17自由度人形机器人
机器人一级考试题及答案
机器人一级考试题及答案 一、单项选择题（每题2分，共20分） 1. 机器人的三大核心组成部分不包括以下哪一项？ A. 传感器 B. 执行器 C. 控制系统 D. 能源系统
答案：D 2. 以下哪个不是机器人传感器的类型？ A. 视觉传感器 B. 力觉传感器 C. 温度传感器 D. 声音传感器
答案：D 3. 机器人编程中，以下哪个不是常用的编程语言？ A. Python B. C++ C. Java D. SQL
答案：D 4. 在机器人运动控制中，以下哪个不是常用的控制算法？ A. PID控制 B. 模糊控制 C. 遗传算法 D. 神经网络
答案：C 5. 机器人的自由度是指什么？ A. 机器人可以移动的关节数量 B. 机器人可以识别的颜色数量 C. 机器人可以执行的任务数量 D. 机器人可以识别的声音数量
答案：A 6. 以下哪个不是机器人的驱动方式？ A. 电动 B. 气动 C. 液动 D. 手动
答案：D 7. 机器人视觉系统的主要功能是什么？ A. 识别物体 B. 测量距离 C. 语音识别 D. 温度控制
答案：A 8. 机器人的末端执行器通常用于完成什么任务？ A. 抓取物体 B. 移动物体 C. 感知环境 D. 控制运动
答案：A 9. 以下哪个不是机器人的行走方式？ A. 轮式 B. 履带式 C. 腿式 D. 飞行式
答案：D 10. 机器人的安全性设计中，以下哪个不是必要的？ A. 紧急停止按钮 B. 速度限制 C. 重量限制 D. 力反馈
答案：C 二、多项选择题（每题3分，共15分） 11. 机器人的主要应用领域包括以下哪些？ A. 制造业 B. 医疗 C. 服务业 D. 农业 答案：ABCD 12. 机器人的设计原则包括以下哪些？ A. 模块化设计 B. 可重构性 C. 可扩展性 D. 经济性
答案：ABCD 13. 机器人的传感器类型包括以下哪些？ A. 触觉传感器 B. 接近传感器 C. 红外传感器 D. 超声波传感器
机器人理论考试题及答案
机器人理论考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机器人的自由度是指（）。
A. 机器人的关节数B. 机器人的轴数C. 机器人的驱动器数D. 机器人的传感器数答案：B2. 机器人运动学方程描述的是（）。
A. 机器人的动力学特性B. 机器人的控制算法C. 机器人的位置和姿态D. 机器人的能源消耗答案：C3. 以下哪个不是机器人传感器的类型？（）A. 触觉传感器B. 视觉传感器C. 嗅觉传感器D. 听觉传感器答案：C4. 机器人的伺服电机通常采用（）控制方式。
A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 无反馈控制答案：B5. 机器人编程语言中，不属于高级语言的是（）。
A. VALB. ALC. APTD. Assembly Language答案：D6. 机器人的重复定位精度是指（）。
A. 机器人从一个点移动到另一个点的精确度B. 机器人在没有负载的情况下的精确度C. 机器人在有负载的情况下的精确度D. 机器人在多次重复同一动作时的精确度答案：D7. 机器人的轨迹规划通常不包括以下哪项？（）A. 时间规划C. 加速度规划D. 颜色规划答案：D8. 机器人的关节驱动方式中，步进电机属于（）。
A. 直流电机B. 交流电机C. 伺服电机D. 变频电机答案：C9. 机器人的坐标系中，笛卡尔坐标系不包括（）。
A. X轴B. Y轴C. Z轴答案：D10. 机器人的力控制中，不涉及以下哪项？（）A. 力的测量B. 力的控制C. 力的反馈D. 颜色的识别答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 机器人的分类可以基于以下哪些因素？（）A. 应用领域B. 控制方式C. 机械结构D. 能源类型答案：A, B, C12. 机器人的传感器可以用于以下哪些目的？（）A. 环境感知B. 物体识别C. 路径规划D. 能源管理答案：A, B, C13. 机器人的编程方法包括（）。
A. 离线编程B. 在线编程C. 示教编程D. 自动编程答案：A, B, C14. 机器人的控制算法可以基于以下哪些理论？（）A. 经典控制理论B. 现代控制理论C. 人工智能D. 量子力学答案：A, B, C15. 机器人的安全性考虑包括（）。
人工智能与专家系统总结
1.5 人工智能的主要研究领域
美 国 军 用 机 器 人 携 带 火 箭
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1.5 人工智能的主要研究领域
美 军 排 爆 机 器 人
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1.5人工智能的主要研究领域
美军投入伊拉克战场的排弹机器人
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1.5 人工智能的主要研究领域
美军投入伊拉克战场的可携带侦察机器人
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1.5 人工智能的主要研究领域
人工智能所研究的模式识别是指用计算机代替人类 或帮助人类感知模式，是对人类感知外界功能的模 拟，研究的是计算机模式识别系统，也就是使一个 计算机系统具有模拟人类通过感官接受外界信息、 识别和理解周围环境的感知能力。
包括对文字、声音、图形、图像、人物和物体等进 行自动识别。
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1.5 人工智能的主要研究领域
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1.5 人工智能的主要研究领域
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1.5 人工智能的主要研究领域
2007年9月26日，南京市青少年活动中心科技馆展 示大厅里，来自中国科技大学的15个仿人形机器人 表演舞蹈《千手观音》、体操表演和赵本山、范伟 的小品《卖拐》等三套拿手绝活，达到了我国表演 类机器人的最高水平。
这批人形机器人具有17个自由度，能够双足行走、 前进、后退、转弯、俯卧站立、翻转、鲤鱼打挺、 做俯卧撑、站立踢球射门、招手、拥抱，还可以打 太极拳、做广播体操、跳舞。用一种锂聚合物电池 给它们充电，充一次电可以演出20场。
2. 机器感知
机器感知：使机器（计算机）具有类似于人 的感知能力。以机器视觉(machine vision)与 机器听觉为主。
3. 机器思维 机器思维：对通过感知得来的外部信息及机器
内部的各种工作信息进行有目的地处理。
3
21.3机人器工感智知能研究的基本内容
人形机器人在教育中的应用研究
经 济 市 场
人 形 机 器 人在 教 育 中的应 用研 究
陈 翔 ，陈劲光 ，田玎琳
（ 湖州师范学院教 师教 育学院， 浙江 湖州 ３３０ ） １００
摘 要： 形机器人 的开发和普及 是 当前机器人研 究的热点。本文首先在现有研 究的基础上 ， 人 给出 了人 形机器人 的概念 以及 目前发展的状况； 随后通过与其他类型机器人 的对 比， 分析 了人形机器人在教 育中应用 的优势及其在学生能力培养 方面 的作用 ； 最后分析 了人形机器人在教 育应用过程 中存在 的问题， 并给 出了初步的解决措施。 关键词： 形机器人 ； 人 机器人教 学； 智能机器人
的智能机器人 ， 以采用 双腿行走方式 ， 可 通过手臂和 身体 的协调完成一些简单的功能 ， 以及通过简单 的语
的人形机器人能在音乐的伴奏中完成起舞 、行走 、 起 卧、 武术 等 表 演 ， 至还 能 完 成 翻 跟 斗 等 杂技 以及 各 甚 种奥运竞赛动作。
言和人类交流 。与传统 的机器人相比， 人形机器人具 有显 著 的优 势 。而且人 形 机器人 以与人近 似 的形态 出
机器人理论考试题及答案
机器人理论考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机器人的自由度是指（）。
A. 机器人的关节数B. 机器人的轴数C. 机器人的连杆数D. 机器人的驱动器数答案：B2. 工业机器人的分类不包括以下哪一项？（）A. 直角坐标机器人B. 圆柱坐标机器人C. 球坐标机器人D. 仿人机器人答案：D3. 以下哪个不是机器人传感器的类型？（）A. 触觉传感器B. 力觉传感器C. 视觉传感器D. 嗅觉传感器答案：D4. 机器人编程语言中，不包括以下哪一项？（）A. VALB. ALC. APTD. LISP答案：C5. 机器人的控制方式不包括以下哪一项？（）A. 开环控制B. 闭环控制C. 复合控制D. 线性控制答案：D6. 机器人的坐标系中，不包括以下哪一项？（）A. 笛卡尔坐标系B. 柱面坐标系C. 球面坐标系D. 极坐标系答案：D7. 机器人的驱动方式不包括以下哪一项？（）A. 电动B. 气动C. 液动D. 磁动答案：D8. 机器人的末端执行器不包括以下哪一项？（）A. 夹持器B. 焊枪C. 喷漆枪D. 传感器答案：D9. 机器人的路径规划不包括以下哪一项？（）A. 直线路径B. 曲线路径C. 螺旋路径D. 随机路径答案：D10. 机器人的安全性不包括以下哪一项？（）A. 机械安全B. 电气安全C. 操作安全D. 环境安全答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 机器人的主要组成部分包括（）。
A. 机械结构B. 驱动系统C. 传感器系统D. 控制系统答案：ABCD12. 机器人的分类依据可以是（）。
A. 应用领域B. 运动形式C. 自由度D. 驱动方式答案：ABCD13. 机器人的传感器类型包括（）。
A. 触觉传感器B. 力觉传感器C. 视觉传感器D. 温度传感器答案：ABCD14. 机器人的编程语言包括（）。
A. VALB. ALC. LISPD. APT答案：ABC15. 机器人的控制方式包括（）。
机械设备：人形机器人深度二：TESLA BOT硬件拆解
证券研究报告 | 行业深度2022年07月04日机械设备人形机器人深度二：TESLA BOT 硬件拆解新纪元开启，特斯拉人形机器人有望引领万亿级蓝海市场。
人形机器人更被誉为机器人皇冠上的明珠。
在所有机器人的研发中，人形机器人的挑战难度是业界公认最高的。
近日，特斯拉首席执行官马斯克在推特上称，特斯拉可能在几个月内推出能够运转的人形机器人原型，他为此将这家电动汽车制造商的第二个人工智能日推迟到9月30日。
Tesla Bot 可能是2022年最重要的产品开发项目，第一版有望在2023年投入生产，其将用来填补劳动力缺口。
从公布的参数看，Optimus 身高1.72m ，重量57kg ，负载20kg （手臂附加5kg ），行走速度2m/s ，其运用了特斯拉最先进的AI 技术，并基于视觉神经网络神经系统预测能力的自动驾驶技术驱动，其大脑是算力极强的DOJO D1超级计算芯片，Optimus 机器人的推出，代表着特斯拉在人工智能上迈出了一大步，具备极强的标杆带头作用，将为机器人产业链带来重大发展机遇。
考虑到特斯拉汽车在中国售价最低为30万元左右，预计Optimus机器人的单体价格大体将位于17-30万元之间。
根据国际劳工组织数据，2021年全球劳动人口总数约34.5亿人，假设其中约11.6%的劳动者被机器人取代，按价格25万元计算，全球人形机器人市场空间可达100万亿级别。
核心零部件成本占比超70%，机器代人浪潮下相关产业链有望持续受益。
机器人产业链的上游主要为零部件供应商，核心零部件为伺服系统、减速器、控制系统等；产业链的中游为机器人本体提供商与集成供应商，主要负责机器人本体的生产，并根据不同的应有场景和用途进行有针对性地系统集成和软件二次开发。
下游包括工业应用与服务应用，工业应用主要为汽车、电子、金属加工等产业，服务应用范围较广，主要从事维护保养、修理、运输、清洁、保安、救援、监护等工作。
其中上游核心零部机器人产业链的核心环节，以工业机器人为例，按成本拆分，减速器/伺服系统/控制系统/本体制造分别占机器人成本的35%/25%/10%/15%，其中核心零部件成本合计约70%，从目前特斯拉公布的应用范围来看，人形机器人为服务机器人的技术升级，涉及到自动驾驶、视觉导航、传感器技术等多种技术融合，机械产业链方面主要涉及到伺服电机、减速机、控制系统、驱动器与机器视觉等方面，我们认为，特斯拉人形机器人推出有望加速机器代人浪潮来袭，上游核心零部件、机器视觉等相关产业链有望直接受益。
工业机器人的分类—按机械结构分类-PPT
大家好
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2.并联机器人
按照并联机构的自由度分类：
大家好
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按照并联机构的自由度分类——两自由度并联机构
由5个转动副首尾相连，5个转 动副的轴线汇交于一点（转动 中心），这种机构的输出参考 点具有沿球面移动的2个自由度。
球面2自由度5R对称并联机构
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按照并联机构的自由度分类——三自由度并联机构
国际上一直认为不存在全对称五自由度并联机器人机构。相对而言，非对称五自 由度并联机构比较容易综合。Lee和Park在1999年提出一种结构复杂的双层5自由 度并联机构，Jin等在2001年综合出具有三个移动自由度和两个转动自由度的非对 称5自由度并联机构，高峰等在2002年通过给六自由度并联机构添加一个五自由 度约束分支的方法，综合出两种5自由度并联机构。
缺点： • 平行四边形结构的机器人与相应的球状关节坐标
机器人的工作范围相比，受到较大限制。
大家好
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1.串联机器人——⑷多关节机器人
③圆柱状
优点： • 机器人精密且快速。
缺点： • 一般垂直作用范围有限（Z方向）。
大家好
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2.并联机器人
并联机器人可以定义为动平台 和定平台通过至少两个独立的运动 链相连接，机构具有两个或两个以 上自由度，且以并联方式驱动的一 种闭环机器人。
大家好
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1.串联机器人——⑵球坐标机器人
球坐标机器人的空间位置分别由旋转、摆动和 平移3个自由度确定。由于机械和驱动连线的 限制，机器人的工作包络范围是球体的一部分。
其工作特点如下： ● 手臂可伸出缩回范围R，类似于可伸缩的望 远镜套筒 ● 在垂直面内绕β轴旋转 ● 在基座水平内转动角度为θ
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1．身高60cm17自由度人形机器人
支持三维虚拟编程环境
（1）机体参数
身高：580mm；
重量：约3.5公斤(含电池)；
关节：共17个关节，头：1个自由度，双手6个自由度，双脚10个自由度；
与电脑连接方式：国标串口RS232（建议采用USB转232）；装载新型机器人专用伺服马
达及控制器，附专用锂聚合物充电电池及AC充电座器；
（2）主要机能：
提供动作设定的教学模仿功能，可在PC上用鼠标操作，附具有数种动作实例的正版光盘，
可立即测试运作。
1．具有17个自由度(17ch=17个伺服马达)，主机板可扩增至22个自由度。
便于DIY用户增加其他关节机构；
2．具有1024kb空间的动作程序存储器。能够分别储存任意的动作模式；
3．电池仓内可以同时安装2节锂电池，用来增加续航能力；
4．为了确保机器人在启动时有敏锐的动作及强而有力的扭转力，请使用锂聚合物电池。本
机所附的锂聚合物电池，可让机器人完全发挥其功能。
5．具惊人的省电设计，使用时间长达1.2-1.5小时；
6．搭配三维虚拟仿真编程环境，呈现出细腻的三维实景效果，各个关节角度可以简易编程；
7．显示运转数据,从指定动作的位置、速度到变化度，都可利用控制板传动并定量显示。每
一度动作角度的指定时，可一面确认数值一面执行；
人形机器人 机器人控制板 红外遥控器 无线遥控器
8．带有动作间自动插补功能，使动作运转连续顺滑。在动作与动作之间会以指定的速度自
动补齐100贞动作。每组存储空间最多可记忆80个动作，总共25组存储空间；
9．各零件的设计十分精准，只要将螺栓拧进即可组装完成；
10．编程软件采用内嵌式三维动画仿真设计，设计理念及技术水准与国际同步；
11．可以连际标准航模遥控器；
2．身高39cm21自由度高级人形机器人
支持三维虚拟编程环境
主要技术指标：
1.全身21个数字伺服马达，其中20个SH14-M数字伺服
马达，重量：56g，尺寸40×20×46mm，扭力14kg.cm
（7.4v），速度0.18秒/60度；1个SH0680数字伺服马达。
21个可重复定位特制舵盘，与软件同步实现初始坐标补
偿。
2.支持C语言和汇编语言混合编程体系，编译方便；
3.采用ISP烧写方式，可烧写1万次以上；
4.中高阶用户可以为该系统增加各种传感器，例如水晶陀
螺仪、陶瓷陀螺仪、3轴加速度计等惯导装置；还可以加
装距离传感器、GPS全球定位模块、GPRS全球无线通
讯模块、音频捕捉模块等；更可加装视觉系统，符合
RoboCup等机器人大赛类人组标准。满足用户的研究与
参赛需求。
5.控制板型号STC-24P，完全采用表贴工艺；CPU为
STC12系列32管脚芯片，有24个输出端，可以同时联
动控制24个数字伺服电机。
机体参数说明：
1． 机器人尺寸 385×200×100mm；
2． 重量2.1kg；
3． 关节扭力14kg·cm（标准7.4V电池搭载）；
4． 待机时间2小时左右（充电完全状态下，根据动作的耗电程度不同）；
5． 全身舵机总计21个，即具有21个自由度；
12．脚底尺寸 110×70×5mm，中空结构，可以安装多个足底传感器；
13．前胸可以加装3个陀螺3个加速度计；
14．静平衡步伐行走速度3.2米/分钟；
15．加装惯导系统后，动平衡步伐行走速度10米/分钟；
16．加装惯导系统后，可以自动进行姿态、步态修正；
18．具有3种无线通讯方式，包括315MHZ无线遥控，红外线遥控，无线232串口通讯；
19．主板自带1个蜂鸣器，可以同用户进行实时互通；
20．主板有5V和3.3V两种规格可选；
21．随机附送红外线遥控器一个，包括27个按钮，可以遥控机器人做各种动作；
3．22自由度高级视觉人形机器人
主要技术指标：
1． 全身22个数字伺服马达，其中22个SH15-M数字伺服马达，重量：56g，尺寸40×
20×46mm，扭力15kg.cm（7.4v），速度0.18秒/60度；22个可重复定位特制舵盘，与
软件同步实现初始坐标补偿。
2． 支持C语言和汇编语言混合编程体系，编译方便；
3． 该系统可加装加各种传感器，例如光强度传感器、集成温度传感器、声音传感器、红
外传感器、超声波测距传感器等；
4． 视觉系统CPU采用美国ADI公司的BF537（500MH主频），支持Linux系统；
5． 符合RoboCup等机器人大赛类人组标准，满足用户的研究与参赛需求。
6． 动作控制板完全采用表贴工艺；CPU为8位32管脚芯片，有23个输出端，可以同时
联动控制23个数字伺服电机。
7． 视觉系统支持视频回传，直接将实时画面回传至个人PC；
8． 视觉系统与动作控制系统采用串口通讯方式对接；
机体功能特点：
SHR-6SV人形机器人是专业的小型人形足球机器
人，专门为足球比赛设计。
该款机器人采用完整版加藤一郎结构体，全身由
金属零件构成，具有22个自由度；头部装有特制的悬
挂机构，并搭载完整的视觉系统；前胸可搭载级联式
陀螺仪稳定系统，全身可以加装3个级联陀螺仪；后
背加装走线装置和防摔减震罩；腿部采用加长结构设
计，提高行走速度，有利于足球比赛；脚部采用中空
结构，增大摩擦力；手臂采用4自由度结构设计，可
以辅助机体完成前倒地起身和后倒地起身等动作；
该款机器人可以完成标准“加腾一郎”派行走，
可以协助用户构建完整的行走模型。具有静平衡步伐
方程与动平衡步伐方程的交接带函数，该函数由机体
尺寸和质量决定。系统能将重心判别式函数与陀螺仪
相结合，对步伐函数进行修正，使机器人保持平衡稳
定姿态。
该款机器人搭载独立的式视觉系统，可以完成找
球、追球、踢球等功能；片上Linux系统，可以完成各
种软件的对接；轻松实现视觉追踪功能，并可以参加
Robocup足球比赛。
4． SHR-8S教学普及型人形机器人
（1）机器人规格：
身高：360mm；
重量：约1.5公斤(含电池)；
关节：共17个自由度，头：1个自由度，双手6个自由度，脚各5个自由度；
与电脑连接方式：国标串口RS232C（建议采用USB转232）；
装载新型机器人专用伺服马达及控制器，可将全身关节扩增至24个，附带专用锂聚合物充
电电池及AC充电器；
（2）主要机能：
提供动作设定的教学模仿功能，可在PC上用鼠标操作，附具有数种动作实例的正版光
盘，可立即测试运作。
1．具有24个自由度。实际组装时虽只有17个自由度(17ch=17个伺服马达)，但主机板可
扩增至24个自由度。也就是说可增加7个自由度。便于DIY用户增加其他关节机构；
2．具2512kb空间的动作程序存储器。能够分别储存任意的动作模式；
3．电池仓内可以同时安装2节锂电池，用来增加续航能力；
4．为了确保机器人在启动时有敏锐的动作及强而有力的扭转力，请使用锂聚合物电池。本
机所附的锂聚合物电池，可让机器人完全发挥其功能。
6．搭配教学模仿功能呈现出细腻的效果，各个自由度及各个动作的指定，可利用控制板上
的个别滑杆随心所欲的设定；
10.编程软件采用内嵌式三维动画仿真设计，设计理念及技术水准与国际同步；
11.可以连接国际标准航模遥控器；
机器人控制板
红外遥控器
无线遥控器
无线接收器
人形机器人
（3）SHR-8S配套新版3D大型编程软件
（4）电脑软件平台
操作系统支持Window2000、XP，Vista；CPU建议PentiumIII以上，内存建议1GB以
上，显卡建议采用独立显存256MB以上；
行为编辑器
预览框
红外
遥控器
编程区
无线
遥控器
编程区
Windows操作台
三维动作
编辑器
拖条数据
编程界面
三维模型可以
和真实机器人
同步运动。