工业机器人复习重点(第二版)
机器人三大特征：1.拟人功能，机器人是模仿人或动物肢体动作的机器，能像人那样使用工具，因此数控机床和汽车不属于机器人；2.可编程，一般的电动玩具没有智力或具有感觉和识别能力，不能再编程，因此不能称为真正的机器人。3.通用性一般机器人在执行不同作业任务时，具有较好的通用性。比如，通过更换机器人末端操作器（手爪工具等）便可执行不同的任务。
机器人一词是1920年由捷克作家卡雷尔·恰佩克在他的讽刺剧《罗莎姆的万能机器人》中首先提出的。剧中描述了一个与人类相似，但能不知疲倦工作的机器人奴仆Robot。从那时起，robot一词就被沿用下来，中文翻译成机器人。
机器人按控制方式分类：1.操作机器人 2.程序机器人3.示教-再现机器人 4.数控机器人 5智能机器人。
按机器人关节连接布置形式分类：分为串联机器人和并联机器人。
五种坐标形式的机器人：1.直角坐标型机器人2.圆柱坐标型机器人3.球（极）坐标型机器人4.关节坐标型机器人5.SCARA型机器人。
工业机器人系统的组成：1.机械系统：工业机器人的机械系统包括机身，臂部，手腕。末端操作器和行走机构等部分，每一部分都有若干个自由度，构成一个多自由度的机械系统。2.驱动系统：主要是指机械系统动作的驱动装置。3控制系统：任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的任务和功能。4.感知系统：由内部传感器和外部传感器组成，其作用是获取机器人内部和外部环境信息，并把这些信息反馈给控制系统。
工业机器的技术参数：1自由度：是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不包括末端操作器的开合自由度。一般为3~6个。2.定位精度和重复定位精度：是机器人的两个精度指标。3.作业范围：机器人运动时手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也称为工作区域。4最大工作速度。5.承载能力：指机器人在作业范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
逆运动学的特性：1.解可能不存在 2.解的多重性 3.求解方法的多样性。
工业机器人编程方式：1.机器人语言编程 2.示教编程 3.离线编程
机器人语言分为三级：1.动作级语言 MOVE TP
驱动方式：液压驱动方式，气压驱动方式，电器驱动。
谐波齿轮传动的特点：（1）结构简单，体积小，质量小。（2）传动比范围大，单级谐波减速器传动比可在50—300之间，优选在75—250之间。（3）运动精度高，承受能力大。由于多齿啮合，与相同精度的普通齿轮相比，其运动精度能提高4倍左右，受载能力也大大提高。（4）运动平稳，无冲击，噪声小。（5）齿侧间隙可以调整。
摆线针轮传动减速器特点(RV)：（1）如果传动机构置于行星架的主支承轴承内，那么，这种传动的轴尺寸将大大缩小。（2）采用二级减速机构时，处于低速的针摆动更加平稳。同时，转臂轴承因个数增多且内、外相对转速下降，其寿命可大大提高。（3）只要设计合理，就可获得很高的运动精度和很小的回差。（4）摆线针轮传动的输出机构是采用两端支承的尽可能大的刚性圆盘输出结构，比一般半仙减速器的输出机构具有更大的刚度，且坑冲性能也有很大提高。（5）传动比范围大。i=31—171.（6）传动效率高，η=0.85—0.92。
设计机身时要注意的问题：（1）机身要有足够的刚度、强度和稳定性。（2）运动要灵活，用于实现升降运动的导向套长度不宜过短，以避免发生卡死现象。（3）驱动方式要适宜。（4）结构布置要合理。
臂部实际得基本要求：（1）手臂应具有足够的承受能力和刚度。（2）导向性要好。（3）重量和转动惯量要小。（4）运动要平稳、定位精度要高。
手腕的分类：按自由度数目分类分单自由度手腕、二自由度手腕、三自由度手腕。
按驱动分类分直接驱动手腕、远距离传动手腕。
RPY：把手腕的回转成为Roll，俯仰称为Pitch，偏转称为Yaw。
手部定义：工业机器人的手部是装在工业机器人手腕上直接抓握工件或执行作业的部件。
手部特点：（1）手部与手腕相连处可拆卸。（2）手部是工业机器人的末端操作器。（3）手部的通用性比较差。（4）手部是一个独立的部件，假如把手腕归属于臂部，那么，工业机器人机械系统的三大件就是机身、臂部和手部。
手部分类：机械钳爪式手部结构（1）齿轮齿条移动式手爪（2）重力式钳爪（3）平行连杆式钳爪（4）拨杆杠杆式钳爪（5）自动调整式钳爪（6）特殊形式手指。
机器人控制方式：1.点位控制与连续轨迹控制2.力（力矩）控制方式3.智能控制方式4.示教-再现控制。5.2 单关节控制问题：由于机器人是耦合的非线性动力学系统，严格来说，各关节的控制必须考虑各关节之间的耦合作用，但对于工业机器人，通常还是按照独立关节来考虑。这是因为工业机器人运动速度不高（通常小于1.5m/s）,由速度项引起的非线性作用可以忽略。另外，工业机器人常用直流伺服电动机作为关节驱动
器，由于直流伺服电动机转矩不大，在驱动负载时通常需要减速器，其减速比往往接近100，而负载的变化（如由于机器人关节角度的变化，使得转动惯量发生变化）折算到电动机轴上时要除以减速比的二次方，因此电动机轴上负载变化很小，可以看做定常系统。各关节之间的耦合作用，也会因减速器的存在而极大地削弱，于是工业机器人系统就变成了一个由多关节（多轴）组成的各自独立的线性系统。
1工业机器人用传感器的分类：内部传感嚣外部传感器
2位置和位移传感器：光电编码器有哪两种：绝对式光电编码器、增量式光电编码器。
3速度传感器有哪几种（角速度传感器）：测速发电机、增量式光电编码器、微硅陀螺仪
4接近觉传感器有哪5种：电感式与电容式接近觉传感器、光电式接近觉传感器、霍尔接近觉传感器、超声波传感器、气压接近觉传感器。
5触觉传感器有哪几种：接触觉传感器、力觉传感器、滑觉传感器。
6机器人视觉系统的特点（优点）（1）精度高优秀的机器视觉系统能够对一千个或更多部件的一个进行空间测量。因为此种测量不需要接触，因为此种测量不需要接触目标，所以对目标没有损伤和危险，同时由于才用了计算机技术，因此具有极高的精确度。（2）连续性机器人视觉系统可以使人们免受疲劳之苦。因为没有人工操作者，也就没有了人为造成的操作变化。（3）灵活性机器视觉系统能够进行各种不同信息的获取或测量。当应用需求发生变化以后，只需软件做相应变化或者升级以适应新的需求。（4）标准性机器视觉系统的核心是视觉图像技术，因此不同厂商的机器视觉系统产品的标准是一致的，这为机器视觉的广泛应用提供了极大的方便。视觉系统的组成：1视觉传感器（https://www.360docs.net/doc/9f10756522.html,D传感器2.CMOS传感器）2.图像采集/处理卡3.光源4.计算机
3图像处理技术有哪6种：图像增强、图像平滑、边缘锐化图像分割、图像识别、图像编码与压缩.
机器人轨迹规划的概念：机器人轨迹是指工业机器人在工作过程中的运动轨迹，即运动点的位移、速度和加速度。规划是一种问题求解方法，即从某个特定问题的初始状态出发，构造一系列操作步骤（或算子），以达到解决问题的目标状态。
而机器人的轨迹规划是指根据机器人作业任务的要求（作业规划），对机器人末端操作器在工作过程中位姿变化的路径、取向及其变化速度和加速度进行人为设定。
为什么单臂机器人的自由度在3-6之间：工业用6自由度机器人肯定至少有6个轴，实质性的意义在于离机器人底座最远的那个轴的中心点（如果没有安装工具）能做几种运动。6自由度机器人的这个中心点可以做X、Y、Z方向的直线运动和以X、Y、Z为轴的旋转运动。这就是所谓的6个自由度。机器人的一个自由度对应一个关节，自由度是表示机器人动作灵活程度的参数，自由度越多越灵活，但是结构也越复杂，控制难度越大。所以机器人的自由度根据其用途设计，一般在3-6之间。
为什么不用绝对式光电编码器而用增量式光电编码器？为什么多用增量式光电编码器：增量式：优点：机械平均寿命长，可达几万小时以上；分辨率高，抗干扰能力强，信号传输距离较长，可靠性高；价格便宜；技术上：为了提高分辨率，可以增大码盘光栅密度，但是这种方法受到制造工艺的限制。通常采用细分技术来实现，使光栅每转过一个栅距时，输出均匀分布的m个脉冲，从而使分辨率提高到原来的m/1。绝对式：无绝对误差，可直接把被测转角或位移转换成相应的代码，断电不会失去位置信号，但结构复杂，价格昂贵，且不易做到高精度和高分辨率。
为什么研究单关节：由于机器人是耦合的非线性动力学系统，严格来说，各关节的控制必须考虑各关节之间的耦合作用，但对于工业机器人来讲，通常还是按照独立关节来考虑。这是因为工业机器人运动速度不高，由速度项引起的非线性作用也可以忽略，另外，工业机器人通常用直流伺服电动机作为关节驱动，由于直流伺服电动机转矩不大，在驱动负载时通常需要减速器，其减速比接近100，而负载的变化折算到电动机轴上时要除以减速比的二次方，因此电动机轴上得负载变化很小，可以看做定常系统。各关节之间的耦合作用，也会因减速器的存在而极大的消弱，于是，工业机器人系统就变成了一个由多关节组成的各独立的线性系统。机器人T3；机器人PUMA；Stewart平台；quattro并联机器人；MOTOMAN SV3机器人
六维力和力矩传感器的结构分析：
请为工业机器人和智能机器人给出定义。答：工业机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过可编程动作来完成各种任务并具有编程能力的多功能机械手。智能机器人是一种自动化的机器，所不同
的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
1-2.简述机器人的组成部分及其作用。答：机器人是由机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成。其中，机械系统由机身、肩部、手腕、末端操作器和行走机构组成；工业机器人的机械系统的作用相当于认得身体。驱动系统可分为电气、液压、气压驱动系统以及它们结合起来应用的综合系统组合；该部分的作用相当于人的肌肉。控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能；该部分的作用相当于人的大脑。感知系统由内部传感器和外部传感器组成。其中，内部传感器用于检测各关节的位置、速度等变量，为闭环伺服控制系统提供反馈信息；外部传感器用于检测机器人与周围环境之间的一些状态变量，如距离、接近程度、接触程度等，用于引导机器人，便于其识别物体并作出相应的处理。该部分的作用相当于人的五官。
2-1.工业机器人机械系统总体设计主要包括哪几个方面的内容？答：工业机器人的设计过程是跨学科的综合设计过程，设计机械设计、传感技术、计算机应用和自动控制等多方面的内容。
2-2.机器人的三种驱动方式各自的优缺点是什么？答：机器人常用的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电气驱动三种基本类型。
液压驱动方式：液压驱动的特点是功率大，结构简单，可以省去减速装置，能直接与被驱动的连杆相连，响应快，伺服驱动具有较高的精度，但需要增设液压源，而且易产生液体泄漏，故目前多用于特大功率的机器人系统。优点: (1) 液压容易达到较高的单位面积压力体积较小, 可以获得较大的推力或转矩。 (2) 液压系统介质的可压缩性小, 工作平稳可靠, 并可得到较高的位置精度(3) 液压传动中, 力、速度和方向比较容易实现自动控制(4) 液压系统采用油液作介质,具有防锈性和自润滑性能, 可以提高机械效率, 使用寿命长。
缺点: (1) 油液的粘度随温度变化而变化, 这将影响工作性能。高温容易引起燃烧、爆炸等危险(2) 液体的泄漏难于克服, 要求液压元件有较高的精度和质量, 故造价较高(3) 需要相应的供油系统, 尤其是电液伺服系统要求严格的滤油装置, 否则会引起故障。
气压驱动方式：气压驱动的能源、结构都比较简单，但与液压驱动相比，同体积条件下功率较小，而且速度不易控制，所以多用于精度不高的点位控制系统。
优点：(1) 压缩空气粘度小, 容易达到高速(1 m／s)(2) 利用工厂集中的空气压缩机站供气, 不必添加动力设备(3) 空气介质对环境无污染, 使用安全, 可直接应用于高温作业(4) 气动元件工作压力低, 故制造要求也比液压元件低。缺点: (1) 压缩空气常用压力为0.4～0.6 MPa, 若要获得较大的压力, 其结构就要相对增大(2) 空气压缩性大, 工作平稳性差, 速度控制困难, 要达到准确的位置控制很困难。(3) 压缩空气的除水问题是一个很重要的问题, 处理不当会使钢类零件生锈, 导致机器人失灵。此外, 排气还会造成噪声污染。电气驱动方式：电气驱动所用能源简单，机构速度变化范围大，效率高，速度和位置精度都很高，且具有使用方便、噪声低和控制灵活的特点。
2-4.工业机器人对臂部设计有什么基本要求？（1）手臂应具有足够的承载能力和刚度。（2）导向性要好。（3）重量和转动惯量要小。（4）运动要平稳、定位精度要高。
3-10.什么是机器人运动学逆解的多重性？答：机器人运动学逆解的多重性是指对于给定的机器人工作领域内，手部可以多方向达到目标点，因此，对于给定的在机器人的工作域内的手部位置可以得到多个解。
4-4.机器人力雅可比矩阵和速度雅可比矩阵有何联系？答：力雅可比矩阵是速度雅克比矩阵的转置。
5-2.何谓点位控制和连续轨迹控制？举例说明它们在工业上的应用。答：点位控制：指只规定各点的位姿，不规定各点之间的运动轨迹的控制方式。应用：从事在印刷电路板上安插元件‘点焊’搬运及上/下料等作业的工业人连续轨迹控制：指规定机器人定位位姿轨迹的控制方式。应用：从事弧焊、喷漆、切割等作业的工业机器人
6-3.光电编码器可用于测量的模拟量有哪些？请说明绝对式与增量式光电编码器各自适用的场合。答：光电编码器可以测量的模拟量：转角、直线位移、转轴的转速和转向
适用场合：绝对式：用于长期定位控制的装置和设备中增量式：广泛应用于数控机床、回转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定仪器等需要检测角度的装置和设备中。
6-4.利用增量式光电编码器以数字方式测量机器人关节转速，若已知编码器输出为1500脉冲/转，高速脉冲源周期为0.2ms，对应编码器的2个脉冲测得计数值为120，求关节转动角速度的值。解：时间增量为: t=0.2×120ms=24ms 角速度为:w==(22π/1500)/0.024=0.349 rad/s
6-5.说明接近传感器的应用、常见种类及工作原理。答：接触传感器用于判断在一规定距离范围内是否有物体存在，主要用于物体抓取或避障类近距离工作的场合。
常见的种类：常见的接近觉传感器有电感式、电容式、光电式、霍尔效应式、超声波式和气压式五种工作原理：电感式：利用涡流感知物体接近. 电容式：利用物体接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化的情况来控制开关. 光电式：利用被检测物体对红外光束的遮挡或反射，由同步回路选通来检测物体的有
无. 霍尔效应式：利用霍尔效应判断是否接近铁磁体. 超声波式：测量发射换能器发出的超声波经目标反射后沿原路返回接收器所需的时间来监测物体. 气压式：通过检测气流喷射遇到物体时的压力变化来检测和物体之间的距离
6-6.工业机器人的触觉传感器能感知哪些环境信息？答：广义上，它包括接触觉、压觉、力觉、滑觉、冷热觉等与接触有关的感觉；狭义上，它是机械手与对象接触面上的力感觉。
三个基本旋转矩阵
1
00R(x,)0cos sin 0sin com αα
ααα????=-??????cos 0sin R y,)010sin 0cos φφφφφ????=????-??（cos -sin 0 R z,)sin cos 0001θθθθθ????=??????
（
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。√
工业机器人期末复习资料大全
工业机器人课件资料 一、机器人运动学 1. 关节型机器人结构如图所示。已知关节变量值 12345690,0,90,90θθθθθθ======，22431.8,149.09,a mm d mm == 46433.07,56.25d mm d mm ==。求各关节运动变换的齐次变换矩阵i T 。 2. 如图二自由度平面机械手，已知手部中心坐标值为()11,x y 。求该机械手运动 方程的逆解1θ及1d
二、机器人动力学 1.如图二自由度平面机械手，已知杆长 12 0.5 l l m ==，相关参数如下表所示。求 表中两种情况下的关节瞬时速度 1 θ?和2θ?。 2.已知二自由度平面机械手的雅可比矩阵为112222 112222 sin sin sin cos cos cos l l l J l l l θθθ θθθ --- ?? =?? + ?? 。若忽略重力，当手部端点力[] 10T F=时，求与此力相应的关节力矩。 三、机器人的智能控制 简述机器人人工神经网络控制技术的原理及方法 四、机器人的控制基础 交流伺服电动机有哪几种调速方式，请分别说明其原理。 1. 经历了40多年的发展，机器人技术逐步形成了一门新的综合性学科—机器人学（Robotics） ●它包括有基础研究和应用研究两个方面 ●主要研究容有： (1) 机械手设计；(2) 机器人运动学、动力学和控制；(3) 轨迹设计和路径规划； (4) 传感器(包括部传感器和外部传感器)；(5) 机器人视觉；(6) 机器人语言；(7) 装置与系统结构；(8) 机器人智能等。 2. 机器人的定义
国际和国外相关组织的定义 国际标准化组织（ISO）的定义：机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助可编程序操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行种种任务。 美国国家标准局（NBS）的定义：机器人是一种能够进行编程并在自动控制下执行某些操作和移动作业任务的机械装置。 美国机器人协会（RIA）的定义：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过可编程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能机械手。 日本工业机器人协会（JIRA）的定义：工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行器的，能够转动并通过自动完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。 有关学者的定义 在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上提出了两个有代表性的定义。 森政弘与合田周平提出的定义：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。从这一定义出发，森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特性来表示机器人的形象。 日本早稻田大学加藤一朗（日本机器人之父）教授认为：机器人是由能工作的手，能行动的脚和有意识的头脑组成的个体，同时具有非接触传感器（相
《工业机器人》复习资料
《工业机器人》复习题 一、名词解释 1．驱动系统：发动机带动变速箱，经过变速后再经过传动轴，差速器，左右半轴传到轮胎，达到行走的系统． 2. 自由度：指描述物体运动所需要的独立坐标系。 3．磁致伸缩驱动：某些磁性体的外部一旦加上磁场则磁性体的外形尺寸会发生变化，利用这种现象制作的驱动器称为磁致伸缩驱动器。 4. 重复定位精度：工件某一个自由度（或某几个自由度）被两个（或两个以上）约束点约 束，称为过定位。也称为重复定位或超定位。 5. 示教再现：一种可重复再现通过示教编程存储起来的作业程序的机器人 6. 机器人的正运动学：当已知所有的关节变量时，可用正运动学来确定机器人末端手的位 姿。 7. 机器人的逆运动学：要使机器人末端手放在特定的点上并且具有特定的姿态，可用逆运动学来计算出每一关节变量的值。 二、选择题 1、机器人语言是由（ A ）表示的"0"和"1"组成的字串机器码。 A二进制B十进制C八进制D十六进制 2、机器人的英文单词是（C） A、botre B、boret C、robot D、rebot 3、机器人能力的评价标准不包括：（C） A智能B机能C动能D物理能 4、下列那种机器人不是军用机器人。（C） A “红隼”无人机 B 美国的“大狗”机器人 C 索尼公司的AIBO机器狗 D “土拨鼠” 5、人们实现对机器人的控制不包括什么？（D） A输入B输出C程序D反应 6．FMC是（D）的简称。 A．加工中心 B．计算机控制系统 C．永磁式伺服系统 D．柔性制造单元。 7．由数控机床和其它自动化工艺设备组成的（B），可以按照任意顺序加工一组不同工序与不同节拍的工件，并能适时地自由调度和管理。 A．刚性制造系统 B．柔性制造系统 C．弹性制造系统 D．挠性制造系统 8、工业机器人的额定负载是指在规定范围内（A）所能承受的最大负载允许值 A．手腕机械接口处 B．手臂 C．末端执行器 D．机座
工业机器人技术试卷8
工业机器人技术应用实操试卷2 一、考核形式 实操考试 二、考核时间安排 每人30分钟，4个人同时进行。在考前5分钟进行抽签，抽取自己考试的 内容。 三、考核内容 1、涵盖的课程内容知识点： 手动和自动方式来操作机器人；示教器的使用；坐标系的选择；系统的I/O 设定与程序控制中的应用；工业机器人工作站的工艺流程设计；程序指令及程序设计方法的使用；判断设备运行状态。 2、职业技能和通用能力： 能手动和自动方式来操作机器人；能正确使用工业机器人的示教器；能根据需要切换机器人的坐标系并了解机器人在各种坐标系下的运行情况；能进行系统的I/O设定并应用与程序控制中，完成系统的工艺要求；能根据工艺要求设计工业机器人工作站的工作流程；能按照操作要求设计机器人的运行轨迹并编程实现；能熟练使用程序指令及程序设计方法；能判断设备运行状态。 3、实操内容 根据4台工业机器人的工艺要求不同，完成具体工艺要求下的机器人系统路径的规划，选择合适的指令编写程序并调试程序，进行机器人运动轨迹的优化分析。并在路径中体现该机器人系统的工艺设计要求。并在机器人操作过程中能够随时解决遇到的一些实际问题；同时可以根据已有的知识和技能进行创新性设计。 四、对学生的要求 能手动和自动方式来操作机器人；能正确使用工业机器人的示教器；能根据需要切换机器人的坐标系并了解机器人在各种坐标系下的运行情况；能进行系统的I/O设定并应用与程序控制中，完成系统的工艺要求；能对工作中设计的知识和技能进行分析；能根据工艺要求设计工业机器人工作站的工作流程；能按照操作要求设计机器人的运行轨迹；根据需要可灵活调整计划；能解决工作工程中遇到的一些实际问题；根据已有的知识和技能进行创新性设计。 五、所用设备或场地 ABB IRB120机器人实训室机器人设备 六、评分标准
工业机器人试题库完整
一、单项选择题 1.对机器人进行示教时, 作为示教人员必须事先接受过专门的培训才行. 与示 教作业人员一起进行作业的监护人员, 处在机器人可动范围外时,（B），可进行 共同作业。 A．不需要事先接受过专门的培训 B．必须事先接受过专门的培训 C．没有事先接受过专门的培训也可以 D. 具有经验即可 2.使用焊枪示教前, 检查焊枪的均压装置是否良好, 动作是否正常, 同时对电 极头的要求是（A）。 A．更换新的电极头 B．使用磨耗量大的电极头 C．新的或旧的都行 D. 电极头无影响 3.通常对机器人进行示教编程时, 要求最初程序点与最终程序点的位置（A）, 可 提高工作效率。 A．相同 B．不同 C．无所谓 D．分离越大越好 4.为了确保安全, 用示教编程器手动运行机器人时, 机器人的最高速度限制为（B）。 A．50mm/s B．250mm/s C．800mm/s D．1600mm/s 5.正常联动生产时, 机器人示教编程器上安全模式不应该打到（C）位置上。 A．操作模式 B．编辑模式 C．管理模式 D. 安全模式 6.示教编程器上安全开关握紧为 ON, 松开为 OFF 状态, 作为进而追加的功能, 当握紧力过大时, 为（C）状态。 A．不变 B．ON C．OFF D. 急停报错 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 的启动信号（A）。 A．无效 B．有效 C．延时后有效 D. 视情况而定 8.位置等级是指机器人经过示教的位置时的接近程度, 设定了合适的位置等级 时，可使机器人运行出与周围状况和工件相适应的轨迹，其中位置等级（A）。 A．CNT值越小, 运行轨迹越精准 B．CNT值大小, 与运行轨迹关系不大 C．CNT值越大, 运行轨迹越精准 D. 只与运动速度有关
最新工业机器人技术试卷-答案及评分标准
精品文档 2008 至 2009学年第 一 学期 工业机器人技术 试卷B 卷 答案及评分标准 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： 学院名称 专业班级 姓名： 学号： 密 封 线 内 不 要 答 题 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 密 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 封 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 线 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃
工业机器人编程和实操 期末试题
ABB机器人考试试题 姓名：李智鹏 班级：工业机器人161 一、判断题(Y/N) 正确填Y 错误填N 1．机械手亦可称之为机器人。（Y） 2．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。（Y） 3、关节空间是由全部关节参数构成的。（Y） 4、任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。（Y） 5、关节i的坐标系放在i-1关节的末端。（N） 6．手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。（N） 7．对于具有外力作用的非保守机械系统，其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之和。（N） 8．由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。（Y）9．激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。（Y） 10．运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动系统。（Y） 11．谐波减速机的名称来源是因为刚轮齿圈上任一点的径向位移呈近似于余弦波形的变化。（N） 12．轨迹插补运算是伴随着轨迹控制过程一步步完成的，而不是
在得到示教点之后，一次完成，再提交给再现过程的。（Y） 13．格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。（N） 14．图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置1，背景部分置2。（N） 15．图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度和分辨率，使得图像效果清晰和颜色分明。（Y） 二、填空题 安全防护： 1.万一发生火灾，请使用（二氧化碳）灭火器对机器人进行灭火。 2 机器人在发生意外或运行不正常等情况下，均可使用 （急停）键，停止运行。 3. 气路系统中的压力可达（0.6）MP，任何相关检修都要 切断气源。 4.如果在（CPU）非常忙的时候发生断电，有可能由于系 统无法正常关机而导致无法重新启动。在这种情况下机器人系统将显示错误信息 5使能器—使动装置是一个位于示教器一侧的按钮，将该按钮按下一半可使系统切换至（ON）状态。释放或全按使动装置时，机器人切换至OFF 状态。 6. 机器人在（紧急停止）模式下，使能器无效。 7、在手动回“home”位置时，出现（80001）错误，可以
(完整版)工业机器人工作站维护-复习卷A(带答案)
《工业机器人工作站维护》 复习卷A卷 一．填空题 1.工业机器人的编程方式有语言编程方式和示教编程方式。 2.工业机器人的驱动形式包括液压驱动、气压驱动和电动驱动。 3.工业机器人运动自由度数，一般小于6个。 4.工业机器人常用的减速器有和。 5. ABB机器人的保养备件主要包括SMB电池、冷却风扇、防尘过滤网、接触器触点、保险丝、马达上电灯等。 6.焊接机器人主要由机器人本体、控制器、示教器和焊机等组成 7.谐波传动装置主要由三个基本零部件构成，即波发生器、柔性齿轮和刚 性齿轮。 8．ABB机器人标准数字输出IO板的输出电压是 +24 。 二．简答题 1.简述工业机器人的主要工作领域。 答：汽车制造业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、铸造行业、食品行业、化工行业、家用电器行业、冶金行业、烟草行业 2.简述同步带和同步轮安装及使用注意事项。 (1)同步带在拆卸时，先松开电机的固定螺钉； (2)松开同步带的张紧装置； (3)缩短带轮的中心距，取下同步带； (4)在拆卸带轮时，一定要先松开带轮上的紧定螺钉。 3.工业机器人系统中采用安全接地方式（即将外壳与大地连接），简述接地线对机器人设备起到的保护作用。
答：接地线之所以能够起到保护作用，是因为地线是将电流引入大地的导线，电气设备漏电或电压过高时，电流通过地线进入大地。 当设备发生漏电时，漏电电流会经过地线流入大地，如果漏电电流足够大，会使线路上的保护装置动作，迅速切断电源。如果漏电电流达不到线路上的保护装置动作，就能减少漏电设备的对地电压。人触摸到带电设备，就相当于人并联在线路上，根据并联电路分压原理，人的电阻大，人分的电压就小，电压小，通过人体的电漏就小。 4.当机器人与周围设备发生碰撞后如何处理。 立刻停止操作，查看报警信息，根据报警信息操作示教器，仔细观察碰撞的方向，确定远离碰撞位置的方向。然后采用手动线性的模式操作机器人向正确的方向运动，离开碰撞位置。 5.写出并联工业机器人的优缺点。 答：优点：无累积误差，精度高；驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好；结构紧凑，刚度高，承载能力大；完全对称的并联机构具有较好的各向同性。 缺点：工作空间较小。
最新工业机器人考试题库及答案
一、判断题 1．机械手亦可称之为机器人。（Y） 2．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。 （Y） 3、关节空间是由全部关节参数构成的。（Y） 4、任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。 （Y） 5、关节i的坐标系放在i-1关节的末端。（N） 6．手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。（N） 7．对于具有外力作用的非保守机械系统，其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之和。（N） 8．由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。（Y） 9．激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。（Y） 10．运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动 系统。（Y） 11．谐波减速机的名称来源是因为刚轮齿圈上任一点的径向位移呈近似于余弦波 形的变化。（N） 12．轨迹插补运算是伴随着轨迹控制过程一步步完成的，而不是在得到示教点之后，一次完成，再提交给再现过程的。（Y） 13．格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。（N） 14．图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置1，背景部分置2。（N）15．图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度和分辨率，使得图像效果 清晰和颜色分明。（Y） 二、填空题 1.机器人是指代替原来由人直接或间接作业的自动化机械。 2.在机器人的正面作业与机器人保持300mm以上的距离。 3.手动速度分为: 微动、低速、中速、高速。
4.机器人的三种动作模式分为: 示教模式、再现模式、远程模式。 5.机器人的坐标系的种类为: 关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标 系、用户坐标系。 6.设定关节坐标系时，机器人的 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.机器人的位置精度PL 是指机器人经过示教的位置时的接近程度，可以分为9个等级，分别是PL=0，PL=1，PL=2，PL=3，PL=4，PL=5，PL=6，PL=7，PL=8。马自达标准中，PL=1 指只要机器人TCP 点经过以示教点为圆心、以0.5mm为半径的圆内的任一点即视为达到；PL=2 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以20mm为半径的圆内的任一点即视为达；PL=3 指只要机器人TCP 点经过以示教点为圆心、以75mm 为半径的圆内的任一点即视为达到。 10.机器人的腕部轴为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的作业。 12.机器人轨迹支持四种插补方式，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的百分比来表示再现速度，系统可选的速度从慢到快依次是 0.78%，1.56%，3.12%，6.25%，12.50%，25.00%，50.00%，100.00%。 14.干涉区信号设置有两种，分别是绝对优先干涉区和相对优先干涉区，基于设备安全方面考虑，现场使用的干涉区绝大多数都是绝对优先干涉区，并尽可能的通过作业时序上错开的方法来实现节拍最优化。 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. 机器人系统大致由驱动系统、机械系统、人机交互系统和控制系统、感知系统、
工业机器人期末考试复习资料
第一章 1机器人的分类 1.按控制方式分: 操作机器人程序机器人示教再现机器人数控机器人智能机器人2．按机器人的应用领域分类：产业用机器人极限作业机器人服务型机器人 3.按机器人的关节链接布置形式分类：串联机器人并联机器人 串联机器人的杆件和关节是采用串联方式进行的连接（开链式），并联机器人的杆件和关节是采用并联方式进行的连接（闭链式）。 并联机器人的优点：并联机器人具有刚度高，精度高，响应速度快，结构简单的特点，其不足之处在于工作的空间小，控制复杂。 2.五种坐标形式的机器人 直角坐标型机器人圆柱坐标型机器人球坐标型机器人关节坐标型机器人SCARA坐标型机器人 3.工业机器人系统的组成 1.机器人系统是由机器人和作业对象及环境共同构成，其中包括机器人机械系统，驱动系统，控制系统，感知系统四大部分。 (1)机械系统包括机身臂部手腕末端操作器（手部）和行走机构组成 (2)驱动系统主要指驱动机械系统动作的驱动装置。根据驱动源不同可分为电气压液压和气压驱动以及把他们结合起来应用的综合系统。 (3)控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能。 (4)感知系统由内部传感器和外部传感器组成，起作用是获取机器人内部和外部环境信息，并把这些信息反馈给控制系统。 2.工业机器人的组要技术参数一般有自由度精度重复定位精度工作范围承载能力及最大速度等。（大于6个自由度的称为long余自由度）P11 承载能力指的是机器人在作业范围内的任何位姿（位置和姿态）上所能承受的最大质量。第二章 1驱动方式：机器人常用的驱动方式主要有液压气压电气驱动3种基本类型。 2三种驱动的优点和缺点（P19）：
先进制造技术 工业机器人 复习题.doc
先进制造技术、工业机器人（复习题） 工业机器人的基本概念 工业机器人（Industrial Robot）是在工业生产屮应用的机器人，是一种可重复编程的、多功能的、多H由度的自动控制操作机。其中，操作机是指机器人赖以完成作业的机械实体, 是具有和人手臂相似的动作功能，可在空间抓放物体或进行其他操作的机械装置。 工业机器人是--种可以搬运物料、零件、工具或完成多种操作功能的专用机械装置；由计算机进行控制，是无人参与的自主自动化控制系统；它是可编程、具有柔性的自动化系统, 可以允许进行人机联系。 因此，工业机器人可以理解为：是一种模拟人手臂、手腕和手功能的机电一体化装置，它可把任一物体或工具按空间位置的时变要求进行移动，从而完成某一工业生产的作业要求。工业机器人的组成 现代工业机器人一般市机械系统（执行机构）、控制系统、驱动系统、智能系统四大部分组成 工业机器人的特点 工业机器人是机电一体化的工业生产用H动化装置，它是为工业大生产而设计的，为了适应各种不同的生产应用，其形状多种多样，但与人的外形相差茯远，它具有如下特点： 1、能高强度地、持久地在各种生产和工作环境屮从事单调重复的劳动，使人类从繁重体力劳动屮解放岀来。 2、对工作环境有很强适应能力，能代替人在有害场所从事危险工作。 3、具有很广泛的通用性，比一般白动化设备有较广的使用场合，既能满足大批量生产的需要，又能满足产品灵活多变的中、小批量的生产作业。 4、具有独特的柔性，它可以通过软件调整等手段加T多种零件，可以灵活、迅速实现多品种、小批量的生产。 5、动作准确性高，可保证产品质量的稳定性。 6、能显著地提高生产率和大幅度降低产品成木。 工业机器人的分类 1、按系统功能分类 （1）专用机器人（2）通用机器人（3）示教再现式机器人（4）智能机器人 2、按驱动方式分类 （1）气压传动机髀人（2）液压传动机器人（3）电力传动机器人 3、按控制方式分类 （I）同定程序控制机器人（2）可编程控制机器人此外还有传感器控制、非白适应控制、 自适应控制、智能控制等类型的机器人。 4、按结构形式分 （1）育角坐标型机器人（2）圆柱坐标型机器人（3）球坐标型机器人也称Z为极坐标型机器人，（4）关节型机器人此外，还可按基廉形式分为固定式和移动式机器人；按用途分为焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人、装配机器人以及其他用途的机器人等。 工业机器人的驱动系统 工业机器人驱动系统的类型及特点
第二学期工业机器人基础技术期末试卷AB
福建工贸学校泉州校区泉州闽南工贸学校 2017—2018学年度第二学期 《工业机器人》A试卷数控大、中印80份满分：100分成绩： 一、填空题28%（每一格1分） 1、机器人的英文名称是：。它是的机器装置，既可以接受人类的指挥，又可以程序，也可以根据技术制定的原则纲领行动。 2、国际标准组织（ISO）为机器人下的定义是：机器人是一种、位置可控的、具有能力的多功能操作机。 3、工业机器人是机器人的一种，是面向工业领域的多关节 或的机器装置。 4、工业机器人按用途可分为机器人、机器人、机器人、机器人等多种。 5、1954年，美国最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。 6、智能机器人不仅具备了能力，而且还具 有，并具有记忆、的能力，因而能够完成更加复杂的动作。 7、工业机器人的机械结构主要由四大部分构成，分别 是、、和。 8、工业机器人的手不仅是一个的机构，它还应 该具有的功能，这就是我们通常所说的“触觉”。 9、夹持式取料手分为三种：、和。 10、夹钳式取料手一般由、、和 支架组成。 11、机器人的手腕是连接和的部件，它的
主要作用是确定手部的作业方向。 二、判断题20%（每题2分） 1、工业机器人是一种能自动控制，可以重复编程，多功能、 多自由度的操作机。（） 2、直角坐标机器人具有结构紧凑、灵活、占用空间小等优点， 是目前工业机器人大多采用的结构形式。（） 3、工业关节型机器人主要由立柱、前臂和后臂组成。（） 4、球面关节允许两边杆之间有三个独立的相对轴动，这种关 节具有三个自由度。（） 5、机器人的工作空间是指机器人手臂或手部安装点所能达到 的所有空间区域，以及手部本身所能到达的区域。（）6、钩拖式手部主要是靠夹紧力来夹持工件。（）7、手腕按驱动方式，可分为直接驱动手腕和间接驱动手腕。 （） 8、目前，大部分工业机器人的手部只有2个手指，而且手指 上一般没有关节。（） 9、为安全考虑，规定在低速运行时所能抓取的工件重量做为 承载能力载荷（） 10、分辨率是指机器人每根轴能够实现的最小移动距离或最 小转动角度。（） 三、选择题20%（每题2分） 1、型机器人具有三个相互垂直的移动轴线，通过手臂 的上下、左右移动和前后伸缩构成坐标系。
《工业机器人》复习资料题
《工业机器人》 一、填空题 1、按坐标形式分类，机器人可分为直角坐标型、圆柱坐标 型、球坐标型 和关节坐标型四种基本类型。 2、作为一个机器人，一般由三个部分组成，分别是控制系统、传感系统和机械系统。 3、机器人主要技术参数一般有自由度、定位精度、工作范围、重复定位精度、分辨率、承载能力及最大速度等。 4、自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的的数 目，不包括末端操作器的开合自由度。 5、机器人分辨率分为编程分辨率和控制分辨率，统称为系统分辨率。 6、重复定位精度是关于精度的统计数据。 7、根据真空产生的原理真空式吸盘可分为真空吸盘、气流负压吸盘和 挤气负压吸盘等三种基本类型。 8、机器人运动轨迹的生成方式有示教再现运动、关节空间运动、空间直线运动和空间曲线运动。 9、机器人传感器的主要性能指标有灵敏度、线性度、测量范围、重复性、精度、分辨率、响应时间和抗干扰能力等。 10、自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目。 11、机器人的重复定位精度是指在同一环境、同一条件、同一目标动作、同一命令下，机器人连续重复运动若干次时，其位置分散情况。12、机器人的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电气驱动三种。 13、机器人上常用的可以测量转速的传感器有测速发电机和增量式码盘。
14、机器人控制系统按其控制方式可以分为力控制方式、轨迹 控制方式和示教控制方式。 15、按几何结构分划分机器人分为：串联机器人、并联机器人。 二、单项选择题(请在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案。) 1、工作范围是指机器人 B 或手腕中心所能到达的点的集合。 A 机械手 B 手臂末端 C 手臂 D 行走部分。 2、机器人的精度主要依存于 C 、控制算法误差与分辨率系统误差。 A传动误差 B 关节间隙 C机械误差 D 连杆机构的挠性 3、滚转能实现360°无障碍旋转的关节运动，通常用 A 来标记。 A R B W C B D L 4、RRR型手腕是 C 自由度手腕。 A 1 B 2 C 3 D 4 5、真空吸盘要求工件表面 D 、干燥清洁，同时气密性好。 A 粗糙 B 凸凹不平 C 平缓突起 D平整光滑 6、同步带传动属于 B 传动，适合于在电动机和高速比减速器之间使用。 A 高惯性 B 低惯性 C 高速比 D 大转矩 7、机器人外部传感器不包括 D 传感器。 A 力或力矩 B 接近觉 C 触觉 D 位置 8、手爪的主要功能是抓住工件、握持工件和 C 工件。 A 固定 B 定位 C 释放 D 触摸。 9、机器人的精度主要依存于 C 、控制算法误差与分辨率系统误差。 A传动误差 B 关节间隙 C机械误差 D 连杆机构的挠性 10、机器人的控制方式分为点位控制和 C 。 A 点对点控制 B点到点控制 C 连续轨迹控制 D 任意位置控制 11、焊接机器人的焊接作业主要包括 A 。 A 点焊和弧焊 B 间断焊和连续焊 C 平焊和竖焊 D气体保护焊和氩弧焊 12、作业路径通常用 D 坐标系相对于工件坐标系的运动来描述。 A 手爪 B 固定 C 运动 D工具 13、谐波传动的缺点是 A 。
工业机器人复习材料
一、第一章第八章：概念 1、位姿描述：在参考坐标系中，对三维空间物体的位置和姿态的描述 2、运动学：运动的全部几何和时间特性 3、正运动学：计算工具坐标系相对于基坐标系的位置和姿态 4、自由度：指操作臂中具有独立位置变量的数目，这些变量确定了机构中所有部件的位置 5、逆运动学：给定操作臂末端执行器的位置和姿态，计算所有可达给定位置和姿态的关节角 6、雅克比矩阵：是多元形式的导数，定义了关节空间速度向笛卡尔空间速度的映射 7、奇异点：操作臂失去一个或多个自由度的点，是雅克比矩阵为奇异时的解 8、动力学：研究操作臂运动与所需力的关系的领域 9、轨迹：操作臂每个自由度的位置、速度、加速度的时间历程 10、工作空间：操作臂末端执行器可移动到所有位置的集合 11、位置控制：使操作臂沿着期望轨迹运动的控制 12、坐标系：在参照系中，为确定空间一点的位置，按规定方法选取的有次序的一组数据的方法，称为坐标系。 13、力控制：操作臂对力的控制，是对位置控制的补偿 14、机器人编程语言：用户与机器人交互的接口，用来描述机器人的空间运动并进行控制。 15、离线编程：当编程中，允许生产设备继续工作的编程环境 16、机器人系统组成：1）操作臂2）末端执行器3）外部传感器和执行器4）控
制器 17、自由度数目的选取标准：应与所要完成的任务相匹配 18、自由度的计算公式及其含义： ∑ + - - = i f n l F) (1；F为自由度数，l为构件 数，n为关节数，为第i个工件的自由度。 19、操作臂的运动学构型：笛卡尔操作臂；铰接型操作臂；操作臂；球面坐标性操作臂；圆柱坐标型操作臂；腕关节 20、微操作臂：由安装在“传统”操作臂末端附近的快速而精确的自由度构成的操作臂。（传统操作臂负责大的范围的运动，微操作臂具有小的运动范围，负责完成精细的运动与力的控制） 21、连杆长度：相邻两个关节轴之间的共垂线的长度。 22、连杆转角：相邻两个关节轴相对位置的转角 23、连杆偏距：沿两个相邻连杆公共轴线方向的距离 24、关节角：两个相邻连杆绕公共轴线旋转的夹角 二、第二章：空间位姿描述 1、位置描述：用一个矩阵 []T z y x p p p p=表示， 如果表示成 []T z y x p p p p1 =则是齐次坐标表示方法。 2、姿态描述：用一个3×3的旋转矩阵R描述。 3、概念补充：1）p A表示以A坐标系为测量基准，点p在A坐标系下的坐标；2）R A B表示以A坐标系为测量基准，B坐标系相对于A的旋转姿态。 3）旋转时，以逆时针为正；以固定坐标系为参考时（如世界坐标系；固定角）按
工业机器人考试卷试题套题一B.doc
西南大学网络与继续教育学院课程考试试卷 专业：机电一体化技术2014年8月 课程名称【编号】：工业机器人【0941】B卷 闭 / 开卷闭卷考试时间：80分钟满分：100分 答案必须做在答题卷上，做在试卷上不予记分。 一、填空（每空 1.5 分，共 18 分） （ 1）机器人是（指代替原来由人直接或间接作业的自动化机械）（第一章学习单元1） （ 2）在定的直角坐系{A} 中，空任一点P 的位置可用的位置矢量 A P表示，其 左上 A 代表定的参考坐系，P x P y P z是点P在坐系{A}中的三个位置坐 分量。（第二章学元1） 答： 3×1 （3）次坐的表示不是的，我将其各元素同乘一非零因子后，仍然代表同一点。 （第二章学元1） 答：唯一。 （4）斯坦福机器人的手臂有关，且两个关的相交于一点，一个移关，共三个自由度。 （第二章学元 5） 答：两个。 （ 5）在θ和d出后,可以算出斯坦福机器人手部坐系{6} 的和姿n、o、a， 就是斯坦福机器人手部位姿的解，个求解程叫做斯坦福机器人运学正解。（第二章学元 5） 答：位置 p。 （ 6）若定了体上和体在空的姿，个体在空上是完全确定的。 （第二章学元1） 答：某一点的位置。 （ 7）机器人运学逆解的求解主要存在三个：逆解可能不存在、和求解方法的多性。（第二章学元6） 答：逆解的多重性 （ 8）机器人逆运学求解有多种方法，一般分两：封解和。（第二章学元 6） 答：数解（9）“角度定法”就是采用相参考坐系或相运坐系作三次来定姿的 方法。和欧拉角法、 RPY 角法是角度定法中常用的方法。（第二章学元7）答： （10）在工机器人速度分析和以后的静力学分析中都将遇到似的雅可比矩，我称 之工机器人雅可比矩，或称雅可比，一般用符号表示。（第三章学元 1）答：J 。之的关系且 dX 此表示微小位移。 J 反映了关空微小运 dθ与 （11） （第三章学元 1） 答：手部作空微小位移 dX 。 （12）于n个自由度的工机器人，其关量可以用广关量q 表示；当关 关， qi＝ di，当关移关， qi＝di， dq＝[dq1 dq2 ? dqn]T，反映了关 空的。（第三章学元 1） 答：微小运。 二、名解（每 3 分，共 6 分） 1、柔性手（第四章学习单元1） 可对不同外形物体实施抓取，并使物体表面受力比较均匀的机器人手部结构。 2、制动器失效抱闸（第四章学习单元1） 指要放松制动器就必须接通电源，否则，各关节不能产生相对运动。 三、答（每 6 分，共 36 分） 1、简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。（第五章学习单元3） 在脉冲回波式中，先将超声波用脉冲调制后发射，根据经被测物体反射回来的回波延迟时间 t，计算出被测物体的距离R，假设空气中的声速为v，则被测物与传感器间的距离R 为：如果空气温度为T（℃ )，则声速v 可由下式求得： 2、机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成？（第五章学习单元9） (1)景物和距离传感器，常用的有摄像机、CCD图像传感器、超声波传感器和结构光设备等； (2)视频信号数字化设备，其任务是把摄像机或者 CCD输出的信号转换成方便计算和分析的数 字信号； (3) 视频信号处理器，视频信号实时、快速、并行算法的硬件实现设备：如DSP系统； (4)计算机及其设备，根据系统的需要可以选用不同的计算机及其外设来满足机器人视觉信息 处理及其机器人控制的需要； (5)机器人或机械手及其控制器。 3、为什么要做图像的预处理？机器视觉常用的预处理步骤有哪些？（第五章学习单元9） 预处理的主要目的是清楚原始图像中各种噪声等无用的信息，改进图像的质量，增强兴趣的有用信息的可检测性。从而使得后面的分割、特征抽取和识别处理得以简化，并提高其可靠性。机器视觉常用的预处理包括去噪、灰度变换和锐化等。 4、为什么我们说步进电动机是是位置控制中不可缺少的执行装置？他有什么优缺点？（第六章学习单元 6） 因为可以对数字信号直接进行控制，能够很容易地与微型计算机相连接，不需要反馈控制， 电路简单，容易用微型计算机控制，且停止时能保持转矩，维护也比较方便，但工作效率低， 容易引起失歩，有时也有振荡现象产生。
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) 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 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃
工业机器人基础复习题知识讲解
1、机器人安应用类型可以分为工业机器人、极限作业机器人和娱乐机器人。2﹑机器人按照控制方式可分为点位控制方式、连续轨迹控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方式。 3、工业机器人的坐标形式主要有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。 4、直角坐标机器人的工作范围是长方形形状；圆柱坐标机器人的工作范围是圆柱体形状；球坐标机器人的工作范围是球面一部分状。 5、工业机器人的参考坐标系主要有关节坐标系、工具参考坐标系、全局参考系坐标系。 6、工业机器人的传动机构是向手指传递运动和动力，该机构根据手指的开合动作特点可以分为回转型和移动型。 7、吸附式取料手靠吸附力取料，根据吸附力的不同分为磁吸附和气吸附两种。 8、气吸附式取料手是利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差而工作。按形成压力差的方法，可分为真空吸盘吸附、气流负压气吸附、挤压排气负压气吸附几种。 9、手臂是机器人执行机构的重要部件，它的作用是支待手腕并将被抓取的工件运送到指定位置上，一般机器人的手臂有3个自由度，即手臂的伸缩升降及横向移动、回转运动和复合运动。 10、机器人的底座可分为固定式和移动式两种。 11、谐波齿轮传动机构主要有柔轮、刚轮和波发生器三个主要零件构成。 12、谐波齿轮通常将刚轮装在输入轴上，把柔轮装在输出轴上，以获得较大的齿轮减速比。 13、机器人的触觉可以分为接触觉、接近觉、压觉、滑觉和力觉五种。 14、机器人接触觉传感器一般由微动开关组成，根据用途和配置不同，一般用于探测物体位置，路径和安全保护。 二、选择题 1、世界上第一台工业机器人是（B ） A、Versatran B、Unimate C、Roomba D、AIBO 2、通常用来定义机器人相对于其它物体的运动、与机器人通信的其它部件以及运动部件的参考坐标系是（ C ） A、全局参考坐标系 B、关节参考坐标系 C、工具参考坐标系 D、工件参考坐标系 3、用来描述机器人每一个独立关节运动参考坐标系是（ B ） A、全局参考坐标系 B、关节参考坐标系 C、工具参考坐标系 D、工件参考坐标系 4、夹钳式取料手用来加持方形工件，一般选择（A ）指端。 A、平面 B、V型 C、一字型 D、球型 5、夹钳式取料手用来加持圆柱形工件，一般选择（ B ）指端。 A、平面 B、V型 C、一字型 D、球型 6、夹钳式手部中使用较多的是（ D ） A、弹簧式手部 B、齿轮型手部 C、平移型手部 D、回转型手部 7、平移型传动机构主要用于加持（ C ）工件。