華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院機器人作業(yè)1答案

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院機器人作業(yè)1答案(總5頁)-本頁僅作為預(yù)覽文檔封面，使用時請刪除本頁-R作業(yè)

作業(yè)（機類專業(yè)）1、工業(yè)機器人和智能機器人的定義分別是什么工業(yè)機器人是一種能夠執(zhí)行與人的上至類似動作的的多功能機器。智能機器人是一種具有感覺和識別能力，并能夠控制自身行為的機器。2、智能機器人的含義是什么智能機器人是指一個獨特的進行自我控制的“活物”。3么需要這個數(shù)目。機器人的自由度是機器人末端所具有的獨立運動的數(shù)目。例如：要對某一個旋轉(zhuǎn)鉆頭進行定位與定向，就需要五個自由度，這鉆頭可表示為某個繞著它的主軸旋轉(zhuǎn)的圓柱體。4、什么是“機器人三守則”它的重要意義是什么機器人不傷害人（觀）；機器人服從與原則（1）不矛盾的指令（服從有害于人類）；機器人在原則（1）和（2）不矛盾的情況下，維護自身的存在（持自身不受傷害，除非為了保護人類或者是人類命令它做出犧牲）。意義：機器人三守則，給機器人社會賦以新的倫理性，并使機器人概念通俗化，更易于為人類社會所接受。為機器人研究人員、設(shè)計制造廠家和用戶，提供了十分有意義的指導(dǎo)方針。5、工業(yè)機器人常用的驅(qū)動器有那些類型，并簡要說明其特點。按照控制方式可把機器人分為非伺服機器人和伺服控制機器人兩種。特點：（1）非伺服機器人工作能力比較有限，它們往往涉及那些叫做“終點”、“抓放”或“開關(guān)”式機器人，尤其是“有限順序”機器人。這種機器人按照預(yù)先編好的程序順序進行工作，使用終端限位開關(guān)、制動器、插銷板和定序器來控制機器人機械手的運動。（2）伺服機器人有更強的工作能力，伺服系統(tǒng)的被控制量可為機器人端部執(zhí)行裝置的位置、速度、加速度和力等，通過反饋傳感器取得的反饋信號與來自給定裝置的綜合信號，PAGEPAGE6用比較器加以比較后，得到誤差信號，經(jīng)過放大后用以激發(fā)機器人的驅(qū)動裝置，進而帶動末端執(zhí)行裝置以一定規(guī)律運動，達到規(guī)定的位置或速度等。6、常用的工業(yè)機器人的傳動系統(tǒng)有那些1.液壓缸伺服傳動系統(tǒng)，2.電液壓伺服控制系統(tǒng)，3.滑閥控制液壓傳動系統(tǒng)。7、機器人雅可比矩陣的含義是什么機械手的操作速度與關(guān)節(jié)速度的線性變換定義為機械手的雅可比矩陣，可視它為從關(guān)節(jié)空間向操作空間運動速度的傳動比。8、在機器人系統(tǒng)中為什么往往需要一個傳動（減速）系統(tǒng)因為現(xiàn)在的電機一般速度較高，力矩較小，需要通過傳動系統(tǒng)降低轉(zhuǎn)速、提高力矩。9割任意曲面。三個自由度，因為是激光切割，所以沒有轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)自由度，所以只需要三個自由度，就可以實現(xiàn)空間中的任意點線切割。10、什么是機器人的奇異狀態(tài)機器人的奇異狀態(tài)是指它在該狀態(tài)下失去了一些運動自由，就像我們的手一樣，如果我們手臂完全伸直，這就是一個奇異狀態(tài)，因為這時我們不能讓我們的手再伸向手臂所指的方向。而沒有伸直時，我們的手是可以往各個方向運動的。11、機器人的靈活度、自由度的概念及其相互關(guān)系是什么若機器人完成某一任務(wù)時，可以以多種末桿姿態(tài)去實現(xiàn)，則將每種可行的機構(gòu)位形稱為一條可行路徑，對于工作點P，所有可行路徑的包絡(luò)空間稱之為P點的可能碰撞區(qū)，意指在該區(qū)內(nèi)的障礙有可能碰撞，令其體積為V，則機器人在P點的靈活度A 定義為PVA p

式中l(wèi)3 l

為機器人i桿臂的長度。由上式可知靈活度的大小反應(yīng)了機器人手臂達到ii1 iP行獨立運動的數(shù)目稱為自由度。靈活度反應(yīng)的是機器人的避障哪能力和柔性程度，而自由度由反應(yīng)機器人在各個方位獨立運動的性能，它是機器人的機構(gòu)決定的，并直接影響到機器人的機動性和靈活度。12課程的學(xué)習(xí)有什么建議通過學(xué)習(xí)機器人的課程，我了解到工業(yè)機器人的起源和發(fā)展歷程、機器人的定義、特13、為了將圓柱形的零件放在平板上，機器人應(yīng)具有幾個自由度為了將圓柱形的零件放在平板上，機器人需要有五個自由度。14、機器人的精度、重復(fù)精度及空間分辨度的含義及其區(qū)別精度是指各控制部件的分辨度，各機械部件的偏差，某個任意的從未接近的固定位置。重復(fù)精度：多次重復(fù)動作后，由于機械干擾，機器的動作將會有誤差，這時就要通過控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，而重復(fù)精度就是指機器人多次重復(fù)動作后，實現(xiàn)相同動作的精度?？臻g分辨度是描述機器人工具末端運動的一個重要因素。分辨度是設(shè)計機器人控制系統(tǒng)的特性，它指明系統(tǒng)能夠區(qū)別工作空間所需要的最小運動增量。分辨度可以是控制系統(tǒng)能夠控制的最小位置增量的函數(shù)，或者是控制測量系統(tǒng)能夠辨別的最小位置增量。空間分辨度與機械偏差一起構(gòu)成控制分辨度。15、查閱參考資料說明什么是機器人的奇異狀態(tài)。機器人的奇異狀態(tài)是指它在該狀態(tài)下失去了一些運動自由，就像我們的手一樣，如果我們手臂完全伸直，這就是一個奇異狀態(tài)，因為這時我們不能讓我們的手再伸向手臂所指的方向。而沒有伸直時，我們的手是可以往各個方向運動的。16、機器人運動分析的一般過程是什么為什么要進行機器人的動力學(xué)分析動力學(xué)分析也就是建立動力學(xué)模型，動力學(xué)模型可以在動力學(xué)分析軟件中做運動仿真。機器人動力學(xué)分析是建立動力模型的基礎(chǔ)，在admas軟件中可以做動力學(xué)仿真。機器人手臂的力學(xué)性能直接影響機器人的應(yīng)用水平，引起機器人手臂動態(tài)特性變壞的原因不僅與現(xiàn)場的工藝條件有關(guān)，而且還與機器人系統(tǒng)的動力學(xué)特性有關(guān)。因此，對機器人系統(tǒng)開展力學(xué)方面的研究是必要的。17、方向余弦矩陣的特點都有那些1方向余弦矩陣然成為單位矩陣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，而兩個不同列或不同行中對應(yīng)元素的乘積之和則為零。方向余弦矩陣中每一元素都等于其代數(shù)余子式方向余弦矩陣C的轉(zhuǎn)置矩陣CT既是轉(zhuǎn)置矩陣也是逆矩陣。18、矩陣 0 1 0 0 0 1 1 0 2 0 0 1代表齊次坐標變換，求其中的未知元素值(第一列元素)。(1,0,0,0) T19、寫出齊次變換矩陣AT，它表示相對固定坐標系{A}作以下變換：B（a）繞z 軸轉(zhuǎn)900；（b）再繞x 軸轉(zhuǎn)–900；（c）最后作移動(3,7,9)T。A Ac90 s90 0 0 1 0 Rot(z,90)s90 c90 0 0 0 1 0 0 11 0 0 1 0 0 Rot(x,90)0 c90 s90 0 s90 c90 0 1 00 10 0ATTrans(3,7,9)Rot(x,90)Rot(z,90)

0 31 7B 1 0 0 90 0 0 120、寫出齊次變換矩陣AT，它表示相對運動坐標系{B}作以下變換：B（a）移動(3,7,9)T；（b）再繞x 軸轉(zhuǎn)–900；（c）繞z 軸轉(zhuǎn)900。B B0 10 0ATTrans(3,7,9)Rot(x,90)Rot(z,90)

0 31 7B 1 0 0 921、求下面齊次變換

0

0 1000010

1 0 10 1 20 0 0的逆變換T-1。0 0 1 011 0 0 1T 0 1 0 210 0 0 1

0 0 122、已知某一坐標變換矩陣

000

1 0 0 1 20 0 20 0 0 10則構(gòu)造兩種上述矩陣代表的坐標變換過程。①相對固定坐標系{A}作以下變換：（a）繞x 軸轉(zhuǎn)900；（b）再繞y 軸轉(zhuǎn)900；（c）最后作移動(-1,2,2)T。A A②相對固定坐標系{A}作以下變換：（a）繞z 軸轉(zhuǎn)-900；（b）再繞x 軸轉(zhuǎn)900；（c）最后作移動(-1,2,2)T。A A23ApZA300XA450角。試給出依次按上述次序完成旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)矩陣。3322c30 s30 0

1 032 3 Rot(z,30)s30 c30 0 2 2

0；0

0 1

0 102021 0 0 1 0 2Rot(x,45)0 c45 s450 2 222s45 c4522

2 24、坐標系B的位置變化如下：初始時，坐標系A(chǔ)與B重合，讓坐標系BZB軸300XB450BpAp陣。1 0 0 c30 s30 0 0 0 0 ARR(x,45)R(z,30) B

c45 s45s30 c30 00 0 0ApARBpB

0 s45 c45

0 1 0 0 02711L1m12L2m23L3m3；試完成：（1）所示的三自由度機械手，通過建立坐標系及坐標變換矩陣0T1，