工業(yè)機(jī)器人復(fù)習(xí) 習(xí)題課

1、工業(yè)機(jī)器人復(fù)習(xí)提綱 復(fù) 習(xí) 提 綱第1章 緒論重點(diǎn)掌握：1、工業(yè)機(jī)器人的定義國(guó)標(biāo)。2、工業(yè)機(jī)器人的分類。3、工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系、自由度和工作空間。 第2章 機(jī)器人系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)掌握：1、機(jī)器人的系統(tǒng)組成。2、手部的作用和分類。3、機(jī)械夾持式手和吸附式手。4、手腕的作用及其三個(gè)自由度。5、柔順手腕的作用及裝配誤差及消除方法。6、手臂的作用。7、操作機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。8、機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本原那么。9、機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的三個(gè)階段。 復(fù) 習(xí) 提 綱第3章 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)重點(diǎn)掌握：一、坐標(biāo)變換 1、齊次變換矩陣的意義； 2、單步變換的齊次變換矩陣； 3、多步變換的齊次變換矩陣； 4、齊次變換的逆變換。 復(fù)

2、 習(xí) 提 綱第3章 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)重點(diǎn)掌握：二、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的建立 1、建立坐標(biāo)系； 2、確定參數(shù)； 3、相鄰桿件的位姿矩陣； 4、建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。 5、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正解和逆解。 復(fù) 習(xí) 提 綱第4章 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)掌握：1、關(guān)節(jié)承受的力和力矩與關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩的關(guān)系。2、動(dòng)力學(xué)模型及其各項(xiàng)含義。3、牛頓方程、歐拉方程。4、正向遞推步驟及其計(jì)算公式。5、反向遞推步驟及其計(jì)算公式。6、遞推的初始條件。 復(fù) 習(xí) 提 綱第5章 機(jī)器人控制系統(tǒng)重點(diǎn)掌握：1、控制系統(tǒng)的兩大功能。2、控制系統(tǒng)的組成及其各個(gè)局部的作用。3、示教再現(xiàn)控制過程及示教與記憶的相關(guān)知識(shí)。4、運(yùn)動(dòng)控制的兩個(gè)步驟。5、軌跡規(guī)劃及其實(shí)現(xiàn)方法：

3、 1軌跡規(guī)劃的概念 2PTP下的軌跡規(guī)劃步驟 3CP下的軌跡規(guī)劃步驟6、關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)控制方法。 復(fù) 習(xí) 提 綱復(fù)習(xí)提綱完！7/15/2022工 業(yè) 機(jī) 器 人習(xí) 題 課工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課一、請(qǐng)寫出以下變換的齊次變換矩陣：坐標(biāo)系j與i沿矢量 平移的齊次 變換矩陣；坐標(biāo)系j與i繞x軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣；坐標(biāo)系j與i繞z軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣；坐標(biāo)系j與i先沿矢量 平移，再 繞x軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣。7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課一、解：坐標(biāo)系j與i沿矢量 平移的齊次 變換矩陣：坐標(biāo)系j與i繞x軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣：7/15/2022 工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課一、解：坐標(biāo)系j與i繞z軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變

4、換矩陣： 坐標(biāo)系j與i先沿矢量 平移，再 繞x軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣：7/15/2022 工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課二、坐標(biāo)系j是由坐標(biāo)系經(jīng)過以下變換得到的：i 坐標(biāo)系先繞z軸旋轉(zhuǎn) ，然后繞x軸旋轉(zhuǎn) ，最后沿 坐標(biāo)系的y軸平移2個(gè)單位。要求： 1、確定坐標(biāo)系i到坐標(biāo)系j的齊次變換矩陣； 2、假設(shè)P點(diǎn)在坐標(biāo)系i中的位置矢量為 ，那么在坐標(biāo)系j中P點(diǎn)的位置矢量的 各坐標(biāo)分量分別為多少？ 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課二、解：1、確定坐標(biāo)系i到坐標(biāo)系j的齊次變換矩陣： 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課二、解：1、確定坐標(biāo)系i到坐標(biāo)系j的齊次變換矩陣： 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課二、解：2、兩坐標(biāo)

5、系關(guān)系為： 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、三自由度機(jī)器人如下圖。假設(shè)機(jī)器人機(jī)座高為 800，桿件1、2的長(zhǎng)度分別為400、300，試按步驟建 立該機(jī)器人手部中心的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；假設(shè)關(guān)節(jié)1、2的 旋轉(zhuǎn)角度分別為 、 ，關(guān)節(jié)3向下平移的距離為 300，試計(jì)算該機(jī)器人手部中心的位姿矩陣。7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、解： 1、建立坐標(biāo)系如下圖： 7/15/2022x0z0 x1x2x3hz2z3hz1工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、解： 2、確定參數(shù)和關(guān)節(jié)變量 ： 7/15/2022x0z0 x1x2x3hz2z3hz1工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、解： 3、計(jì)算相鄰桿件的位姿矩陣： 7/15/2022工業(yè)

6、機(jī)器人習(xí)題課三、解： 4、建立機(jī)器人手部中心運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為： 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、解： 假設(shè) ，那么有：7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課四、如下圖機(jī)器人的關(guān)節(jié)速度和加速度分別為 ，假設(shè)機(jī)器人桿件1、2的長(zhǎng)度均為20，試用 牛頓歐拉遞推公式計(jì)算機(jī)器人桿件1、2的角速度、 角加速度、線速度和線加速度。 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課四、解：1、建立坐標(biāo)系如下圖： 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課四、解：2、相鄰桿件位姿矩陣為： 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課四、解：3、計(jì)算速度和加速度： ： ，1關(guān)節(jié)的速度和加速度為 ，那么1桿件的速度和加速度為： 7/15/2022工

7、業(yè)機(jī)器人習(xí)題課四、解：3、計(jì)算速度和加速度： 2關(guān)節(jié)的速度和加速度為 ，那么2桿件的速度和加速度為： 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、圖示機(jī)器人手部受到一力矩作用，試用牛頓 歐拉公式計(jì)算機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩。 7/15/2022mhl1l2d工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、解：1、確定相鄰桿件位姿矩陣 1建立坐標(biāo)系如下圖： 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、解：1、確定相鄰桿件位姿矩陣 2確定參數(shù) 7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、解：1、確定相鄰桿件位姿矩陣 3位姿矩陣7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、解：2、條件 由題意可知，不需要進(jìn)行正向遞推，只需進(jìn)行反向遞推即可求解關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩。7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、解：3、反向遞推7/15/2022工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課六、假設(shè)要求機(jī)器人某關(guān)節(jié)從 靜止開始，在2秒鐘時(shí) 到達(dá) 處且速度為零，試用三次多項(xiàng)式對(duì)其運(yùn) 動(dòng)進(jìn)行規(guī)劃，并畫出位移、速度和加速度