2016哈工大機器人技術復習題

1、機器人三原則，機器人之父。按照從低級到級的發(fā)展程度機器人可分為哪三類？機器人主要由執(zhí)行機構、驅動和傳動裝置、傳感器和控制器四大部分構成。工業(yè)機器人的主要技術參數一般都應有：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。定位精度、重復定位精度的概念。機器人手抓夾持工件的方式有鉗爪式和吸附式，吸附式分為磁吸式和氣吸式，氣吸式手部主要分為真空式吸盤、氣流負壓式吸盤、擠氣負壓式吸盤。兩自由度、三自由度機械傳動的腕部結構，腕部的俯仰運動和回轉運動，俯仰運動引起的誘起運動等。地面移動機能的行走機構有幾種，那種常見？運動學正問題、運動學逆問題定義。關節(jié)空間和操作空間定義，與運動學正逆解

2、的關系。齊次坐標的定義，3 5 1 0T的意義。齊次變換矩陣中四個子矩陣的意義。平移旋轉的計算。注意左乘還是右乘。機器人的規(guī)劃是分層次的，從高層到最后有哪些規(guī)劃。點位控制(PTP控制)和連續(xù)軌跡控制(CP控制)的定義。點位控制（PTP）下的軌跡規(guī)劃和連續(xù)軌跡控制（CP）下的軌跡規(guī)劃如何實現？定時插補與定距插補區(qū)別。三次多項式、有中間點的三次多項式、拋物線過渡的線性插值的計算，第四章例題。靜力學和動力學雅克比計算。何為動力學正問題和動力學逆問題？動力學研究方法有哪些？示教編程方式有哪兩類? 各有什么特點？按利用的能源來分類，機器人系統(tǒng)中的執(zhí)行裝置主要可分哪幾種？各有何特點？直流電機和交流電機結構

3、有何不同？有何優(yōu)缺點？它們如何調速？PWM 控制的概念，如何實現直流電機調速的？有何特點？直流電機啟動和制動方法。步進電機驅動的優(yōu)缺點？分類？步進電機的相關術語：相數、拍數、步距角、失步、低頻振蕩、保持轉距、定位轉矩。步進電機如何實現細分？驅動器細分后的主要優(yōu)點。 液壓驅動與氣壓驅動各有何特點？其它驅動器有哪些？何為直接驅動？其特點是什么？磁致伸縮驅動器原理？機器人伺服系統(tǒng)的主要組成部分，伺服系統(tǒng)的作用，伺服機構按驅動動力源分可分為幾類。根據對信號的處理方法分類，電氣伺服可分為幾種，有何特點。伺服系統(tǒng)為獲得高性能的控制效果，一般具有哪3個反饋回路？在機器人控制中, 試分析半閉環(huán)系統(tǒng)比全閉環(huán)系統(tǒng)

4、應用更為廣泛的理由。何為內傳感器？何為外傳感器？舉出常用的觸覺、力覺、接近覺、滑覺等傳感器例子，說明原理。光電編碼器分類、原理、精度、優(yōu)缺點，如何檢測位置和速度。簡述一種人工皮膚的原理，簡圖。計算題1) 用拉格朗日法推導題下圖所示兩自由度機器人手臂的運動方程。連桿質心位于連桿中心，其轉動慣量分別為I1和I2。2) 如圖所示，一個三自由度機械手，其末端夾持一質量m=10 kg的重物，l1=l2=0.8 m，1=60，2=60，3=90。若不計機械手的質量，求機械手處于平衡狀態(tài)時的各關節(jié)力矩。3) 如圖所示二自由度機械手，桿長l1=l2=0.5 m，求下面三種情況時的關節(jié)瞬時速度1、2。vX/(m

5、/s)1.001.0vY/(m/s)01.01.0q1303030q 260120304)如圖所示三自由度平面關節(jié)機械手，其手部握有焊接工具，若已知各個關節(jié)的瞬時角度及瞬時角速度，求焊接工具末端A的線速度vX、vY。5) 設機械手的某個關節(jié)的起始關節(jié)角015，并且機械手原來是靜止的。要求在3秒鐘內平滑地運動到f=75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三次多項式軌跡，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。6) 設一機器人具有6個轉動關節(jié)，其關節(jié)運動均按三次多項式規(guī)劃，要求經過兩個中間路徑點后停在一個目標位置。試問欲描述該機器人關節(jié)的運動，共需要多少個獨立的三次多項式?要確定這些三次多項式，需要多少個系數?7)單連桿機器人的轉動關節(jié)，從q=5靜止開始運動，要想在4s內使該關節(jié)平滑地運動到q=+80的位置停止。試按下述要求確定運動軌跡： (1) 關節(jié)