机器人习题答案
工业机器人模拟习题与答案

工业机器人模拟习题与答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.机器人的自由度数目就是机器人所具有独立坐标轴运动的数目。
( )A、正确B、错误正确答案:A2.禁止同时进行机器人本体和控制装置的检修。
( )A、正确B、错误正确答案:A3.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。
A、正确B、错误正确答案:A4.示教盒属于机器人-环境交互系统。
( )A、正确B、错误正确答案:B5.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。
( )A、正确B、错误正确答案:B6.AL 语言是斯坦福大学在 1980 年开发的一种高级程序设计系统。
A、正确B、错误正确答案:B7.RV 减速器的装配注意事项:注意保持减速器外观清洁欸,及时清除灰尘、污物以利于散热。
( )A、正确B、错误正确答案:A8.( ) 在使用三点法确定工件坐标时,坐标原点用 X1 点确定。
A、正确B、错误正确答案:A9.在运算符中,表示除法运算的是*A、正确B、错误正确答案:B10.安装保险丝时,应做到:不要将熔丝拉得过紧或过于弯曲,以稍松些为好。
( ) (A96)A、正确B、错误正确答案:A11.顺序控制编程的主要优点是成本低、易于控制和操作。
( )A、正确B、错误正确答案:A12.ABB 机器人的常用坐标系有大地坐标、基坐标、工具坐标、工件坐标。
( )A、正确B、错误正确答案:A13.( ) 工件坐标系修改后,修改工件坐标后, 可以直接运行原有程序。
A、正确B、错误正确答案:A14.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。
( )A、正确B、错误正确答案:A15.硅钢可以用来制造变压器的铁芯。
A、正确B、错误正确答案:A16.主从控制方式系统实时性较好, 适于高精度、高速度控制,但其系统扩展性较差, 维修困难。
( )A、正确B、错误正确答案:A17.急停设备包括示教盒急停按钮和控制柜急停按钮。
(完整版)机器人习题答案

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,是重复同一位置的范围,可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。
工作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范围内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。
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d2。
试:he i rb (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。
解:建立如图所示的坐标系参数和关节变量连杆θ α а d1θ10002d 2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-==100000000000),(111111θθθθθC S S C Z Rot A ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==1000010********)0,0,(222d d Trans A 机械手的运动方程式:=∙=212A A T ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000100sin 0cos sin cos 0sin cos 12111211θθθθθθd d 当θ1=0 , d 2=0.5时:手部中心位置值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000000000105.0001B 当θ1=30 , d 2=0.8时θ1 0 30 60 90d 2/m0.500.801.000.70手部中心位置值 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100000004.00866.05.0433.005.0866.0B 当θ1=60 , d 2=1.0时手部中心位置值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=10000000866.005.0866.05.00866.05.0B 当θ1=90 , d 2=0.7时手部中心位置值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100000007.00010010B 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,,。
工业机器人习题库与答案

工业机器人习题库与答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.( ) 在使用三点法确定工件坐标时,X2 点用于确定 Y 轴正方向。
A、正确B、错误正确答案:B2.( ) 转数计数器维修后情况下,需要进行“更新转数计数器”操作。
A、正确B、错误正确答案:A3.定轴轮系首末两轮转速之比等于组成该轮系的所有从动齿轮齿数连乘积与所有主动齿轮齿数连乘积之反比。
A、正确B、错误正确答案:B4.安全防范系统是以人工防范为核心,技术防范为辅的综合保安系统。
( )A、正确B、错误正确答案:B5.( ) 电阻并联,并联的电阻越多, 等效电阻越大。
A、正确B、错误正确答案:B6.√ ××机器人编程语言叫做r√pid 语言语言。
A、正确B、错误正确答案:A7.在运算符中,表示减法运算的是/A、正确B、错误正确答案:B8.万用表的使用时, 电阻的测量: 将量程开关拨至Ω的合适量程,黑表笔插入V/Ω 孔,红表笔插入 COM 孔。
( )A、正确B、错误正确答案:B9.视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的 60% 。
A、正确B、错误正确答案:B10.( ) 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。
A、正确B、错误正确答案:A11.工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
( )A、正确B、错误正确答案:A12.防护等级后面有两位数字, 第二位代表的含义是固体的防护等级A、正确B、错误正确答案:B13.( ) 电池串联,等效电压等于各电池电压之和。
A、正确B、错误正确答案:A14.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。
√ 738.机器人系统结构通常由四个相互作用的部分组成:机械手环境任务和控制器。
A、正确B、错误正确答案:A15.( ) 根据用户数据进行调试或信号控制的电缆也被成为电力电缆。
A、正确B、错误正确答案:B16.( ) 顺序控制编程的主要优点是成本低易于控制和操作。
工业机器人模拟习题与参考答案

工业机器人模拟习题与参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.使用中,软件要经常备份,同时根据要求可更改原始盘数据。
()A、正确B、错误正确答案:B2.默认情况下,正面面对机器人,摇杆右摇动,TCP向右运动。
A、正确B、错误正确答案:A3.机器人接线应由专业技术人员进行,按图正确接线。
()A、正确B、错误正确答案:A4.()ABB机器人的示教器在默认情况下,正面面对机器人,摇杆上摇动,TCP沿X轴正方向轴运动。
A、正确B、错误正确答案:B5.霍尔元件的电流传感器因其价格低、体积小、频率特性好,所以这种电流传感器在实践中得到了广泛应用。
()A、正确B、错误正确答案:A6.()机器人在自动模式下,不可以进行程序的编辑操作。
A、正确B、错误正确答案:A7.安全装置包括:安全栅栏、安全门、安全插销和插槽。
()A、正确B、错误正确答案:A8.()一般来说“更新转数计数器”的操作一般不需要进行。
A、正确B、错误正确答案:A9.()工业机器人的供电电缆属于电力电缆。
A、正确B、错误正确答案:A10.在绘制电气元件布置图时,重量大的元件应放在下方,发热量大的元件应放在上方。
()A、正确B、错误正确答案:A11.在lo√dd√t√的设置中,m√ss代表载荷的质量,其单位是gA、正确B、错误正确答案:B12.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。
()A、正确B、错误正确答案:A13.高精度机器人多使用谐波减速器进行传动。
()(RV减速器)A、正确B、错误正确答案:B14.机械手亦可称之为机器人。
()A、正确B、错误正确答案:A15.工业机器人控制系统的主要功能有:示教再现功能与运动控制功能。
()A、正确B、错误正确答案:A16.PLC的元件是软元件,其触点可无限次使用。
()A、正确B、错误正确答案:A17.常见的6轴关节型机器人即有6个可活动的关节(轴),分别对应6个自由度:腰转、大臂转、小臂转、腕转、腕摆及腕捻。
工业机器人习题(含参考答案)

工业机器人习题(含参考答案)一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.√L语言是斯坦福大学在1980年开发的一种高级程序设计系统。
A、正确B、错误正确答案:B2.吊运一般是在控制柜的上面安装有吊环,方便吊运使用。
吊运是吊运的角度设定为80°最为合适。
()A、正确B、错误正确答案:B3.动力粘度无物理意义,但却在工程计算时经常使用。
()A、正确B、错误正确答案:B4.重定位运动是指圆周运动。
A、正确B、错误正确答案:B5.转数计数器维修后情况下,需要进行“更新转数计数器”操作。
A、正确B、错误正确答案:A6.()tool0的参数可以随意修改。
A、正确B、错误正确答案:B7.更换电池时先连接新电池组,再拆旧电池组是为了防止电池损坏。
()A、正确B、错误正确答案:B8.()现实中,转数计数器的矫正方法先回归4-6轴,再回归1-3轴。
A、正确B、错误正确答案:A9.需要在ro×otstudio中构建复杂模型的方法是用其他软件建好后导入A、正确B、错误正确答案:A10.要减小步距角,可以增加转子的磁极数及定子的齿数。
()A、正确B、错误正确答案:A11.用黄油枪从大臂注油孔往RV减速器内加注黄油时候,黄油加注量过少,减速器得不到充分润滑。
()A、正确B、错误正确答案:A12.电气元件布置安装图的设计遵循以下原则:强电、弱点应该分开走线,注意屏蔽层的连接欸,防止干扰的窜入。
()(A76)A、正确B、错误正确答案:A13.工业机器人按照控制方式分类,可分为:点位控制型机器人、连续轨迹控制型机器人。
()A、正确B、错误正确答案:B14.()电阻并联,并联的电阻越多,等效电阻越大。
A、正确B、错误正确答案:B15.赋值指令后方是被赋值量A、正确B、错误正确答案:B16.()电阻并联时的等效电阻值比其中最小的电阻值还要小。
A、正确B、错误正确答案:A17.默认情况下,正面面对机器人,摇杆左摇动,TCP向左运动。
工业机器人练习题库(含参考答案)

工业机器人练习题库(含参考答案)一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.和人长的很像的机器才能称为机器人。
( )A、正确B、错误正确答案:B2.用黄油枪从大臂注油孔往 RV 减速器内加注黄油时候, 黄油加注量过少, 减速器得不到充分润滑。
( )A、正确B、错误正确答案:A3.默认情况下,正面面对机器人, 摇杆上下摇动,TCP 沿 X 轴运动。
A、正确B、错误正确答案:A4.控制器体系结构方面的研究已成为热点其重点是功能划分和功能之间信息交换的规范方面。
( )A、正确B、错误正确答案:A5.在设立工件坐标时, 一般采用 4 点法进行确定。
A、正确B、错误正确答案:B6.( ) 在 ABB 工业机器人的程序中, 圆弧运动指令是 movej。
A、正确B、错误正确答案:B7.( ) 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。
A、正确B、错误正确答案:A8.关于 MOVEL,可以进行大范围的运动是错误的说法是A、正确B、错误正确答案:A9.( ) 在 ABB 工业机器人的程序的运算符号中,表示小于号的是<。
A、正确B、错误正确答案:A10.机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。
( )A、正确B、错误正确答案:A11.在 AML 语言中; MOVE 命令是相对值, DMOVE 命令是绝对值。
A、正确B、错误正确答案:B12.( ) 示教器——再现型机器人属于第一代机器人A、正确B、错误正确答案:A13.柱塞泵有高压、高效率、易变量、维修方便等特点。
( )A、正确B、错误正确答案:B14.可以在扭力扳手尾端加接套管延长力臂。
( )A、正确B、错误正确答案:B15.在工业机器人投入使用前,应对其进行运行检验, 包括通电前检查和通电后检查。
( )A、正确B、错误正确答案:A16.量块可以对量具和量仪进行检验校正。
( )A、正确B、错误正确答案:A17.基座轴是工件、工装夹具翻转和回转的轴。
工业机器人模拟练习题(附参考答案)

工业机器人模拟练习题(附参考答案)一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的 60%。
A、正确B、错误正确答案:B2.顺序控制编程的主要优点是成本低易于控制和操作。
A、正确B、错误正确答案:A3.工业机器人按照自由度分类,可分为一、二、三、四、五、六和冗余自由度机器人。
( )A、正确B、错误正确答案:B4.气压传动传动平稳,可以传递很大的力和转矩。
( )A、正确B、错误正确答案:B5.( ) 当工件位置发生改变的时候, 可以通过工件坐标的重新定义即可却表机器人的正常运行。
A、正确B、错误正确答案:A6.用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步。
A、正确B、错误正确答案:A7.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。
( )A、正确B、错误正确答案:A8.开关电源大致由主电路、控制电路、检测电路三大部份组成。
( )A、正确B、错误正确答案:B9.O 型密封圈对被密封表面的粗糙度要求很高。
( )A、正确B、错误正确答案:B10.机器人控制系统按其控制方式可分为集中控制系统、主从控制系统和分散控制系统三类。
( )A、正确B、错误正确答案:A11.( ) 在 ABB 工业机器人的程序结构中, 有效载荷的英文标识是loadtada。
A、正确B、错误正确答案:A12.工业机器人的关机方法是通过示教器按步骤关。
A、正确B、错误正确答案:A13.sm×电池代表的意思是断电保护电池。
A、正确B、错误正确答案:B14.安装面应光滑无毛刺、磕碰、变形, 安装面之间充分接触可更好传递扭矩,避免受力不均引起抖动。
( )A、正确B、错误正确答案:A15.RV 减速器的装配注意事项:涂抹密封胶时, 应尽可能多用, 以免密封不良。
( )A、正确B、错误正确答案:B16.( ) 工业机器人的供电电缆属于电力电缆。
A、正确B、错误正确答案:A17.三段开关操作前把模式旋钮设置在示教模式, 即使此时不按下手持操作示教器上伺服准备键,只要轻握三段开关,伺服电源也可以接通。
机器人1+X习题+参考答案

机器人1+X习题+参考答案一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1.末端执行器以任意姿态达到的点所构成的工作空间称为()。
A、次工作空间B、工作空间C、奇异形位D、灵活工作空间正确答案:D2.以下哪个单位不能作为直线运动的速度单位。
( )A、sB、mm/sC、msD、%正确答案:D3.FANUC工业机器人当TP上出现SRVO-065报警时,以下说法正确的是()A、机器人还可以动作,但需要更换电池B、机器人动作缓慢C、此时机器人需要更换电池,更换电池后需要做零点复归D、以上说法均不正确正确答案:B4.在FANUC机器人中,使用机架来标记I/O模块的种类,当机架号为32时表示以下哪种I/O模块。
A、处理I/O印制电路板B、I/O单元MODEL A/BC、I/O连接设备从机接口D、CRMA15/CRMA16正确答案:C5.在()处解除机器人急停状态。
A、控制柜内部B、按下控制柜按钮或示教器急停旋钮C、旋转复位控制柜按钮与示教器急停旋钮D、机器人本体正确答案:C6.外围设备输入信号UI[3]表示()A、IMSTP:紧急停机信号B、HOLD:暂停信号C、SFSPD:安全速度信号D、Cycle Stop:周期停止信号正确答案:C7.使用六点法创建工具坐标系时,通常使用()调整姿态后去接触基准点。
A、WORLDB、JOINTC、TOOLD、USER正确答案:B8.在位置数据中,UT表示什么坐标系?( )A、用户坐标系B、世界坐标系C、关节坐标系D、工具坐标系正确答案:D9.在使用FANUC工业机器人进行点动操作时,示教器上安全开关应该( )。
A、按到中间位置B、完全释放C、用力将其握住D、任意位置均可正确答案:A10.在码垛堆积指令中,码垛堆积号码取值范围是()A、1~17B、1~18C、1~16D、1~15正确答案:C11.以下哪个不是控制柜上模式开关的档位()。
A、AUTOB、手动C、T1D、T2正确答案:B12.机架号(RACK)为I/O通讯设备种类,机架号81-84表示( )A、Process I/O boardB、CRMA15/CRMA16C、DeviceNET 总线D、TCP网络通信正确答案:C13.在创建工具坐标系时,关于三点法和六点法的比较,以下说法正确的是()。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
课程考试复习题及参考答案一、名词解释题:1. 自由度:指描述物体运动所需要的独立坐标数。
2. 机器人工作载荷:机器人在规定的性能范围内,机械接口处能承受的最大负载量(包括手部)。
3. 柔性手: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。
4. 制动器失效抱闸: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。
5. 机器人运动学:从几何学的观点来处理手指位置与关节变量的关系称为运动学。
6. 机器人动力学:机器人各关节变量对时间的一阶导数、二阶导数与各执行器驱动力或力矩之间的关系,即机器人机械系统的运动方程。
7. 虚功原理:约束力不作功的力学系统实现平衡的必要且充分条件是对结构上允许的任意位移(虚位移)施力所作功之和为零。
8. PWM 驱动:脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation )驱动。
9. 电机无自转:控制电压降到零时,伺服电动机能立即自行停转。
10. 直流伺服电机的调节特性:是指转矩恒定时,电动机的转速随控制电压变化的关系。
11. 直流伺服电机的调速精度:指调速装置或系统的给定角速度与带额定负载时的实际角速度之差,与给定转速之比。
12. PID 控制:指按照偏差的比例(P, proportional )、积分(I, integral )、微分(D, derivative )进行控制。
13. 压电元件:指某种物质上施加压力就会产生电信号,即产生压电现象的元件。
14. 图像锐化:突出图像中的高频成分,使轮廓增强。
15. 隶属函数:表示论域U 中的元素u 属于模糊子集A 的程度,在[0, 1]闭区间内可连续取值。
16. BP 网络:BP (Back Propagation)神经网络是基于误差反向传播算法的人工神经网络。
17. 脱机编程:指用机器人程序语言预先进行程序设计,而不是用示教的方法编程。
18. AUV :Autonomous Underwater Vehicle 无缆自治水下机器人,或自动海底车。
二、简答题:1.机器人学主要包含哪些研究内容?答:机器人研究的基础内容有以下几方面:(1) 空间机构学;(2) 机器人运动学;(3) 机器人静力学;(4) 机器人动力学;(5) 机器人控制技术;(6) 机器人传感器;(7) 机器人语言。
2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些?答:目前常用的有如下几种形式:(1) 横梁式。
机身设计成横梁式,用于悬挂手臂部件,具有占地面积小,能有效地利用空间,直观等优点。
(2) 立柱式。
多采用回转型、俯仰型或屈伸型的运动型式,一般臂部都可在水平面内回转,具有占地面积小而工作范围大的特点。
(3) 机座式。
可以是独立的、自成系统的完整装置,可随意安放和搬动。
也可以具有行走机构,如沿地面上的专用轨道移动,以扩大其活动范围。
(4) 屈伸式。
臂部由大小臂组成,大小臂间有相对运动,称为屈伸臂,可以实现平面运动,也可以作空间运动。
3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义? 答:拉格朗日运动方程式一般表示为:d d L Lτt q q ⎛⎫∂∂-= ⎪∂∂⎝⎭& 式中,q 是广义坐标;τ是广义力。
L 是拉格朗日算子,表示为L K P =-这里, K 是动能;P 是位能。
4.机器人控制系统的基本单元有哪些?答:构成机器人控制系统的基本要素包括: (1) 电动机,提供驱动机器人运动的驱动力。
(2) 减速器,为了增加驱动力矩、降低运动速度。
(3) 驱动电路,由于直流伺服电动机或交流伺服电动机的流经电流较大,机器人常采用脉冲宽度调制(PWM )方式进行驱动。
(4) 运动特性检测传感器,用于检测机器人运动的位置、速度、加速度等参数。
(5) 控制系统的硬件,以计算机为基础,采用协调级与执行级的二级结构。
(6) 控制系统的软件,实现对机器人运动特性的计算、机器人的智能控制和机器人与人的信息交换等功能。
5.直流电机的额定值有哪些?答:直流电动机的额定值有以下几项:(1)额定功率,是指按照规定的工作方式运行时所能提供的输出功率。
对电动机来说,额定功率是指轴上输出的机械功率,单位为kW 。
(2)额定电压,是电动机电枢绕组能够安全工作的最大外加电压或输出电压,单位为V 。
(3)额定电流,是指电动机按照规定的工作方式运行时,电枢绕组允许流过的最大电流,单位为A 。
(4)额定转速,指电动机在额定电压、额定电流和输出额定功率的情况下运行时,电动机的旋转速度,单位为r/min 。
6.常见的机器人外部传感器有哪些?答:常见的外部传感器包括触觉传感器,分为接触觉传感器、压觉传感器、滑觉传感器和力觉传感器。
距离传感器,包括超声波传感器,接近觉传感器,以及视觉传感器、听觉传感器、嗅觉传感器、味觉传感器等。
7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。
答: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Δt ,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:/2R v t =⨯∆如果空气温度为T (℃),则声速v 可由下式求得:()331.50.607m/s v T =+8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成?答:(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。
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?答: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。
10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。
答:模糊逻辑控制器由4个基本部分组成,即模糊化、知识库、推理算法和逆模糊化。
(1) 模糊化:将检测输入变量值变换成相应的论域,将输入数据转换成合适的语言值。
(2) 知识库:包含应用领域的知识和控制目标,它由数据和模糊语言控制规则组成。
(3) 推理算法:从一些模糊前提条件推导出某一结论,这种结论可能存在模糊和确定两种情况。
(4) 逆模糊化:将推理所得到的模糊值转换为明确的控制讯号,作为系统的输入值。
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?答:机器人编程语言可分为:(1) 动作级:以机器人末端执行器的动作为中心来描述各种操作,要在程序中说明每个动作。
(2) 对象级:允许较粗略地描述操作对象的动作、操作对象之间的关系等,特别适用于组装作业。
(3) 任务级:只要直接指定操作内容就可以了,为此,机器人必须一边思考一边工作。
12.仿人机器人的关键技术有哪些?答:(1) 仿人机器人的机构设计;(2) 仿人机器人的运动操作控制,包括实时行走控制、手部操作的最优姿态控制、自身碰撞监测、三维动态仿真、运动规划和轨迹跟踪;(3) 仿人机器人的整体动力学及运动学建模;(4) 仿人机器人控制系统体系结构的研究;(5) 仿人机器人的人机交互研究,包括视觉、语音及情感等方面的交互;(6) 动态行为分析和多传感器信息融合。
三、论述题:1.试论述机器人技术的发展趋势。
答:科学技术水平是机器人技术的基础,科学与技术的发展将会使机器人技术提高到一个更高的水平。
未来机器人技术的主要研究内容集中在以下几个方面:(1) 工业机器人操作机结构的优化设计技术。
探索新的高强度轻质材料,进一步提高负载-自重比,同时机构向着模块化、可重构方向发展。
(2) 机器人控制技术。
重点研究开放式、模块化控制系统,人机界面更加友好,语言、图形编程界面正在研制之中。
机器人控制器的标准化和网络化以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。
(3) 多传感系统。
为进一步提高机器人的智能和适应性,多种传感器的使用是其问题解决的关键。
其研究热点在于有效可行的多传感器融合算法,特别是在非线性及非平稳、非正态分布的情形下的多传感器融合算法。
(4) 机器人遥控及监控技术,机器人半自主和自主技术。
多机器人和操作者之间的协调控制,通过网络建立大范围内的机器人遥控系统,在有时延的情况下,建立预先显示进行遥控等。
(5) 虚拟机器人技术。
基于多传感器、多媒体和虚拟现实以及临场感应技术,实现机器人的虚拟遥控操作和人机交互。
(6) 多智能体控制技术。
这是目前机器人研究的一个崭新领域。
主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理,感知与学习方法,建模和规划、群体行为控制等方面进行研究。
(7) 微型和微小机器人技术。
这是机器人研究的一个新的领域和重点发展方向。
过去的研究在该领域几乎是空白,因此该领域研究的进展将会引起机器人技术的一场革命,并且对社会进步和人类活动的各个方面产生不可估量的影响,微型机器人技术的研究主要集中在系统结构、运动方式、控制方,法、传感技术、通信技术以及行走技术等方面。
(8) 软机器人技术。
主要用于医疗、护理、休闲和娱乐场合。
传统机器人设计未考虑与人紧密共处,因此其结构材料多为金属或硬性材料,软机器人技术要求其结构、控制方式和所用传感系统在机器人意外地与环境或人碰撞时是安全的,机器人对人是友好的。
(9) 仿人和仿生技术。
这是机器人技术发展的最高境界,目前仅在某些方面进行一些基础研究。
2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。
答:精度、重复精度和分辨率用来定义机器人手部的定位能力。
精度是一个位置量相对于其参照系的绝对度量,指机器人手部实际到达位置与所需要到达的理想位置之间的差距。
机器人的精度决定于机械精度与电气精度。
重复精度指在相同的运动位置命令下,机器人连续若干次运动轨迹之间的误差度量。
如果机器人重复执行某位置给定指令,它每次走过的距离并不相同,而是在一平均值附近变化,该平均值代表精度,而变化的幅度代表重复精度。
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。
精度和分辨率不一定相关。
一台设备的运动精度是指命令设定的运动位置与该设备执行此命令后能够达到的运动位置之间的差距,分辨率则反映了实际需要的运动位置和命令所能够设定的位置之间的差距。
工业机器人的精度、重复精度和分辨率要求是根据其使用要求确定的。
机器人本身所能达到的精度取决于机器人结构的刚度、运动速度控制和驱动方式、定位和缓冲等因素。
由于机器人有转动关节,不同回转半径时其直线分辨率是变化的,因此造成了机器人的精度难以确定。