示教過程 示教人員將機器人作業(yè)任務中要求手的運動預先教給機器人，在示教的過程中， 機器人控制系統(tǒng)就將關節(jié)運動狀態(tài)參數(shù)記憶存儲在存儲器中。當需要機器人工作時，機器人的控制系統(tǒng)就調用存儲器中存儲的各項數(shù)據，驅動關節(jié)運動，使機器人再現(xiàn)示 教過的手的運動，由此完成要求的作業(yè)任務。 0YujCfmUCw22. 何為機器人運動學方程，簡述其分類和作用 描述一個連桿與下一個連桿之間關系的齊次變換稱A 矩陣。 A 矩陣是描述連桿坐標系之間的相對平移和旋轉的齊次變換。 eUts8ZQVRd連續(xù)

11、變換的若干 A矩陣的積稱為T矩陣，對于一個六連桿（六自由度）機械手有T6 = A1 A2 A3 A4 A5 A6 sQsAEJkW5T23. 點面在機器人控制系統(tǒng)的表示方法及其位置和相互關系的計算1 點在面上； 2 點不在面上。24. 球坐標機器人機械手位置變換時坐標矩陣的計 答案 P3825. 機器人控制方式的分類，編程系統(tǒng)的核心問題 機器人的控制方式主要有以下兩種分類：1、按機器人手部在空間的運動方式分：（ 1）點位控制方式 PTP（ 2）連續(xù)軌跡控制方式 CP2、按機器人控制是否帶反饋分：（ 1）非伺服型控制方式（ 2）伺服型控制方式 編程系統(tǒng)的核心問題是機器人操作運動控制問題。26.

12、牛頓- 歐拉方程與拉格朗日方程的比較 牛頓一歐拉運動學方程是基于牛頓第二定律和歐拉方程，利用達朗伯原理，將動力學問題變成靜力學問題求解。該方法計算快。拉格朗日動力學則是基于系統(tǒng)能量的 概念，以簡單的形式求得非常復雜的系統(tǒng)動力學方程，并具有顯式結構，物理意義比 較明確 GMsIasNXkA拉格朗日動力學方程基于能量平衡方程，對于簡單地情況，運用該方法比用牛頓 歐拉方程更繁瑣，然而隨著系統(tǒng)復雜程度的增加，運用拉格朗日動力學方程將變得相 對簡單。所以 拉格朗日動力學方程相對于牛頓歐拉方程更適合分析相互約束下的多個 連桿運動 TIrRGchYzg27.機構自由度計算P=3n-2L-H n:器件個數(shù)，L低副，H高副28 傳感器定