机械制造装备设计第四章习题答案(关
机械装备设计课后习题与答案
机械装备设计课后习题与答案第⼀章习题与答案1、柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加⼯中⼼、柔性制造系统的柔化程度，其柔性表现在哪⾥？答：柔性化有两重含义，即产品结构柔性化和功能柔性化。
其中产品结构柔性化是指产品设计时采⽤模块化设计⽅法和机电⼀体化技术，只需对结构做少量重组和修改，或修改软件，就可以快速地推出满⾜市场需求的、具有不同功能的新产品。
功能柔性化是指只需进⾏少量调整或修改软件，就可以⽅便的改变产品或系统的运⾏功能，以满⾜不同的加⼯需要。
数控机床、柔性制造单元或系统具有较⾼的功能柔性化程度。
1.要实现机械制造装备的柔性化，不⼀定⾮要采⽤柔性制造单元或系统，组合机床及其组合成的⽣产线也可以设计成具有⼀定的柔性，完成⼀些批量较⼤、⼯艺要求较⾼的⼯件；2.普通机床可加⼯不同尺⼨和形状的⼯件；3.数控机床具有较⾼的柔性化程度，由单主轴发展成具有两根主轴，⼜在此基础上增设附加控制轴C轴控制功能。
4.加⼯中⼼拥有较⾼的柔性化程度，体现如⾃动换⼑等；5.柔性制造系统也拥有很⾼的柔性化程度，不同⼯件可以同时上线，实现混流加⼯。
2、哪些产品宜采⽤系列化设计⽅法？为什么？应该遵循哪四化原则？答：各规格产品具有相同的功能结构和相似的结构形式。
为了缩短产品的设计、制造周期，降低成本，保证和提⾼产品的质量。
产品系列化、零部件通⽤化、标准化、结构典型化。
3、机床夹具的作⽤是什么？有哪些要求？答：作⽤：1.保证加⼯精度；2.提⾼⽣产效率；3.扩⼤机床使⽤范围；4.减轻⼈⼯的劳动强度，保证安全。
要求：1.保证加⼯精度；2.夹具的总体⽅案应与⽣产纲领相适应；3.安全、⽅便、减轻劳动强度；4.排屑顺畅；5.机床夹具应有良好的强度、刚度和⼯艺性。
4、机床夹具的组成成分有哪些？那些不可缺少？答：1.定位元件及定位装置；2.夹紧原件及夹紧装置；3.夹具体；4.动⼒装置；5. 导向及对⼑元件；6.其他元件及装置。
(完整word版)机械制造装备设计第四章习题答案(关慧贞)
第四章工业机器人设计思考题与习题1.工业机器人的定义是什么？操作机的定义是什么？答：我国国家标准GT/T12643—1997《工业机器人词汇》将工业机器人定义为“是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度操作机,能搬运物料、工件或夹持工具，用以完成各种作业”；将操作机定义为“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它操作的机械装置”.2.工业机器人由哪几部分组成？并比较它与数控机床组成的区别.答：工业机器人由操作机、驱动单元和控制装置组成。
数控机床一般由机床本体、伺服系统和数控装置组成。
二者组成的区别主要在于机械本体,机器人操作机通常由末端执行器、手腕、手臂和机座组成，而数控机床机械本体通常包含主运动部件、进给运动部件、支承部件、冷却润滑、排屑等部分。
3.工业机器人的基本功能和基本工作原理是什么？它与机床主要有何相同和不同之处？答：工业机器人基本功能是提供作业所需的运动和动力,其基本工作原理是通过操作机上各运动构件的运动，自动地实现手部作业的动作功能及技术要求.在基本功能及基本工作原理上，工业机器人与机床有如下相同之处：二者的末端执行器都有位姿变化要求；二者都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求。
二者的主要不同之处有:机床是以直角坐标形式运动为主，而机器人是以关节形式运动为主；机床对刚度、精度要求很高，其灵活性相对较低；而机器人对灵活性要求很高，其刚度、精度相对较低4.工业机器人的结构类型有哪几类？各种类型的特点如何？答:工业机器人的结构类型有如下四类:关节型机器人，其特点是关节一般为回转运动副，灵活性好,工作空间范围大(同样占地面积329情况下），但刚度和精度较低；球坐标型机器人，其特点是按球坐标形式动作（运动）,灵活性好,工作空间范围大，但刚度、精度较差;圆柱坐标型机器人，其特点是按圆柱坐标形式动作,灵活性较好，工作空间范围较大，刚度、精度较好;直角坐标型机器人，其特点是按直角坐标形式动作，刚度和精度高,但灵活性差，工作空间范围小。
《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案
《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案《机械制造装备设计》关慧贞第三版课后习题答案1-1 为什么说机械制造装备在国民经济发展中起着重要的作用？制造业是国民经济发展的支柱产业，也是科技技术发展的载体及使其转化为规模生产力的工具和桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比，特别强调应满足哪些要求？为什么？柔性化精密化自动化机电一体化节材节能符合工业工程要求符合绿色工程要求 1-3 柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里？柔性化有俩重含义：产品机构柔性化和功能柔性化。
数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进行调整以满足不同工件的加工。
1-7 对机械制造装备如何进行分类？加工装备：采用机械制造方法制造机器零件的机床。
工艺装备：产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
仓储运输装备：各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
辅助装备：清洗机和排屑装置等设备。
1-9 机械制造装备设计有哪些类型？他们的本质区别是什么？类型：创新设计、变型设计和模块设计 1-12 哪些产品宜采用系列化设计方法？为什么？有哪些优缺点? 系列化设计方法是在设计的某一类产品中，选择功能、结构和尺寸等方面较典型产品为基型，运用结构典型化、零部件通用化、标准化的原则，设计出其他各种尺寸参数的产品，构成产品的基型系列。
优点：1）用较少品种规格的产品满足市场较大范围的需求。
2）可以减少设计工作量，提高设计质量，减少产品开发的风险，缩短产品的研制周期。
3）可以压缩工艺装备的数量和种类，有助于缩短产品的研制周期，降低生产成本。
4）零备件的种类少，系列中的产品结构相似，便于进行产品的维修，改善售后服务质量。
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案(李庆余)
《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求？什么是人机关系？机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。
机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
机械制造工艺学4,6章习题答案
关于同轴度误差引起的定位误差: 如下图,工艺基准为孔的下母线,而定位基准为轴的中心线,若外圆及孔的 尺寸无误差,则引起工序基准位置变化的原因为孔轴的同轴度误差,工序基 准位置最大的变动量=T(同轴度公差值),即Δdw =Δjb =T; 若考虑外圆
和孔的尺寸的公差Td和TD,则Δjw = Δdw =Δjb+ Δjw
+0.0895 0
习题4-18 某零件的轴向尺寸如图a),轴向尺寸加工工序如图b),c),d，试校核工序图
上标注的工序尺寸及公差是否正确（加工符号表示本道工序的加工面）
解：先校核 b)图上的工序 尺寸：计算由a),b),c)图有 关尺寸组成的尺寸链， L1=40.30-0.1 L2=10.40-0.2 L3=100-0.1 L4=40
L3 L2
20 = 60 + L 4 − 70 L 4 = 30 mm ES L 4 = + 0 . 1mm
L1
+ 0 . 15 = ES L 4 + 0 − (− 0 . 05 )
0 = EI L 4 − 0 . 025 − ( − 0 . 025 _ EI L 4 = 0 mm
+ ∴ L 3 = 30 0 0 .1 mm
解尺寸链得： L=130±0.04mm， 50±0.04mm
第六章习题 6-1：选择粗、精加工基准分析定位方案：1）指出限制的自由度
数；2）判断有无欠定位或过定位；3）对不合理的定位方案提出改进意见
在O处钻孔
形块共限制六个自由度；为 保证孔轴线过中心O应该限制六个 自由度，因此无过定位和欠定位
Td 2 sin
α
2
; Δjb =T+ Td/2;
第六章习题 6-4：定位误差计算
机械制造基础第四章答案
第4章练习题答案1. 单项选择1-1答案：①小于501-2答案：④表面层的硬度与基体硬度之差与基体硬度之比1-3答案：④工艺系统的精度1-4答案：③过刀尖的加工表面的法向31-5 答案：③n1-6 答案：②1/5～1/21-7 答案：①轴承孔的圆度误差1-8答案：②卡爪装夹面与主轴回转轴线不同轴1-9答案：④保证三爪卡盘卡爪面与主轴回转轴线同轴1-10答案：②降速1-11 答案：②末端1-12 答案：④倒数之和的倒数1-13 答案：④远小于1-14 答案：②反比1-15 答案：②反比1-16 答案：④被切屑所带走1-17 答案：①传给工件1-18 答案：④采用热对称结构1-19 答案：①成正比1-20 答案：③消除工件主轴运动误差对加工精度的影响1-21 答案：②中速1-22 答案：④相同或成整倍数关系1-23 答案：④基于振型偶合自激振动原理1-24 答案：④等于或接近于2. 多项选择2-1答案：①试切法②调整法③定尺寸刀具法④自动控制法2-2答案：①耐磨性②耐蚀性③抗疲劳强度④配合质量2-3答案：①径向跳动②轴向窜动③倾角摆动2-4 答案：①零件材料②表面粗糙度③名义压强2-5 答案：②三爪装夹面与主轴回转轴线不同轴③车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行2-6 答案：①工件刚度不足③车床纵向导轨直线度误差2-7 答案：②尾顶尖刚度不足③导轨扭曲④车床纵向导轨与主轴回转轴线不平行2-8 答案：①切削热②摩擦热2-9 答案：②尾座轴线与主轴回转轴线不同轴③刀具热变形④钻头刃磨不对称2-10 答案：①机床几何误差③调整误差2-11 答案：②工件定位误差③夹紧误差④毛坯余量不均引起的误差复映2-12 答案：①确定工序能力②估算不合格品率③判别常值误差大小2-13 答案：②工艺过程是否稳定④是否存在变值系统误差2-14 答案：②进给量③刀具主偏角2-15 答案：①切削速度③进给量④工件材料性质2-16 答案：①砂轮速度②工件速度③磨削深度④纵向进给量2-17 答案：①加大刀具前角②改善工件的切削加工性③提高刀具刃磨质量2-18 答案：①选择较软的砂轮③选用较小的磨削深度④改善冷却条件2-19 答案：①提高工艺系统刚度②增大工艺系统阻尼④采用变速切削3. 判断题3-1 答案：∨3-2 答案：×3-3 答案：∨3-4 答案：∨3-5 答案：×3-6 答案：×3-7 答案：∨3-8 答案：∨3-9 答案：∨提示：参考图4-31。
第三版机械制造工艺学第四章习题解答
机械制造工艺学部分习题解答4第四章：机械加工精度及其控制（第3版P226-228）4-1车床床身导轨在垂直平面内及水平面内的直线度对车削圆轴类零件的加工误差有何影响？影响程度各有何不同？答：导轨在垂直平面内的直线度引起的加工误差发生在被加工表面的切线方向上，是非敏感误差方向，对零件的加工精度影响小；导轨在水平面内的直线度引起的加工误差发生在加工表面的法线上是误差敏感方向，对加工精度影响大。
4-2试分析滚动轴承的外环内滚道及内环外滚道的形状误差（如图4-87题4-2图）所引起的主轴回转轴线的运动误差，对被加工零件精度有什么影响？答：轴承内外圈滚道的圆度误差和波度对回转精度影响，对工件回转类机床，滚动轴承内圈滚道圆度对回转精度的影响较大，主轴每回转一周，径向圆跳动两次。
对刀具回转类机床，外圈滚道对主轴影响较大，主轴每回转一周，径向圆跳动一次。
4-3试分析在车床上加工时，产生下述误差的原因：1）在车床上镗孔，引起被加工孔圆度误差和圆柱度误差；2）在车床三爪自定心卡盘上镗孔，引起内孔与外圆同轴度误差；端面与外圆的垂直度误差。
答：1）在车床上镗孔，引起加工孔的圆度误差是主轴圆跳动、刀杆刚度不足，圆柱度误差是车床导轨在水平面和垂直面的直线度误差。
2）在车床三爪卡盘上镗孔，工件同轴度误差原因可能是工件装夹误差、主轴圆跳动；端面垂直度误差原因是主轴轴向圆跳动（轴向窜动）。
4-4在车床两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现4-88a，b，c，所示误差原因是什么？可以用什么方法来减少或消除？答：a）是属于工件在切削力的做用下发生变形（工件刚度不足），可以通过改变刀具的角度来减少径向切削分力、或者加装中心架或者跟刀架来减少变形。
b）是机床受力变形所致（机床主轴和尾座的刚度不足），可以通过提高机床各部件的刚度来改变。
c）由刀具磨损引起，可以采用耐磨刀具来切削，或较少单次切削深度来提高刀具耐磨性。
4-5试分析在转塔车床上将车刀垂直安装加工外圆（图4-89）时，影响直径误差的因素中，导轨在垂直面内和水平面内的弯曲，哪个影响大？与卧式车床比较有什么不同？为什么？答：如图4-89所示转塔车床的刀具安装在垂直面内，由于垂直面为误差敏感方向，所以导轨垂直面内的弯曲对工件直径误差影响较大。
机械制造技术基础(第2版)第四章课后习题答案
《机械制造技术基础》部分习题参考解答第四章机械加工质量及其控制4-1什么是主轴回转精度？为什么外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转，而车床主轴箱中的顶尖则是随工件一起回转的？解：主轴回转精度——主轴实际回转轴线与理想回转轴线的差值表示主轴回转精度，它分为主轴径向圆跳动、轴向圆跳动和角度摆动。
车床主轴顶尖随工件回转是因为车床加工精度比磨床要求低，随工件回转可减小摩擦力；外圆磨床头夹中的顶尖不随工件一起回转是因为磨床加工精度要求高，顶尖不转可消除主轴回转产生的误差。
4-2 在镗床上镗孔时（刀具作旋转主运动，工件作进给运动），试分析加工表面产生椭圆形误差的原因。
答：在镗床上镗孔时，由于切削力F的作用方向随主轴的回转而回转，在F作用下，主轴总是以支承轴颈某一部位与轴承内表面接触，轴承内表面圆度误差将反映为主轴径向圆跳动，轴承内表面若为椭圆则镗削的工件表面就会产生椭圆误差。
4-3为什么卧式车床床身导轨在水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求？答：导轨在水平面方向是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向，故水平面内的直线度要求高于垂直面内的直线度要求。
4-4某车床导轨在水平面内的直线度误差为0.015/1000mm，在垂直面内的直线度误差为0.025/1000mm，欲在此车床上车削直径为φ60mm、长度为150mm的工件，试计算被加工工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差。
解：根据p152关于机床导轨误差的分析，可知在机床导轨水平面是误差敏感方向，导轨垂直面是误差不敏感方向。
水平面内：0.0151500.002251000R y∆=∆=⨯=mm；垂直面内：227()0.025150/60 2.341021000zRR-∆⎛⎫∆==⨯=⨯⎪⎝⎭mm，非常小可忽略不计。
所以，该工件由导轨几何误差引起的圆柱度误差0.00225R∆=mm。
4-5 在车床上精车一批直径为φ60mm 、长为1200mm 的长轴外圆。
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第四章工业机器人设计思考题与习题1.工业机器人的定义是什么？操作机的定义是什么？答：我国国家标准GT/T12643-1997《工业机器人词汇》将工业机器人定义为“是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度操作机，能搬运物料、工件或夹持工具，用以完成各种作业”；将操作机定义为“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它操作的机械装置”。
2.工业机器人由哪几部分组成？并比较它与数控机床组成的区别。
答：工业机器人由操作机、驱动单元和控制装置组成。
数控机床一般由机床本体、伺服系统和数控装置组成。
二者组成的区别主要在于机械本体，机器人操作机通常由末端执行器、手腕、手臂和机座组成，而数控机床机械本体通常包含主运动部件、进给运动部件、支承部件、冷却润滑、排屑等部分。
3.工业机器人的基本功能和基本工作原理是什么？它与机床主要有何相同和不同之处？答：工业机器人基本功能是提供作业所需的运动和动力，其基本工作原理是通过操作机上各运动构件的运动，自动地实现手部作业的动作功能及技术要求。
在基本功能及基本工作原理上，工业机器人与机床有如下相同之处：二者的末端执行器都有位姿变化要求；二者都是通过坐标运动来实现末端执行器的位姿变化要求。
二者的主要不同之处有：机床是以直角坐标形式运动为主，而机器人是以关节形式运动为主；机床对刚度、精度要求很高，其灵活性相对较低；而机器人对灵活性要求很高，其刚度、精度相对较低4.工业机器人的结构类型有哪几类？各种类型的特点如何？答：工业机器人的结构类型有如下四类：关节型机器人，其特点是关节一般为回转运动副，灵活性好，工作空间范围大（同样占地面积情况下），但刚度和精度较低；球坐标型机器人，其特点是按球坐标形式动作（运动），灵活性好，工作空间范围大，但刚度、精度较差；圆柱坐标型机器人，其特点是按圆柱坐标形式动作，灵活性较好，工作空间范围较大，刚度、精度较好；直角坐标型机器人，其特点是按直角坐标形式动作，刚度和精度高，但灵活性差，工作空间范围小。
5.如何选择和确定机器人的坐标系？分析图4-5所示的PUMA机器人的坐标系是如何确定的？答：坐标系按右手定则确定。
绝对坐标系X-Y-Z，机座坐标系X0-Y0-Z0和机械接坐标系Xm-Ym-Zm的取法参考GB-T16977-1997《工业机器人坐标系和运动命名》。
关节坐标系Xi-Yi-Zi以下简明的方法确定：(1)确定基准状态—般可取机器人处于机械原点时的状态作为基准状态。
也可以取机器人各关节轴线(或大部分关节轴线)与机座直角坐标系轴线平行时的状态作为基准状态。
(2)关节坐标轴轴线位置的选取取Zi轴与i关节的运动方向一致。
对于回转关节，取Zi轴与i关节的轴线重合；对于移动关节，取Zi轴与i关节的运动方向平行(或重合)。
(3)关节坐标方向的选取采用右手坐标系，规定Xi、Zi轴的方向，Yi轴方向就自然确定了。
原则上Xi、Zi轴的正向可视方便任意选取，但应尽可能使各坐标系间的坐标变简单。
图4-5PUMA机器人的坐标系就是按上述方法确定的。
6.机器人的自由度表示什么？它与机床中的轴数和原动件是否相等？答：自由度是表示工业机器人动作灵活程度的参数，以直线运动和回转运动的独立运动数表示(一般末端执行器本身的动作不包括在内，如夹持器手爪的开合运动，因为它不影响夹持器的位姿特性)。
可以看出机器人的自由度数相当于机床的轴数，都表示运动的个数。
机器人的自由度数与原动件数目相等。
7.工业机器人的设计内容与步骤大致如何？答：（1）.总体设计：1）基本技术参数设计。
在总体方案设计阶段首先要确定的主要参数有如下几种：用途，额定负载，工作空间，额定速度，驱动方式的选择，性能指标；2）总体方案设计包括：运动功能方案设计，传动系统方案设计，结构布局方案设计，参数设计，控制系统方案设计，总体方案评价；（2）详细设计详细设计内容包括：装配图设计、零件图设计和控制系统设计。
（3）总体评价总体设计阶段所得的设计结果，是各构件及关节的概略形状及尺寸，通过详细设计将其细化了，而且总体设计阶段尚未考虑的细节也具体化了，因此各部分尺寸会有一些变化，需要对设计进行总体评价，检测其是否能满足所需设计指标的要求。
8.机器人的运动如何用齐次坐标变换来表示？答：机器人个关节的运动是坐标运动，坐标运动可以用齐次坐标变换来表示。
机器人的运动可用运动后的坐标系相对于运动前坐标系的齐次坐标变换矩阵来表示。
9.工业机器人的位姿的含义是什么？答：是指机器人末端执行器在指定坐标系中的位置和姿态。
10.如何用作业动作功能要求来描述机器人位姿？答：可用作业轨迹对末端执行器在机座坐标系或绝对坐标系下的位姿要求来表示作业动作功能要求，而末端执行器可用机械接口坐标系表示，所以对末端执行器的位姿要求可直接用机械接口坐标系与机座坐标系或绝对坐标系间的齐次变换来表示。
11.如何用关节运动来描述机器人的位姿？答：就是用机座坐标系、关节坐标系、末端执行器坐标系间的坐标关系来描述末端执行器在机座坐标系下的位姿。
12.什么是机器人正运动学解析？可以用来解决什么问题？答：已知关节运动位移变量，求作业位姿，是是机器人正运动学解析，可以用于求解机器人工作空间、进行作业功能位姿分析及机器人的轨迹解析。
13.的？答：确定机器人的工作空间的方法有解析法和作图法，图4-11所示的机器人工作空间是用作图法来确定的。
14.什么是机器人的逆运动学解析？它可以用来解决什么问题？答：已知作业位姿要求（即已知作业变量），求关节运动位移变量，是机器人的逆运动学解析。
各关节运动量的计算是机器人控制程序设计必须的。
在机器人设计中，可以根据作业位姿的极限，用逆解求出关节的运动极限，用来指导关节运动极限范围设计。
15.机器人构件的运动速度、角速度、加速度、角加速度分析方法的基本思路是什么？答：由于操作臂是由一系列连杆串联而成，每一连杆相对前一连杆运动。
根据这一结构特点，从基座开始，就可依次计算出个各个连杆的速度和角速度，加速度和角加速度。
16.进行机器人静力分析的目的是什么？分析方法的基本思路是什么？答：进行机器人静力分析的目主要有以下几点：；分析关节驱动力或力矩和与末端施加的力和力矩的关系；为分析操作臂的受力变形提供基础。
分析方法的基本思路就是列力平衡方程或采用虚功原理。
17.进行机器人动力分析的目的是什么？分析方法的基本思路是什么？答：进行机器人动力分析的目的是为了解决两方面问题即动力学正问题和动力学逆问题，动力学正问题与机器人的仿真有关，而逆问题是为了实时控制的需要，以期达到良好的动态性能。
动力学分析的基本思路是，首先采用拉格朗日方法、牛顿——欧拉方法等建立机器人手臂的动力学方程，然后根据具体问题进一步分析。
18.机器人正动力学和逆动力学解析分别用来解决什么问题？答：机器人正动力学是根据关节驱动力矩或力，计算机器人的运动（关节的位移、速度和加速度）；逆动力学解析是为了根据已知轨迹对应的关节位移、速度和加速度，求出所需要的关节力矩或力。
19.谐波减速器的工作原理是什么？特点是什么？答：谐波齿轮传动的工作原理如图4-16所示，若刚轮G为固定件，波发生器H为主动件，柔轮R为从动件。
当将波发生器装入柔轮内孔时，由于波发生器两滚子外侧之间的距离略大于柔轮内孔直径，使原为圆形的柔轮产生弹性变形成为椭圆，使其长轴两端的齿与刚轮齿完全啮合。
同时，变形后柔轮短轴两端的齿则与刚轮齿完全脱开，其余各处的齿，则视回转方向不同分别处于“啮入”或“啮出”状态，当波发生器连续回转时，啮入区和啮出区将随着椭圆长短轴相位的变化而依次变化。
于是柔轮就相对于不动的刚轮沿与波发生器转向相反的方向作低速回转，柔轮长轴和短轴相位的连续变化，使柔轮的变形在其圆周上是连续的简谐波形，因此，这种传动称为谐波传动。
若柔轮固定，刚轮从动，其工作过程完全相同，确定机器人的工作空间有哪些方法？图4-11所示的机器人工作空间是如何确定只是刚轮的转向与波发生器转向相同。
谐波减速传动装置具有传动比大、承载能力强、传动精度高、传动平稳、效率高（一般可达0.70-0.90）、体积小、重量轻等优点，已广泛用于工业机器人中。
20.机器人的驱动方式有哪些？如何选用？答：工业机器人常用的驱动方式包括电机驱动、液压、气动三种。
电机驱动方式目前额定负载在1kN以下的工业机器人中大多采用电力驱动系统。
在机器人中直流伺服电动机和步进电动机应用广泛，交流伺服电动机驱动是新近发展起来的，由于其特点已开始在机器人驱动系统中应用。
直流伺服电动机、交流伺服电动机和直接驱动电动机都采用闭环控制，通常用于位置精度和速度要求高的机器人中，步进电动机主要和于开环控制系统，一般用于位置和速度精度要求不高、价格较低的简易机器人中。
液压和气压驱动方式目前只在简易经济型、重型工业机器人和喷漆机器人(在喷漆环境中，存在易爆可燃物质；不允许使用电压超过9V的电器)中，才考虑采用液压驱动方式。
对轻负荷的搬运，上、下料点位操作的工业机器人则可以考虑采用气压驱动方式。
21.机器人手臂的设计要求是什么？答：机器人手臂的设计要求：（1）手臂的结构和尺寸应满足机器人完成作业任务提出的工作空间要求。
工作空间的形状和大小与手臂的长度、手臂关节的转角范围密切相关。
（2）根据手臂所受载荷和结构的特点，合理选择手臂截面形状和高强度轻质材料；如常采用空心的薄壁矩形框体或圆管以提高其抗弯刚度和扭转刚度，减轻自身的重量。
空心结构内部可以方便地安置机器人的驱动系统。
（3）尽量减小手臂重量和相对其关节回转轴的转动惯量和偏重力矩，以减小驱动装置的负荷；减少运转的动载荷与冲击，提高手臂运动的响应速度。
（4）要设法减小机械间隙引起的运动误差，提高运动的精确性和运动刚度。
采用缓冲和限位装置提高定位精度。
22.机器人机座设计要求是什么？答：1)要有足够大的安装基面，以保证机器人工作时的稳定性。
2)机座承受机器人全部重量和工作载荷，应保证足够的强度、刚度和承载能力。
3)机座轴系及传动链的精度和刚度对末端执行器的运动精度影响最大。
因此机座与手臂的联接要有可靠的定位基准面，要有调整轴承间隙和传动间隙的调整机构。
23.机器人手腕的设计要求是什么？答：对工业机器人手腕设计的要求有：（1）由于手腕处于手臂末端，为减轻手臂的载荷，应力求手腕部件的结构紧凑，减少其重量和体积。
为此腕部机构的驱动装置多采用分离传动，将驱动器安置在手臂的后端。
（2）手腕部件的自由度愈多，各关节角的运动范围愈大，其动作的灵活性愈高，机器人对作业的适应能力也愈强。
但增加手腕自由度，会使手腕结构复杂，运动控制加度加大。
因此，设计时，不应盲目增加手腕的自由度数。
通用目的机器手手腕多配置3个自由度，某些动作简单的专用工业机器人的手腕，根据作业实际需要，可减少其自由度数，甚至可以不设置手腕以简化结构。