机器人技术基础(课后习题答案)课件-新版.doc
0.1简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。
作来执
行种
可编
程动
用装置，通过
答：机器人是一种用于移动
各种材料、零件、工具、或专
程能力的多功能机械手。
种任务
并具有编
1. 机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。
2. 机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变。
3. 机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。
4. 机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。
0.2 工业机器人与数控机床有什么区别？
闭式运动
链
；
链而数控机床为
答：1. 机器人的运动
为开式运动
2. 工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统；
3. 工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。
4. 机器人灵活性好，数控机床灵活性差。
0.5简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。
答：自由度是机器人所具有的独立坐标运动
行器）的开合自由
的数目，不包括手爪（末端执
度。
重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复到达某一确定位置准确的概率，
的偏差来表示。
，可以用各次不同位置平均值
是重复同一位置的范围
是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫工作区域。
工作范围
工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度，也可以定义为
手臂末端最大的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。
量。
承载
能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质
0.6 什么叫冗余自由度机器人？
点看，完成某一特定作业
时具有多余自由度的机器人称
学的观
答：从运动
为冗余自由度机器人。
0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0
时可以设L2=3cm）。
（画图
机械手的工作范围
゜≤θ1≤180゜,-90 ゜≤θ2≤180゜, 画出该
1.1 点矢量v 为[10.00 20.00 30.00] T ，相对参考系作如下齐次坐标变换：
0.866 0.500 0.000 11.0
A= 0.500
0.000
0.866
0.000
0.000
1.000
3.0
9.0 0 0 0 1
写出变换后点矢量v 的表达式，并说明是什么性质的变换，写出旋转算子Rot 及平移算子Trans。
0.866 0.500 0.000 11.0 10.00 9 .66
，
解：v
=Av= 0.500
0.000
0.866
0.000
0.000
1.000
3.0
9.0
20.00
30.00
=
19.32
39 0 0 0 1 1 1
属于复合变换：
0.866 0.5 0 0
旋转算子Rot（Z，）= 0.5
0. 866
1
0 0 0 0 1
1 0 0 11.0
平移算子 Trans （11.0，-3.0，9.0） =
0 0 1 0 0 1 3.0 9.0 0 0 0
1
1.2
有一旋转变换， 先绕固定坐标系 Z 0 轴转
，再绕其 X 0 轴转
，最后绕其 Y 0 轴转
，
试求该齐次坐标变换矩阵。
解 ： 齐 次 坐 标 变 换 矩 阵 R=Rot(Y ， ） Rot （ X ， ） Rot(Z ， ）
=
0.5 0 0.866 0 1 0 0 0 0.707 0.707 0 0
0 0.866 1 0 0 0.5 0 0 0 0 0.866 0.5 0.5 0.866 0 0 0.707 0 0. 707 0
0 1 0 0
=
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1
0.660 0.047 0.750 0 0.612 0.612 0.5 0 0.436 0.436 0.433 0
1
1.3
坐标系 {B} 起初与固定坐标系 {O} 相重合，现坐标系 {B} 绕 Z B 旋转
， 然后绕旋转后
的动坐标系的 X B 轴旋转
， 试写出该坐标系 {B} 的起始矩阵表达式和最后矩阵表达式。
1 0 0 0
解：起始矩阵： B=O=
0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1
0.866
0. 353 0 0
最后矩阵： B ′=Rot(Z ， ）B Rot （X ， ）=
0.5 0
0.612 0.707 0.
612 0.707 0 0 0
1
1.4 坐标系 {A} 及{B} 在固定坐标系 {O} 中的矩阵表达式为
1.000 0.000
0. 000 0.0
{A}=
0.000 0.000 0.866 0.500 0.500 0. 866 10.0 20. 0 0 0 0 1 0. 866
0. 500 0.000 3.0
{B}=
0. 433 0. 250
0.750 0.433 0.500 0.866 3.0 3.0 0
1
画出它们在 {O} 坐标系中的位置和姿势； A=Trans （0.0，10.0，-20.0）Rot （X ， ）O
B=Trans(-3.0，-3.0，3.0）Rot(X ， ）Rot （Z ， ）O
A
1.5 写出齐次变换阵 B
H ，它表示坐标系 {B} 连续相对固定坐标系 {A} 作以下变换：
（1）绕 Z A 轴旋转
。
（2）绕 X 轴旋转 - 。
A
（3）移动
T
3 7 9
。
解 ：
A
H
B
=Trans （ 3 ， 7 ， 9 ） Rot （ X ，- ） Rot （ Z ， ） =
1 0 0 3 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 3 0 1 0 0
0 0 1 0 0 1 7 9 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 = 0 0 0 1 1 0 7 9 1 0 0 0 0 1 0 0
=
0 0 0 1 0 0
0 1 0
0 1
0 1 0
0 1
0 1 0 3 0 0 1 7 1 0
0 9 0
0 1
B
1.6 写出齐次变换矩阵 B
H ，它表示坐标系 {B} 连续相对自身运动坐标系 {B} 作以下变换：
（1）移动
T
3 7 9 。
（2）绕 X 轴旋转
。.
B
（3）绕 Z B 轴转- 。.
B
H
B
=Trans （3，7，9）Rot （X ， ）Rot （Z ， ）=
1 0 0 3 1 0 0 0 0 1 0 0
0 0 1 0 0 1 7 9 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 = 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 3 0 1 0 0 0 1 0 3 0 0 1 7 1 0 0 0 0 0 1 7
0 1 0 9 0 0 1 0 1 0
0 9 0 0
1
0 0 1
1
1.7 对于 1.7 图（a ）所示的两个楔形物体，试用两个变换序列分别表示两个楔形物体的变 换过程，使最后的状态如题 1.7 图（b)所示。
(a) (b)
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
解：A= 0 0 0 0 4 0 4 0 0 2 0 2 B= 5 0 5 0 9 0 9 0 5 2 5 2
1
1
1
1 1 1
1 1
1 1 1
1
A ′=Trans(2 ， 0 ， 0 ） Rot （ Z ， ） Rot （ X ， ） Trans （ 0 ， -4 ， 0 ） A=
1 0 0
2 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 4 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1
0 0 0 0 1 0
0 1 0
0 1 0 0 0
1
1 1 1 1 1 1 0 0 1
2 1 1 1 1 1 1
0 0 0 0 4 0 4 0 0 2 0 2 = 1 0 0 1 0 0 0 4 0 0 0 0 4 0 4 0 0 2 0 2 = 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
2 2 2
2 0
0 1 1 1 1 1 1 4
4
0 0 4 4 1 1
1 1 1
1
B ′=Rot （ X ， ） Rot （ Y ， ） Trans （ 0 ， -5 ， 0 ） B=
1 0
0 1 0 1 0 0
1 1 1 1 1 1
0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 5 0 5 0 5 0 9 0 9 0 5 2 5 2 = 0 0
1
0 0 1 0 0 0
1
1 1
1 1 1 1
0 0 1 0 1 0 0 0
1 1 1 1 1
1
0 0 1
1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 5 0 5 0 5 0 9 0 9 0 5
2 5 2 = 1 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0
1
1 1 1 1 1 1 0 0 0 1
1 1 1 1 1 1 0 0
0 2 2
5 0 5 0 9 0 9 0 5 2 5 2 = 1 0 1 0 1 4 1 4 1 0 1 0 1
1
1
1 1 1
1
1
1
1 1 1
1.8 如题 1.8 图所示的二自由度平面机械手，关节 1 为转动关节，关节变量为 θ1；关节 2
为移动关节， 关节变量为 d 2。试：
（1）建立关节坐标系，并写出该机械手的运动方程式。 （2）按下列关节变量参数求出手部中心的位置值。
θ1 0 30 60 90 d
2
/m
0.50
0.80
1.00
0.70
解：建立如图所示的坐标系
参数和关节变量
连杆θαа d
1 θ1 0 0 0
2 0 0 d2 0
C S 0 0 1 0 0
1 1 d
2
A 1
Rot
(Z ,
)
1
S
1
C
1
A
2
Trans (d ,0,0)
2
1
1
0 0 0 0 1 0 0 0 1
机械手的运动方程式：
cos sin 0 d cos
1 1
2 1
T2 A A
1 2 sin
1
cos
1
1
d
2
sin
1 0 0 0 1
当θ1=0，d2=0.5 时：
1 0 0 0.5
手部中心位置值 B 0
1
0 0 0 0 1
当θ1=30，d2=0.8 时
0.866 0.5 0 0. 433
手部中心位置值B
0.5
0.866
0.4
0 0 0 1
当θ1=60，d2=1.0 时
0.5 0.866 0 0.5
手部中心位置值 B 0.866
0.5
0.866
0 0 0 0 1
当θ1=90，d2=0.7 时
0 1 0 0
手部中心位置值 B 1
0.7
0 0 0 0 1
1.11 题1.11 图所示为一个二自由度的机械手，两连杆长度均为1m，试建立各杆件坐标系，求出A1 ，A2 的变换矩阵。
解：建立如图所示的坐标系
参数和关节变量
连杆θαа d
1 1 1 0 0
2 2 1 0 0
cos sin 0 c
1 1 1
A1=Rot( Z, 1θ) Trans(1,0,0) Rot( X, 0o)= s in
1
cos
1
1
s
1 0 0 0 1
s 0 s 0
2 2
A2= Rot( Z, -θ2)Trans(l, 0, 0)Rot( X, 90o) c 2
c
2
0 0 0 0 1
1.13 有一台如题 1.13 图所示的三自由度机械手的机构，各关节转角正向均由箭头所示方向指定，请标出各连杆的D-H坐标系，然后求各变换矩阵A1 ，A2 ，A3 。
解：D-H 坐标系的建立
按D-H 方法建立各连杆坐标系
参数和关节变量
连杆 a d
1 0
1 L + L2
1
2 0
2 L
3
3 0
3 L
4
cos 0 sin 0
1 1
A = 1 sin
1
1
cos
1
L
1
L
2 0 0 0 1
cos sin 0
2 2 L cos cos
sin
3 2 3
3
0 L
4
cos
3
sin cos
0 L sin
2 2
3 2
A =
A3 =
2
0 0
1 0 sin
3
cos
3
1
L
4
sin
3
0 0 0 1 0 0 0 1
3.1 何谓轨迹规划？简述轨迹规划的方法并说明其特点。
答：机器人的轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹，即运动点位移，速度和加速度。轨迹的生成一般是先给定轨迹上的若干个点，将其经运动学反解映射到关节空间，对关节空间中的相应点建立运动方程，然后按这些运动方程对关节进行插值，从而实现作业空间的运动要求，这一过程通常称为轨迹规划。
（1）示教—再现运动。这种运动由人手把手示教机器人，定时记录各关节变量，得到沿路
径运动时各关节的位移时间函数q(t)；再现时，按内存中记录的各点的值产生序列动作。
（2）关节空间运动。这种运动直接在关节空间里进行。由于动力学参数及其极限值直接在
关节空间里描述，所以用这种方式求最短时间运动很方便。
（3）空间直线运动。这是一种直角空间里的运动，它便于描述空间操作，计算量小，适宜
简单的作业。
（4）空间曲线运动。这是一种在描述空间中用明确的函数表达的运动。
3.2 设一机器人具有 6 个转动关节，其关节运动均按三次多项式规划，要求经过两个中间路
径点后停在一个目标位置。试问欲描述该机器人关节的运动，共需要多少个独立的三次多项式?要确定这些三次多项式，需要多少个系数?
答：共需要 3 个独立的三次多项式；
需要72 个系数。
3.3 单连杆机器人的转动关节，从q = –5°静止开始运动，要想在 4 s 内使该关节平滑地运动到q =+80°的位置停止。试按下述要求确定运动轨迹：
(1)关节运动依三次多项式插值方式规划。
(2)关节运动按抛物线过渡的线性插值方式规划。
解：（1）采用三次多项式插值函数规划其运动。已知 5 , 80 , 4 ,
0 f t f s 代入可得系数为5, 0, 15. 94, 2.66
a0 a a a
1 2 3
运动轨迹：
t 5 15.94t 2 3
2.66t
2
t 31.88t 7.98t
t 31.88 15.96t
（2）运动按抛物线过渡的线性插值方式规划：
0 5 , f 80 ,t f 4s,
根据题意，定出加速度的取值范围：
4 85
16
21.25
2
s
如果选42 2
s
，算出过渡时间t a1 ，
t =[ a1 4
2
2
42
2
4
2
4
42
42 85
]=0.594s
计算过渡域终了时的关节位置
a和关节速度 1 ，得
1
1
2
a = 5 ( 42 0. 594 ) 2.4
1
2
1
t a1 (42 0.594s) 24.95 1 s
s
4.1 机器人本体主要包括哪几部分？以关节型机器人为例说明机器人本体的基本结构和主
要特点。
答：机器人本体：(1)传动部件(2)机身及行走机构(3)机身及行走机构（4)腕部(5) 手部基本结构：机座结构、腰部关节转动装置、大臂结构、大臂关节转动装置、小臂结
构、小臂关节转动装置、手腕结构、手腕关节转动装置、末端执行器。
主要特点：
(1) 一般可以简化成各连杆首尾相接、末端无约束的开式连杆系，连杆系末端自由且无
支承，这决定了机器人的结构刚度不高，并随连杆系在空间位姿的变化而变化。
(2) 开式连杆系中的每根连杆都具有独立的驱动器，属于主动连杆系，连杆的运动各自
独立，不同连杆的运动之间没有依从关系，运动灵活。
(3) 连杆驱动扭矩的瞬态过程在时域中的变化非常复杂，且和执行器反馈信号有关。连
杆的驱动属于伺服控制型，因而对机械传动系统的刚度、间隙和运动精度都有较高的要求。
(4) 连杆系的受力状态、刚度条件和动态性能都是随位姿的变化而变化
的，因此，极容易发生振动或出现其他不稳定现象。
4.2 如何选择机器人本体的材料，常用的机器人本体材料有哪些？
答：需满足五点基本要求： 1.强度大 2.弹性模量大 3.重量轻 4.阻尼小 5.材料经济性常用材料： 1.碳素结构钢和合金钢 2.铝、铝合金及其他轻合金材料 3.纤维增强合金
4.陶瓷
5.纤维增强复合材料
6.粘弹性大阻尼材料
4.3 何谓材料的E/ ？为提高构件刚度选用材料E/ 大些还是小些好，为什么？
答：即材料的弹性模量与密度的比值；
大些好，弹性模量 E 越大，变形量越小，刚度走越大；且密度越小，构件质量越小，则构件的惯性力越小，刚度越大。所以E/ 大些好。
4.4 机身设计应注意哪些问题？
答：(1) 刚度和强度大，稳定性好。(2) 运动灵活，导套不宜过短，避免卡死。
(3) 驱动方式适宜。(4) 结构布置合理。
4.5 何谓升降立柱下降不卡死条件？立柱导套为什么要有一定的长度？
解：(1)当升降立柱的偏重力矩过大时，如果依靠自重下降，立柱可能卡死在导套内；当
h 2fL 时立柱依靠自重下降就不会引起卡死现象。
（2）要使升降立柱在导套内下降自由，臂部总重量W 必须大于导套与立柱之间的摩擦
F F m2
力及，因此升降立柱依靠自重下降而不引起卡死的条件为
m1
L
W F m1 F m2 2F N1 f 2 Wf
h
h 2 fL
即
式中：h 为导套的长度(m) ；f 为导套与立柱之间的摩擦系数，f=0.015～0.1，一般取较大值；L 为偏重力臂(m) 。
4.9 机器人手爪有哪些种类，各有什么特点？
答：1.机械手爪：依靠传动机构来抓持工件；
2.磁力吸盘：通过磁场吸力抓持铁磁类工件，要求工件表面清洁、平整、干燥，以保证
可靠地吸附，不适宜高温条件；
3.真空式吸盘：利用真空原理来抓持工件，要求工件表面平整光滑、干燥清洁，同时气
密性要好。
4.11 何谓自适应吸盘及异形吸盘？
答：自适应吸盘：真空吸盘的一种新设计，增加了一个球关节，吸盘能倾斜自如，适应工件
表面倾角的变化。
异形吸盘：真空吸盘的一种新设计，可以用于吸附鸡蛋、锥颈瓶等非平整工件。
4.15 传动件消隙常有哪几种方法，各有什么特点？
答：1) 消隙齿轮：相啮合的两齿轮中有一为两个薄齿轮的组合件，能过两个薄齿轮的组合
来消隙；
2) 柔性齿轮消隙：对具有弹性的柔性齿轮加一预载力来保证无侧隙啮合；
3) 对称传动消隙：一个传动系统设置两个对称的分支传动，并且其中有一个具有回弹
能力。
4) 偏心机构消隙：当有齿轮磨损等原因造成传动间隙增加时，利用中心距调整机构调
整中心距。
5) 齿廓弹性覆层消隙：齿廓表面覆有薄薄一层弹性很好的橡胶层或层压材料，通过对
相啮合的一对齿轮加以预载，来完全消除啮合侧隙。
4.16 简述机器人行走机构结构的基本形式和特点。
答：基本形式：固定轨迹式和无固定轨迹式（步行式、轮式和履带式）
固定轨迹式：机身底座安装在一个可移动的拖板座上，靠丝杠螺母驱动，整个机器人沿丝杠纵向移动。
无固定轨迹式：在行走过程中，步行式为间断接触，轮式和履带式与地面为连续
接触；前者为类人(或动物)的腿脚式，后两者的形态为运行车式。运行车式行走机构用得比
较多，多用于野外作业，比较成熟。步行式行走机构正在发展和完善中。
6.1 试述机器人示教编程的过程及特点。
答：过程：操作者根据机器人作业的需要把机器人末端执行器送到目标位置，且处于相应的姿态，然后把这一位置、姿态所对应的关节角度信息记录到存储器保存。对机器
人作业空间的各点重复以上操作，就把整个作业过程记录下来，再通过适当的软
件系统，自动生成整个作业过程的程序代码。
优点：操作简单，易于掌握，操作者不需要具备专门知识，不需复杂的装置和设备，轨迹修
改方便，再现过程快。
缺点：(1) 示教相对于再现所需的时间较长；
(2) 很难示教复杂的运动轨迹及准确度要求高的直线；
(3) 示教轨迹的重复性差；
(4) 无法接受传感器信息；
(5) 难以与其他操作或其他机器人操作同步。
6.2 试举例说明MOTOMAN UP6 机器人焊接作业时的示教编程过程。
答：S1.通过示教盒使机器人处于示教状态；
S2.创建新的示教程序，用轴操作键将机器人依次移动到准备位置、可作业姿态、作业
开始位置、作业结束位置等位置并输入相应的插补方式及相应的操作命令；
S3.示教轨迹的确认。
6.3 按机器人作业水平的程度分，机器人编程语言有哪几种？各有什么特点？
答：1.动作级编程语言：优点：比较简单，编程容易。
缺点：功能有限，无法进行繁复的数学运算，不接受浮点数和字符串，子程序不含有自变量；不能接受复杂的传感器信息，只能接受传感器开关信息；与计算机的通信能力很差。
2.对象级编程语言：(1) 具有动作级编程语言的全部动作功能；
(2) 有较强的感知能力；
(3) 具有良好的开放性；
(4) 数字计算和数据处理能力强；
3.任务级编程语言：结构十分复杂，需要人工智能的理论基础和大型知识库、数据库的
支持。
6.7 机器人离线编程的特点及功能是什么？
答：特点：在不接触实际机器人及机器人作业环境的情况下，通过图形技术，在计算机上提供一个和机器人进行交互作用的虚拟现实环境。
功能：利用机器人图形学的成果，建立起机器人及其作业环境的模型，再利用一些规划算法，通过对图形的操作和控制，在离线的情况下进行轨迹规划。
6.8 MOTOMAN UP6 型机器人仿真软件有哪些主要功能？
答：编辑、仿真、检测和示教。
7.1 机器人的工业应用可分为哪四个方面？
答：材料加工、零件制造、产品检验和装配。
7.3 完整的焊接机器人系统一般由哪几个部分组成？
答：机器人操作机、变位机、控制器、焊接系统、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安
全设备等。
7.4 简述变位机在焊接生产线或焊接柔性加工单元中的作用。
答：将被焊工件旋转(平移)到最佳的焊接位置。
7.5 简述焊接机器人按用途、结构、受控方式及驱动方法等进行分类的情况。
答：按用途：弧焊和点焊；按结构：关节型和非关节型
按受控方式：点位控制和连续轨迹控制
7.6 弧焊机器人工作站按功能和复杂程度的不同可分为哪几种。
答：①.无变位机的普通弧焊机器人工作站；②.不同变位机与弧焊机器人组合的工作站；③.
弧焊机器人与周边设备协调运动的工作站。
7.7 自动搬运工作站由哪些部分组成？
答：组成：搬运机器人和周边设备（工件自动识别装置、自动启动及自动传输装置等）。
7.12 机器人装配作业的主要操作过程是什么？
答：垂直向上抓起零部件，水平移动它，然后垂直放下插入。
工业机器人技术试题库与答案
Word 格式 工业机器人技术题库及答案 一、判断题 第一章 1、工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。√ 2、被誉为“工业机器人之父”的约瑟夫·英格伯格最早提出了工业机器人概念。 × 3、工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、手腕、末端操作器 4 大件组成。 × 4、示教盒属于机器人 - 环境交互系统。× 5、直角坐标机器人的工作范围为圆柱形状。× 6、机器人最大稳定速度高, 允许的极限加速度小, 则加减速的时间就会长一些。√ 7、承载能力是指机器人在工作范围内的特定位姿上所能承受的最大质量。× 第二章 1、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手臂和机座。√ 2、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手肘和手臂。× 3、工业机器人的手我们一般称为末端操作器。√ 4、齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。√ 5、吸附式取料手适应于大平面、易碎、微小的物体。√ 6、柔性手属于仿生多指灵巧手。√ 7、摆动式手爪适用于圆柱表面物体的抓取。√ 8、柔顺性装配技术分两种：主动柔顺装配和被动柔顺装配。√ 9、一般工业机器人手臂有 4 个自由度。× 10、机器人机座可分为固定式和履带式两种。× 11、行走机构按其行走运动轨迹可分为固定轨迹和无固定轨迹两种方式。√ 12、机器人手爪和手腕最完美的形式是模仿人手的多指灵巧手。√ 13、手腕按驱动方式来分，可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。√ 第三章 1、正向运动学解决的问题是：已知手部的位姿，求各个关节的变量。× 2、机器人的运动学方程只局限于对静态位置的讨论。√ 第四章 1、用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步。√ 2、视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的60% 。× 3、工业机器人用力觉控制握力。× 4、超声波式传感器属于接近觉传感器。√ 5、光电式传感器属于接触觉传感器。× 6、喷漆机器人属于非接触式作业机器人。√ 7、电位器式位移传感器，随着光电编码器的价格降低而逐渐被取代。√ 8、光电编码器及测速发电机，是两种广泛采用的角速度传感器。× 9、多感觉信息融合技术在智能机器人系统中的应用, 则提高了机器人的认知水平。 √ 第五章 1、机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。√
工业机器人技术试卷 答案及评分标准
. . 工业机器人技术 试卷B 卷 答案及评分标准 出卷教师： 适应班级： 考试方式： 本试卷考试分数占学生总评成绩的70 % 题号 一 二 三 四 五 总分 核分人 得分 复查总分 总复查人 （本题36分）一、简答(每小题6分，共36分) 1．简述工业机器人的主要应用场合。 1) 恶劣工作环境及危险工作，如：压铸车间及核工业等领域的作业环境。(2分) 2) 特殊作业场合和极限作业，如：火山探险、深海探密和空间探索等领域。(2分) 3) 自动化生产领域，如：焊接机器人、材料搬运机器人、检测机器人、装配机器人、喷漆和喷涂 机器人。(2分) 2．说明工业机器人的基本组成部分。 工业机器人由三大部分六个子系统组成。 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(1分)、机械结构系统(1分)、感受系统(1分)、机器人－环境交互系统(1分)、人机交互系统(1分)和控制系统。(1分) 3．简述工业机器人关节制动器的作用。 许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动器, 其作用是: 在机器人停止工作时, 保持机械臂的位置不变; 在电源发生故障时, 保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞。(6分) 4．机器人的新型驱动方式有哪些？新型驱动方式有什么优点？ 磁致伸缩驱动、压电晶体驱动器、形状记忆金属、静电驱动器(4分)。新型驱动方式可以实现驱动元件的简单化和微型化，更适宜于机器人的使用。(2分) 5．试述运用D-H 方法建立机器人运动学方程时，如何建立连杆坐标系？ 建立连杆坐标系的规则如下: ① 连杆n 坐标系的坐标原点位于n +1关节轴线上,是关节n +1的关节轴线与n 和n +1关节轴 线公垂线的交点。(2分) ② Z 轴与n +1关节轴线重合。 (2分) ③ X 轴与公垂线重合;从n 指向n +1关节。(1分) ④ Y 轴按右手螺旋法则确定。(1分) 6．工业机器人控制系统的特点有哪些？ (1) 机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。(2分) (2) 是一个多变量控制系统，要求系统具有一定的智能性。(1分) (3) 是一个复杂的计算机控制系统。(1分) (4) 描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型,各变量之间还存在耦合。(1分) (5) 机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成, 因此存在一个“最优”的问题。(1分) （本题10分）二、有一旋转变换，先绕固定坐标系0X 轴转30°，再绕0Y 轴转60°， 最后沿0Z 轴移动10，试求其变换矩阵。(列出A 的计算式4分，列出齐次变换矩阵4分，得出答案2分) 解： (0,0,10)(,60)(,30) 13 3 0241 000cos 600sin 600100031 010001000cos30sin 30000 ==2200110sin 600cos 6000sin 30cos300313 00 100010001102440 01A Trans Rot Y Rot X =??? ??? ?????????????--?? ????????????-???????- ?????????????? ???? 得分 评卷人 得分 评卷人 学院名称 专业班级 姓名： 学号： 密 封 线 内 不 要 答 题 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 密 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 封 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 线 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 《工业机器人技术》试卷B 第2页（共4页） 《工业机器人技术》试卷B 第1页（共4页）
全国青少年机器人技术等级考试一级模拟试题
全国青少年机器人技术等级考试 一级模拟试题 下列人物形象中，哪一个是机器人？ A. B. C. D. 题型:单选题 答案:D 分数:2 2.下列多边形中，最稳定的多边形是 A.
B. C. D. 答案:B 题型:单选题 分数:2 3.下图中，沿着哪个斜面向上拉动小车最省力 A.A B.B C.C D.D 题型:单选题 答案:D 分数:2 4.机器人的英文单词是 A.botre B.boret
C.rebot D.robot 答案:D 题型:单选题 分数:2 5.木工师傅使用斧头作为工具，是利用（）能省力的原理。 A.滑轮 B.轮轴 C.斜面 D.杠杆 答案:C 题型:单选题 分数:2 6.如下图所示，利用定滑轮匀速提升重物G，向三个方向拉动的力分别是F1、F2、F3，三个 力的大小关系是 A.F1最大 B.F2最大 C.F3最大 D.一样大 答案:D 题型:单选题 分数:2
7.如下图中，动滑轮有（）个。 A.1 B.2 C.3 D.0 答案:A 题型:单选题 分数:2 8.如下图中，动力从哪个齿轮输入时输出速度最小？ A.1号 B.2号 C.3号 D.以上均相同 答案:A 题型:单选题 分数:2 9.关于简单机械，下列说法不正确的是 A.起重机的起重臂是一个杠杆 B.省力的机械一定会省距离 C.定滑轮、动滑轮和轮轴都是变形的杠杆
D.使用轮轴不一定会省力 答案:B 题型:单选题 分数:2 10.使用轮轴时，下面说法中错误的是 A.轮轴只能省力一半 B.动力作用在轮上可以省力 C.动力作用在轴上不能省力 D.使用轮半径与轴半径之比为2:1的轮轴时，可以省力一半（动力作用在轮上）答案:A 题型:单选题 分数:2 11.在正面这些常见的生活工具中，哪些含有传动链？ A.电视机 B.台式电脑 C.滑板车 D.自行车 答案:D 题型:单选题 分数:2 12.若把轮轴、定滑轮、动滑轮看作杠杆，则下列说法正确的是 A.轮轴一定是省力杠杆 B.定滑轮可以看作是等臂杠杆 C.动滑轮可以看作动力臂为阻力臂二分之一倍的杠杆 D.以上说法都不对 答案:B 题型:单选题
(整理)摄影与缩微技术基础
摄影与缩微技术基础 摄影：利用针孔或透镜来形成物体反射的影像，并记录下来。 第一章概论 一、原理与基础 1、原理：小孔成像 2、基础：早期是照相机制造技术和感光材料技术；现代受到机密机械、电子技术、数字技术以及计算机技术 二、所谓摄影技术及发展沿革 1、缩微摄影：是在感光材料上记录缩微影像的技术和过程。 2、缩微摄影技术又称文献复制技术，制作（拍摄、冲洗加工、拷贝）、管理和使用缩微品的有关技术统称为”缩微摄影技术” 3、缩微摄影拍摄机有平台式、逆平台式、轮转式，冲洗又被称为“暗室技术” 4、缩微摄影技术是档案与文献管理的一种有效手段，为保护档案原件、提高档案利用率，降低管理费用发挥重要作用。 5、缩微摄影技术系统流程图：资料、拍摄、冲洗、拷贝、输出、存贮、阅读复印检索 6、缩微品只能依靠放大镜、放映机和阅读器才能阅读，依靠缩微复印机放大为复印件 7、丹赛开创了缩微摄影技术，计算机输出缩微胶片记录装置是COM 三、缩微摄影技术特点与作用 1、特点 存储密度大；记录效果好；记录速度快；适用范围广；缩微品规格统一；易于还原拷贝 2、缺陷 无法记录动态信息；阅读时眼睛易疲劳；无原件的美感与质感；不能完全代替原件的凭证作用；阅读时无法加注和批改；一次性投资大；保管条件要求严格 3、作用 缩小保存空间；保护和代替原件；便于长期保管；便于文献收集与交流；提高办公效率 4、摄影技术大致可以分为拍摄技术和暗室技术 5、摄影四要素：光线、色彩、构图、命题 第二章感光材料的形式 一、感光材料的基本结构及类型 1、感光材料是指具有光敏性的材料，见光能分解，经过加工处理后能形成影像的材料 2、感光材料的结构：感光层（加工后成为影像层）+支持体，既可以依据感光层的感光物质，也可以依据支持体对感光材料的分类。 3、感光材料的类型： 银盐感光材料：普通摄影胶片、缩微摄影胶片、干银胶片 非银盐感光材料：重氮片、微泡片、光导热塑胶片、PD胶片 二、缩微品的形式 缩微品是指含有缩微影像的各种信息载体，分为卷式缩微品和片式缩微品 1、卷式缩微品以保存为目的，按装片式分为片盘式、单输盒式、双轴盒式、片式，具有成本低、制作速度快、完整性好、容易转换、便于管理等优点，同时具有不易修改和补充、检索时间长、容易损坏胶片等缺陷。 2、片式缩微品以单张胶片为单位进行管理和使用的散叶片。分为条片、封套片、开窗卡片、
全国青少年机器人技术等级考试试卷B(一级)
全国青少年机器人技术等级考试试卷B（一级） 一、单选题（每题2分，共60分） 1. 下列人物形象中，哪一个是机器人？（） 2.机器人的英文单词是（） A.botre B.boret C.robot D.rebot 3.下图中，沿着哪个斜面向上拉动小车最省力（）
4.使用滑轮组工作是因为它能（） A.省力但不能改变力的方向 B.能改变力的方向但不能省力 C.既能改变力的方向又能省力 D.以上答案都不对 5.木工师傅使用斧头作为工具，是利用（）能省力的原理。 A.滑轮 B.轮轴 C.斜面 D.杠杆 6.当阻力点到支点的距离大于动力点到支点的距离时，杠杆（） A.省力 B.费力 C.既不省力也不费力 D.以上答案都不对 7.如下图中，动滑轮有（）个。 A.1 B.2 C.3 D.0 8.日常生活或生产实践中使用的机械，能抽象为斜面的是（） A.汽车方向盘 B.吊杆 C.盘山公路 D.门把手 9.关于简单机械，下列说法不正确的是（） A.起重机的起重臂是一个杠杆 B.省力的机械一定会省距离 C.定滑轮、动滑轮和轮轴都是变形的杠杆 D.使用轮轴不一定会省力 10.下列图片中，哪个不是机器人（）
11.在下列日常生活中用到的工具中，具有传动链的是（） A.电视机 B.自行车 C.滑板车 D.缝纫机 12.下列简单的机械中，既可以省力，同时又可以改变力的方向的是（） A.定滑轮 B.动滑轮 C.斜面 D滑轮组 13.下列说法不正确的是（） A.利用机械既可以减轻体力劳动，又可以提高工作效率 B.杠杆是一种简单的机械，杆的形状可以使直的，也可以使弯曲的 C.滑轮是属于杠杆变形的一种简单机械 D.以上说法均不正确 14.当代机器人大军中，最主要的机器人为（） A.工业机器人 B.军用机器人 C.服务机器人 D.特种机器人 15.有一对相互啮合传动的齿轮，大齿轮带动小齿轮转动时，此齿轮传动的作用是（） A.升速 B.降速 C.匀速 D.不确定 16.如下图齿轮组所示，齿轮1的直径是20,转速为100rpm，齿轮2的直径是40，齿轮3的直径是10，当齿轮1为主动轮时，齿轮3 的转速为（） A.50 B.100 C.200 D.150 17.下列说法正确的是（） A.只要是利用杠杆原理的，都是省力杠杆。 B.千斤顶利用了杠杆原理，为了省力。 C.推拉货车下边四个小轮子利用了杠杆原理。 D.生活中无费力杠杆。
全国青少年机器人技术等级考试一级2017.8真题
全国青少年机器人技术等级考试（一级2017.8.26）真题 一、单选题(共30题，每题2分，共60分) 1.在玩跷跷板的时候，如果坐在左边的小朋友比坐在右边的小朋友轻，要想保持跷跷板平衡，应该（B） A.左边的小朋友坐的更靠近支点 B. 右边的小朋友坐的更靠近支点 C. 左右两个小朋友互换位置 D. 右边的小朋友坐的更远离支点 2.家用扫地机器人一般采用的驱动方式为（A） A. 电力驱动 B. 液压驱动 C. 气压驱动 D. 水驱动 3.机器人的基本结构不包括（D） A.机械部分 B. 传感部分 C. 控制部分 D. 传动部分 4.下列机械结构不能用10N的拉力提起15N重的物体的是（A） A. 一个定滑轮 B. 一个动滑轮 C. 杠杆 D. 斜面 5.下列说法错误的是（B） A.°功的大小是力乘以力的方向上移动的距离，单位是焦耳 B. 只要省力就会费距离，费力就会省距离 C. 使同一物体达到相同的作用效果，对他做的功不是固定的 D. 任何机械都不省功 6.使用滑轮组工作是因为它能（C） A.省力当但不能改变力的方向 B. 能改变力的方向但不能省力 C. 既能改变力的方向又能省力 D. 能够减小手动工作的距离 7.齿轮传动的缺点是（D） A.准确无误的传递动力 B. 传动力大 C. 结构紧凑 D. 噪音大 8.下列说法不正确的是（C） A. 皮带的噪音比齿轮和传动链的小 B. 传动链、皮带可以远距离传递动力 C. 皮带、齿轮、传动链结构中的两轮转动方向都必须是同向 D. 传动链每一节都可以拆卸，所以传动的距离可以自由调节 9.下列人物形象中，哪个是机器人(C)
A. B. C. D. 10.使用下列简单机械，为了省力的是（B） A.龙舟比赛用的船桨 B. 开瓶用的瓶起子 C. 理发用的剪刀 D. 旗杆顶的定滑轮 11.有一对相互啮合传动的齿轮，小齿轮带动大齿轮转动时，此齿轮传动的作用是（B） A.加速 B. 降速 C. 匀速 D. 不确定 12.给小车一个匀速向前的力使小车在桌面上滑动，下列说法错误的是（D） A.在手将要推动小车之前，小车与桌面之间存在静摩擦力 B. 小车会在桌面上滑动一段距离后停下 C. 小车行驶过程中受重力、滑动摩擦力、支持力 D. 小车会一直在桌上保持匀速运动下去 13.下列描述不正确的是（D） A.履带是围绕着主动轮、负重轮、诱导轮和托带轮的柔性链环 B. 履带是一种传动装置，从理论上来说与传动链相同 C. 履带增大了与地面接触面积，分散了压力，减小对于地面压强 D. 履带减少了与地面的摩擦力 14.在荡秋千时，下列说法错误的是（D） A.从最低点到最高点的过程中，速度越来越小 B. 从最低点到最高点的过程中，动能转化为重力势能 C. 到达最低点时，速度最大 D. 到达最高点时，重力势能全部转化为动能 15.下列说法不正确的是（D） A. 角速度是指圆周运动中在单位时间内转过的弧度，即齿轮每秒转动的角度。 B. 线速度是指圆周运动中在单位时间内转过的曲线长度。 C. 转速是指圆周运动中在单位时间内转过的圈数。 D. 线速度一定，齿轮越大，角速度和转速越大。 16.下列选项中不是利用到三角形稳定性的是（D） A.金字塔 B. 吊车 C. 秋千支架 D. 拉伸门
全国青少年机器人技术等级考试试卷(一级)2018年0317
20180317 全国青少年机器人技术等级考试试卷（一级） 试卷编号：866879 试卷录入者：机器人包老师 试卷总分：100 出卷时间：2019-02-16 16:12 答题时间：30 分钟 分数：100 题数：45 一、单选题( 共30 题，每题 2 分，共60 分) 1. 如图所示，于力F1、F2 的大小关系描述正确的是？ [2 分] A.F1=F2 B.F1
D.旗杆顶端有一个动滑轮 参考答案： A 5. 下列图中那一组是齿轮传动装置？[2 分] A. B. C. D. 参考答案： B 6. 下图中哪个实物运用到四边形原理？[2 分]
A. B. C. D. 参考答案： B 7. 动滑轮实质是？[2 分] A.等臂杠杆 B.费力杠杆 C.省力杠杆 D.以上都不是
参考答案： C 8. 传动链和齿轮传动共有的特点是？[2 分] A.同向传动 B.噪音小 C.准确无误的传递动力 D.自由调节距离 参考答案： D 9. 有关轮轴描述正确的是？[2 分] A.用轮轴工作一定是省力的 B.轮轴是能连续转动的杆杠 C.轮轴在转动时轮与轴的速度不一样 D.汽车的方向盘不是一种轮轴 参考答案： B 10. 关于单摆正确的说法是？[2 分] A.单摆运动周期与重力加速度有关 B.单摆运动周期与单摆的摆长无关 C.同一个单摆如果放在月球上，其运动周期与地球的一样 D.单摆等时性是说所有的单摆运动周期相等 参考答案： A 11. 汽车轮胎上设置花纹的目的是？[2 分] A.美观，没有实质用途 B.起到警示的作用 C.让轮胎减少与地面之间的摩擦，防止打滑 D.让轮胎增加与地面之间的摩擦，防止打滑 参考答案： D 12. 在杠杆结构中，杠杆绕着转动的固定点称为？[2 分 ] A.圆点 B.阻力点 C.支点 D.动力点 参考答案： C 13. 以下属于费力杠杆的一组是？ [2 分] A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 参考答案： C 14. 斧头的外形的设计，是利用（）能省力的原理。[2 分]
机器人技术试题及答案课件.doc
第1 章绪论 1、国际标准化组织（ISO）对机器人的定义是什么？ 国际标准化组织（ISO）给出的机器人定义较为全面和准确，其涵义为： 机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能； 机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变； 机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等； 机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人类的干预。 2、工业机器人是如何定义的？ 工业机器人是指在工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，能搬运材料、工件或操持工具，用以完成各种作业。且这种操作机 可以固定在一个地方，也可以在往复运动的小车上。 3、按几何结构，机器人可分为那几种？ 直角坐标型 圆柱坐标型球坐标型关节坐标型 4、机器人的参考坐标系有哪些？ 全局参考坐标系关节参考坐标系工具参考坐标系 5、什么是机器人的自由度和工作空间？ 机器人的自由度（Degree of Freedom, DOF ）是指其末端执行器相对于参考坐标系能够独立 运动的数目，但并不包括末端执行器的开合自由度。自由度是机器人的一个重要技术指标， 它是由机器人的结构决定的，并直接影响到机器人是否能完成与目标作业相适应的动作。 机器人的工作空间（Working Space）是指机器人末端上参考点所能达到的所有空间区域。 由于末端执行器的形状尺寸是多种多样的，为真实反映机器人的特征参数，工作空间是指不 安装末端执行器时的工作区域。 第2 章 1、机器人系统由哪三部分组成？答：操作机、驱动器、控制系统 2、什么是机器人的操作机？分为哪几部分？ 答：机器人的操作机就是通过活动关节（转动关节或移动关节）连接在一起的空间开链机构， 主要由手部、腕部、臂部和机座构成。 3、简述机器人手部的作用，其分为哪几类？ 答：作用：机器人的手部又称为末端执行器，它是机器人直接用于抓取和握紧（或吸附）工 件或操持专用工具（如喷枪、扳手、砂轮、焊枪等）进行操作的部件，它具有模仿人手动作 的功能，并安装于机器人手臂的最前端。 分类：1.机械夹持式手 2.吸附式手 3.专用手 4.灵巧手 4、机器人机械夹持式手按手爪的运动方式分为哪两种？各有何典型机构？ 答：按手爪的运动方式分为回转型和平移型。平移型可分两类：它分为直线式和圆弧式两种。 典型机构： a 齿轮齿条式 b 螺母丝杠式 c 凸轮式 d 平行连杆式.回转型典型:a 楔块杠杆式 b 滑槽杠杆式 c 连杆杠杆式 d 齿轮齿条式 e 自重杠杆式 5、机器人吸附式手分为哪两种？各有何特点？ 答：根据吸附力的产生方法不同，将其分为：气吸式,磁吸式（1）气吸式:气吸式手是利用 吸盘内的压力与外界大气压之间形成的压力差来工作的，根据压力差形成的原理不同，可分为：a 挤压排气式 b 气流负压式 c 真空抽气式(2)磁吸式:磁吸式手是利用磁场产生的磁吸力 来抓取工件的，因此只能对铁磁性工件起作用（钢、铁等材料在温度超过723℃时就会失去磁性），另外，对不允许有剩磁的工件要禁止使用，所以磁吸式手的使用有一定的局限性。 根据磁场产生的方法不同，磁吸式手可分为： a 永磁式 b 励磁式
摄影技术基础论文
摄 影 技 术 基 础 毕 业 论 文 浅谈摄影在当代大学生素质教育中的作用及意义作用 摄影是一种通过图片的形式向人们传达思想的艺术形式,通过画面的表达,人们可以感受到其深刻的内涵和思想,更容易产生共鸣。同时,对于摄影的学习并不是简单掌握拍照的技术,而是科学与艺术相结合,是一种包括应用科学、想象与设计、专业技巧和组织能力的综合过程,摄影人员可以通过对摄影课程的学习,了解
并掌握摄影器材等先进设备,接触到新的科学领域,拓展自己对于知识的范围,同时提高自己的艺术修养。 摄影艺术是培养学生高尚情操、健康心理素质、综合思维能力和高雅审美能力的有效途径，是素质教育创新发展的动力。所以说摄影是高等院校尤其是艺术院校进行素质教育的一个有效途径，是一种崭新的艺术形式，是了解、认识、反映社会现实的形象化手段，也是陶冶情操，裨益心灵，蕴含审美理想，具有审美价值的艺术形式，是与科学技术连结在一起的文化艺术。它既是一门综合技术，更是一门高深的艺术，它在光学、化学、美学的基础上，借助当今的科学技术正以惊人的发展速度征服着世界。摄影艺术的本质特征就是以艺术美的形式来反映自然美和社会美的中介。它是靠光线、影调、线条和色调等构成自己的造型语言，具有较强地空间感、立体感、质感、运动感、节奏感；在现实生活和学习中，具有新鲜、开放、多样、自由、生动、快捷的多种特点。摄影加紧了科学与艺术联合的步伐，让艺术科学化——求真，使科学艺术化——求美。摄影艺术几乎涵括了传统美学的摄影、纪实摄影、抓拍摄影、场景摄影、观念摄影、数字化后制作的摄影、设计功能的摄影，情节剧场化的摄影，相当程度地体现了时代艺术的特点，反映了时代艺术的现实环境面貌。从摄影艺术的内涵来看它涉及到很多学科，从自然科学到社会科学，它具有科学的基因（真实性，准确性，系统性等科学的根本特性），使摄影艺术具有人类科学时代的基本特征。从摄影技术的外延来看，摄影技术、光电数码摄影技术、显微摄影技术、天文摄影技术等等，极大地拓展了人们认识世界的视野，并且将宏观世界和微观世界变为可传播的物质形态，这是时代发展的一个显著特征。摄影艺术能够以它独具特色的表现内容和缜密独到的构思，牢牢地把握住时代的主题，跟上时代的节奏，反映时代的希望，闪耀出时代和谐的光芒，能以对生活的深刻感受和准确捕捉，使摄影作品传递出比单一的表现形式更为丰富的信息，产生出更为强烈的艺术感染力。摄影艺术是时代精神的注入，是社会意义的体现。 现阶段很多高校对于摄影专业的设立十分重视,将它作为一种素质教育的方式和内容, 既可以培养现代大学生的科技活动能力,还是一项美学的引导和教育,
机器人学导论复习题及参考答案 新
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 机器人学导论 一、名词解释题： 二、简答题： 1.机器人学主要包含哪些研究内容？ 2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些？ 3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义？ 4.机器人控制系统的基本单元有哪些？ 三、论述题： 1.试论述机器人技术的发展趋势。 2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 四、计算题：（需写出计算步骤，无计算步骤不能得分）： 1.已知点u 的坐标为[7,3,2]T ，对点u 依次进行如下的变换：（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7个单位得到点t 。求u , v , w , t 各点的齐次坐标。 x y z O u v w t 2.如图所示为具有三个旋转关节的3R 机械手，求末端机械手在基坐标系{x 0,y 0}下的运动学方程。 θ1 θ2 θ3 L 2 L 1 L 3 x 0 y 0 O 3.如图所示为平面内的两旋转关节机械手，已知机器人末端的坐标值{x ,y }，试求其关节旋转变量θ1 和θ2.
θ1 θ2 L 2 L 1 x y P 4.如图所示两自由度机械手在如图位置时（θ1= 0 , θ2=π/2），生成手爪力 F A = [ f x 0 ]T 或F B = [ 0 f y ]T 。求对应的驱动力 τ A 和τ B 。 τ1 L 2 x y P L 1 τ2F A F B 0y f ?? ???? 0x f ?????? 5.如图所示的两自由度机械手，手部沿固定坐标系在手上X 0轴正向以 1.0m/s 的速度移动，杆长 l 1=l 2=0.5m 。设在某时刻θ1=30°，θ2=-60°，求该时刻的关节速度。已知两自由度机械手速度雅 可比矩阵为 1121221211212 212l s l s l s l c l c l c θθ---?? =? ?+?? J θ1 -θ2 l 2 l 1 x 0 y 0 O x 3 y 3v 3
《机器人技术及应用》综合习题
《机器人技术及应用》综合习题 一、判断 1.机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置。（对） 2. 19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期，这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。（错） 3. 对于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。（对） 4. 所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。（错） 5. 机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动，而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。（错） 6. 机器人各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后，在各采样周期给出，由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度，通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。（对） 7. 为了与周边系统及相应操作进行联系与应答，机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。（对） 8. 轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。（错） 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力，研究者设计出了可实现原地转的全向轮。（对） 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的，是一类具有良好越障能力的移动机构，对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。（对） 11. 腿式（也称步行或者足式）机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。（对） 12. 机器人定义的标准是统一的，不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。（错） 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳，通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。（对） 14. 可编程机器人可以根据操作员所编的程序，完成一些简单的重复性操作，目前在工业界已不再应用。（错） 15. 感知机器人，即自适应机器人，它是在第一代机器人的基础上发展起来的，具有不同程度的“感知”能力。（对） 16. 第三阶段机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制，它可以把感知和行动智能化结合起来，称之为智能机器人。（对） 17. 工业机器人的最早研究可追溯到第一次大战后不久。（错） 18. 20世纪50年代中期，机械手中的液压装置被机械耦合所取代，如通用电气公司的“巧手人”机器人。（错） 19. 一般认为Unimate和Versatran机器人是世界上最早的工业机器人。（对） 20. 1979年Unimation公司推出了PUMA系列工业机器人，它是全电动驱动、关节式结构、多中央处理器二级微机控制，可配置视觉感受器、具有触觉的力感受器，是技术较为先进的机器人。（对） 1. 刚体的自由度是指刚体具有独立运动的数目。（对） 2. 机构自由度只取决于活动的构件数目。（错） 3. 活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是该机构的自由度。（对） 4. 机器人运动方程的正运动学是给定机器人几何参数和关节变量，求末端执行器相对于参考坐标系的位置和姿态。（对） 5. 机器人运动方程的逆运动学是给定机器人连杆几何参数和末端执行器相对于参考坐标系的位姿，求机器人实现此位姿的关节变量。（对） 6. 机械臂是由一系列通过关节连接起来的连杆构成。（对） 7. 对于机械臂的设计方法主要包括为2点，即机构部分的设计和内部传感器与外部传感器的设计。（错） 8. 球面坐标型机械臂主要由一个旋转关节和一个移动关节构成，旋转关节与基座相连，移动关节与末端执行器连接。（对） 9. 为提高轮式移动机器人的移动能力，研究者设计出了可实现原地转的全向轮。（对） 10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的，是一类具有良好越障能力的移动机构，对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。（对） 11. 腿式（也称步行或者足式）机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。（对） 12. 刚体在空间中只有4个独立运动。（错） 13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳，通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。（对） 14. 在机构中，每一构件都以一定的方式与其他构件相互连接，这种由两个构件直接接触的可动连接称为运动副。（错） 15. 运动副可以根据其引入约束的数目进行分类，引入一个约束的运动副称为二级副。（错） 16.通过面接触而构成的运动副，称为低副；通过点或线接触而构成的运动副称为高副。（对） 17. 两个构件之间只做相对转动的运动副称为移动副。（错） 18. 构成运动副的两个构件之间的相对运动若是平面运动则称为平面运动副，若为空间运动则称为空间运动副。（对）
机器人技术基础(课后习题问题详解)
0.1 简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。 答：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置，通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。 1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。 2.机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变。 3.机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。 4.机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。 0.2工业机器人与数控机床有什么区别？ 答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链； 2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统； 3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。 4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。 0.5简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作围、工作速度、承载能力。答：自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由度。 重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复到达某一确定位置准确的概率，是重复同一位置的围，可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。 工作围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫工作区域。 工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度，也可以定义为 手臂末端最大的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。 承载能力是指机器人在工作围的任何位姿上所能承受的最大质量。
0.6什么叫冗余自由度机器人？ 答： 从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角围是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作围（画图时可以设L2=3cm ）。 1.1 点矢量v 为]00.3000.2000.10[T ，相对参考系作如下齐次坐标变换： A=????? ???????--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 写出变换后点矢量v 的表达式，并说明是什么性质的变换，写出旋转算子Rot 及平移算子Trans 。
精选机器人技术试题及答案资料word
精选机器人技术试题及答案资料word 第1章绪论 1、国际标准化组织（ISO）对机器人的定义是什么？ 国际标准化组织（ISO）给出的机器人定义较为全面和准确，其涵义为： 机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能； 机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变； 机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等； 机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人类的干预。 2、工业机器人是如何定义的？ 工业机器人是指在工业中应用的一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，能搬运材料、工件或操持工具，用以完成各种作业。且这种操作机可以固定在一个地方，也可以在往复运动的小车上。 3、按几何结构，机器人可分为那几种？ 直角坐标型 圆柱坐标型球坐标型关节坐标型 4、机器人的参考坐标系有哪些？ 全局参考坐标系关节参考坐标系工具参考坐标系 5、什么是机器人的自由度和工作空间？ 机器人的自由度（Degree of Freedom, DOF）是指其末端执行器相对于参考坐标系能够独立运动的数目，但并不包括末端执行器的开合自由度。自由度是机器人的一个重要技术指标，它是由机器人的结构决定的，并直接影响到机器人是否能完成与目标作业相适应的动作。 机器人的工作空间（Working Space）是指机器人末端上参考点所能达到的所有空间区域。由于末端执行器的形状尺寸是多种多样的，为真实反映机器人的特征参数，工作空间是指不安装末端执行器时的工作区域。 第2章 1、机器人系统由哪三部分组成？答：操作机、驱动器、控制系统 2、什么是机器人的操作机？分为哪几部分？ 答：机器人的操作机就是通过活动关节（转动关节或移动关节）连接在一起的空间开链机构，主要由手部、腕部、臂部和机座构成。 3、简述机器人手部的作用，其分为哪几类？ 答：作用：机器人的手部又称为末端执行器，它是机器人直接用于抓取和握紧（或吸附）工件或操持专用工具（如喷枪、扳手、砂轮、焊枪等）进行操作的部件，它具有模仿人手动作的功能，并安装于机器人手臂的最前端。 分类：1.机械夹持式手2.吸附式手3.专用手4.灵巧手 4、机器人机械夹持式手按手爪的运动方式分为哪两种？各有何典型机构？ 答：按手爪的运动方式分为回转型和平移型。平移型可分两类：它分为直线式和圆弧式两种。典型机构：a齿轮齿条式b螺母丝杠式c凸轮式d平行连杆式.回转型典型:a楔块杠杆式b滑槽杠杆式c连杆杠杆式d齿轮齿条式e自重杠杆式 5、机器人吸附式手分为哪两种？各有何特点？ 答：根据吸附力的产生方法不同，将其分为：气吸式,磁吸式（1）气吸式:气吸式手是利用吸盘内的压力与外界大气压之间形成的压力差来工作的，根据压力差形成的原理不同，可分为：a挤压排气式b气流负压式c真空抽气式(2)磁吸式:磁吸式手是利用磁场产生的磁吸力来抓取工件的，因此只能对铁磁性工件起作用（钢、铁等材料在温度超过723℃时就会失去磁性），另外，对不允许有剩磁的工件要禁止使用，所以磁吸式手的使用有一定的局限性。根据磁场产生的方法不同，磁吸式
2018年自学《摄影技术基础》试题及答案
2018年自学《摄影技术基础》试题及答案 论述： 1.举例论述影响光源的强度变化的因素。 答：一，天气( 1 )晴天，光源强度最大( 2 )薄云蔽日( 3 )阴云蔽日( 4 )乌云密布;二，时间，中午强度最大;三，季节，夏天最大;四，地域，纬度小强度大、海拔高强度大 2.结合实例论述冬季摄影器材的保护措施? 答：一机身和镜头要注意防寒;二注意相机镜头上雾气的产生;三相机电池在寒冷情况下的电量 3.影响景深的主要因素? 答：( 1 )光圈的大小：当镜头焦距不变，物距不变的情况下，光圈越大，景深越小;光圈越小，景深越大。( 2 )焦距的长短：当光圈不变，物距不变的情况下，镜头焦距越短，景深越大;焦距越长，景深越小。( 3 )物距的远近：当光圈，焦距不变的情况下，被摄体离相机越远景深越大;离相机越近，景深越小。 4.举例说明反光能力的强弱，及与亮度的关系。 答：景物的反射与吸收成反比。这种特性与其表面的结构和色调有很大关系。反光能力越强，亮度越大，反光能力越弱，亮度越小， 5.人像摄影如何消除眼镜上的反光? 答：室外改变拍摄地点或人物方向;室内主灯要高一点。辅助灯不要放在正面，光线要柔和、稍暗。必须正面用光的，可使头稍稍左右转动，或稍稍调整拍摄角度。升高机位。用反射光为主光源。尽
可能避开明亮的反光体。 6.答出色彩的三个基本要素?并结合彩色摄影说明其重要性? 答：一色相;二明度;三色纯度 7.论述太阳光由哪七种单色光组成，其中哪三种是三原色光? 答：红橙黄绿青蓝紫;三原色：红绿蓝 8.什麽是消色体?哪些物体是消色体? 答：黑白灰 9.什麽叫畸变? 答：被摄景物中没有通过镜头光轴的直线经成像后变成曲线的像差称畸变。 简答： 1.景深： 答：当镜头对准某景物聚焦后，在该景物前后一定距离范围内的景物，也能在焦平面上结成比较清晰的影像。这个结像清晰景象空间的纵长距离深度，叫做景深。 3.说出4种135相机的品牌名称： 答：尼康、佳能、宾得、徕卡 5. 你家是否有相机?什麽类型? 答：略 6. 冬天在北方摄影，最好使用什麽类型的相机?为什麽? 答：机械相机，因为机械快门的耐寒度较高。 9.什麽是轮廓光?在摄影作品中起什麽作用?
机器人技术基础测试题
学号：姓名： 1. 简述工业机器人的定义和分类方法 P5：工业机器人是在工业中使用的机器人的机器人总称，主要用于完成工业生产者中的某些作业，根据具体应用目的的不同，又常常以其主要用途命名——焊接机器人；装配机器人；喷涂机器人；搬运、上下料、码垛机器人；其他用途机器人等。 2. 已知A坐标空间一点A P = 3i + 4j -5k，若对该点作如下坐标变换： Trans (-1, 2, 3 ) Rot (x, 90o) Rot (z, 45o) 试求出变换后该点在原坐标的位置，并绘制出变换图。 Trans (-1, 2, 3 )——平移变换 Trans（ΔX，ΔY，ΔZ）== Rot (x, 90o) ——旋转变换，绕X转90° Rot (x, θ)= Rot(x, 90o) = Rot (z, 45o)——旋转变换，绕Z转45° Rot (z, θ)= Rot (z, 45o) = A'= Trans (-1, 2, 3 ) Rot (x, 90o) Rot (z, 45o)A= =
3. PUMA250工业机器人结构及连杆参数如图1及表1所示。（1）根据图1及表1，设置并画出各连杆坐标； （2）求出各连杆的齐次变换矩阵A i (i=1,2…,6)； （3）求出该机械手的运动学方程。 表1 PUMA250连杆参数 连杆关节变量α a d 1 θ 190ο0 0 2 θ 20ο8 b b 12 + 3 θ 390ο0 0 4 θ 4-90ο0 8 5 θ 5-90ο0 0 6 θ 60ο0 b 3 图1 PUMA250机器人结构图ai连杆长度（Zi-1和Zi距离） αi连杆扭角（Zi-1和Zi夹角）； di连杆距离（沿着关节i轴线两公垂线距离Xi-1和Xi） θi连杆夹角（垂直关节i轴线两公垂线夹角Zi-1和Xi-1） A i=
东北大学-机器人技术B试卷包含答案
东北大学继续教育学院 机器人技术试卷（作业考核线上） B 卷 学习中心：院校学号：姓名： （共 4 页） 一、选择题（4选1，多于4个的为多选题；共20分，每小题2分）打√ 1．当代机器人主要源于以下两个分支： 1)．计算机与数控机床2)．遥操作机与数控机床 3)．遥操作机与计算机√4)．计算机与人工智能 2．运动学正问题是实现如下变换： 1)．从操作空间到关节空间的变换2)．从操作空间到迪卡尔空间的变换 3)．从迪卡尔空间到关节空间的变换4)．从关节空间到操作空间的变换√ 3．动力学的研究内容是将机器人的______联系起来。 1)．传感器与控制2)．运动与控制√ 3)．结构与运动4)．传感系统与运动 4．为了获得非常平稳的加工过程，希望作业启动（位置为零）时： 1)．速度恒定，加速度为零2)．速度为零，加速度恒定 3)．速度为零，加速度为零√4)．速度恒定，加速度恒定
5．应用通常的物理定律构成的传感器称之为 1)．结构型√2)．物性型3)．一次仪表4)．二次仪表 6．测速发电机的输出信号为 1)．数字量2)．模拟量√3)．开关量4)．脉冲量 7．GPS全球定位系统，只有同时接收到____颗卫星发射的信号，才可以解算出接收器的位置。 1)．2 2)．3 3)．4 √4)．6 8．如果末端装置、工具或周围环境的刚性很高，那么机械手要执行与某个表面有接触的操作作业将会变得相当困难。此时应该考虑： 1)．PID控制2)．柔顺控制√3)．模糊控制4)．最优控制 9．谐波减速器特别适用于工业机器人的哪几个轴的传动？ 1)．S轴2)．L轴3)．U轴 4)．R轴√5)．B轴√6)．T轴√ 10．集控式足球机器人的智能主要表现在哪两个子系统？ 1). 机器人小车子系统2). 机器人视觉子系统√3). 机器人通信子系统 4). 机器人决策子系统√5). 机器人总控子系统 二、判断题（回答Y/N，Y表示正确，N表示错误；共30分，每题2分） 1．复合运动齐次矩阵的建立是由全部简单运动齐次矩阵求和所形成的。（N ） 2．关节i的效应表现在i 关节的末端。（Y） 3．增量式编码器比起绝对式编码器加工难、安装严、体积大、价格高。（N ） 4．步进电动机一般作为闭环伺服系统的执行机构。（N ） 5．示教-再现控制的给定方式中分直接示教和间接示教。直接示教便是操作人员通过手动控制盒上的按键，编制机器人的动作顺序，确定位置、设定速度或限时。（N ） 6．格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。（N ）