機(jī)器人技術(shù)B徐心和

1、東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院機(jī)器人技術(shù)試卷(作業(yè)考核線上)B 卷學(xué)習(xí)中心：_院校學(xué)號(hào)：姓名（共 4 頁(yè)）總分題號(hào)一二三四五六七八九十得分一、選擇題(4選1,多于4個(gè)的為多選題；共20分，每小題2分)打寸當(dāng)代機(jī)器人主要源于以下兩個(gè)分支：1).計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床2).遙操作機(jī)與計(jì)算機(jī)3).遙操作機(jī)與數(shù)控機(jī)床寸4).計(jì)算機(jī)與人工智能對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)而言，關(guān)節(jié)變量是D-H參數(shù)中的1).關(guān)節(jié)角寸2).桿件長(zhǎng)度 3).橫距 4).扭轉(zhuǎn)角 動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容是將機(jī)器人的 聯(lián)系起來(lái)。1).運(yùn)動(dòng)與控制寸 2).傳感器與控制3).結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)4).傳感系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)所謂無(wú)姿態(tài)插補(bǔ)，即保持第一個(gè)示教點(diǎn)時(shí)的姿態(tài)，在大多數(shù)情況下是機(jī)器人沿

2、運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)。1).平面圓弧2).直線.3).平面曲線 4).空間曲線應(yīng)用通常的物理定律構(gòu)成的傳感器稱之為1).物性型 2).結(jié)構(gòu)型. 3).一次儀表 4).二次儀表傳感器在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)所能辨別的被測(cè)量的最小變化量，或者所能辨別的不同被測(cè) 量的個(gè)數(shù)，被稱之為傳感器的。1).精度 2).重復(fù)性3).分辨率. 4).靈敏度GPS全球定位系統(tǒng)，只有同時(shí)接收到顆衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，才可以解算出接收器的 位置。1). 22). 33). 4。4). 6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，一般具有3個(gè)反饋回路， 分別是:3).功率環(huán)6).加速度環(huán)1)3).功率環(huán)6).加速度環(huán)4) .速度環(huán)5)

3、.位置環(huán)。諧波減速器特別適用于工業(yè)機(jī)器人的哪幾個(gè)軸的傳動(dòng)？1). S 軸 2). L 軸 3). U 軸4). R 軸。5). B 軸 6). T 軸。模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的主要區(qū)別是什么？1).載波頻率不一樣2).信道傳送的信號(hào)不一樣3).調(diào)制方式不一樣4).編碼方式不一樣二、判斷題(回答Y/N；共30分，每題2分)機(jī)器人的自由度數(shù)目就是機(jī)器人本體上所具有的轉(zhuǎn)軸數(shù)目。(N )完成某一特定作業(yè)時(shí)具有多余自由度的機(jī)器人稱為冗余自由度機(jī)器人。( Y )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。(Y )正交坐標(biāo)變換矩陣R實(shí)現(xiàn)了由基坐標(biāo)系B到手坐標(biāo)系H的正交坐標(biāo)變換。( N

4、)如果是相對(duì)于手坐標(biāo)系 H的運(yùn)動(dòng)，其相應(yīng)的齊次變換矩陣左乘原齊次變換矩陣。(N )齊次變換矩陣的建立過(guò)程，便是在為機(jī)構(gòu)建立運(yùn)動(dòng)模型的過(guò)程。(Y )串聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題求解易，逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題求解難。( Y )動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題是已知機(jī)器人關(guān)節(jié)的位移、速度和加速度，求解所需要的關(guān)節(jié)力（或力矩）， 是實(shí)時(shí)控制的需要。（Y ）在機(jī)器人動(dòng)力學(xué)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)矩表達(dá)式中，由于其重力項(xiàng)隨位姿變化很大，常常將其忽略。（N ）插補(bǔ)方式分為點(diǎn)位控制（PTP控制）和連續(xù)軌跡控制（CP控制），可是連續(xù)軌跡控 制最終還是要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制。（Y ）結(jié)構(gòu)型傳感器的結(jié)構(gòu)比起物性型傳感器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。（N ）格林（格雷）碼被大量用在相對(duì)

5、光軸編碼器中。（N ）激光測(cè)距儀可以進(jìn)行散裝物料重量的檢測(cè)。（Y ）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般作為閉環(huán)伺服系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。（N ）通過(guò)操作機(jī)終端機(jī)械結(jié)構(gòu)的變形來(lái)適應(yīng)操作過(guò)程中遇到的阻力的柔順控制稱之為主動(dòng)柔順。（N ）三、簡(jiǎn)答題（共30分，每題6分）按照機(jī)器人的構(gòu)成機(jī)構(gòu)，機(jī)器人是如何進(jìn)行分類的？直角坐標(biāo)機(jī)器人圓柱坐標(biāo)機(jī)器人極坐標(biāo)機(jī)器人多關(guān)節(jié)型機(jī)器人串聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人垂直關(guān)節(jié)機(jī)器人水平關(guān)節(jié)機(jī)器人并聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人串并聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人應(yīng)用拉格朗日方程（函數(shù)）求解機(jī)器人動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)是什么？Lagrange方程是以能量觀點(diǎn)建立起來(lái)的運(yùn)動(dòng)方程式，為了列出系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，只需要從兩個(gè)方面去分 析，一個(gè)是表征系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)

6、量一系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能，另一個(gè)是表征主動(dòng)力作用的動(dòng)力學(xué)量一廣義力。 由于理想約束反力不出現(xiàn)在方程組中，因此建立運(yùn)動(dòng)方程式時(shí)只需分析已知的主動(dòng)力，而不必分析未知的 約束反力。什么是定時(shí)插補(bǔ)和定距插補(bǔ)？分別在什么場(chǎng)合下應(yīng)用？?jī)蓚€(gè)插補(bǔ)點(diǎn)間的時(shí)間間隔保持不變，為定時(shí)插補(bǔ)；兩個(gè)插補(bǔ)點(diǎn)間的距離保持不變，為定距插補(bǔ)。在工作速 度不變的情況下，采用定時(shí)插補(bǔ)；在工作速度需要變化的條件下，為了保證跟蹤的精度，需要采用定距插補(bǔ)。氣動(dòng)馬達(dá)相對(duì)于電動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別有哪些？1）、單位功率尺寸小，重量輕.適用于安裝在位置狹小的場(chǎng)合及手動(dòng)工具上；2）、馬達(dá)本身的軟特性使之能長(zhǎng)期滿載工作，溫升較小，且有過(guò)載保護(hù)的性能。3）、換向容

7、易，操作簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，特別適合頻繁啟動(dòng)的場(chǎng)合；4）、簡(jiǎn)單的無(wú)級(jí)調(diào)速，從零到最大，操作靈活；5）、有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，能帶載啟動(dòng)；6）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣動(dòng)馬達(dá)使用壽命特別長(zhǎng)；7）、不受外部環(huán)境的影響，甚至在水中、多塵、潮濕、臟污等惡劣環(huán)境中；8）、安全，防爆。但氣動(dòng)馬達(dá)也具有輸出功率小，耗氣量大，效率低、噪聲大和易產(chǎn)生振動(dòng)等缺點(diǎn)。集控式足球機(jī)器人包括哪些子系統(tǒng)?機(jī)器人小車(chē)子系統(tǒng)機(jī)器人通信子系統(tǒng)機(jī)器人視覺(jué)子系統(tǒng)機(jī)器人決策子系統(tǒng)機(jī)器人總控子系統(tǒng)四、分析與計(jì)算題（共20分，每題10分）試對(duì)直流伺服方案和交流伺服方案進(jìn)行比較解：直流伺服方案采用直流伺服電機(jī)，交流伺服方案采用交流伺服電機(jī)。由于變頻技術(shù)

8、的迅速發(fā)展， 交流調(diào)速的可靠性與經(jīng)濟(jì)性不斷提高，因此交流伺服大有取代直流伺服的趨勢(shì)。直流電機(jī)由于整流子的存在，導(dǎo)致其制造、維護(hù)的困難，除在特殊場(chǎng)合很少使用。交流伺服電動(dòng)機(jī)除了不具有直流伺服電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)外，還具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，能在較 TOC o 1-5 h z 寬的速度范圍內(nèi)保持理想的轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。c一般同樣體積下，交流電動(dòng)機(jī)的輸出功率可比直流電動(dòng)機(jī)高出10%70%。另外，交流電動(dòng)機(jī)的容量可做得比直流電動(dòng)機(jī)大，達(dá)到更3高的轉(zhuǎn)速和電壓。_目前在機(jī)器人系統(tǒng)中，90%的系統(tǒng)采用交流伺服電動(dòng)機(jī)。1葉片2轉(zhuǎn)子3定子按照“科學(xué)發(fā)展觀”應(yīng)該如何重視和發(fā)展我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)？（提示：機(jī)

9、器人對(duì)于國(guó) 民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意義，機(jī)器人發(fā)展的社會(huì)問(wèn)題，正確的發(fā)展方針與政策等）解:我國(guó)政府非常重視機(jī)器人技術(shù)，從國(guó)家863計(jì)劃實(shí)施之初到現(xiàn)在一直將機(jī)器人技術(shù)列為重點(diǎn)支持方 向?！笆濉逼陂g，國(guó)家863計(jì)劃?rùn)C(jī)器人技術(shù)主題重點(diǎn)支持了數(shù)控、工程機(jī)械、盾構(gòu)、生產(chǎn)線、水下載 人潛器、危險(xiǎn)作業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人和仿人仿生機(jī)器人等。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是一個(gè)牽連到各個(gè)部門(mén)的，尤其是汽車(chē)制造、工程機(jī)械及電機(jī)、電子等行業(yè)的企業(yè)是國(guó)內(nèi) 今后對(duì)機(jī)器人需求最大的部門(mén)，其中所需機(jī)器人的品種以點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、裝配、搬運(yùn)、沖壓等為 主。另外，在工業(yè)機(jī)器人的需求上，我國(guó)將同國(guó)際市場(chǎng)需求趨勢(shì)基本一致，即以機(jī)器人化的生產(chǎn)系統(tǒng) 取代單臺(tái)機(jī)器

10、人。在制造業(yè)中誕生的工業(yè)機(jī)器人是繼動(dòng)力機(jī)、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的新一代生產(chǎn)工具，可 全面延伸人的體力和智力。機(jī)器人的應(yīng)用是一個(gè)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標(biāo)志，因此我們要高度重 視機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1建立戰(zhàn)略聯(lián)盟機(jī)器人行業(yè)的技術(shù)壁壘很高，沒(méi)有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)積累或引進(jìn)，誰(shuí)也不會(huì)貿(mào)然闖進(jìn)這個(gè)行業(yè)。戰(zhàn)略聯(lián)盟對(duì) 于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)就顯得尤為重要。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，只有找到良好的合作伙伴，共享彼此的資 源和能力，強(qiáng)化企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，才能在競(jìng)爭(zhēng)中獲得持續(xù)的成功。由于生存期的飛速發(fā)展，進(jìn)入壯年 期之后的企業(yè)一方面積累了一定的財(cái)富，資金充裕，組織和市場(chǎng)份額穩(wěn)定；另一方面，企業(yè)這一時(shí)期 的發(fā)展速度開(kāi)始放緩，并開(kāi)始遭遇發(fā)展瓶頸

11、。企業(yè)要突破瓶頸、尋求發(fā)展周期的第二次青春，戰(zhàn)略聯(lián) 盟是一條捷徑。戰(zhàn)略聯(lián)盟的方式可以通過(guò)聯(lián)合研制、資源補(bǔ)缺和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)來(lái)建立。聯(lián)盟的雙方或多方為了進(jìn)行某項(xiàng)產(chǎn) 品的研究開(kāi)發(fā)，根據(jù)自身的優(yōu)勢(shì)，共同投入資金、技術(shù)、人才、設(shè)備等，利用聯(lián)盟后的綜合優(yōu)勢(shì)共同 完成新產(chǎn)品的研制工作。還可以一方的上游活動(dòng)與對(duì)方的下游活動(dòng)組成的戰(zhàn)略聯(lián)盟。這種方式分為兩 種，一種是那些擁有獨(dú)特技術(shù)的公司，為了降低營(yíng)銷(xiāo)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，與其他公司共同構(gòu)建銷(xiāo)售 網(wǎng)絡(luò)來(lái)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)。最后可以讓廠家直接將產(chǎn)品的生產(chǎn)與消費(fèi)者的需求結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成產(chǎn)銷(xiāo)一體的聯(lián)盟 組合。1982年，世界機(jī)器人的最大生產(chǎn)廠家日本法那庫(kù)科與世界機(jī)器人最大用戶美國(guó)通用汽車(chē)在美國(guó) 創(chuàng)辦的GE-FANUC機(jī)器人開(kāi)發(fā)公司就屬于此類。2用機(jī)器人技術(shù)帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在一期863計(jì)劃中，機(jī)器人主題重點(diǎn)支持了特種機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人及工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工程，取得了 良好的效果?！笆濉逼陂g機(jī)器人技術(shù)主題工作進(jìn)一步拓寬，開(kāi)始用機(jī)器人技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，直接為 國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，目前已取得了階段性成果。在“十五”后期及“十一五”