《機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用》 第五章 習(xí)題和答案

習(xí)題五一、選擇題1、機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)部件中，基礎(chǔ)部分是（D）。A．手爪B．手腕C．手臂D．基座2、輪式行走結(jié)構(gòu)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)是（C）。A．能夠越坑、爬樓梯B．地接觸面積大C．動(dòng)作靈活、定位準(zhǔn)確D．穩(wěn)定性較好3、步進(jìn)電機(jī)四相四拍運(yùn)行方式是（B）。A．AB-CD-AB-CD-ABB．AB-BC-CD-DA-ABC．AB-BD-CD-BA-ABD．AB-BA-CD-DC-AB4、步進(jìn)電機(jī)一旦選定，電機(jī)的（A）就已經(jīng)確定。A．靜力矩B．動(dòng)力矩C．失調(diào)角D．步距角精度5、伺服電機(jī)的最大特點(diǎn)是（B）。A．驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單B．可控C．控制簡(jiǎn)單D．體積小二、填空題1、機(jī)械零件與機(jī)械結(jié)構(gòu)是機(jī)器人技術(shù)中最為基礎(chǔ)的部分，它們構(gòu)成了機(jī)器人的骨骼。2、工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)一般設(shè)計(jì)為機(jī)械手的形式。3、機(jī)器人的傳動(dòng)件主要有齒輪、帶輪、鏈輪和凸輪。4、構(gòu)成機(jī)器人的機(jī)械零件按用途可分為傳動(dòng)件、緩沖件、支撐件、聯(lián)軸器、離合器與制動(dòng)器和連接件。5、服務(wù)機(jī)器人按照其本體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)能力分為靜止式和移動(dòng)式兩類。6、移動(dòng)式服務(wù)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)常見的主要有車輪式、履帶式和足式行走機(jī)構(gòu)。7、RV減速器主要應(yīng)用在基座、手臂等承受重負(fù)載的位置，諧波減速器主要安裝在小臂、腕部或手部等輕負(fù)載位置。8、機(jī)器人一般都主要使用直流電機(jī)(有刷和無(wú)刷)、步進(jìn)電機(jī)及直流伺服電機(jī)（舵機(jī)）。9、移動(dòng)機(jī)器人所使用的直流電機(jī)主要是有刷直流電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)。10、從電機(jī)的特性曲線圖中得知，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系是反比關(guān)系。11、直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制都是采用換向器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。12、有刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)速度測(cè)量接口設(shè)計(jì)中為了節(jié)約單片機(jī)的I/O口，所有計(jì)數(shù)器值都是通過(guò)將并口轉(zhuǎn)換成SPI接口后讀取的。13、步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。14、步進(jìn)電機(jī)的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。而方向由導(dǎo)電順序決定。15、步進(jìn)電機(jī)有步距角、靜轉(zhuǎn)矩及電流三大要素。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)選擇的型號(hào)便確定下來(lái)了。三、簡(jiǎn)答題1、機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器主要有哪些？①電器驅(qū)動(dòng)器：包括直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)等；②液壓驅(qū)動(dòng)器：包括電液步進(jìn)馬達(dá)和油缸；③氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器：包括氣缸和氣動(dòng)馬達(dá)；④特種驅(qū)動(dòng)器：包括壓電體、超聲波馬達(dá)、橡膠驅(qū)動(dòng)器和形狀記憶合金等。2、機(jī)器人的手臂應(yīng)具有哪些特點(diǎn)？①剛度要求高②導(dǎo)向性要好③重量要輕④運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)、定位精度要高3、簡(jiǎn)述步進(jìn)電機(jī)的性能指標(biāo)。相數(shù)、拍數(shù)、步距角、定位轉(zhuǎn)矩、最大靜轉(zhuǎn)矩Tmax(Nm)、步距角精度、失步、失調(diào)角、最大空載起動(dòng)頻率、最大空載的運(yùn)行頻率、運(yùn)行矩頻特性、電機(jī)的共振點(diǎn)和電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。4、簡(jiǎn)述有刷直流電機(jī)的工作原理。在兩極有刷直流電機(jī)模型中，固定部分有磁鐵和電刷。轉(zhuǎn)動(dòng)部分有環(huán)形鐵芯和繞在環(huán)形鐵芯上的繞組。它的固定部分（定子）上，裝了一對(duì)直流勵(lì)磁的靜止的主磁極N和S，在旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）上裝設(shè)電樞鐵芯。定子與轉(zhuǎn)子之間有一間隙。在電樞鐵芯上放置了由A和X兩根導(dǎo)體連成的電樞線圈，線圈的首端和末端分別連到兩個(gè)圓弧形的銅片上，此銅片稱為換向片。換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱為換向器。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦互相絕緣。在換向片上放置著一對(duì)固定不動(dòng)的電刷A和B，當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞線圈通過(guò)換向片和電刷與外電路接通。給直流電機(jī)的兩個(gè)電刷加上直流電源，直流電流從電刷A流入，經(jīng)過(guò)線圈abcd，從電刷B流出，根據(jù)電磁力定律，載流導(dǎo)體ab和cd受到電磁力的作用，其方向可由左手定則判定，兩段導(dǎo)體受到的力形成了一個(gè)轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到如圖5-22(b)所示的位置，電刷A和換向片2接觸，電刷B和換向片1接觸，直流電流從電刷A流入，在線圈中的流動(dòng)方向是dcba，從電刷B流出。這就是有刷直流電機(jī)的工作原理。外加的電源是直流的，但由于電