工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ) 習(xí)題及答案 （姚屏 版） 第1章 工業(yè)機(jī)器人概述

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)習(xí)題及答案（姚屏版）一、填空題1、按坐標(biāo)形式分類，機(jī)器人可分為、、球面坐標(biāo)型和四種基本類型。2、作為一個(gè)機(jī)器人，一般由三個(gè)局部組成，分別是、和O3、機(jī)器人主要技術(shù)參數(shù)一般有、、、重復(fù)定位精度、、最大工作速度和承載能力等。4、自由度是指機(jī)器人所具有的的數(shù)目，不包括的開(kāi)合自由度。5、機(jī)器人分辨率分為和，統(tǒng)稱為o6、重復(fù)定位精度是關(guān)于的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。二、選擇題1、工作范圍是指機(jī)器人（）或手腕中心所能到達(dá)的點(diǎn)的集合。A機(jī)械手B手臂末端C手臂D行走局部。2、機(jī)器人的精度主要依存于（）、控制算法誤差與分辨率系統(tǒng)誤差。A傳動(dòng)誤差B關(guān)節(jié)間隙C機(jī)械誤差D連桿機(jī)構(gòu)的撓性3、當(dāng)代機(jī)器人大軍中最主要的機(jī)器人為：（）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4、下面哪個(gè)國(guó)家被稱為“機(jī)器人王國(guó)”？（）AA中國(guó)B英國(guó)C日本5.機(jī)器人的定義中，突出強(qiáng)調(diào)的是（A具有人的形象B模仿人的功能強(qiáng)三、判斷題（對(duì)劃"錯(cuò)劃"X”）A中國(guó)A中國(guó)B英國(guó)C日本5.機(jī)器人的定義中，突出強(qiáng)調(diào)的是（A具有人的形象B模仿人的功能強(qiáng)三、判斷題（對(duì)劃"錯(cuò)劃"X”）D美國(guó)）0C像人一樣思維D感知能力很TOC\o"1-5"\h\z1、機(jī)械手亦可稱之為機(jī)器人。Y（）2、關(guān)節(jié)型機(jī)器人主要由立柱、前臂和后臂組成。（）3、到目前為止，機(jī)器人已開(kāi)展到第四代。（）4、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。（）5、關(guān)節(jié)空間是由全部關(guān)節(jié)參數(shù)構(gòu)成的。（）四、簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的定義及特點(diǎn)。2、簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的基本組成。3、工業(yè)機(jī)器人按坐標(biāo)形式可以分為幾類？每一類有什么特點(diǎn)?4、工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？5、什么叫冗余自由度機(jī)器人？6、工業(yè)機(jī)器人按控制方式怎樣分類？7、簡(jiǎn)述機(jī)器人的主要應(yīng)用場(chǎng)合及其特點(diǎn)？8、未來(lái)機(jī)器人技術(shù)將向哪些方向開(kāi)展？答案：一、填空題.直角坐標(biāo)機(jī)器人、柱面坐標(biāo)機(jī)器人、多關(guān)節(jié)型機(jī)器人.機(jī)器人本體、控制器與控制系統(tǒng)、示教器.自由度、定位精度、分辨率、工作范圍.所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目末端執(zhí)行器的開(kāi)合自由度.編程分辨率控制分辨率分辨率.指對(duì)同一指令位置從同一方向重復(fù)響應(yīng)n次后實(shí)到位置的一致程度二、選擇題1-5BCACC三、判斷題1-5VVXVV四、簡(jiǎn)答題工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動(dòng)執(zhí)行工作,是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原那么綱領(lǐng)行動(dòng)。特點(diǎn)：①可編程。生產(chǎn)自動(dòng)化的進(jìn)一步開(kāi)展是柔性啟動(dòng)化。工業(yè)機(jī)器人可隨其工作環(huán)境變化的需要而再編程，因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過(guò)程中能發(fā)揮很好的功用，是柔性制造系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成局部。②擬人化。工業(yè)機(jī)器人在機(jī)械結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等局部，在控制上有電腦。此外，智能化工業(yè)機(jī)器人還有許多類似人類的“生物傳感器”，如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負(fù)載傳感器、視覺(jué)傳感器、聲覺(jué)傳感器、語(yǔ)言功能等。傳感器提高了工業(yè)機(jī)器人對(duì)周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力。③通用性。除了專門(mén)設(shè)計(jì)的專用的工業(yè)機(jī)器人外，一般工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)時(shí)具有較好的通用性。比方，更換工業(yè)機(jī)器人手部末端操作器（手爪、工具等）便可執(zhí)行不同的作業(yè)任務(wù)。機(jī)器人本體：工業(yè)機(jī)器人的工作主體，是完成各種作業(yè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器與控制系統(tǒng)：工業(yè)機(jī)器人的神經(jīng)中樞或控制中心，由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和一些專用電路、控制器、驅(qū)動(dòng)器等構(gòu)成。示教器：人機(jī)交互的一個(gè)接口，也稱示教盒或示教編程器，主要是由液晶屏和可觸摸操作按鍵組成①直角坐標(biāo)機(jī)器人直角坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位精度高，空間軌跡易于求解；但其動(dòng)作范圍相對(duì)較小，設(shè)備的空間因數(shù)較低，實(shí)現(xiàn)相同的動(dòng)作空間要求時(shí)，機(jī)體本身的體積較大。②柱面坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好，但缺點(diǎn)是在機(jī)器人動(dòng)作范圍內(nèi)，必須有沿軸線前后方向的移動(dòng)空間，空間利用率較低。③球面坐標(biāo)機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊，所占空間體積小于直角坐標(biāo)和柱面坐標(biāo)機(jī)器人。④多關(guān)節(jié)型機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊工作空間大、動(dòng)作最接近人的動(dòng)作，對(duì)涂裝、裝配、焊接等多種作業(yè)都有良好的適應(yīng)性，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)有以下幾種：自由度、定位精度和重復(fù)定位精度、分辨率、工作范圍、最大運(yùn)動(dòng)速度和承載能力等。從運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀點(diǎn)看，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)器人按照控制方式可把機(jī)器人分為非伺服控制機(jī)器人和伺服控制機(jī)器人兩種。①輸送線。機(jī)器人系統(tǒng)：通過(guò)機(jī)器人在特定工位上準(zhǔn)確、快速完成部件的裝配，能使生產(chǎn)線到達(dá)較高的自動(dòng)化程度；機(jī)器人可遵照一定的原那么相互調(diào)整，滿足工藝點(diǎn)的節(jié)拍要求；備有與上層管理系統(tǒng)的通信接口。機(jī)器人及輸送線物流自動(dòng)化系統(tǒng)可應(yīng)用于建材、家電、電子、化纖、汽車、食品等行業(yè)。②涂膠。機(jī)器人涂膠工作站是機(jī)器人中心研制開(kāi)發(fā)的機(jī)器人應(yīng)用系統(tǒng)，主要包括機(jī)器人、供膠系統(tǒng)、涂膠工作臺(tái)、工作站控制系統(tǒng)及其它周邊配套設(shè)備。為了提高系統(tǒng)的可靠性，涂膠工作站中的機(jī)器人和供膠系統(tǒng)，一般采用國(guó)外產(chǎn)品，根據(jù)用戶的需求，進(jìn)行工作臺(tái)、控制柜及周邊配套設(shè)備的設(shè)計(jì)制造，并完成涂膠系統(tǒng)的集成。該工作站自動(dòng)化程度高，適用于多品種、大批量生產(chǎn)，可廣泛地應(yīng)用于汽車風(fēng)擋、汽車摩托車車燈、建材門(mén)窗、太陽(yáng)能光伏電池涂膠等行業(yè)。③焊接。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控及機(jī)器人技術(shù)的開(kāi)展，自動(dòng)弧焊機(jī)器人工作站，從60年代開(kāi)始用于生產(chǎn)以來(lái)，其技術(shù)已日益成熟。④自動(dòng)裝箱。機(jī)器人自動(dòng)裝箱、碼垛工作站是一種集成化的系統(tǒng)，它包括工業(yè)機(jī)器人、控制器、編程器、機(jī)器人手爪、自動(dòng)拆/疊盤(pán)機(jī)、托盤(pán)輸送及定位設(shè)備和碼垛模式軟件等。它還配置自動(dòng)稱重、貼標(biāo)簽和檢測(cè)及通訊系統(tǒng)，并與生產(chǎn)控制系統(tǒng)相連接，以形成一個(gè)完整的集成化包裝生產(chǎn)線。⑤自動(dòng)焊接。轉(zhuǎn)軸自動(dòng)焊接工作站用于以轉(zhuǎn)軸為基體（上置假設(shè)干懸臂）的各類工件的焊接，它由焊接機(jī)器人、回轉(zhuǎn)雙工位變位機(jī)（假設(shè)干個(gè)工位）及工裝夾具組成，在同一工作站內(nèi)通過(guò)使用不同的夾具可實(shí)現(xiàn)多品種的轉(zhuǎn)軸自動(dòng)焊接，焊接的相對(duì)位置精度很高。由于采用雙工位變位機(jī)，焊接的同時(shí)，其他工位可拆裝工件，極大地提高了效率。①工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步提高負(fù)載-自重比，同時(shí)機(jī)構(gòu)向著模塊化、可重構(gòu)方向開(kāi)展。②機(jī)器人控制技術(shù)。重點(diǎn)研究開(kāi)放式、模塊化控制系統(tǒng)，人機(jī)界面更加友好，語(yǔ)言、圖形編程界面正在研制之中。機(jī)器人控制器的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化以及基于PC機(jī)網(wǎng)絡(luò)式控制器已成為研究熱點(diǎn)。③多傳感系統(tǒng)。為進(jìn)一步提高機(jī)器人的智能和適應(yīng)性，多種傳感器的使用是其問(wèn)題解決的關(guān)鍵。其研究熱點(diǎn)在于有效可行的多傳感器融合算法，特別是在非線性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器融合算法。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)器人和操作者之間的協(xié)調(diào)控制，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立大范圍內(nèi)的機(jī)器人遙控系統(tǒng)，在有時(shí)延的情況下，建立預(yù)先顯示進(jìn)行遙控等。⑤虛擬機(jī)器人技術(shù)?；诙鄠鞲衅鳌⒍嗝襟w和虛擬現(xiàn)實(shí)以及臨場(chǎng)感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的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)器人研究的一個(gè)嶄新領(lǐng)域。主要對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機(jī)理，感知與學(xué)習(xí)方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。微型和微小機(jī)器人技術(shù)。這是機(jī)器人研究的一個(gè)新的領(lǐng)域和重點(diǎn)開(kāi)展方向。過(guò)去的研究在該領(lǐng)域幾乎是空白，因此該領(lǐng)域研究的進(jìn)展將會(huì)引起機(jī)器人技術(shù)的一場(chǎng)革命，并且對(duì)社會(huì)進(jìn)步和人類活動(dòng)的各個(gè)方面產(chǎn)生不可估量的影響，微型機(jī)器人技術(shù)的研究主要集中在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、控制方，法、傳感技術(shù)、通