機(jī)器人技術(shù)習(xí)題集答案

《機(jī)器人技術(shù)》習(xí)題集答案第1章緒論一、選擇題〔4選1〕1—2〕；2—1〕；3—3〕；4—3〕；5—2〕二、判斷題〔Y/N〕1—Y；2—Y；3—Y；4—N；5—N；6—Y；7—Y；8—Y；9—Y；10—Y三、簡答題1．機(jī)器人學(xué)是關(guān)于研究、設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用機(jī)器人的一門科學(xué)。一般包括：機(jī)器人結(jié)構(gòu)、機(jī)器人坐標(biāo)系統(tǒng)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、機(jī)器人動(dòng)力學(xué)、機(jī)器人控制、機(jī)器感知、機(jī)器視覺、機(jī)器人語言、決策與規(guī)劃等。相比機(jī)器人技術(shù)研究的更為概括、抽象和理論一些。2．一般將機(jī)器人分為三代。*第一代為示教再現(xiàn)型機(jī)器人。由操作人員預(yù)先給出〔示教〕機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后機(jī)器人準(zhǔn)確地重復(fù)再現(xiàn)這種軌跡。*第二代為感覺判斷型機(jī)器人，亦稱為感知融合智能機(jī)器人。機(jī)器人帶有一些可感知環(huán)境的裝置，通過反應(yīng)控制，使機(jī)器人能在一定程度上適應(yīng)變化的環(huán)境。*第三代為自主感知型機(jī)器人，亦稱為自主感知思維智能機(jī)器人。機(jī)器人具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯推理、判斷及決策，可在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)；具有發(fā)現(xiàn)問題且能自主地解決問題的能力。3． 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4． 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)最緊湊，靈活性大，占地面積最小，工作空間最大，能與其他機(jī)器人協(xié)調(diào)工作，避障性好缺點(diǎn)：位置精度較低，有平衡問題，控制存在耦合，設(shè)計(jì)與控制比擬復(fù)雜5．優(yōu)點(diǎn)：剛性好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承載能力高，運(yùn)動(dòng)精度高缺點(diǎn)：活動(dòng)空間小。6． 氣動(dòng)機(jī)器人液壓機(jī)器人電動(dòng)機(jī)器人新型驅(qū)動(dòng)方式機(jī)器人〔如靜電驅(qū)動(dòng)器、壓電驅(qū)動(dòng)器、形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器、人工肌肉及光驅(qū)動(dòng)器等〕7．內(nèi)部傳感器是用來檢測機(jī)器人自身狀態(tài)〔內(nèi)部信息〕的機(jī)器人傳感器，如檢測關(guān)節(jié)位置、速度的光軸編碼器等。是機(jī)器人自身運(yùn)動(dòng)與正常工作所必需的；外部傳感器是用來感知外部世界、檢測作業(yè)對(duì)象與作業(yè)環(huán)境狀態(tài)〔外部信息〕的機(jī)器人傳感器。如視覺、聽覺、觸覺等。是適應(yīng)特定環(huán)境，完成特定任務(wù)所必需的。8． 機(jī)器人本體，控制器，任務(wù)，環(huán)境——機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制造是和機(jī)器人的任務(wù)和環(huán)境密不可 分的。9． 數(shù)學(xué)〔立體幾何、線性代數(shù)、微分方程、拓?fù)鋵W(xué)等〕力學(xué)〔工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈塑性力學(xué)、流體力學(xué)——?dú)鈩?dòng)、液壓〕 機(jī)械學(xué) 電子學(xué)和微電子學(xué) 控制理論與系統(tǒng) 計(jì)算機(jī) 通訊工程 系統(tǒng)工程 生物學(xué)與仿生學(xué) 人工智能 人工生命等。10．坐標(biāo)系統(tǒng)與坐標(biāo)變換運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)軌跡規(guī)劃機(jī)械工程與機(jī)電一體化控制工程機(jī)器視覺與圖像工程語言與聲音識(shí)別自學(xué)習(xí)與自組織系統(tǒng)仿真人工智能〔專家系統(tǒng)，模糊推理，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等〕人體工程學(xué)多智能體系統(tǒng)等11．對(duì)于關(guān)節(jié)型機(jī)器人，常常由于結(jié)構(gòu)原因使得機(jī)器人存在手部不能到達(dá)的作業(yè)區(qū)域，稱之為死區(qū)(deadzone)。死區(qū)的存在導(dǎo)致機(jī)器人在執(zhí)行某作業(yè)時(shí)而不能完成任務(wù)。四、分析與計(jì)算題1．答：機(jī)器人的應(yīng)用和普及是開展經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)力的需要。因?yàn)闄C(jī)器人不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，而且可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善生產(chǎn)環(huán)境。機(jī)器人的應(yīng)用和普及必然要替代一局部從事重復(fù)性勞動(dòng)的技術(shù)工人。先進(jìn)國家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，機(jī)器人的大量使用并沒有引起勞動(dòng)力失業(yè)的增加，而是引起勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，從繁重的“藍(lán)領(lǐng)勞動(dòng)力”轉(zhuǎn)向?qū)哟胃叩摹鞍最I(lǐng)技術(shù)人員”，設(shè)計(jì)、使用和維護(hù)機(jī)器人；從第2產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)第一線轉(zhuǎn)向第3產(chǎn)業(yè)，提高人們的生活質(zhì)量。因此不會(huì)造成嚴(yán)重的社會(huì)問題。第2章空間、坐標(biāo)與變換一、選擇題〔4選1〕1—4)；2—2)．姿態(tài)與位置二、判斷題〔Y/N〕1—Y；2—Y；3—N；4—Y；5—Y；6—N；7—Y；8—Y；9—N；10—Y；11—N；12—N；13—Y三、簡答題1． 繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)為側(cè)擺，亦稱航向角 繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)為俯仰角 繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)為橫滾角2．一般說來，以〔N+1〕維矢量來表示N維位置矢量，稱為齊次坐標(biāo)表示法。因此齊次向量是不唯一的。最簡單的表示方法是增加一維，其值為1。四、分析與計(jì)算題1．解：將矩陣乘其轉(zhuǎn)置矩陣，乘積為單位矩陣，故為正交矩陣；如果不是單位陣，那么不是正交矩陣。計(jì)算結(jié)果：1〕、2〕、4〕為正交矩陣，3〕、5〕不是。2．解：設(shè)，根據(jù)齊次矩陣的性質(zhì)，故w=0.由于，因?yàn)镽正交矩陣，Y0Z0XY0Z0X0比擬對(duì)角線元素，此時(shí)可以用直角坐標(biāo)三軸的相互關(guān)系決定取舍：ZHXZHXHYHXH符合右手關(guān)系，可以是解。取負(fù)那么不對(duì)了?！踩∝?fù)〕3.解：齊次矩陣為4．解：5．解：由于，，，那么表示動(dòng)坐標(biāo)位姿的齊次矩陣6．解：直接列寫，那么是結(jié)果相同。7.解：第3章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)一、選擇題〔4選1〕1—1)；2—3)；3—1)；4—3)二、判斷題〔Y/N〕1—N；2—N；3—N；4—Y；5—Y；6—Y；7—Y；8—N；9—Y；10—N三、簡答題1．關(guān)節(jié)——允許機(jī)器人本體各零件之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。關(guān)節(jié)之中，凡單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的稱主動(dòng)關(guān)節(jié)，反之，稱從動(dòng)關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)分類1〕平動(dòng)〔移動(dòng)〕關(guān)節(jié)〔P-prismaticjoint〕，也稱之為移動(dòng)副，允許連桿作直線移動(dòng)。2〕轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)〔R-revolutejoint〕，也稱之為轉(zhuǎn)動(dòng)副，允許連桿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。2． 關(guān)節(jié)角，桿件長度，橫距，扭轉(zhuǎn)角。3．位置運(yùn)動(dòng)學(xué)僅考慮運(yùn)動(dòng)中的幾何學(xué)問題，即不考慮運(yùn)動(dòng)與時(shí)間的關(guān)系。關(guān)節(jié)空間的關(guān)節(jié)變量，計(jì)算操作機(jī)在操作空間的手部位姿，稱之為運(yùn)動(dòng)學(xué)正問題。反之，操作機(jī)在操作空間的手部位姿，求各關(guān)節(jié)變量的反變換，稱之為運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問題，也叫求手臂解。4．轉(zhuǎn)置雅克比矩陣代表著如何將迪卡爾空間作用在手爪上的力/力矩轉(zhuǎn)變成關(guān)節(jié)空間各個(gè)關(guān)節(jié)上的平衡力/平衡力矩，即把直角空間的力/力矩映射為等價(jià)的關(guān)節(jié)力/關(guān)節(jié)力矩。 四、分析與計(jì)算題 1．解:2. 解手臂繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)是相對(duì)固定坐標(biāo)系作旋轉(zhuǎn)變換，故有手部繞手腕軸旋轉(zhuǎn)是相對(duì)動(dòng)坐標(biāo)系作旋轉(zhuǎn)變換，所以3.解:4. 解:第4章機(jī)器人動(dòng)力學(xué)一、選擇題〔4選1〕 1—3)；2—1)；3—4)；4—4)二、判斷題〔Y/N〕1—N；2—Y；3—Y；4—N；5—N三、簡答題 1．廣義坐標(biāo)包括線位移量和角位移量，廣義力包括力和力矩。2．Lagrange方程是以能量觀點(diǎn)建立起來的運(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)量—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—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)只需分析的主動(dòng)力，而不必分析未知的約束反力。四、分析與計(jì)算題1．圖二自由度機(jī)器人動(dòng)力學(xué)方程的建立解：1〕．選定廣義關(guān)節(jié)變量及廣義力選取笛卡兒坐標(biāo)系。連桿1和連桿2的關(guān)節(jié)變量分別是轉(zhuǎn)角θ1和θ2，關(guān)節(jié)1和關(guān)節(jié)2相應(yīng)的力矩是τ1和τ2。連桿1和連桿2的質(zhì)量分別是m1和m2，桿長分別為l1和l2，質(zhì)心分別在k1和k2處，離關(guān)節(jié)中心的距離分別為p1和p2。因此，桿1質(zhì)心k1的位置坐標(biāo)為桿1質(zhì)心k1速度的平方為桿2質(zhì)心k2的位置坐標(biāo)為桿2質(zhì)心k2速度的平方為2〕．系統(tǒng)動(dòng)能i=1，23〕．系統(tǒng)勢(shì)能i=1，2 Ep1=m1gp1(1–

c1) Ep2=m2gl1(1–

c1)+m2gp2(1–

c12)4〕．拉格朗日函數(shù)第5章機(jī)器人軌跡規(guī)劃一、選擇題〔4選1〕 1—4)； 2—2)；3—2)；4—2)；5—1)二、判斷題〔Y/N〕1—N；2—Y；3—Y；4—Y；5—Y；6—N三、簡答題 1．兩個(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)。 2． 其中包括：原始位置—接近螺栓—到達(dá)—抓住—提升—接近托架—插入孔中—松夾—移開四、分析與計(jì)算題1．解：1〕通過示教過程得到機(jī)器人軌跡上特征點(diǎn)的位姿。對(duì)于直線需要得到起始點(diǎn)和終點(diǎn)，對(duì)于圓弧需要得到弧上三點(diǎn)；2〕根據(jù)軌跡特征〔直線/園弧/其它〕和插補(bǔ)策略〔定時(shí)/定距/其它〕進(jìn)行相應(yīng)的插補(bǔ)運(yùn)算，求出該插補(bǔ)點(diǎn)的位姿值；3〕根據(jù)機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，求出手臂解，即對(duì)應(yīng)于插補(bǔ)點(diǎn)位姿的全部關(guān)節(jié)角(1,…,n)；4〕以求出的關(guān)節(jié)角為相應(yīng)關(guān)節(jié)位置控制系統(tǒng)的設(shè)定值，分別控制n個(gè)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；5〕和關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)同軸連接的光軸編碼器給出該關(guān)節(jié)當(dāng)前實(shí)際位置值，進(jìn)行反應(yīng)，位置控制系統(tǒng)根據(jù)此位置誤差〔設(shè)定值—反應(yīng)值〕實(shí)施控制以消除誤差，使機(jī)器人到達(dá)所要求的位姿。2．解：位置誤差的消除是不能一步完成的，需要有一個(gè)過渡過程，因此在一個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)必須要完成假設(shè)干次角度采樣和控制，因此控制系統(tǒng)的控制頻率要遠(yuǎn)高于插補(bǔ)運(yùn)算的頻率。第6章機(jī)器人感覺技術(shù)與傳感器一、選擇題〔4選1，多于4個(gè)的為多項(xiàng)選擇題〕1—1)+3)+5〕；2—1)；3—2)；4—1)；5—3)；6—3)；7—4)；8—3)； 9—3〕；10—1)；11—3)；12—4)；13—3)；14—2)+5)+6)；15—1)+4)+5)二、判斷題〔Y/N〕1—N；2—Y；3—Y；4—N；5—Y；6—N；7—N；8—Y；9—Y；10—N；11—N；12—N；13—N；14—N；15—Y；16—Y；17—Y；18—Y；19—Y；20—Y；21—Y；22—Y；23—N；24—Y三、簡答題 1．傳感器是一種以一定精度將被測量(如位移、力、加速度、溫度等)轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系、易于精確處理和測量的某種物理量(如電量)的測量部件或裝置。 2．相同點(diǎn)：都是由像素構(gòu)成，其分辨率為m×n，如：480×640不同點(diǎn)：灰度圖像為單色圖像，僅給出各像素點(diǎn)的強(qiáng)度值I=f(x,y)彩色圖像要給出各像素點(diǎn)三種“基色”——紅、綠、藍(lán)的強(qiáng)度值，即IR=fR(x,y)，IG=fG(x,y)，IB=fB(x,y)。而各像素點(diǎn)的顏色為三基色的合四、分析與計(jì)算題 1．解：當(dāng)加上載荷后，R1和R3阻值變小，而R2和R4阻值變大，于是破壞了電橋的平衡輸出，輸出端上部電位降低，呈負(fù)極性；下部電位增加，呈正極性。而且變化幅值和載荷大小成正比。2． 解：第7章機(jī)器人控制一、選擇題〔4選1，多于4個(gè)的為多項(xiàng)選擇題〕1—3)+4)+5)；2—2)+4)+5)；3—3)；4—1)；5—2)二、判斷題〔Y/N〕1—Y；2—N；3—N；4—Y；5—Y；6—N；7—N；8—Y；9—Y三、簡答題1．*與機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)。*描述機(jī)器人狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)具有時(shí)變結(jié)構(gòu)和參數(shù)的非線性模型，各關(guān)節(jié)變量之間存在緊密耦合。*一個(gè)簡單的機(jī)器人至少也有3-5個(gè)自由度，于是機(jī)器人控制系統(tǒng)必須是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的多級(jí)遞階控制系統(tǒng)。*機(jī)器人的動(dòng)作常?？梢酝ㄟ^不同的方式和路徑來完成，手臂解不唯一，這樣便要處理在一定約束條件下的優(yōu)化決策與控制問題。*伺服系統(tǒng)要求較高的位置精度，較大的調(diào)速范圍，各關(guān)節(jié)的速度誤差系數(shù)應(yīng)盡量一致。*系統(tǒng)的靜差率要小，位置無超調(diào)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)盡量快。 2．(1)輸出角度精度高，無積累誤差，慣性小。(2)輸入和輸出呈嚴(yán)格線性關(guān)系。(3)脈沖數(shù)、脈沖頻率、脈沖順序都可方便地由計(jì)算機(jī)輸出，控制算法容易實(shí)現(xiàn)。(4)輸出信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，可以與計(jì)算機(jī)直接接口。(5)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠性好，壽命長。3．PWM是利用大功率晶體管的開關(guān)作用，將恒定的直流電源電壓斬成一定頻率的方波電壓，并加在直流電動(dòng)機(jī)的電樞上，通過對(duì)方波脈沖寬度的控制，改變電樞的平均電壓控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的一種方式。4．簡單，便于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，節(jié)能，調(diào)速范圍大；非線性嚴(yán)重，引入高頻干擾和損耗。5．1)、單位功率尺寸小，重量輕．適用于安裝在位置狹小的場合及手開工具上；2)、馬達(dá)本身的軟特性使之能長期滿載工作，溫升較小，且有過載保護(hù)的性能。3)、換向容易，操作簡單，可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，特別適合頻繁啟動(dòng)的場合；4)、簡單的無級(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)簡單，氣動(dòng)馬達(dá)使用壽命特別長；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)、平安，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)。6． 1)．S曲線模式 2)．梯形曲線模式 3)．速度跟蹤模式 4)．電子齒輪模式四、分析與計(jì)算題1．解：由于步進(jìn)電機(jī)三相定子磁極上的小齒在空間位置上依次錯(cuò)開1/3齒距。如果控制線路不斷地按A→B→C→A→…的順序控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)繞組的通、斷電，當(dāng)相應(yīng)繞組通電狀態(tài)每改變一次，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過1/3齒距。這種通電方式稱為三相單三拍通電方式。如果采用用三相六拍通電方式，即其通電順序?yàn)锳→AB→B→BC→C→CA→A→…，相應(yīng)地繞組的通電狀態(tài)每改變一次，轉(zhuǎn)子僅能轉(zhuǎn)過1/6齒距。于是便得到了更小的步距角和較好的輸出性能。2．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)的迅速開展，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，能在較寬的速度范圍內(nèi)保持理想的轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。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，到達(dá)更高的轉(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)。3．解：雙向旋轉(zhuǎn)的葉片式馬達(dá)工作原理圖如右圖所示。當(dāng)壓縮空氣從進(jìn)氣口A進(jìn)入氣室后，立即噴向葉片1，作用在葉片的外伸局部，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)轉(zhuǎn)子2作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。廢氣從排氣口C排出，剩余氣體經(jīng)B排出(二次排氣)。假設(shè)進(jìn)、排氣口互換．那么轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)，輸出相反方向的機(jī)械能。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力和葉片底部的氣壓力、彈簧力，使得葉片緊密地抵在定子3的內(nèi)壁上，以保證密封，提高容積效率。4．解：直流電機(jī)電壓平衡方程式為式中為電樞回路電阻，為電樞回路電感，為電機(jī)反電勢(shì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩平衡方程式為式中為電機(jī)轉(zhuǎn)子等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量〔含減速機(jī)和負(fù)載〕，為等效摩擦系數(shù)。機(jī)械局部與電氣局部的耦合關(guān)系式中為電機(jī)電流—力矩比例常數(shù)，感應(yīng)電勢(shì)常數(shù)。第8章工業(yè)機(jī)器人一、選擇題〔4選1，多于4個(gè)的為多項(xiàng)選擇題〕1—3)；2—4)+5)+6)；3—1)+2)+3)二、判斷題〔Y/N〕1—Y；2—N；3—N；4—Y；5—Y；6—Y三、簡答題 1．1)．變位機(jī)及擋光板2)．夾具體3)．電焊機(jī)，送絲機(jī)，焊槍清理裝置4)．氣動(dòng)系統(tǒng) 2．變位機(jī)作為機(jī)器人焊接生產(chǎn)線及焊接柔性加工單元的重要組成局部，其作用是將被焊工件旋轉(zhuǎn)(平移)到最正確的焊接位置。即使機(jī)器人相對(duì)于工件處于最正確的作業(yè)角度，把工件各處的焊縫位置均能變換到最有利于機(jī)器人焊槍找位和焊接的地方。3．①傳動(dòng)比大，選擇范圍廣；②傳遞扭矩的同時(shí)嚙合的齒數(shù)多,因而承載能力高；③重量輕、體積小，傳動(dòng)裝置含有的零件少；④傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲??；⑤傳動(dòng)效率高；⑥運(yùn)動(dòng)精度高，可實(shí)現(xiàn)零回差轉(zhuǎn)動(dòng)；⑦可構(gòu)成密封傳動(dòng)；⑧輸出軸和輸入軸位于同一軸心線上；⑨維修方便，便于保養(yǎng)、檢查和更換零件。但是，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、制造精度要求較高。4．S軸——底座的旋轉(zhuǎn)L軸——下臂的擺動(dòng)U軸——上臂的擺動(dòng)R軸——上臂的旋轉(zhuǎn)B軸——手腕的擺動(dòng)T軸——手腕的旋轉(zhuǎn)S、L、U軸控制手的位置，R、B、T軸控制手的姿態(tài)。5．(1)通用性——只需做一下硬件配置和更換一下軟件版本就可以，非常方便；(2)先進(jìn)性——表現(xiàn)在性能指標(biāo)的先進(jìn)性和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性；(3)可靠性——每臺(tái)控制器都要進(jìn)行電磁兼容試驗(yàn)，環(huán)境試驗(yàn)和平安測試；(4)可操作性——優(yōu)化人機(jī)界面，簡化操作復(fù)雜度，提高作業(yè)效率已成為控制器開展的方向；(5)平安性和可維護(hù)性——軟件保護(hù)、硬件保護(hù)和機(jī)械保護(hù)三級(jí)保護(hù)措施。四、分析與計(jì)算題1．解：如果用R代表橫滾類的轉(zhuǎn)動(dòng)，即繞桿件軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；B代表垂直桿件軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。那么R和B的組合排列理論上可以有8種〔對(duì)應(yīng)于三位二進(jìn)制數(shù)，0對(duì)應(yīng)R，1對(duì)應(yīng)B〕。但是其中BBB和BBR無法實(shí)現(xiàn)手腕在空間的任意位姿，故缺少實(shí)際意義。因此具有實(shí)際意義的為以下6種，第9章足球機(jī)器人一、選擇題〔4選1，多于4個(gè)的為多項(xiàng)選擇題〕1—3)+4)；2—2)；3—2)；4—2)二、判斷題〔Y/N〕1—N；2—Y；3—Y；4—Y；5—N；6—Y；7—Y三、簡答題1．2050年前后，人型足球機(jī)器人代表隊(duì)要和人類世界冠軍隊(duì)進(jìn)行一場人機(jī)大戰(zhàn),并要贏得這場勝利。2．機(jī)器人小車子系統(tǒng)機(jī)器人通信子系統(tǒng)機(jī)器人視覺子系統(tǒng)機(jī)器人決策子系統(tǒng)機(jī)器人總控子系統(tǒng) 3．〔1〕可充電電池——使用方便，可重復(fù)使用；〔2〕容量大——電流與可連續(xù)運(yùn)行時(shí)間滿足要求；〔3〕體積小、重量輕——降低機(jī)器人整體的重量、易于布置；〔4〕減少開支，降低本錢。 4．1〕有利方面：攝像頭固定，視場固定，光線充足，被辨識(shí)物體無影，機(jī)器人小車色標(biāo)和小球的顏色鮮明、輪廓清晰、本方可選擇等。這些特點(diǎn)給視覺