2022年度新版機(jī)器人課程考試復(fù)習(xí)題庫

1、機(jī)器人課程復(fù)習(xí)一、名詞解釋工作空間：工業(yè)機(jī)器人實行任務(wù)時，其腕軸交點能在空間活動范疇 剛體自由度：物體可以對坐標(biāo)系進(jìn)行獨立運動數(shù)目機(jī)器人自由度：機(jī)器人末端構(gòu)件所具有獨立運動數(shù)目。機(jī)器人工作載荷：機(jī)器人在規(guī)定性能范疇內(nèi)，機(jī)械接口處能承受最大負(fù)載量（涉及手部）。機(jī)器人運動學(xué)正、逆問題：機(jī)器人正動力學(xué)問題 已知機(jī)器人各關(guān)節(jié)驅(qū)動力或力矩，求機(jī)器人各關(guān)節(jié)軌跡或末端實行器（位姿）軌跡。機(jī)器人逆動力學(xué)問題 已知機(jī)器人各關(guān)節(jié)軌跡或末端實行器（位姿）軌跡，求機(jī)器人各關(guān)節(jié)驅(qū)動力或力矩。 雅可比矩陣：研究機(jī)器人操作空間速度和關(guān)節(jié)空間速度間線性映射關(guān)系即雅克比矩陣 機(jī)器人運動學(xué)：從幾何學(xué)見解來解決手指位置和關(guān)節(jié)變量關(guān)

2、系稱為運動學(xué)。 機(jī)器人動力學(xué)：機(jī)器人各關(guān)節(jié)變量對時間一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)和各實行器驅(qū)動力或力矩之間關(guān)系，即機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)運動方程。PWM驅(qū)動：脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation）驅(qū)動 直流伺服電機(jī)調(diào)節(jié)特性：是指轉(zhuǎn)矩恒定期，電動機(jī)轉(zhuǎn)速隨控制電壓變化關(guān)系。 直流伺服電機(jī)調(diào)速精度：指調(diào)速裝置或系統(tǒng)給定角速度和帶額定負(fù)載時實際角速度之差，和給定轉(zhuǎn)速之比。示教再現(xiàn)：一種可反復(fù)再現(xiàn)通過示教編程寄存起來作業(yè)程序機(jī)器人。示教有直接示教和間接示教兩種措施。直接示教是操作人員使用插入機(jī)器人手臂內(nèi)操作桿，按給定運動順序示教動作內(nèi)容，機(jī)器人自動把順序、位置和時間等具體數(shù)值記錄在寄存器中。再現(xiàn)時，

3、依次讀出寄存信息，反復(fù)示教動作過程。間接示教是采用示教盒(或稱示教器)示教。操作者通過示教盒按鍵操縱完畢空間作業(yè)軌跡點及其有關(guān)速度等信息示教，然后用操作盤對機(jī)器人語言命令進(jìn)行顧客工作程序編輯，并寄存在示教數(shù)據(jù)區(qū)。再現(xiàn)時，機(jī)器人計算機(jī)控制系統(tǒng)自動逐條取出示教命令和位置數(shù)據(jù)，進(jìn)行解讀、運算并作出鑒定，將多種控制信號送到相應(yīng)驅(qū)動系統(tǒng)或端口,使機(jī)器人忠實地再現(xiàn)示教動作。PID控制：指根據(jù)偏差比例（P, proportional）、積分（I, integral）、微分（D, derivative）進(jìn)行控制。 脫機(jī)編程：指用機(jī)器人程序語言預(yù)優(yōu)秀行程序設(shè)計，而不是用示教措施編程。二、填空題 1、機(jī)器人按機(jī)構(gòu)

4、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。 2、機(jī)器人系統(tǒng)大體由 （驅(qū)動系統(tǒng)） 、 （機(jī)械系統(tǒng)） 、 （感知系統(tǒng)） 和 （人機(jī)交互系統(tǒng)、機(jī)器-環(huán)境交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng) 等部分構(gòu)成。 3、機(jī)器人反復(fù)定位精度是指 （機(jī)器人末端實行器為反復(fù)達(dá)到同一目旳位置（抱負(fù)位置）而實際達(dá)到位置之間接近限度） 。 4、齊次坐標(biāo)0 0 1 0T表達(dá)內(nèi)容是 z方向 。 5、機(jī)器人運動學(xué)是研究機(jī)器人末端實行器 位姿 和 運動 和關(guān)節(jié)空間之間關(guān)系。 6、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)連桿長度為 零 。 7、常用建立機(jī)器人動力學(xué)方程措施有 牛頓 和 拉格朗日 。 8、6自由度機(jī)器人有解析逆

5、解條件是 機(jī)器人操作手獨立關(guān)節(jié)變量多于末端實行器運動自由度數(shù) 。 9、機(jī)器人驅(qū)動措施核心有 （液壓） 、 （氣動） 和 （電動） 三種。 10、機(jī)器人上常用可以測量轉(zhuǎn)速傳感器有 測速發(fā)電機(jī) 和 增量式碼盤 。 11、機(jī)器人控制系統(tǒng)按其控制措施可以分為 程序 控制措施、 適應(yīng)性 控制措施和 人工智能 控制措施。三、選擇題（4選1） 1、機(jī)器人三原則是由誰提出。（D） （A）森政弘 （B）約瑟夫·英格伯格 （C）托莫維奇 （D）阿西莫夫 2、現(xiàn)代機(jī)器人大軍中最核心機(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 3、手部位姿是由哪兩部分變量構(gòu)成？（

6、B） （A）位置和速度 （B）姿態(tài)和位置 （C）位置和運營狀態(tài) （D）姿態(tài)和速度 4、運動學(xué)核心是研究機(jī)器人：（B） （A）動力源是什么 （B）運動和時間關(guān)系 （C）動力傳播和轉(zhuǎn)換 （D）運動應(yīng)用 5、動力學(xué)核心是研究機(jī)器人：（C） （A）動力源是什么 （B）運動和時間關(guān)系 （C）動力傳播和轉(zhuǎn)換 （D）動力應(yīng)用 6、傳感器基本轉(zhuǎn)換電路是將敏感元件產(chǎn)生易測量小信號進(jìn)行變換，使傳感器信號輸出符合具體工業(yè)系統(tǒng)規(guī)定。一般為：（A） （A）420mA、55V （B）020mA、05V （C）-20mA20mA、55V （D）-20mA20mA、05V 7、傳感器輸出信號達(dá)到穩(wěn)定期，輸出信號變化和輸入信號

7、變化比值代表傳感器_參數(shù)。（D） （A）抗干擾能力 （B）精度 （C）線性度 （D）敏捷度 86維力和力矩傳感器核心用于（D） （A）精密加工 （B）精密測量 （C）精密計算 （D）精密裝配 9、機(jī)器人軌跡控制過程需要通過求解_獲得各個關(guān)節(jié)角位置控制系統(tǒng)設(shè)定值。（B） （A）運動學(xué)正問題 （B）運動學(xué)逆問題 （C）動力學(xué)正問題 （D）動力學(xué)逆問題 10模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)核心辨別是什么？（B） （A）載波頻率不同樣 （B）信道傳送信號不同樣 （C）調(diào)制措施不同樣 （D）編碼措施不同樣四、鑒定題（答復(fù)Y/N） 1機(jī)械手亦可稱之為機(jī)器人。Y 2完畢某一特定作業(yè)時具有多余自由度機(jī)器人稱為冗余自

8、由度機(jī)器人。Y 3、關(guān)節(jié)空間是由所有關(guān)節(jié)參數(shù)構(gòu)成。Y 4、任何復(fù)雜運動所有可以分解為由多種平移和繞軸轉(zhuǎn)動簡樸運動合成。Y 5、關(guān)節(jié)i坐標(biāo)系放在i-1關(guān)節(jié)末端。N 6手臂解有解必需條件是串聯(lián)關(guān)節(jié)鏈中自由度數(shù)等于或不不小于6。N 7對于具有外力作用非保守機(jī)械系統(tǒng)，其拉格朗日動力函數(shù)L可定義為系統(tǒng)總動能和系統(tǒng)總勢能之和。N 8由電阻應(yīng)變片構(gòu)成電橋可以構(gòu)成測量重量傳感器。Y 9激光測距儀可以進(jìn)行散裝物料重量檢測。Y 10運動控制電子齒輪模式是一種積極軸和從動軸保持一種靈活傳動比隨動系統(tǒng)。Y 11諧波減速機(jī)名稱來源是由于剛輪齒圈上任一點徑向位移呈近似于余弦波形變化。N 五、簡答題/問答題1、中國外機(jī)器人

9、技術(shù)發(fā)展有何特點？ 答：1、傳感器智能機(jī)器人發(fā)展較快 2、新型智能技術(shù)概念和應(yīng)用研究正醞釀著新突破 3、采用模塊化設(shè)計技術(shù) 4、機(jī)器人工程系統(tǒng)呈上升趨勢 5、微型機(jī)器人研究有所突破 6、應(yīng)用領(lǐng)域向非制造業(yè)和服務(wù)業(yè)擴(kuò)展 7、行走機(jī)器人研究引起注重 8、開發(fā)敏捷制造生產(chǎn)系統(tǒng) 9、軍事機(jī)器人將裝備部隊2、有哪多種機(jī)器人分類措施？與否尚有其他分類措施？ 答：1、按機(jī)械手幾何構(gòu)造來分 2、按機(jī)器人控制措施分 3、按機(jī)器人控制器信息輸入措施分 4、按機(jī)器人智能限度分 5、按機(jī)器人移動性分 6、按機(jī)器人用途分 3、什么叫做“機(jī)器人三守則”？它核心意義是什么？4、工業(yè)機(jī)器人和智能機(jī)器人定義分別是什么？工業(yè)機(jī)器

10、人是面向工業(yè)領(lǐng)域多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是自動實行工作機(jī)器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)多種功能一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以根據(jù)預(yù)先編排程序運營，現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定原則大綱行動。到目前為止，在世界范疇內(nèi)還沒有一種統(tǒng)一智能機(jī)器人定義。大多數(shù)專家覺得智能機(jī)器人至少要具有如下三個要素：一是感覺要素，用來結(jié)識周邊環(huán)境狀態(tài)；二是運動要素，對外界做出反映性動作；三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得到信息，思考出采用什么樣動作。5、智能機(jī)器人含義是什么？智能機(jī)器人具有形形色色內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器，如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺。除具有感受器外，它尚有效應(yīng)器，作

11、為作用于周邊環(huán)境手段。這就是筋肉，或稱自整步電動機(jī)，它們使手、腳、長鼻子、觸角等動起來。由此也可知，智能機(jī)器人至少要具有三個要素：感覺要素，運動要素和思考要素。6、分析一種空間激光切割機(jī)械手至少需要多少自由度？規(guī)定能使激光束焦點定位，并可切割任意曲面。定位需要三個自由度，切割曲面需要三個自由度，合計六個7、機(jī)器人靈活度、自由度和冗余度概念及其互相關(guān)系是什么？靈活度=自由度+冗余度8、為了將圓柱形零件放在平板上，機(jī)器人至少應(yīng)具有多種自由度？答：一共需要5個：定位3個，放平穩(wěn)2個9、 機(jī)器人精度、反復(fù)精度及空間辨別度含義及其辨別？答：精度、反復(fù)精度和辨別率用來定義機(jī)器人手部定位能力。精度是一種位置

12、量相對于其參照系絕對度量，指機(jī)器人手部實際達(dá)到位置和所需要達(dá)到抱負(fù)位置之間差距。機(jī)器人精度決定于機(jī)械精度和電氣精度。反復(fù)精度指在相似運動位置命令下，機(jī)器人持續(xù)若干次運動軌跡之間誤差度量。如果機(jī)器人反復(fù)實行某位置給定指令，它每次走過距離并不相似，而是在一平均值周邊變化，該平均值代表精度，而變化幅度代表反復(fù)精度。辨別率是指機(jī)器人每根軸可以實現(xiàn)最小移動距離或最小轉(zhuǎn)動角度。精度和辨別率不一定有關(guān)。一臺設(shè)備運動精度是指命令設(shè)定運動位置和該設(shè)備實行此命令后可以達(dá)到運動位置之間差距，辨別率則反映了實際需要運動位置和命令所可以設(shè)定位置之間差距。工業(yè)機(jī)器人精度、反復(fù)精度和辨別率規(guī)定是根據(jù)其使用規(guī)定擬定。機(jī)器人自

13、身所能達(dá)到精度取決于機(jī)器人構(gòu)造剛度、運動速度控制和驅(qū)動措施、定位和緩沖等因素。由于機(jī)器人有轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，不同樣回轉(zhuǎn)半徑時其直線辨別率是變化，因此導(dǎo)致了機(jī)器人精度難以擬定。由于精度一般較難測定，一般工業(yè)機(jī)器人只給出反復(fù)精度。10、機(jī)器人學(xué)核心涉及哪些研究內(nèi)容？ 答：機(jī)器人研究基本內(nèi)容有如下幾方面：(1)空間機(jī)構(gòu)學(xué)；(2)機(jī)器人運動學(xué)；(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。11、機(jī)器人運動分析一般過程是什么？為什么要進(jìn)行機(jī)器人動力學(xué)分析？答：1、建立坐標(biāo)系 2、擬定連桿參數(shù) 3、寫出各個齊次矩陣 4、寫方程 機(jī)器人動力學(xué)研究目旳，建立力、質(zhì)

14、量和加速度之間和力矩、慣量和角速度之間關(guān)系。擬定力和力矩，計算每個驅(qū)動器所需驅(qū)動力，以便在機(jī)器人連桿和關(guān)節(jié)上產(chǎn)生盼望加速度。根據(jù)有關(guān)方程并考慮機(jī)器人外部載荷計算出驅(qū)動器也許承受最大載荷，設(shè)計出能提供足夠力及力矩驅(qū)動器。研究機(jī)器人不同樣部件之間關(guān)系，合理地設(shè)計出機(jī)器人部件。 12、 簡述建立工業(yè)機(jī)器人運動學(xué)方程措施、環(huán)節(jié)。建立各連桿坐標(biāo)系，擬定各連桿D-H參數(shù)，寫出各齊次矩陣（運用式和D-H參數(shù)計算各連桿之間D-H矩陣），寫運動學(xué)方程（根據(jù)建立機(jī)器人機(jī)構(gòu)運動學(xué)方程）13、方向余弦矩陣特點所有有那些“方向余弦矩陣”是由兩組不同樣原則正交基基底向量之間方向余弦所形成矩陣。方向余弦矩陣可以用來表達(dá)一組

15、原則正交基和另一組原則正交基之間關(guān)系，也可以用來表達(dá)一種向量對于另一組原則正交基方向余弦。方向余弦矩陣為正交矩陣，其中每列或每行中各元素平方之和為一，而兩個不同樣列或不同樣行中相應(yīng)元素乘積之和則為零。14、機(jī)器人雅可比矩陣含義是什么？關(guān)節(jié)空間和操作空間方程系數(shù)矩陣（）15、什么是機(jī)器人奇異狀態(tài)？機(jī)器人雅克比矩陣行列式等于零時狀態(tài)，自由度會減少，母線運動受限制 16、簡述齊次變換矩陣物理含義。答：1、起到坐標(biāo)變換作用。2、代表物體位置姿態(tài) 17、工業(yè)機(jī)器人常用驅(qū)動器有那些類型，并簡要闡明其特點。 （1）電動驅(qū)動器能源簡樸，速度變化范疇大，效率高，轉(zhuǎn)動慣性小，速度和位置精度所有很高，但它們多和減速

16、裝置相聯(lián)，直接驅(qū)動比較困難。（2）液壓驅(qū)動器長處是功率大，可省去減速裝置而直接和被驅(qū)動桿件相連，構(gòu)造緊湊，剛度好，響應(yīng)快，伺服驅(qū)動具有較高精度。但需要增設(shè)液壓源，易產(chǎn)生液體泄漏，不適合高、低溫及有干凈規(guī)定場合。故液壓驅(qū)動器目前多用于特大功率操作機(jī)器人系統(tǒng)或機(jī)器人化工程機(jī)械。 （3）氣動驅(qū)動器構(gòu)造簡樸，清潔，動作敏捷，具有緩沖作用。但也需要增設(shè)氣壓源，且和液壓驅(qū)動器相比，功率較小，剛度差，噪音大，速度不易控制，因此多用于精度不高、但有干凈、防爆等規(guī)定點位控制機(jī)器人。18、 常用工業(yè)機(jī)器人傳動系統(tǒng)有那些？齒輪傳動，蝸桿傳動，滾珠絲桿出傳動，同步齒形帶傳動，鏈傳動和行星齒輪傳動19、在機(jī)器人系統(tǒng)中為

17、什么往往需要一種傳動（減速）系統(tǒng)？由于目前電機(jī)一般速度較高，力矩較小，需要通過傳動系統(tǒng)減少轉(zhuǎn)速、提高力矩。 20、機(jī)器人常用機(jī)身和臂部配備型式有哪些？ 答：目前常用有如下多種形式：（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，能有效地運用空間，直觀等長處。（2）立柱式。多采用回轉(zhuǎn)型、俯仰型或屈伸型運動型式，一般臂部所有可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，具有占地面積小而工作范疇大特點。（3）機(jī)座式?？梢允仟毩?、自成系統(tǒng)完整裝置，可隨意安放和搬動。也可以具有行走機(jī)構(gòu)，如沿地面上專用軌道移動，以擴(kuò)大其活動范疇。（4）屈伸式。臂部由大小臂構(gòu)成，大小臂間有相對運動，稱為屈伸臂，可以實現(xiàn)平面運動，也可

18、以作空間運動。 21、直流電機(jī)額定值有哪些？ 答：直流電動機(jī)額定值有如下幾項：(1)額定功率，是指根據(jù)規(guī)定工作措施運營時所能提供輸出功率。對電動機(jī)來說，額定功率是指軸上輸出機(jī)械功率，單位為kW。(2)額定電壓，是電動機(jī)電樞繞組可以安全工作最大外加電壓或輸出電壓，單位為V。(3)額定電流，是指電動機(jī)根據(jù)規(guī)定工作措施運營時，電樞繞組許可流過最大電流，單位為A。(4)額定轉(zhuǎn)速，指電動機(jī)在額定電壓、額定電流和輸出額定功率狀況下運營時，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，單位為r/min。22、機(jī)器人上常用距離和接近覺傳感器有哪些？。超聲波，激光、紅外，霍爾傳感器 23、常用機(jī)器人外部傳感器有哪些？ 答：常用外部傳感器涉及

19、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，涉及超聲波傳感器，接近覺傳感器，和視覺傳感器、聽覺傳感器、嗅覺傳感器、味覺傳感器等。 24、機(jī)器人視覺硬件系統(tǒng)由哪些部分構(gòu)成？ 答：(1) 景物和距離傳感器，常用有攝像機(jī)、CCD圖像傳感器、超聲波傳感器和構(gòu)造光設(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CCD輸出信號轉(zhuǎn)換成以便計算和分析數(shù)字信號；(3) 視頻信號解決器，視頻信號實時、迅速、并行算法硬件實現(xiàn)設(shè)備：如DSP系統(tǒng)；(4) 計算機(jī)及其設(shè)備，根據(jù)系統(tǒng)需要可以選擇不同樣計算機(jī)及其外設(shè)來滿足機(jī)器人視覺信息解決及其機(jī)器人控制需要；(5) 機(jī)器人或機(jī)械手及其

20、控制器。 25、機(jī)器人控制系統(tǒng)基本單元有哪些？ 答：構(gòu)成機(jī)器人控制系統(tǒng)基本要素涉及： (1) 電動機(jī)，提供驅(qū)動機(jī)器人運動驅(qū)動力。(2) 減速器，為了增長驅(qū)動力矩、減少運動速度。(3) 驅(qū)動電路，由于直流伺服電動機(jī)或交流伺服電動機(jī)流經(jīng)電流較大，機(jī)器人常采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）措施進(jìn)行驅(qū)動。(4) 運動特性檢測傳感器，用于檢測機(jī)器人運動位置、速度、加速度等參數(shù)。(5) 控制系統(tǒng)硬件，以計算機(jī)為基本，采用協(xié)調(diào)級和實行級二級構(gòu)造。(6) 控制系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)對機(jī)器人運動特性計算、機(jī)器人智能控制和機(jī)器人和人信息互換等功能。 26、請簡述模糊控制器構(gòu)成及各構(gòu)成部分用途。 答：模糊邏輯控制器由4個基本部分構(gòu)

21、成，即模糊化、知識庫、推理算法和逆模糊化。(1) 模糊化：將檢測輸入變量值變換成相應(yīng)論域，將輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成合適語言值。(2) 知識庫：涉及應(yīng)用領(lǐng)域知識和控制目旳，它由數(shù)據(jù)和模糊語言控制規(guī)則構(gòu)成。(3) 推理算法：從部分模糊前提條件推導(dǎo)出某一結(jié)論，這種結(jié)論也許存在模糊和擬定兩種狀況。(4) 逆模糊化：將推理所得到模糊值轉(zhuǎn)換為明確控制訊號，作為系統(tǒng)輸入值。 27、從描述操作命令角度看，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)器人末端實行器動作為中心來描述多種操作，要在程序中闡明每個動作。(2) 對象級：許可較粗略地描述操作對象動作、操作對象之間關(guān)系等，特別適合用

22、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)器人必需一邊思考一邊工作。28、什么是變構(gòu)造系統(tǒng)？為什么要采用變構(gòu)造控制？一種系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型構(gòu)造參數(shù)是隨位置、時間變化而變化；由于機(jī)器人是典型非線性變參數(shù)系統(tǒng)模型。29、試述機(jī)器人滑模變構(gòu)造控制基本原理。滑模變構(gòu)造控制原理，是根據(jù)系統(tǒng)所盼望動態(tài)特性來設(shè)計系統(tǒng)切換超平面，通過滑動模態(tài)控制器使系統(tǒng)狀態(tài)從超平面之外向切換超平面收束。系統(tǒng)一旦達(dá)到切換超平面，控制作用將保證系統(tǒng)沿切換超平面達(dá)到系統(tǒng)原點，這一沿切換超平面向原點滑動過程稱為滑?？刂?。30、自適應(yīng)控制器有哪多種構(gòu)造形式？試簡介其工作原理。機(jī)器人自適應(yīng)控制分為三類：模型參照自適應(yīng)控

23、制、自校正自適應(yīng)控制和線性攝動自適應(yīng)控制等。 (a)模型參照自適應(yīng)控制器 ；它基本設(shè)計思想是：為機(jī)器人機(jī)械手狀態(tài)方程（傳動）綜合一種控制信號u，或為狀態(tài)方程（動力學(xué)）綜合一種輸入F。這種控制信號將以一定由參照模型所規(guī)定盼望措施，迫使系統(tǒng)具有需要特性。 (b)自校正自適應(yīng)控制器 ；它和MRAC措施核心辨別在于：STAC用線性離散模型來表達(dá)操作機(jī)器人系統(tǒng)動力學(xué)特性，因此其控制器為一數(shù)字控制器。這種離散模型必需借助系統(tǒng)辨識技術(shù)，應(yīng)用采樣輸入-輸出數(shù)據(jù)來建立。線性攝動自適應(yīng)控制器六、論述題/綜合題 1、試論述機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢。 答：科學(xué)技術(shù)水平是機(jī)器人技術(shù)基本，科學(xué)和技術(shù)發(fā)展將會使機(jī)器人技術(shù)提高到一

24、種更高水平。將來機(jī)器人技術(shù)核心研究內(nèi)容集中在如下多種方面：(1) 工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計技術(shù)。摸索新高強度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步提高負(fù)載-自重比，同步機(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)。核心研究開放式、模塊化控制系統(tǒng)，人機(jī)界面更加和諧，語言、圖形編程界面正在研制之中。機(jī)器人控制器原則化和網(wǎng)絡(luò)化和基于PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)式控制器已成為研究熱點。(3) 多傳感系統(tǒng)。為進(jìn)一步提高機(jī)器人智能和適應(yīng)性，多種傳感器使用是其問題解決核心。其研究熱點在于有效可行多傳感器融合算法，特別是在非線性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布情形下多傳感器融合算法。(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

25、操作者之間協(xié)調(diào)控制，通過網(wǎng)絡(luò)建立大范疇內(nèi)機(jī)器人遙控系統(tǒng)，在有時延狀況下，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)實和臨場感應(yīng)技術(shù)，實現(xiàn)機(jī)器人虛擬遙控操作和人機(jī)交互。(6) 多智能體控制技術(shù)。這是目前機(jī)器人研究一種嶄新領(lǐng)域。核心對多智能體群體體系構(gòu)造、互相間通信和磋商機(jī)理，感知和學(xué)習(xí)措施，建模和籌劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。(7) 微型和微小機(jī)器人技術(shù)。這是機(jī)器人研究一種新領(lǐng)域和核心發(fā)展方向。過去研究在該領(lǐng)域幾乎是空白，因此該領(lǐng)域研究進(jìn)展將會引起機(jī)器人技術(shù)一場革命，并且對社會進(jìn)步和人類活動各個方面產(chǎn)生不可估計影響，微型機(jī)器人技術(shù)研究核心集中在系統(tǒng)構(gòu)造、運動

26、措施、控制方，法、傳感技術(shù)、通信技術(shù)和行走技術(shù)等方面。(8) 軟機(jī)器人技術(shù)。核心用于醫(yī)療、護(hù)理、休閑和娛樂場合。老式機(jī)器人設(shè)計未考慮和人緊密共處，因此其構(gòu)造材料多為金屬或硬性材料，軟機(jī)器人技術(shù)規(guī)定其構(gòu)造、控制措施和所用傳感系統(tǒng)在機(jī)器人意外地和環(huán)境或人碰撞時是安全，機(jī)器人對人是和諧。(9) 仿人和仿生技術(shù)。這是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展最高境界，目前僅在某些方面進(jìn)行部分基本研究。 2、試論述精度、反復(fù)精度和辨別率之間關(guān)系。 答：精度、反復(fù)精度和辨別率用來定義機(jī)器人手部定位能力。精度是一種位置量相對于其參照系絕對度量，指機(jī)器人手部實際達(dá)到位置和所需要達(dá)到抱負(fù)位置之間差距。機(jī)器人精度決定于機(jī)械精度和電氣精度。反

27、復(fù)精度指在相似運動位置命令下，機(jī)器人持續(xù)若干次運動軌跡之間誤差度量。如果機(jī)器人反復(fù)實行某位置給定指令，它每次走過距離并不相似，而是在一平均值周邊變化，該平均值代表精度，而變化幅度代表反復(fù)精度。辨別率是指機(jī)器人每根軸可以實現(xiàn)最小移動距離或最小轉(zhuǎn)動角度。精度和辨別率不一定有關(guān)。一臺設(shè)備運動精度是指命令設(shè)定運動位置和該設(shè)備實行此命令后可以達(dá)到運動位置之間差距，辨別率則反映了實際需要運動位置和命令所可以設(shè)定位置之間差距。工業(yè)機(jī)器人精度、反復(fù)精度和辨別率規(guī)定是根據(jù)其使用規(guī)定擬定。機(jī)器人自身所能達(dá)到精度取決于機(jī)器人構(gòu)造剛度、運動速度控制和驅(qū)動措施、定位和緩沖等因素。由于機(jī)器人有轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，不同樣回轉(zhuǎn)半徑時其

28、直線辨別率是變化，因此導(dǎo)致了機(jī)器人精度難以擬定。由于精度一般較難測定，一般工業(yè)機(jī)器人只給出反復(fù)精度。 3、試論述工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用準(zhǔn)則。 答：設(shè)計和應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人時，應(yīng)全面考慮和均衡機(jī)器人通用性、環(huán)境適應(yīng)性、耐久性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等因素，具體遵循準(zhǔn)則如下。(1) 從惡劣工種開始采用機(jī)器人機(jī)器人可以在有毒、風(fēng)塵、噪聲、振動、高溫、易燃易爆等危險有害環(huán)境中長期穩(wěn)定地工作。在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理狀況下，采用機(jī)器人逐漸把人從這些工作崗位上替代下來，將從主線上改善勞動條件。(2) 在生產(chǎn)率和生產(chǎn)質(zhì)量落后部門應(yīng)用機(jī)器人現(xiàn)代化大生產(chǎn)分工越來越細(xì)，操作越來越簡樸，勞動強度越來越大。機(jī)器人可以高效地完畢部分簡樸、反復(fù)性工

29、作，使生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量獲得明顯改善。(3) 要估計長遠(yuǎn)需要一般來講，人壽命比機(jī)械壽命長，但是，如果常常對機(jī)械進(jìn)行保養(yǎng)和維修，對易換件進(jìn)行補充和更換，有也許使機(jī)械壽命超過人。此外；工人會由于其自身意志而放棄某些工作，導(dǎo)致辭職或停工，而工業(yè)機(jī)器人沒有自己意愿，因此機(jī)器人使用不會在工作半途因故障以外因素停止工作，可以持續(xù)從事所交給工作，直至其機(jī)械壽命完結(jié)。(4) 機(jī)器人投入和使用成本雖說機(jī)器人可以使人類掙脫很臟、很危險或很繁重勞動，但是工廠經(jīng)理們極關(guān)懷是機(jī)器人經(jīng)濟(jì)性。在經(jīng)濟(jì)方面所考慮因素涉及勞力、材料、生產(chǎn)率、能源、設(shè)備和成本等?？梢杂脷w還期Y定量地衡量機(jī)器人使用合理性。如果機(jī)器人使用壽命不小于其

30、歸還期，使用機(jī)器人是有效益。(5) 應(yīng)用機(jī)器人時需要人在應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人替代工人操作時，要考慮工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)實能力和工業(yè)機(jī)器人技術(shù)知識現(xiàn)狀和將來給估計。用既有機(jī)器人原封不動地替代目前正在工作所有工人，并接替她們工作，顯然是不也許。在平均能力方面，和工人相比，工業(yè)機(jī)器人顯得過于遜色；但在承受環(huán)境條件能力和可靠性方面，工業(yè)機(jī)器人比人優(yōu)越。因此要把工業(yè)機(jī)器人安排在生產(chǎn)線中合適位置上，使它成為工人好助手。4、 如果讓你設(shè)計一種機(jī)器人，你最盼望制作一種什么樣機(jī)器人？它由哪幾部分構(gòu)成？制作它核心需要完畢些什么工作？答：機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)造由機(jī)器人機(jī)構(gòu)部分、傳感器組、控制部分及信息解決部分構(gòu)成。機(jī)器人外貌有像人，有卻

31、并不具有人模樣，但其構(gòu)成和人很相似。機(jī)構(gòu) 部分涉及機(jī)械手和移動機(jī)構(gòu)，機(jī)械手相稱于人手同樣，可完畢多種工作；移動機(jī)構(gòu)相稱于人腳，機(jī)器人靠它來"走路"。感知機(jī)器人自身或外部環(huán)境變化信息傳 感器是它感覺器官，相稱于人眼、耳、皮膚等，它涉及內(nèi)傳感器和外傳感器。電腦是機(jī)器人指揮中心，相稱于人腦或中樞神經(jīng)，它能控制機(jī)器人各部位協(xié)調(diào)動 作；信息解決裝置（電子計算機(jī)），是人和機(jī)器人溝通工具，可根據(jù)外界環(huán)境變化、靈活變更機(jī)器人動作 5、試論述機(jī)器人靜力學(xué)、動力學(xué)、運動學(xué)關(guān)系。習(xí)題4-17圖 答：靜力學(xué)指在機(jī)器人手爪接觸環(huán)境時，在靜止?fàn)顟B(tài)下解決手爪力F和驅(qū)動力關(guān)系。動力學(xué)研究機(jī)器人各關(guān)節(jié)變量對

32、時間一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)和各實行器驅(qū)動力或力矩之間關(guān)系，即機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)運動方程。而運動學(xué)研究從幾何學(xué)見解來解決手指位置和關(guān)節(jié)變量關(guān)系。在考慮控制時，就要考慮在機(jī)器人動作中，關(guān)節(jié)驅(qū)動力會產(chǎn)生如何關(guān)節(jié)位置、關(guān)節(jié)速度、關(guān)節(jié)加速度，解決這種關(guān)系稱為動力學(xué)（dynamics）。對于動力學(xué)來說，除了和連桿長度有關(guān)之外，還和各連桿質(zhì)量，繞質(zhì)量中心慣性矩，連桿質(zhì)量中心和關(guān)節(jié)軸距離有關(guān)。運動學(xué)、靜力學(xué)和動力學(xué)中各變量關(guān)系如下圖所示。圖中用虛線表達(dá)關(guān)系可通過實線關(guān)系組合表達(dá)，這些也可作為動力學(xué)問題來解決。 6、試論述輪式行走機(jī)構(gòu)和足式行走機(jī)構(gòu)特點和各自合用場合。 答：輪式行走機(jī)器人是機(jī)器人中應(yīng)用最多一種機(jī)器人，在

33、相對平坦地面上，用車輪移動措施行走是相稱優(yōu)越。車輪形狀或構(gòu)造形式取決于地面性質(zhì)和車輛承載能力。在軌道上運營多采用實心鋼輪，室外路面行駛采用充氣輪胎，室內(nèi)平坦地面上可采用實心輪胎。足式行走對崎嶇路面具有較好適應(yīng)能力，足式運動措施立足點是離散點，可以在也許達(dá)到地面上選擇最優(yōu)支撐點，而輪式行走工具必需面臨最壞地形上幾乎所有點；足式運動措施還具有積極隔震能力，盡管地面高下不平，機(jī)身運動仍然可以相稱平穩(wěn)；足式行走在不平地面和松軟地面上運動速度較高，能耗較少。 7、機(jī)器人軌跡控制過程圖所示。試列出各步核心內(nèi)容。習(xí)題4-17圖 解：（1）通過示教過程得到機(jī)器人軌跡上特性點位姿。對于直線需要得到起始點和終點，

34、對于圓弧需要得到弧上三點； （2）根據(jù)軌跡特性（直線/園弧/其他）和插補方略（定期/定距/其他）進(jìn)行相應(yīng)插補運算，求出該插補點位姿值； （3）根據(jù)機(jī)器人逆運動學(xué)原理，求出手臂解，即相應(yīng)于插補點位姿所有關(guān)節(jié)角(q1, , qn)； （4）以求出關(guān)節(jié)角為相應(yīng)關(guān)節(jié)位置控制系統(tǒng)設(shè)定值，分別控制n個關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(jī)； （5）和關(guān)節(jié)驅(qū)動電機(jī)同軸連接光軸編碼器給出該關(guān)節(jié)目前實際位置值，進(jìn)行反饋，位置控制系統(tǒng)根據(jù)此位置誤差（設(shè)定值反饋值）實行控制以消除誤差，使機(jī)器人達(dá)到所規(guī)定位姿。8、機(jī)器人學(xué)是一門綜合性學(xué)科，（1）試論述機(jī)器人學(xué)核心研究內(nèi)容及其所需要解決問題（至少3個方面）。答：機(jī)器人學(xué)【robotics】和機(jī)

35、器人設(shè)計、制造和應(yīng)用有關(guān)科學(xué)。機(jī)器人學(xué)又稱為機(jī)器人技術(shù)或機(jī)器人工程學(xué)，核心研究機(jī)器人控制和被解決物體之間互相關(guān)系。機(jī)器人學(xué)涉及科目諸多，核心內(nèi)容有運動學(xué)和動力學(xué)、系統(tǒng)構(gòu)造、傳感技術(shù)、控制技術(shù)、行動籌劃和應(yīng)用工程等。隨著工業(yè)自動化和計算機(jī)技術(shù)發(fā)展，到六十年代機(jī)器人開始進(jìn)入大量生產(chǎn)和實際應(yīng)用階段。爾后由于自動裝備海洋開發(fā)空間摸索等實際問題需要，對機(jī)器人智能水平提出了更高規(guī)定。特別是危險環(huán)境，人們難以勝任場合更迫切需要機(jī)器人，從而推動了智能機(jī)器人研究。機(jī)器人學(xué)研究推動了諸多人工智能思想發(fā)展，有部分技術(shù)可在人工智能研究中用來建立世界狀態(tài)模型和描述世界狀態(tài)變化過程。有關(guān)機(jī)器人動作籌劃生成和籌劃監(jiān)督實行等

36、問題研究，推動了籌劃措施發(fā)展。此外由于機(jī)器人是一種綜合性課題，除機(jī)械手和步行機(jī)構(gòu)外，還要研究機(jī)器視覺觸覺聽覺等信感技術(shù)，和機(jī)器人語言和智能控制軟件等。可以看出這是一種設(shè)計精密機(jī)械信息傳感技術(shù)人工智能措施智能控制和生物工程等學(xué)科綜合技術(shù)。這一課題研究有助于增進(jìn)各學(xué)科互相結(jié)合，并大大推動人工智能技術(shù)發(fā)展。 1、傳感器和感知系統(tǒng)  2、驅(qū)動、建模和控制  3、自動籌劃和調(diào)度   4、計算機(jī)系統(tǒng)   5、應(yīng)用研究9、方向余弦矩陣是進(jìn)行機(jī)器人運動學(xué)分析和動力學(xué)分析基本，試論述方向余弦矩陣性質(zhì)和特點，并通過

37、具體實例分析給驗證。答：“方向余弦矩陣”是由兩組不同樣原則正交基基底向量之間方向余弦所形成矩陣。方向余弦矩陣可以用來表達(dá)一組原則正交基和另一組原則正交基之間關(guān)系，也可以用來表達(dá)一種向量對于另一組原則正交基方向余弦。方向余弦矩陣為正交矩陣，其中每列或每行中各元素平方之和為一，而兩個不同樣列或不同樣行中相應(yīng)元素乘積之和則為零?！胺较蛴嘞揖仃嚒笔怯蓛山M不同樣原則正交基基底向量之間方向余弦所形成矩陣。方向余弦矩陣可以用來表達(dá)一組原則正交基和另一組原則正交基之間關(guān)系，也可以用來表達(dá)一種向量對于另一組原則正交基方向余弦。10、對（工業(yè)）機(jī)器人進(jìn)行位置和力控制時，試比較關(guān)節(jié)空間控制器設(shè)計和操作空間控制器設(shè)計

38、不同樣點，并畫出一種機(jī)器人單關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)空間控制器和操作空間控制器控制系統(tǒng)框圖。解：答：關(guān)節(jié)空間控制器再輸入和反饋時候無正解和反解，而操作空間控制器輸入和反饋時要有正解和反解，如下圖所示。  畫出一種機(jī)器人單關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)空間控制器和操作空間控制器控制系統(tǒng)框圖如下 11、以多自由度工業(yè)機(jī)器人為例，分析討論機(jī)器人控制：（1）分析討論工業(yè)機(jī)器人位置控制、速度控制、加速度控制和力控制特點及其辨別；答：位置控制：工業(yè)機(jī)器人位置控制目旳，就是要使機(jī)器人各關(guān)節(jié)實現(xiàn)預(yù)先所籌劃運動，最后保證工業(yè)機(jī)器人終端(手爪)沿預(yù)定軌跡運營。此類運動控制特點是持續(xù)控制工業(yè)機(jī)器人手爪(或工具)位姿軌跡。一般規(guī)定速度

39、可控、軌跡光滑且運動平穩(wěn)。軌跡控制技術(shù)指標(biāo)是軌跡精度和平穩(wěn)性。速度控制意味著各個關(guān)節(jié)馬達(dá)運動聯(lián)合進(jìn)行，并以不同樣速度同步運營以保證夾手沿著笛卡爾坐標(biāo)軸穩(wěn)定運動。分解運動速度控制先把盼望夾手運動分解為各個關(guān)節(jié)盼望速度，然后對各個關(guān)節(jié)實行速度伺服控制。加速度控制分解運動加速度控制一方面計算出工具控制加速度，然后把它分解為相應(yīng)各個關(guān)節(jié)加速度，再根據(jù)動力學(xué)方程計算出控制力矩。力控制除了在部分自由度方向進(jìn)行位置控制外，還需要在另部分自由度方向進(jìn)行力控制。（2）給出操作空間及驅(qū)動空間單個關(guān)節(jié)機(jī)器人控制框圖，并闡明其控制過程。機(jī)器人控制器控制構(gòu)造形式，常用有：集中控制、分散控制和遞階控制等。圖表達(dá)PUMA機(jī)

40、器人兩級遞階控制構(gòu)造圖。機(jī)器人控制系統(tǒng)以機(jī)器人作為控制對象，它設(shè)計措施及參數(shù)選擇，仍可參照一般計算機(jī)/嵌入式控制系統(tǒng)。既有工業(yè)機(jī)器人大多采用獨立關(guān)節(jié)PID控制。圖所示PUMA機(jī)器人控制構(gòu)造即為一典型。由于獨立關(guān)節(jié)PID控制未考慮被控對象（機(jī)器人）非線性及關(guān)節(jié)間耦合伙用，因此控制精度和速度提高受到限制。斯坦福機(jī)械手具有反饋控制，其一種關(guān)節(jié)控制方框圖圖所示。從圖可見，它有個光學(xué)編碼器，和測速發(fā)電機(jī)一起構(gòu)成位置和速度反饋。這種工業(yè)機(jī)器人是一種定位裝置，它每個關(guān)節(jié)所有有一種位置控制系統(tǒng)。要提高響應(yīng)速度，一般是要提高系統(tǒng)增益和由電動機(jī)傳動軸速度負(fù)反饋把某些阻尼引入系統(tǒng)，以加強反電勢作用。要做到這一點，可

41、以采用測速發(fā)電機(jī)，或計算一定期間間隔內(nèi)傳動軸角位移差值。傳播函數(shù)： 要提高響應(yīng)速度，一般是要提高系統(tǒng)增益和由電動機(jī)傳動軸速度負(fù)反饋把某些阻尼引入系統(tǒng)，以加強反電勢作用。要做到這一點，可以采用測速發(fā)電機(jī)，或計算一定期間間隔內(nèi)傳動軸角位移差值。由于機(jī)器人機(jī)械手是通過工具進(jìn)行操作作業(yè)，因此其末端工具動態(tài)性能將直接影響操作質(zhì)量。又因末端運動是所有關(guān)節(jié)運動復(fù)雜函數(shù)，因此，雖然每個關(guān)節(jié)動態(tài)性能可行，而末端動態(tài)性能則未必能滿足規(guī)定。 （3）比較關(guān)節(jié)空間控制器設(shè)計和操作空間控制器設(shè)計不同樣點。答：操作空間控制器設(shè)計涉及運動學(xué)正、反解。七、計算題（需寫出計算環(huán)節(jié)） 1、已知R為旋轉(zhuǎn)矩陣，b為平移向量，試寫出相應(yīng)

42、齊次矩陣。 解：齊次矩陣為 2、矩陣代表齊次坐標(biāo)變換，求其中未知元素值x、y、z、w(第一列元素)。 3、寫出齊次變換矩陣，它表達(dá)相對固定坐標(biāo)系A(chǔ)作如下變換：（a）繞zA軸轉(zhuǎn)900； （b）再繞xA軸轉(zhuǎn)900； （c）最后作移動(3,7,9)T。解：=Trans（3，7，9）Rot（X，-90）Rot（Z，90）= 4、寫出齊次變換矩陣，它表達(dá)相對運動坐標(biāo)系B作如下變換：（a）移動(3,7,9)T； （b）再繞xB軸轉(zhuǎn)900； （c）繞zB軸轉(zhuǎn)900。答：=Rot（Z，90）Rot（X，-90）Trans（3，7，9）= 5、求下面齊次變換逆變換T-1。解：6、矢量Ap軸繞ZA軸旋轉(zhuǎn)300角，

43、然后繞XA軸旋轉(zhuǎn)450角。試給出依次按上述順序完畢旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)矩陣。解：7、坐標(biāo)系B位置變化如下：初始時，坐標(biāo)系A(chǔ)和B重疊，讓坐標(biāo)系B繞ZB軸旋轉(zhuǎn)300角；然后再繞XB軸旋轉(zhuǎn)450角。給出把對矢量Bp描述變?yōu)閷p描述旋轉(zhuǎn)矩陣。解： 8、下面坐標(biāo)系矩陣B移動距離d=(5，2，6)T：求該坐標(biāo)系相對于參照坐標(biāo)系新位置。解： 9、求點P=(2，3，4)T繞x軸旋轉(zhuǎn)45度后相對于參照坐標(biāo)系坐標(biāo)。 解： 10、寫出齊次變換矩陣，它表達(dá)相對固定坐標(biāo)系A(chǔ)作如下變換：（a） 繞Z軸轉(zhuǎn)90º；（b）再繞X軸轉(zhuǎn)-90º；（c）最后做移動（3，7，9）。解：依題意，解得 11*、圖所示為二自由度機(jī)

44、械手，已知各桿長度分別為d1，d2。題21圖 二連桿機(jī)械手 （1）進(jìn)行機(jī)器人運動學(xué)分析環(huán)節(jié)有那些？結(jié)合圖所示二自由度機(jī)械手，通過建立坐標(biāo)系及坐標(biāo)變換矩陣0T1，1T2等，求出機(jī)械手末端O3點位置和速度方程； （2）對此類平面機(jī)器人，求機(jī)械手末端O3點位置和速度方程尚有什么別措施？ （3）求解該機(jī)器人運動學(xué)反解。 （4）按集中質(zhì)量，建立其動力學(xué)方程式。（1）由題意已知，則：=,=,=圖1=其中（2）圖1示逆運動學(xué)有兩組也許解。第一組解：由幾何關(guān)系得 （1） （2）（1） 式平方加（2）式平方得第二組解：由余弦定理， 1工業(yè)機(jī)器人定義？工業(yè)機(jī)器人定義：一種用于移動多種材料、零件、工具或?qū)Ｓ醚b置，可

45、通過可編程序動作來實行多種任務(wù)，并且具有多種編程能力多功能機(jī)械手。2. 按機(jī)器人用途分類，可以將機(jī)器人分為哪幾大類？試簡述之。1) 工業(yè)機(jī)器人或產(chǎn)業(yè)機(jī)器人 應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，核心用在制造業(yè)，進(jìn)行焊接、噴漆、裝配、搬運、檢查、農(nóng)產(chǎn)品加工等產(chǎn)業(yè)。2) 摸索機(jī)器人 用于進(jìn)行太空和海洋摸索，也可用于地面和地下摸索。3) 服務(wù)機(jī)器人 一種半自主或全自主機(jī)器人，其所從事服務(wù)工作可使人類生存更加好，使制造業(yè)以外設(shè)備工作更加好。4) 軍用機(jī)器人 用于軍事目旳，或攻打性，或防御性。3. 什么叫“機(jī)器人三守則”？它核心意義是什么？1) 機(jī)器人必需不危害人類，也不許可它眼看人類將受傷害而袖手旁觀2) 機(jī)器人必需絕

46、對服從人類，除非這種服從有害于人類3) 機(jī)器人必需保護(hù)自身不受傷害，除非為了保護(hù)人類或人類命令它做出犧牲等意義：給機(jī)器人社會附以新倫理性，并且機(jī)器人概念更加通俗化，更易于為人類社會所接受，至今，它仍為機(jī)器人研究人員、設(shè)計制造廠家和顧客，提供了十分故意義指引方針。4. 機(jī)器人系統(tǒng)一般有哪些程序功能？（1）運算：可以使機(jī)器人自己做出鑒定，在下一步把機(jī)器手或工具置于何處。 （2）決策：機(jī)器人系統(tǒng)會根據(jù)輸入信息做出決策，而不必實行任何運算。 （3）通信：機(jī)器人和操作人員之間通信能力，許可機(jī)器人規(guī)定操作人員提供信息，告知操作者下一步該做什么，和機(jī)器人籌劃下一步做什么。 （4）機(jī)械手運動：使復(fù)雜多運動變?yōu)?/p>

47、也許；使運動傳感器控制機(jī)器手成為也許；能獨立寄存工具位置 （5）工具指令：可以對機(jī)器人進(jìn)行比較復(fù)雜控制。 （6）傳感器數(shù)據(jù)解決：機(jī)器人通用計算機(jī)必需和傳感器連接起來，才干發(fā)揮所有作用。5. 有哪多種核心機(jī)器人高層籌劃系統(tǒng)？它們各有什么特點？1) 積木世界機(jī)器人籌劃2) 基于消解原理機(jī)器人籌劃3) 基于專家系統(tǒng)機(jī)器人籌劃4) 機(jī)器人途徑籌劃6. 機(jī)器人傳感器作用和特點為什么？（1）機(jī)器人傳感器作用：機(jī)器人通用計算機(jī)必需和傳感器連接起來，才干發(fā)揮所有作用。機(jī)器人傳感器在機(jī)器人控制中起了很核心作用，正由于有了傳感器，機(jī)器人才具有了類似人類知覺功能和反映能力。 （2）特點：機(jī)器人感覺是把有關(guān)特性或有關(guān)

48、物體特性轉(zhuǎn)換為實行某一種機(jī)器人功能所需信息，這些物體特性涉及幾何、光學(xué)、機(jī)械學(xué)、聲音、材料、電氣、磁性、放射性和化學(xué)，這些特性形成符號以表達(dá)系統(tǒng)，進(jìn)而構(gòu)成和給定工作任務(wù)有關(guān)世界狀態(tài)知識。傳感器分類 內(nèi)部傳感器：檢測機(jī)器人自身狀態(tài)（手臂間角度等）傳感器。 外部傳感器：檢測機(jī)器人所處環(huán)境（是什么物體，離物體距離有多遠(yuǎn)等）及狀況（抓取物體滑落等）傳感器。 外部傳感器分為末端實行器傳感器和環(huán)境傳感器。 末端實行器傳感器：核心裝在作為末端實行器手上，檢測解決精致作業(yè)感覺信息。相稱于觸覺。 環(huán)境傳感器：用于辨認(rèn)物體和檢測物體和機(jī)器人距離。相稱于視覺7. 什么是變構(gòu)造系統(tǒng)？為什么要采用變構(gòu)造控制？變構(gòu)造系統(tǒng)

49、定義：系統(tǒng)各部分間持續(xù)關(guān)系發(fā)生變化；系統(tǒng)參數(shù)產(chǎn)生變化等等，這樣系統(tǒng)稱為變構(gòu)造系統(tǒng)。在動態(tài)控制過程中，變構(gòu)造控制系統(tǒng)構(gòu)造根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)時狀態(tài)偏差及其各階導(dǎo)數(shù)變化，以躍變措施根據(jù)設(shè)定規(guī)律做相應(yīng)變化，它是一類特殊非線性控制系統(tǒng)。為什么要采用變構(gòu)造系統(tǒng)？由于一般程序控制在系統(tǒng)運營過程中變化系統(tǒng)構(gòu)造是預(yù)先設(shè)定好，而往往有些異常突發(fā)狀況，使得它達(dá)不到規(guī)定，而變構(gòu)造控制話，可以根據(jù)誤差及其導(dǎo)數(shù)變化狀況來擬定。若控制對象參數(shù)不變化，自適應(yīng)控制逐漸退化為定?？刂疲儤?gòu)造控制并不會退化為定?？刂疲冀K保持微變構(gòu)造控制。8. 旋轉(zhuǎn)矩陣幾何意義是什么？旋轉(zhuǎn)矩陣幾何意義：為了研究機(jī)器人運動和操作，往往不僅要表達(dá)空間某一點位置，并且需要表達(dá)物體方位，物體方位可由