哈理工 机器人笔记

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1、1简述雅克比矩阵在机器人运动学中的实际用途？答：利用也科比矩阵可以建立机器人手段在基础坐标中的速度与各关节速度间的关系，以及 收不与外界接触力与对应各关节力间的关系。2按机器人的应用，可以分成哪些类型？答：工业机器人，自助机器人，军用机器人（战士机器人）空间机器人（空间探索），水下 机器人，管道机器人，医疗机器人，农业机器人，服务机器人建筑机器人3专家系统一般包括哪些结构组成部分？答：知识库，推理机，只是获取机构，人机接口，数据库，解释机构4工业机器人有哪些编程方式？答：示教-再现方式，数控方式，离线编程5根据工作描述水平的高低，机器人的编程语言可以分为那三个类型？答：动作级，对象级，任务级6

2、光电编码的用途？答：测量机械轴的转角值，直线位移7接近传感器有哪些类型？适用在什么场合？答：感知近距离物体（mm级）：磁力式（感应式），气压式，电容式感知中距离物体（30cm）：红外光电式感知远距离（30cm以外）：超声式，激光式8用什么传感器测量速度？答：测速发电机9第三代机器人的特点？答：拥有多种高级传感器，对工作对象、具有高度适应性和自治能力、可以进行复杂的逻辑思维和自主决策，未来预测，如仿人机器人10专家系统中最重要的是什么？ 一个专家系统应具有哪些特性？答：核心：知识库和推理机特性：具有专家水平的专业知识、能进行有效的推理、具有启发性、具有灵活性，具有透明 性、具有交互性、能根据不确

3、定的只是进行推理。11如何对机器人进行“示教-再现”编程？还有哪些其它编程方式？答：工作人员通过“示教盒”将机器人开到某些希望的位置上，按“示教盒”上的记忆键，并定义这些位置的名字，让机器人记忆这些位置。编程方式：数控方式，离线编程12并联机器人与串联机器人相比，有哪些特点？答：A刚度大，结构稳定B承重能力强C误差小（相对串联，互关补偿13机器人的定义？答：“机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机，这种操作机具有几个轴，能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务特点：智能，计算，存储，决策能力，执行机构，行走，搬运等操作，传感器（感知能 力）14

4、机器人主要有哪三部分组成？答：机器人本体，控制器，软件15工业机器人有哪些结构形式？答：直角坐标型机器人、圆柱坐标型机器人、极坐标型机器人、关节型机器人、并联机器人16试举出几个机器人的应用的例子？答：工业机器人、自主机器人、军用机器人（战士机器人、空间机器人（空间探索X水下 机器人（打捞，救生）、管道机器人（故障诊断）、医疗机器人（外科手术）、农业机器人（挤 牛奶，伐木）、服务机器人（清洗，家用，导盲）17机器人一般分几代？各有什么特点？答：第一代：“示教-再现”机器人。具有完备的内部传感器，检测机器人各关节的位置及 速度，并反馈这些信息，控制机器人的运动。第二代：拥有外部传感器，具有一定的

5、感知能 力，如装了摄像机的抓取操作。第三代：高级传感器，具有自主决策，未来预测，如仿人机 器人18什么是机器人的自由度？答：物体能够对坐标系进行独立运动的数目。19连续的变换矩阵，什么情况下依次左乘，什么情况下依次右乘？答：若动坐标系Ouvw绕（或沿）Oxyz系主轴转动（或平移）则用相应的基本齐次阵左乘 齐次变换矩阵；若动坐标系Ouvw绕（或沿）它自己的主轴转动（或平移）则用相应的基本 齐次旋转（或平移）矩阵左乘齐次变换矩阵。20什么是齐次坐标和齐次变换？答：齐次坐标是用n+1维坐标来描述n维空间中的位置，其中第n+1个分量（元素）称为比例因子。齐次变换：利用齐次坐标矩阵相乘把一个以齐次坐标矩

6、阵表示的位置矢量由一个坐标 系映射到另一个坐标系。21什么是机器人的外部传感器？内部传感器？答：外部传感器：检测外部对象和外部环境状态的外部信息传感器，包括视觉传感器，触觉 传感器，接近觉传感器，角度觉（平衡觉）传感器内部传感器：检测机器人内部状态信息的传感器，包括位置，速度，力，力矩温度以及异 常变化的传感器。22光学编码器主要分哪两种类型？各有什么特点？答：增量式和绝对式特点：增量式：起始点不固定，累积检测角位移或是线位移绝对式：起始点是给定的，以编码盘有的某图案为起点，检测角位移或线位移等23试举出几种机器人上常用的传感器？答：腕力传感器、光学编码器、电位器、测速发电机、单项微动开关、接

7、近开关、触须传感 器、滑觉传感器、接近传感器、视觉传感器等24什么事机器人的轨迹控制？答：控制机器人手端沿着一定的目标轨迹（指定的路径）运动。25什么是机器人的力控制？答：力控制就是在正确的位置控制基础上进一步的控制内容。什么是机器人的刚性控制、答：刚性控制就是将位置和力联合起来进行控制，即在纯粹的位置控制和力控制之间采取能 实现弹簧特性的控制，并用作业坐标系表示控制规律。26机器人语言的基本功能？答：运算、决策、通讯、工具之令、运动和操作、人机交互、传感器信息处理等27什么是工业机器人？试举出几种工业机器人？答：工业机器人是一种能够执行与人的上肢类似动作的多功能机器。例：点焊、弧焊、加工、搬

8、运、装配、及喷漆机器人28工业机器人有哪些主要技术参数？答：自由度：机器人所具有的的独立坐标轴运动的数目。定位精度：机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异。复定位精度：机器人重读定位其手部与同一目标位置的能力，可以用标准偏差这个统 计量来表示，它是衡量一系列误差值的密集度。工作空间：机器人手臂末端或是手腕中心所能到达的所有点的集合。最大工作速度：工业机器人主要自由度上最大的稳定速度。或是手臂末端最大的合成 速度。承载能力：机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的额最大重量。29什么是机器人离线编程？答：利用计算机图形学的成果，建立机器人及作业环境的三维几何模型，然后对机器 人所要完成的任务

9、进行离线规划和编程，并对编程结果进行动态图形仿真，最后将满足要求 的编程结果传到机器人控制柜使机器人完成指定的作业任务。30什么是自然智能？什么是人工智能？答：自然智能：人类和一些动物所具有的智力和行为能力。人工智能：用计算机程序来实现自然智能。31人工智能有哪些研究领域？答：专家系统、自然语言处理、机器学习、自动定理证明、分布式人工智能、机器人、 模式识别、计算机视觉、人工神经网络、博弈32什么是智能机器人？答：智能机器人是一种高度智能化的机器人，拥有多重高级传感器，对工作对象、外 界环境具有高度的适应能力和自治能力，可以进行复杂的逻辑思维和决策、。33什么是专家系统？答：专家系统是一个智能的计算机程序，它运用知识和推理步骤来解决只有专家才能 解决的复杂问题。即任何解题能力达到同领域人类专家水平的计算机程序都可以称作专家系 统。34什么是机器人运动学的正问题和逆问题？答：正问题：已知集合参数和杆件变量，求末端执行器相对于给定坐标系的位置和姿 态。逆问题：已知机器人杆件的几何参数，给定末端执行器相对于总体坐标系的位置和姿 态，确定各关节变量的大小。