2022工业机器人考试题库完整

《2022工业机器人考试题库完整》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022工业机器人考试题库完整（36页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 一、鉴定题1机械手亦可称之为机器人。（Y） 2完毕某一特定作业时具有多余自由度机器人称为冗余自由度机器人。（Y） 3、关节空间是由所有关节参数构成。（Y） 4、任何复杂运动所有可以分解为由多种平移和绕轴转动简朴运动合成。（Y） 5、关节i坐标系放在i-1关节末端。（N） 6手臂解有解必需条件是串联关节链中自由度数等于或不不小于6。（N） 7对于具有外力作用非保守机械系统，其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能和系统总势能之和。（N） 8由电阻应变片构成电桥可以构成测量重量传感器。（Y） 9激光测距仪可以进行散装物料重量检测。（Y） 10运动控制电子齿轮模式是一种积极轴和从动轴保持一种灵活传动

2、比随动系统。（Y） 11谐波减速机名称来源是由于刚轮齿圈上任一点径向位移呈近似于余弦波形变化。（N） 12轨迹插补运算是伴随着轨迹控制过程一步步完毕，而不是在得到示教点后来，一次完毕，再提交给再现过程。（Y）13格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。（N）14图像二值化解决便是将图像中感爱好部分置1，背景部分置2。（N）15图像增强是调节图像色度、亮度、饱和度、对比度和辨别率，使得图像效果清晰和颜色分明。（Y）二、填空题1.机器人是指替代本来由人直接或间接作业自动化机械。2.在机器人正面作业和机器人保持300mm以上距离。3.手动速度分为: 微动、低速、中速、高速。4.机器人三种动作模式分

3、为: 示教模式、再现模式、远程模式。5.机器人坐标系种类为: 关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标系、顾客坐标系。6.设定关节坐标系时，机器人 S、L、U、R、B、T 各轴分别运动。7.设定为直角坐标系时，机器人控制点沿 X、Y、Z 轴平行移动。8.用关节插补示教机器人轴时，移动命令为MOVJ。9.机器人位置精度 PL 是指机器人通过示教位置时接近限度，可以分为9个级别，分别是PL=0，PL=1 ，PL=2 ，PL=3 ，PL=4 ，PL=5 ，PL=6，PL=7，PL=8。马自达原则中，PL=1 指只要机器人 TCP 点通过以示教点为圆心、以 0.5mm为半径圆内任一点即视为达到；P

4、L=2 指只要机器人 TCP 点通过以示教点为圆心、以20mm为半径圆内任一点即视为达；PL=3 指只要机器人 TCP 点通过以示教点为圆心、以75mm为半径圆内任一点即视为达到。10.机器人腕部轴为R，B，T， 本体轴为S， L，U。11.机器人示教是指：将工作内容告知产业用机器人作业。12.机器人轨迹支持四种插补措施，分别是关节插补，直线插补，圆弧插补, 自由曲线插补， 插 补 命 令 分 别 是 MOVJ，MOVL,MOVC，MOVS。13.关节插补以最高速度比例来表达再现速度，系统可选速度从慢到快 依 次 是 0.78%，1.56%，3.12%，6.25%，12.50%，25.00%，

5、50.00%，100.00%。14.干涉区信号设立有两种，分别是绝对优先干涉区和相对优先干涉区，基于设备安全面考虑，现场使用干涉区绝大多数所有是绝对优先干涉区，并尽量通过作业时序上错开措施来实现节拍最优化。15.机器人按机构特性可以划分为关节机器人和非关节机器人两大类。16. 机器人系统大体由驱动系统、机械系统、人机交互系统和控制系统、感知系统、机器-环境交互系统等部分构成。17. 机器人反复定位精度是指机器人末端实行器为反复达到同一目旳位置而实际达到位置之间接近限度。18. 齐次坐标 0 0 1 0T表达内容是z方向。19. 机器人运动学是研究机器人末端实行器位姿和运动和关节空间之间关系。2

6、0. 如果机器人相邻两关节轴线相交，则联接这两个关节连杆长度为0。21. 常用建立机器人动力学方程措施有牛顿和拉格朗日。22. 6自由度机器人有解析逆解条件是机器人操作手独立关节变量多于末端实行器运动自由度数。23. 机器人驱动措施核心有 液压、气动和电动三种。24. 机器人上常用可以测量转速传感器有 测速发电机和 增量式码盘。25. 机器人控制系统按其控制措施可以分为程序控制措施、适应性 控制措施和人工智能控制措施。三、单选题1.对机器人进行示教时, 作为示教人员必需事先接受过专门培训才行. 和示教作业人员一起进行作业监护人员, 处在机器人可动范畴外时,（B），可进行共同作业。A不需要事先接

7、受过专门培训 B必需事先接受过专门培训C没有事先接受过专门培训也可以2.使用焊枪示教前, 检查焊枪均压装置与否良好, 动作与否正常, 同步对电极头规定是（A）。 A更换新电极头 B使用磨耗量大电极头C新或旧所有行3.一般对机器人进行示教编程时, 规定最初程序点和最后程序点位置（A）, 可提高工作效率。A相似 B不同样C无所谓 D分离越大越好4.为了保证安全, 用示教编程器手动运营机器人时, 机器人最高速度限制为（B）。A50mm/s B250mm/s C800mm/s D1600mm/s 5.正常联动生产时, 机器人示教编程器上安全模式不应当打到（C）位置上。A操作模式 B编辑模式 C管理模式

8、6.示教编程器上安全开关握紧为 ON, 松开为 OFF 状态, 作为进而追加功能, 当握紧力过大时, 为（C）状态。A不变 BON COFF 7.对机器人进行示教时, 模式旋钮打到示教模式后, 在此模式中，外部设备发出启动信号（A）。 A无效 B有效 C延时后有效8.位置级别是指机器人通过示教位置时接近限度, 设定了合适位置级别时，可使机器人运营出和周边状况和工件相适应轨迹，其中位置等（A）。APL 值越小, 运营轨迹越对旳 BPL 值大小, 和运营轨迹关系不大CPL 值越大, 运营轨迹越对旳9. 试运营是指在不变化示教模式前提下实行模拟再现动作功能, 机器人动作速度超过示教最高速度时, 以（

9、B）。A程序给定速度运营 B示教最高速度来限制运营C示教最低速度来运营10. 机器人常常使用程序可以设立为主程序, 每台机器人可以设立（C）主程序。 A3 个 B5 个 C1 个 D无限制11. 为使机器人进行对旳直线插补、圆弧插补等插补动作，需对旳地输入焊枪、抓手、焊钳等工具尺寸信息，定义控制点位置。工具校验是可以简朴和对旳进行尺寸信息输入功能.进行工具校验，需以控制点为基准示教 5 个不同样姿态(TC1 至E。实践证明 5个不同样姿态（A）。A动作变化越大其工具控制点越对旳 B动作变化越大其工具控制点越不对旳C动作变化和其工具控制点无关12.机器人三原则是由（D）提出。A. 森政弘 B.

10、约瑟夫英格伯格 C. 托莫维奇 D. 阿西莫夫13.现代机器人大军中最核心机器人为（A）。A. 工业机器人 B. 军用机器人 C. 服务机器人 D. 特种机器人14.手部位姿是由（B）构成。 A. 位置和速度 B. 姿态和位置 C. 位置和运营状态 D. 姿态和速度15.运动学核心是研究机器人（B）。A. 动力源是什么 B. 运动和时间关系 C. 动力传播和转换 D. 运动应用16. 动力学核心是研究机器人（C）。A. 动力源是什么 B. 运动和时间关系 C. 动力传播和转换 D. 动力应用17.传感器基本转换电路是将敏感元件产生易测量小信号进行变换，使传感器信号输出符合具体工业系统规定。一般

11、为（A）。A. 420mA、55V B. 020mA、05V C. -20mA20mA、55V D. -20mA20mA、05V18.传感器输出信号达到稳定期，输出信号变化和输入信号变化比值代表传感器（D）参数。A. 抗干扰能力 B. 精度 C. 线性度 D. 敏捷度19.6维力和力矩传感器核心用于（D）。A. 精密加工 B. 精密测量 C. 精密计算 D. 精密装配20. 机器人轨迹控制过程需要通过求解（B）获得各个关节角位置控制系统设定值。A. 运动学正问题 B. 运动学逆问题 C. 动力学正问题 D. 动力学逆问题21. 模拟通信系统和数字通信系统核心辨别是（B）。A. 载波频率不同样

12、B. 信道传送信号不同样 C. 调制措施不同样 D. 编码措施不同样22日本日立公司研制经验学习机器人装配系统采用触觉传感器来有效地反映装配状况。其触觉传感器属于下列（C）传感器。A 接触觉 B接近觉C力/力矩觉 D压觉 23机器人定义中，突出强调是（C）。A具有人形象 B模拟人功能C像人同样思维 D感知能力很强24现代机器人核心源于如下两个分支（C）。A计算机和数控机床 B遥操作机和计算机C遥操作机和数控机床 D计算机和人工智能25（C）曾经赢得了“机器人王国”美称。 A美国 B英国 C日本 D中国26机器人精度核心依存于机械误差、控制算法误差和辨别率系统误差。一般说来（B）。A绝对定位精度

13、高于反复定位精度 B反复定位精度高于绝对定位精度C机械精度高于控制精度 D控制精度高于辨别率精度27一种刚体在空间运动具有（D）自由度。 A3个 B4个 C5个 D6个28对于转动关节而言，关节变量是D-H参数中（A）。A关节角 B杆件长度 C横距 D扭转角29对于移动（平动）关节而言，关节变量是D-H参数中（C）。A关节角 B杆件长度 C横距 D扭转角30运动正问题是实现如下变换（A）。A从关节空间到操作空间变换 B从操作空间到迪卡尔空间变换C从迪卡尔空间到关节空间变换 D从操作空间到关节空间变换31运动逆问题是实现如下变换（C）。A从关节空间到操作空间变换 B从操作空间到迪卡尔空间变换C从

14、迪卡尔空间到关节空间变换 D从操作空间到任务空间变换32动力学研究内容是将机器人（A）联系起来。A运动和控制 B传感器和控制C构造和运动 D传感系统和运动33机器人终端效应器（手）力量来自（D）。A机器人所有关节 B机器人手部关节C决定机器人手部位置各关节 D决定机器人手部位姿各个关节34在q-r操作机动力学方程中，其核心作用是（D）。A哥氏项和重力项 B重力项和向心项C惯性项和哥氏项 D惯性项和重力项35对于有规律轨迹，仅示教多种特性点，计算机就能运用（D）获得中间点坐标。A优化算法 B平滑算法 C估计算法 D插补算法36机器人轨迹控制过程需要通过求解（B）获得各个关节角位置控制系统设定值。

15、A运动学正问题 B运动学逆问题 C动力学正问题 D动力学逆问题37所谓无姿态插补，即保持第一种示教点时姿态，在大多数状况下是机器人沿（B）运动时浮现。A平面圆弧 B直线 C平面曲线 D空间曲线38定期插补时间间隔下限核心决定因素是（B）。A完毕一次正向运动学计算时间B完毕一次逆向运动学计算时间C完毕一次正向动力学计算时间D完毕一次逆向动力学计算时间39为了获得很平稳加工过程，盼望作业启动（位置为零）时：（A）。A速度为零，加速度为零 B速度为零，加速度恒定C速度恒定，加速度为零 D速度恒定，加速度恒定40应用一般物理定律构成传感器称之为（B）。A物性型 B构造型 C一次仪表 D二次仪表41运用

16、物质自身某种客观性质制作传感器称之为（A）。A物性型 B构造型 C一次仪表 D二次仪表42应用电容式传感器测量微米级距离，应当采用变化（C）措施。A极间物质介电系数 B极板面积C极板距离 D电压43压电式传感器，即应用半导体压电效应可以测量（C）。A电压 B亮度 C力和力矩 D距离44传感器在整个测量范畴内所能辨别被测量最小变化量，或所能辨别不同样被测量个数，被称之为传感器（C）。A精度 B反复性 C辨别率 D敏捷度45增量式光轴编码器一般应用（C）套光电元件，从而可以实现计数、测速、鉴向和定位。A一 B二 C三 D四46测速发电机输出信号为（A）。A模拟量 B数字量 C开关量 D脉冲量47用

17、于检测物体接触面之间相对运动大小和方向传感器是（C）。A接近觉传感器 B接触觉传感器C滑动觉传感器 D压觉传感器48GPS全球定位系统，只有同步接受到（C）颗卫星发射信号，才可以解算出接受器位置。A2 B3 C4 D649操作机手持粉笔在黑板上写字，在（C）方向只有力约束而无速度约束？AX轴 BY轴 CZ轴 DR轴50如果末端装置、工具或周边环境刚性很高，那么机械手要实行和某个表面有接触操作作业将会变得相称困难。此时应当考虑（A）。A柔顺控制 BPID控制C模糊控制 D最优控制51示教-再现控制为一种在线编程措施，它最大问题是 （B）。A操作人员劳动强度大 B占用生产时间C操作人员安全问题 D

18、容易产生废品52模拟通信系统和数字通信系统核心辨别是（B）。A载波频率不同样 B信道传送信号不同样C调制措施不同样 D编码措施不同样53CCD（Charge Coupled Device）摄像头输出信号为（B）帧/秒。A20 B25 C30 D5054CCD摄像头采用电视PAL原则，每帧图像由（B）场构成。A1 B2 C3 D4四、多选题1.在机器人动作范畴内示教时, 需要遵守事项有（abcd）。A保持从正面观看机器人B遵守操作环节C考虑机器人忽然向自己所处方位运营时应变方案D保证设立规避场合, 以防万一2. MOTOMAN 机器人 NX100 控制柜上动作模式有（acd）。A示教模式 B急停

19、模式 C再现模式 D远程模式3.对机器人进行示教时, 示教编程器上手动速度可分为（abcd）。A高速 B微动 C低速 D中速4.对 MOTOMAN 机器人进行轴操作时, 可以使用坐标系有（abcde）。A直角坐标系 B关节坐标系 C圆柱坐标系 D工具坐标系 E顾客坐标系5.在 MOTOMAN 机器人所使用 INFORM III 语言核心移动命令中, 记录有移动到位置，（abcd）。A插补措施 B再现速度 C. PL 定位精度 D所使用 TOOL 号6.机器人示教措施, 有（abc）种措施。A直接示教 B间接示教 C远程示教7.对机器人进行示教时, 为了避免机器人异常动作给操作人员导致危险, 作

20、业前必需进行项目检查有（abcd）等。A机器人外部电缆线外皮有无破损 B机器人有无动作异常C机器人制动装置与否有效 D机器人紧急停止装置与否有效8.一般构成机器人系统各轴根据其功能分别称作（abc）。A. 机器人轴 B. 基座轴 C. 工装轴9.原点位置校准是将机器人位置和绝对编码器位置进行对照操作。原点位置校准是在出厂迈进行，但在(abcd）状况下必需再次进行原点位置校准。A. 变化机器人和控制柜（NX100）组合时B. 更换电机、绝对编码器时C. 寄存内存被删除时 (更换NCP01 基板、电池耗尽时等) D. 机器人碰撞工件，原点偏移时10.控制点不变动作是指只变化工具姿态而不变化工具尖端

21、点（控制点）位置操作，下面（bcde）可以实现控制点不变动作。A. 关节坐标系 B. 直角坐标系 C. 圆柱坐标系D. 工具坐标系 E. 顾客坐标系11机器人控制系统在物理上分为两级，但在逻辑上一般分为如下三级： (cde) 。A PID控制器 B位置控制器 C作业控制器 D运动控制器 E驱动控制器 F可编程控制器12完整传感器应涉及下面 (ace) 三部分。A敏感元件 B计算机芯片 C转换元件D模数转换电路 E基本转换电路 F微波通信电路13图像工程是一门系统地研究多种图像理论、技术和应用新交叉学科。研究内容涉及( bef)三个层次及它们工程应用。 A图像获取 B图像解决 C图像增强D图像恢

22、复 E图像分析 F图像理解14机器视觉系统核心由三部分构成 (ade) 。A图像获取 B图像恢复 C图像增强D图像解决和分析 E输出或显示 F图形绘制15在伺服电机伺服控制器中，为了获得高性能控制效果，一般具有3个反馈回路，分别是 (bde) 。A电压环 B电流环 C功率环D速度环 E位置环 F加速度环16谐波减速器特别适合用于工业机器人 (def) 轴传动。AS轴 BL轴 CU轴DR轴 EB轴 FT轴17摆线针轮减速器特别适合用于工业机器人 (abc) 轴传动。AS轴 BL轴 CU轴DR轴 EB轴 FT轴18集控式足球机器人智能核心表目前 (de) 两个子系统。A机器人小车子系统 B机器人通

23、信子系统C机器人视觉子系统 D机器人决策子系统 E机器人总控子系统19美国发往火星机器人是 (ab) 号。A勇气 B机遇 C小猎兔犬 D挑战者 E哥伦比亚五、综合题（一）写出下列指令含义MOVJ：以关节插补措施移动到示教位置MOVC：用圆弧插补措施移动到示教位置MOVL：用直线插补措施移动到示教位置MOVS：用自由曲线插补措施移动到示教位置JUMP：跳到指定标签或程序CALL：调出指定程序TIMER：停止指定期间LABEL：表达跳转位置COMMENT：注释RET：回到调用程序INC：在指定变量值上加1 SET：将前一变量值设立为后一变量IF：鉴定多种条件，附加在进行解决其他命令后来*：表达跳转

24、目旳地END：宣布程序结束NOP：无任何运营DOUT：进行外部输出信号ON 、OFFWAIT：待机，至外部输入信号和指定状态相符（二）简答题1.智能机器人所谓智能体现形式是什么？答:推理鉴定、记忆2.机器人分为几类？答:一方面，机器人按应用分类可分为工业机器人、极限机器人、娱乐机器人。1)工业机器人有搬运、焊接、装配、喷漆、检查机器人，核心用于现代化工厂和柔性加工系统中。2)极限机器人核心是指用在人们难以进入核电站、海底、宇宙空间进行作业机器人，涉及建筑、农业机器人。3)娱乐机器人涉及弹奏机器人、舞蹈机器人、玩具机器人等。也有根据环境而变化动作机器人。另一方面，根据控制措施机器人可分为操作机器

25、人、程序机器人、示教机器人、智能机器人和综合机器人。3. 机器人由哪几部分构成？机器人由三大部分六个子系统构成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统是驱动系统、机械构造系统、感受系统、机器人一环境互换系统、人机互换系统和控制系统。4. 什么是自由度？答:人们把构建相对于参照系具有独立运动参数数目称为自由度。5. 机器人技术参数有哪些？各参数意义是什么？答:机器人技术参数有:自由度、精度、工作范畴、速度、承载能力1）自由度：是指机器人所具有独立坐标轴数目，不涉及手爪（末端操作器）开合自由度。在三维空间里描述一种物体位置和姿态需要六个自由度。但是，工业机器人自由度是根据其用途而设计，

26、也也许不不小于六个自由度，也也许不小于六个自由度。2）精度：工业机器人精度是指定位精度和反复定位精度。定位精度是指机器人手部实际达到位置和目旳位置之间差别。反复定位精度是指机器人反复定位其手部于同一目旳位置能力，可以用原则偏差这个记录量来表达，它是衡量一列误差值密集度（即反复度）。3）工作范畴：是指机器人手臂末端或手腕中心所能达到所有点集合，也叫工作区域。4）速度；速度和加速度是表白机器人运动特性核心指标。5)承载能力：是指机器人在工作范畴内任何位姿上所能承受最大质量。承载能力不仅取决于负载质量，并且还和机器人运营速度和加速度大小和方向有关。为了安全起见，承载能力这一技术指标是指高速运营时承载

27、能力。一般，承载能力不仅指负载，并且还涉及机器人末端操作器质量。6. 机器人手腕有多种？试述每种手腕构造。答：机器人手臂按构造形式分可分为单臂式，双臂式及悬挂式按手臂运动形式辨别，手臂有直线运动。如手臂伸缩，升降及横向移动，有回转运动如手臂左右回转上下摆动有复合运动如直线运动和回转运动组合。2直线运动组合2回转运动组合。手臂回转运动机构，实现机器人手臂回转运动机构形式是多种多样，常用有叶片是回转缸，齿轮转动机构，链轮传动和连杆机构手臂俯仰运动机构，一般采用活塞油（气）缸和连杆机构联用来实现手臂复合运动机构，多数用于动作限度固定不变专用机器人。7. 机器人机座有多种？试述每种机座构造。答：机器人

28、几座有固定式和行走时2种1)固定式机器人级左右直接接地地面基本上，也可以固定在机身上2)移动式机器人有可分为轮车机器人，有3组轮子构成轮系四轮机器人三角论系统，全方位移动机器人，2足步行式机器人，履带行走机器人8. 试述机器人视觉构造及工作原理答:机器人视觉由视觉传感器摄像机和光源控制计算器和图像解决机构成原理：由视觉传感器讲景物光信号转换成电信号通过A/D转换成数字信号传播给图像解决器，同步光源控制器和32 摄像机控制器把把光线，距离颜色光源方向等等参数传播给图像解决器，图像解决器对图像数据做部分简朴解决将数据传播给计算机最后由计算器寄存和解决。9. 工业机器人控制措施有多种？答：工业机器人

29、控制措施多种多样，根据作业任务不同样，核心分为点位控制措施、持续轨迹控制措施、力（力矩）控制措施和智能控制措施。1）点位控制措施（PTP）这种控制措施特点是只控制工业机器人末端实行器在作业空间中某些规定离散点上位姿。控制时只规定工业机器人迅速、对旳地实现相邻各点之间运动，而对达到目旳点运动轨迹则不作任何规定。这种控制措施核心技术指标是定位精度和运动所需时间。2）持续轨迹控制措施（CP）这种控制措施特点是持续控制工业机器人末端实行器在作业空间位姿，规定其严格根据预定轨迹和速度在一定精度范畴内运动，并且速度可控，轨迹光滑，运动平稳，以完毕工作任务。3）力（力矩）控制措施在完毕装配、抓放物体等工作时

30、，除要对旳定位外，还规定使用适度力或力矩进行工作，这时就要运用力（力矩）伺服措施。这种措施控制原理和位置伺服控制原理基本相似，只但是输入量和反馈量不是位置信号，而是力（力矩）信号，因此系统中必需有力（力矩）传感器。有时也运用接近、滑动等传感功能进行自适应式控制。4）智能控制措施机器人智能控制时通过传感器获得周边环境知识，并根据自身内部知识库做出相应决策。采用智能控制技术，使机器人具有了较强适应性及自学习功能。智能控制技术发展有赖于近年来人工神经网络、基因算法、遗传算法、专家系统等人工智能迅速发展。10. 机器人参数坐标系有哪些？各参数坐标系有何作用？答:工业机器人坐标形式有直角坐标型、圆柱坐标

31、型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。1）直角坐标/笛卡儿坐标/台架型（3P）这种机器人由三个线性关节构成，这三个关节用来拟定末端操作器位置，一般还带有附加道德旋转关节，用来拟定末端操作器姿态。这种机器人在X、Y、Z轴上运动是独立，运动方程可独立解决，且方程是线性，因此，很容易通过计算机实现；它可以两端支撑，对于给定构造长度，刚性最大：它精度和位置辨别率不随工作场合而变化，容易达到高精度。但是，它操作范畴小，手臂收缩同步又向相反方向伸出，即阻碍工作，且占地面积大，运动速度低，密封性不好。2）圆柱坐标型（R3P）圆柱坐标机器人由两个滑动关节和一种旋转关节来拟定部件位置，再附加一种旋转关节来拟定部

32、件姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转一种角，工作范畴可以扩大，且计算简朴；直线部分可采用液压驱动，可输出较大动力；可以伸入型腔式机器内部。但是，它手臂可以达到空间受到限制，不能达到近立柱或近地面空间；直线驱动器部分难以密封、防尘；后臂工作时，手臂后端会遇到工作范畴内其他物体。3）球坐标型（2RP）球坐标机器人采用球坐标系，它用一种滑动关节和两个旋转关节来拟定部件位置，再用一种附加旋转关节拟定部件姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转，中心支架周边工作范畴大，两个转动驱动装置容易密封，覆盖工作空间较大。但该坐标复杂，难于控制，且直线驱动装置仍存在密封及工作死区问题。4）关节坐标型/拟人型（3R）关节机器

33、人关节全所有是旋转，类似于人手臂，是工业机器人中最常用构造。5）平面关节型这种机器人可看作是关节坐标式机器人特例，它只有平行肩关节和肘关节，关节轴线共面。11.机器人学核心涉及哪些研究内容？答：机器人研究基本内容有如下几方面：(1) 空间机构学；(2) 机器人运动学；(3) 机器人静力学；(4) 机器人动力学；(5) 机器人控制技术；(6) 机器人传感器；(7) 机器人语言。12.机器人常用机身和臂部配备型式有哪些？答：目前常用有如下多种形式：(1) 横梁式。机身设计成横梁式，用于悬挂手臂部件，具有占地面积小，能有效地运用空间，直观等长处。(2) 立柱式。多采用回转型、俯仰型或屈伸型运动型式，

34、一般臂部所有可在水平面内回转，具有占地面积小而工作范畴大特点。(3) 机座式。可以是独立、自成系统完整装置，可随意安放和搬动。也可以具有行走机构，如沿地面上专用轨道移动，以扩大其活动范畴。(4) 屈伸式。臂部由大小臂构成，大小臂间有相对运动，称为屈伸臂，可以实现平面运动，也可以作空间运动。13.机器人控制系统基本单元有哪些？答：构成机器人控制系统基本要素涉及： (1) 电动机，提供驱动机器人运动驱动力。(2) 减速器，为了增长驱动力矩、减少运动速度。(3) 驱动电路，由于直流伺服电动机或交流伺服电动机流经电流较大，机器人常采用脉冲宽度调制（PWM）措施进行驱动。(4) 运动特性检测传感器，用于

35、检测机器人运动位置、速度、加速度等参数。(5) 控制系统硬件，以计算机为基本，采用协调级和实行级二级构造。(6) 控制系统软件，实现对机器人运动特性计算、机器人智能控制和机器人和人信息互换等功能14.常用机器人外部传感器有哪些？答：常用外部传感器涉及触觉传感器，分为接触觉传感器、压觉传感器、滑觉传感器和力觉传感器。距离传感器，涉及超声波传感器，接近觉传感器，和视觉传感器、听觉传感器、嗅觉传感器、味觉传感器等。15.机器人视觉硬件系统由哪些部分构成？答：(1) 景物和距离传感器，常用有摄像机、CCD图像传感器、超声波传感器和构造光设备等；(2) 视频信号数字化设备，其任务是把摄像机或CCD输出信

36、号转换成以便计算和分析数字信号；(3) 视频信号解决器，视频信号实时、迅速、并行算法硬件实现设备：如DSP系统；(4) 计算机及其设备，根据系统需要可以选择不同样计算机及其外设来满足机器人视觉信息解决及其机器人控制需要；(5) 机器人或机械手及其控制器。16.从描述操作命令角度看，机器人编程语言可分为哪几类？ 答：机器人编程语言可分为：(1) 动作级：以机器人末端实行器动作为中心来描述多种操作，要在程序中阐明每个动作。(2) 对象级：许可较粗略地描述操作对象动作、操作对象之间关系等，特别适合用于组装作业。(3) 任务级：只要直接指定操作内容就可以了，为此，机器人必需一边思考一边工作。17. M

37、OTOMAN 机器人示教盘模式旋钮上有三种模式，分别是哪三种，并写出三种模式各自特点。答案：示教模式 人教机器人称作示教。再现模式 实行程序，机器人自动运营。远程模式 通过外部信号进行操作，相称于遥控。18. MOTOMAN 机器人上有三种安全模式，分别是哪三种，并写出三种模式各自特点。答案：三种模式分别是：PLAY再现模式、TEACH示教模式、REMOTE远程模式。 再现模式可以用来对示教完程序进行再现运营和多种条件文献设定、修改或删除，在此模式下外部设备发出启动信号无效 示教模式可以用示教编程器进行轴操作和编辑，编辑、示教程序，修改已登录程序，和多种特性文献和参数设定，在此模式下外部设备发

38、出启动信号 无效远程模式下机器人由外部信号进行操作，可以接通伺服电源、启动、调出主程序、设定循环等和开始运营有关操作，数据传播功能有效，此时示教盘上启动按钮无效。（三）论述题1.试论述机器人技术发展趋势。答：科学技术水平是机器人技术基本，科学和技术发展将会使机器人技术提高到一种更高水平。将来机器人技术核心研究内容集中在如下多种方面：(1) 工业机器人操作机构造优化设计技术。摸索新高强度轻质材料，进一步提高负载-自重比，同步机构向着模块化、可重构方向发展。(2) 机器人控制技术。核心研究开放式、模块化控制系统，人机界面更加和谐，语言、图形编程界面正在研制之中。机器人控制器原则化和网络化和基于PC

39、机网络式控制器已成为研究热点。(3) 多传感系统。为进一步提高机器人智能和适应性，多种传感器使用是其问题解决核心。其研究热点在于有效可行多传感器融合算法，特别是在非线性及非平稳、非正态分布情形下多传感器融合算法。(4) 机器人遥控及监控技术，机器人半自主和自主技术。多机器人和操作者之间协调控制，通过网络建立大范畴内机器人遥控系统，在有时延状况下，建立预先显示进行遥控等。(5) 虚拟机器人技术。基于多传感器、多媒体和虚拟现实和临场感应技术，实现机器人虚拟遥控操作和人机交互。(6) 多智能体控制技术。这是目前机器人研究一种崭新领域。核心对多智能体群体体系构造、互相间通信和磋商机理，感知和学习措施，

40、建模和筹划、群体行为控制等方面进行研究。(7) 微型和微小机器人技术。这是机器人研究一种新领域和核心发展方向。过去研究在该领域几乎是空白，因此该领域研究进展将会引起机器人技术一场革命，并且对社会进步和人类活动各个方面产生不可估计影响，微型机器人技术研究核心集中在系统构造、运动措施、控制方，法、传感技术、通信技术和行走技术等方面。(8) 软机器人技术。核心用于医疗、护理、休闲和娱乐场合。老式机器人设计未考虑和人紧密共处，因此其构造材料多为金属或硬性材料，软机器人技术规定其构造、控制措施和所用传感系统在机器人意外地和环境或人碰撞时是安全，机器人对人是和谐。(9) 仿人和仿生技术。这是机器人技术发展

41、最高境界，目前仅在某些方面进行部分基本研究。2. 试论述精度、反复精度和辨别率之间关系。答：精度、反复精度和辨别率用来定义机器人手部定位能力。精度是一种位置量相对于其参照系绝对度量，指机器人手部实际达到位置和所需要达到抱负位置之间差距。机器人精度决定于机械精度和电气精度。反复精度指在相似运动位置命令下，机器人持续若干次运动轨迹之间误差度量。如果机器人反复实行某位置给定指令，它每次走过距离并不相似，而是在一平均值周边变化，该平均值代表精度，而变化幅度代表反复精度。辨别率是指机器人每根轴可以实现最小移动距离或最小转动角度。精度和辨别率不一定有关。一台设备运动精度是指命令设定运动位置和该设备实行此命

42、令后可以达到运动位置之间差距，辨别率则反映了实际需要运动位置和命令所可以设定位置之间差距。工业机器人精度、反复精度和辨别率规定是根据其使用规定拟定。机器人自身所能达到精度取决于机器人构造刚度、运动速度控制和驱动措施、定位和缓冲等因素。由于机器人有转动关节，不同样回转半径时其直线辨别率是变化，因此导致了机器人精度难以拟定。由于精度一般较难测定，一般工业机器人只给出反复精度。3.试论述轮式行走机构和足式行走机构特点和各自合用场合。答：轮式行走机器人是机器人中应用最多一种机器人，在相对平坦地面上，用车轮移动措施行走是相称优越。车轮形状或构造形式取决于地面性质和车辆承载能力。在轨道上运营多采用实心钢轮

43、，室外路面行驶采用充气轮胎，室内平坦地面上可采用实心轮胎。足式行走对崎岖路面具有较好适应能力，足式运动措施立足点是离散点，可以在也许达到地面上选择最优支撑点，而轮式行走工具必需面临最坏地形上几乎所有点；足式运动措施还具有积极隔震能力，尽管地面高下不平，机身运动仍然可以相称平稳；足式行走在不平地面和松软地面上运动速度较高，能耗较少。4.试论述机器人静力学、动力学、运动学关系。答：静力学指在机器人手爪接触环境时，在静止状态下解决手爪力F和驱动力关系。动力学研究机器人各关节变量对时间一阶导数、二阶导数和各实行器驱动力或力矩之间关系，即机器人机械系统运动方程。而运动学研究从几何学见解来解决手指位置和关

44、节变量关系。在考虑控制时，就要考虑在机器人动作中，关节驱动力会产生如何关节位置、关节速度、关节加速度，解决这种关系称为动力学（dynamics）。对于动力学来说，除了和连杆长度有关之外，还和各连杆质量，绕质量中心惯性矩，连杆质量中心和关节轴距离有关。运动学、静力学和动力学中各变量关系如下图所示。图中用虚线表达关系可通过实线关系组合表达，这些也可作为动力学问题来解决。（四）计算题（需写出计算环节，无计算环节不能得分）：1.已知点u坐标为7,3,2T，对点u依次进行如下变换：（1）绕z轴旋转90得到点v；（2）绕y轴旋转90得到点w；（3）沿x轴平移4个单位，再沿y轴平移-3个单位，最后沿z轴平移

45、7个单位得到点t。求u, v, w, t各点齐次坐标。解：点u齐次坐标为： v = Rot(z,90)u = w = Rot(y,90)v = t = Trans(4,-3,7)w = 2.图所示为具有三个旋转关节3R机械手，求末端机械手在基坐标系x0,y0下运动学方程。解：建立图1参照坐标系，则=,=,=其中.3.图所示为平面内两旋转关节机械手，已知机器人末端坐标值x,y，试求其关节旋转变量1和2. 解：图所示，逆运动学有两组也许解。第一组解：由几何关系得 （1） （2）（1）式平方加（2）式平方得第二组解：由余弦定理， 4.图所示两自由度机械手在图位置时（1= 0 , 2=/2），生成手爪

46、力 FA = fx 0 T 或FB = 0 fy T。求相应驱动力 A和B 。解：由关节角给出如下姿态：由静力学公式5.图所示两自由度机械手，手部沿固定坐标系在手上X0轴正向以1.0m/s速度移动，杆长l1=l2=0.5m。设在某时刻1=30，2=-60，求该时刻关节速度。已知两自由度机械手速度雅可比矩阵为解：由于：因此，逆雅可比矩阵为：由于，且v=1, 0T，即vX=1m/s，vY=0，因此（算出最后成果2分）因此，在该瞬时两关节位置分别为， 1=30，2=-60；速度分别为=-2rad/s，=4 rad/s；手部瞬时速度为1m/s。式中：6.图所示三自由度机械手（两个旋转关节加一种平移关节，简称RPR机械手），求末端机械手运动学方程。解：建立图坐标系，则各连杆DH参数为：连杆转角偏距扭角杆长10020900300由连杆齐次坐标变换递推公式有，故（写出最后成果2分）式中：三连杆操作臂逆运动学方程： 第一组解：由几何关系得 （1） （2）将（1）式平方加（2）式平方得 由此式可推出 第二组解：由余弦定理，得 7.下面坐标系矩阵B移动距离d=(5，2，6)T：求该坐标系相对于参照坐标系新位置。 解： 8.已知R为旋转矩阵，b为平移向量，试写出相应齐次矩阵。 解：齐次矩阵为：