机器人学导论(克雷格)第二章作业答案
(完整word版)机器人学导论复习题及参考答案(word文档良心出品)

西安高学考试复习题及参考答案机器人学导论一、名词解释题:1.自由度:2.机器人工作载荷:3.柔性手:4.制动器失效抱闸:5.机器人运动学:6.机器人动力学:7.虚功原理:8.PWM驱动:9.电机无自转:10.直流伺服电机的调节特性:11.直流伺服电机的调速精度:12.PID控制:13.压电元件:14.图像锐化:15.隶属函数:16.BP网络:17.脱机编程:18.AUV: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?5.直流电机的额定值有哪些?6.常见的机器人外部传感器有哪些?7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。
8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成?9.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?10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。
11.从描述操作命令的角度看,机器人编程语言可分为哪几类?12.仿人机器人的关键技术有哪些?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。
3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。
4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。
5.机器人单关节伺服控制中,位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的?6.试论述工业机器人的应用准则。
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。
xyzOuvwt2.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。
机器人学导论克雷格作业答案

机器人学导论(克雷格)第二章作业答案■标准化文件发布号:(9456・EUATWK・MWUB・WUNN・INNUL-DDQTY-KII2.1 solution:According to the equation of pure transition transformation^he new point after transition is as follows:2.3 solution:According to the constraint equations: 〃 • d = 0;〃 • o = 0;d • o = 0n = 1Thus,the matrix should be like this:'o0 -1 5"0 -1 5" 1 0 0 3 or -10 0 3 0 -1 02 0 -1 0 2 01_012.4= Trans (d x , d y , ) x P ()ldSolution:Solution:According to the equation of pure rotation transformation , the new coordinates are as follows:2.9 Solution:Acording to the equations for the combined transformations ,the new coordinates are as follows:2.71P new = rot(xA5 )xP = 0V22返V22 .7A /2Transformations relative to the current frame 2.10此T「ans(536)Rot(x,90)Rot(a,90) P10_丁'1 '0 3 100 4 91 1 10 -1t. 1 0A P = Rot(z,90 )X Trans(5y3,6)x Rot(x.90°)x P= ° Q0 0 Tran sformatio ns relative to the ref ere nee frame(/O 5 10 10 3 0 0-1 0 10 0 00 10 0 0 0 100\Q 02.120. 0.369 -0.766 -0.601Tl = 0.574 0.819 0 -2.9470.6 28 0.439 0.643 -5.38OJ00 0 -0.39 -3.820 -60.3 0.92 ・3.79\0 02.14a) For spherical coordinates we have (for posihon )1)r cos y sin 0 二 3.13752)r sin ysin 0 二 2.1953)r cosp = 3.214I) Assuming sin P is posihve, from a and b —> y二35°from b and c t 0二50°unitsII) If sin p were negative. ThenY二35。
人工智能导论-各章习题答案

习题
答案:神经网络是一种模仿人脑神经元之间相互连接和传递信息的网络模型。神经网络通常由输入层、隐藏层和输出层组成,每一层都包含多个神经元,通过不同层之间的连接和权重,实现信息的传递和处理。
习题
答案:深度学习是一种基于神经网络的机器学习方法,通过多层次的网络结构和大量的数据进行训练,从而实现高效的模式识别和特征提取。深度学习在计算机视觉、自然语言处理等领域取得了许多重要的成果。
第二章习题答案
习题
答案:符号推理是一种基于逻辑和推理规则的方法,通过对符号和符号之间的关系进行操作和推理,从而实现问题的求解。符号推理通常涉及到语义、句法和语法的处理,需要对问题进行符号化表示。
习题
答案:决策树是一种常用的机器学习算法,用于解决分类问题。它基于树形结构,通过一系列的判断节点将数据进行分类。决策树的构建过程是一个递归的过程,每次选择一个最优的判断节点,并将数据分割为不同的子集,直到达到终止条件。
习题
答案:人工智能的应用非常广泛,涉及到各个领域。例如,在医疗领域,人工智能可以用于辅助医生进行诊断和治疗决策;在金融领域,人工智能可以用于风险评估和投资建议;在交通领域,人工智能可以用于智能交通管理和无人驾驶等。
习题
答案:人工智能的发展面临着一些挑战和问题。首先,人工智能的算法和模型需要不断优化和改进,以提高其性能和准确度。其次,人工智能系统需要大量的数据进行训练,但数据的获取和处理也面临一些困难。另外,还需要解决人工智能系统的安全和隐私问题,以保护用户的信息和权益。
以上是《人工智Байду номын сангаас导论》各章习题的答案。希望对学习人工智能的同学们有所帮助!
参考资料
1.Russell, S., & Norvig, P. (2016). Artificial Intelligence: A Modern Approach. Pearson.
人工智能导论课参考答案第2章

人工智能导论课参考答案第2章第2章知识表示方法部分参考答案2.8 设有如下语句,请用相应的谓词公式分别把他们表示出来:(1) 有的人喜欢梅花,有的人喜欢菊花,有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。
解:定义谓词P(x):x是人L(x,y):x喜欢y其中,y的个体域是{梅花,菊花}。
将知识用谓词表示为:( x )(P(x)→L(x, 梅花)∨L(x, 菊花)∨L(x, 梅花)∧L(x, 菊花))(2) 有人每天下午都去打篮球。
解:定义谓词P(x):x是人B(x):x打篮球A(y):y是下午111 P(x):x 是人L(x, y):x 喜欢y将知识用谓词表示为:(x) (P(x)∧L(x,pragramming)→L(x, computer))2.9 用谓词表示法求解机器人摞积木问题。
设机器人有一只机械手,要处理的世界有一张桌子,桌上可堆放若干相同的方积木块。
机械手有4个操作积木的典型动作:从桌上拣起一块积木;将手中的积木放到桌之上;在积木上再摞上一块积木;从积木上面拣起一块积木。
积木世界的布局如下图所示。
图 机器人摞积木问题 C AB A B C解:(1) 先定义描述状态的谓词CLEAR(x):积木x上面是空的。
ON(x, y):积木x在积木y的上面。
ONTABLE(x):积木x在桌子上。
HOLDING(x):机械手抓住x。
HANDEMPTY:机械手是空的。
其中,x和y的个体域都是{A, B, C}。
问题的初始状态是:ONTABLE(A)ONTABLE(B)ON(C, A)CLEAR(B)CLEAR(C)HANDEMPTY问题的目标状态是:ONTABLE(C)ON(B, C)ON(A, B)CLEAR(A)2HANDEMPTY(2) 再定义描述操作的谓词在本问题中,机械手的操作需要定义以下4个谓词:Pickup(x):从桌面上拣起一块积木x。
Putdown(x):将手中的积木放到桌面上。
Stack(x, y):在积木x上面再摞上一块积木y。
机器人学导论原书第四版习题

机器人学导论原书第四版习题1、在种子发芽实验中,下列做法正确的是()。
[单选题] *A.每天观察一次(正确答案)B.只需要观察有水的那组种子有没有发芽C.多天的实验中,第一天加一次水就够了2、下列选项中,能构成一个农场生态系统的是()。
[单选题] *A.月季花、蜘蛛、瓢虫、蚜虫B.阳光、空气、水、土壤、石头C.微生物、月季花等植物、蚜虫等动物以及阳光、空气等非生物(正确答案)3、29、“水龙头在哭泣,请擦干他们的眼泪吧!”这句广告语告诉我们要节约水资源。
[判断题] *对(正确答案)错4、下面方法中,可以帮助我们获取真实信息的有()。
①观察②实验③调查④推想⑤案例分析[单选题] *A. ①②④B. ①②③⑤(正确答案)C. ②③④⑤5、下列比较容易找到蚯蚓的是()。
[单选题] *A.黄泥浆里B.菜地里(正确答案)C.沙堆里6、观察到物质变化过程中产生发光发热、颜色变化、生成沉淀和产生气体等现象,我们说物质一定发生了化学变化。
[判断题] *对错(正确答案)7、在下列废品中如果没有分类回收,对环境会造成危害最大的是( )。
[单选题] *A.废纸B.废玻璃C.纽扣电池(正确答案)8、纸的再生利用有利于节约资源、节约能源﹑减少污染,我们要把每一张餐巾纸都收集起来进行再生利用。
[判断题] *对错(正确答案)9、太阳系中唯一逆向自转的行星是( )。
[单选题] *A.水星B.金星(正确答案)C.火星10、白糖、碱、明矾、玻璃都是晶体。
( ) [判断题] *对错(正确答案)11、下面关于飞机能够飞起来的原理,说法有误的是()。
[单选题] *A.上凸下平的结构在气流中能够获得向上的升力B.机翼的凸面空气流动速度较慢,压强大;平面空气流动速度较快,压强小(正确答案)C.凸面和平面的压强不同,形成压力差,产生了向上的托举力,让飞机飞起来12、关于港珠澳大桥,下列说法错误的是( )。
[单选题] *A.横跨伶仃洋,连接香港与珠海、澳门B.大桥全长55千米,包含桥、岛、隧道C.大桥在修建过程中利用了两座天然岛屿(正确答案)13、校园里的动物和植物一年四季都是一样的[判断题] *对错(正确答案)14、圭表主要是利用()的周期性变化规律来计时的。
机器人学导论复习试题和参考答案解析

西安高学考试复习题及参考答案机器人学导论一、名词解释题:1.自由度:2.机器人工作载荷:3.柔性手:4.制动器失效抱闸:5.机器人运动学:6.机器人动力学:7.虚功原理:8.PWM驱动:9.电机无自转:10.直流伺服电机的调节特性:11.直流伺服电机的调速精度:12.PID控制:13.压电元件:14.图像锐化:15.隶属函数:16.BP网络:17.脱机编程:18.AUV: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?5.直流电机的额定值有哪些?6.常见的机器人外部传感器有哪些?7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。
8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成?9.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?10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。
11.从描述操作命令的角度看,机器人编程语言可分为哪几类?12.仿人机器人的关键技术有哪些?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。
3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。
4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。
5.机器人单关节伺服控制中,位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的?6.试论述工业机器人的应用准则。
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。
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。
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.P4.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 。
机器人学导论第2章1

§2.5.1 纯平移变换的表示
大家来看这样一幅图 如果一坐标系(它也 可能表示一个物体) 在空间以不变的姿态 运动,那么该变换就 是纯平移。在这种情 况下,它的方向单位 向量保持同一个方向 不变。所有的改变只 是坐标系原点相对于 参考坐标系的变换。
相对于固定参考坐标系的新的坐标系的位置可以 用原来坐标系的原点位置向量加上表示位移的向量 求得。若用矩阵形式,新坐标系的表示可以通过坐 标系左乘变换矩阵得到。由于在纯平移中方向向量 不改变,变换矩阵T可以简单地表示为: T= 1 0 0 dx 0 1 0 dy 其中dx , dy和dz是纯平 移向量d相对于参考坐标 系x , y和z轴的三个分量。 可以看到,矩阵的前三列 表示没有旋转运动(等同 于单位阵),而最后一列 表示平移运动。
大家再来看这样两幅图
我们比较一下这两幅图,有谁能说出二者最本质 的区别?
§2.3 机器人运动学的矩阵表示
矩阵表示的范围:点,向量,坐标系,平移,旋 转以及变换,还可以表示坐标系中的物体和其他运 动元件。
§2.3.1 空间点的表示
大家看下面这幅图,该用什么方法表示点P呢?
§2.3.2 空间向量的表示
让我们再来看下面这幅图,图中的向量P该 怎样表示呢?
§2.3.3 坐标系在固定参考坐标系原点的表示
在上一节中我们得知,每一个向量都可由它们所 在参考坐标系中的三个分量表示,我们不妨用三个 相互垂直的单位向量来表示一个中心位于参考坐标 系原点的坐标系,分别为n,o,a,依次表示法线 (normal),指向(oritentation),和接近(approach)。 这样,坐标系就可以由三个向量以矩阵的形式表示 为
2.2 机器人机构
大家先来看右边这幅图
从这幅图我们可以看到, 当曲柄转角设定为120°时, 连杆与摇杆的角度也就确 定了。这是典型的单自由 度闭环结构,当变量设定 为特定值时,机器人的机 构就完全确定了,所有其 他变量也就随之确定。
智慧树答案机器人技术导论知到课后答案章节测试2022年

第一章1.行走机构并不是机器人必备的机构。
()答案:对2.机器人的驱动系统的作用相当于人的肌肉。
( ) 答案:对3.液压驱动系统运动平稳缓慢,驱动功率大并且易于实现过载保护。
( )答案:对4.气压驱动机器人结构简单、动作迅速、价格低廉。
( )答案:对5.气压驱动机器人的工作速度稳定性较差。
( )答案:对6.外部状态传感器可以检测机器人各关节速度和机体温度。
( )答案:错7.控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及从传感器反馈回来的信号来控制机器人的执行机构,使其完成规定的运动和功能。
( ) 答案:对8.机器人的内部传感器“陀螺仪”可以测量物体旋转时的角速度。
( )答案:对9.在机器人的控制系统中,集中控制方式结构简单,成本低,但实时性差,难以扩展。
( )答案:对10.机器人控制系统按其控制方式分类可分为()答案:主从控制;集中控制;分散控制方式。
第二章1.机械钳爪式手部按夹取的方式不同,可分为内撑式和外夹式两种()答案:对2.全向轮的小轮毂运动轴线垂直于中心轮的运动轴线。
()答案:对3.直流电动机的转速控制方法可以分为调节励磁磁通的励磁控制方法,调节电枢电压的电枢控制。
()答案:对4.足式行走机构对环境有很强的适应性, 可以在复杂的自然环境中快速移动,翻越障碍物。
()答案:对5.PID控制器中P为比例控制、I为积分控制、D为微分控制。
( )答案:对6.电池是指能将化学能、内能、光能、原子能等形式的能直接转化为电能的装置。
( )答案:对7.履带式行走机构稳定性好、越野能力和地面适应能力强。
( )答案:对8.依据机械臂在空间中的运动形式,将所建立的运动坐标系可划分为()答案:直角坐标系型;;球面坐标系型;;圆柱坐标系型;9.履带机构主要由哪些部分构成( )答案:履带板;托带轮;主动轮;从动轮10.足式机构的优点有()答案:自恢复平衡s性;能耗低;环境适应能力强;具有主动隔振的能力第三章1.内部传感器来监测自身情况,外部传感器来监测外部环境。
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机器人学导论(克雷格)第二章作业答案本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March2.1 solution:According to the equation of pure transition transformation,the new point after transition is as follows:100235010358(,,)0014711000111transx y z old P Trans d d d P ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⨯==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦2.3 solution:According to the constraint equations:0;0;01n a n o a o n •=•=•==Thus,the matrix should be like this:00150015100310030102010200010001or --⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦2.4 Solution:X Y ZP P P ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭=cos 0sin 010sin 0cos θθθθ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭0n a P P P ⎛⎫⎪⎪ ⎪⎝⎭2.7 Solution:According to the equation of pure rotation transformation , the new coordinates are as follows:10022222(,45)03422720222newP rot x P ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎢⎢⎢⎥⎢⎢=⨯==⎢⎥⎢⎢⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦2.9 Solution:Acording to the equations for the combined transformations ,the new coordinates are as follows:B 01005100051100030010310 (,90)(5,3,6)(,90)0010601004900011000111 A BP Rot z Trans Rot x P-⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⨯⨯⨯==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦Transformations relative to the reference frameTransformations relative to the current frame2.10P=Trans(5,3,6)Rot(x,90)Rot(a,90) PA1 0 0 5 1 0 0 0 0 -1 0 02 = 0 1 03 0 0 -1 0 1 0 0 0 3 0 0 1 6 0 1 0 0 0 0 1 0 5 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 2 = -2 8 1 2.122.14a) For spherical coordinates we have (for posihon )1) r ·cos γ·sin β = 3.1375unitsunits2) r ·sin γ·sin β = 2.195 3) r ·cos β = 3.214I) Assuming sin β is posihve, from a and b → γ=35°from b and c → β=50° from c → r=5II) If sin β were negative. Then γ=35°β=50° r=5 Since orientation is not specified, no more information is available to check the results.b) For case I, substifate corresponding values of sin β , cos β, sin γ, cos γand r in sperical coordinates to get: 0.5265 -0.5735 0.6275 3.1375Tsph(r,β,γ)=Tsph(35,50,5)= 0.3687 0.819 0.439 2.195-0.766 0 0.6428 3.214 0 0 0 12.16 Solution:According to the equations given in the text book, we can get the Euler angles as follows:arctan 2(,)arctan 2(,)y x y x a a or a a Φ=-- Which lead to :21535or Φ=②arctan 2(,)0180x y x y n S n C o S o C or ψ=-Φ+Φ-Φ+Φ= ③arctan 2(,)5050x y z a C a S a or θ=Φ+Φ=- 2.18 Solution:①Since the hand will be placed on the object, we can obtain this:UU U R U R obj H R H R obj T T T T T T ===Thus:10015100101000001UU U H R objT T T --⎡⎤⎢⎥-⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦②No,it can ’t.If so,the element at the position of the third row and the second column should be 0.However, it isn ’t. ③x=5,y=1,z=0According to the equations of the euler angles:arctan 2(,)arctan 2(,)0180y x y x a a or a a or Φ=--= arctan 2(,)27090x y x y n S n C o S o C or ψ=-Φ+Φ-Φ+Φ=arctan 2(,)27090x y z a C a S a or θ=Φ+Φ=2.21(a)(b) # θd aα 0-1 1θ 0 3d0 1-2 2θ 04d180 2-H 3θ5d(c)O UT =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+1000100001000121d d 1A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-100001000013111311s d c s c d s c2A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10001000024222422s d c s c d s c 3A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-100100000053333d c s s c (d)321A A A T T T T O U H O O U H U==2.22(a)(b)(c)O UT = ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010*********l 1A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000001000001111s c c s2A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010010000121l l 3A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10001000001313c s s c 4A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000100001000013l (d)4321A A A A T T T T O U H O O U H U==2.23(a)(b)# θ d a α1 1θ0 0 902 2θ''6''150 4 3θ0 1 -904 4θ''180 905 5θ0 0 -906 6θ 5 0 0(c)1A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000001001000001 2A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000610061.100707.0707.061.100707.0707.0 3A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000001001001001 4A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000180********1 5A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--100000100707.00707.00707.00707.0 6A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000510000100001(d)H R T =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----1000191006010414.1001。