机器人的组成-1
机器人控制柜(1)
机器人控制柜概述机器人控制柜是一种用于控制机器人操作的设备，并提供电力和数据连接。
它通常位于机器人操作员的附近，允许他们监视和操作机器人的各个方面。
机器人控制柜的设计和功能可以根据具体的应用和机器人类型而有所不同。
本文将介绍机器人控制柜的一般特征和主要组成部分，以及其在机器人系统中的重要作用。
主要组成部分1.电源系统：机器人控制柜通常配备有电源系统，用于为机器人和控制系统提供所需的电力。
这可以包括主电源输入、电源管理模块、电池备份系统等。
电源系统的设计需要考虑机器人的功率需求和电压等级。
2.控制器：控制器是机器人控制柜的核心部件，它负责接收来自机器人传感器和执行器的数据，并发送控制指令给机器人。
控制器可以是工控机、嵌入式系统或专用的机器人控制板。
它通常具有高性能的处理能力和丰富的接口，以连接各种传感器和执行器。
3.通信模块：机器人控制柜需要与外部设备进行通信，以便实现与其他系统的配合工作。
通信模块可以包括以太网接口、无线通信模块、CAN总线接口等，用于与计算机、监视器、手持终端等设备通信。
4.人机界面：机器人控制柜的人机界面允许机器人操作员与机器人系统进行交互。
这包括显示器、键盘、鼠标、触摸屏等输入输出设备。
人机界面的设计应便于操作员监视机器人的状态、调整控制参数、查看运行日志等。
5.存储设备：机器人控制柜通常需要存储大量的数据，例如机器人运行日志、控制程序、传感器数据等。
为此，它通常配备有较大容量的硬盘或固态存储器。
功能与作用1.控制机器人运动：机器人控制柜接收来自机器人传感器的数据，并根据预设的控制算法发送指令给机器人执行器，控制机器人的运动和动作。
2.监视机器人状态：机器人控制柜可以实时监视机器人的状态，例如机器人的位置、速度、力量等。
这使操作员能够及时掌握机器人的运行情况，以便进行必要的调整和干预。
3.数据处理与存储：机器人控制柜负责接收、处理和存储机器人的传感器数据和运行日志。
这些数据对于机器人性能分析、故障诊断和改进至关重要。
机器人考试一级试题答案
机器人考试一级试题答案一、单选题（每题2分，共10题，满分20分）1. 机器人的英文单词是什么？A. RobotB. AndroidC. AutomatonD. Cyborg答案：A2. 机器人技术最早起源于哪个国家？A. 中国B. 英国C. 美国D. 日本答案：B3. 以下哪个不是机器人的三大定律之一？A. 机器人不得伤害人类，或因不作为使人类受到伤害。
B. 机器人必须服从人类的命令，除非这些命令与第一定律相冲突。
C. 机器人必须保护自己的存在，只要这种保护不与第一或第二定律相冲突。
D. 机器人必须无条件服从人类。
答案：D4. 机器人的控制系统通常由哪两部分组成？A. 传感器和执行器B. 硬件和软件C. 电源和电池D. 处理器和存储器答案：B5. 机器人的传感器主要用来做什么？A. 存储数据B. 执行任务C. 感知环境D. 显示信息答案：C6. 以下哪个不是机器人的常见应用领域？A. 制造业B. 医疗C. 教育D. 金融答案：D7. 机器人的自由度是指什么？A. 机器人的体积B. 机器人的重量C. 机器人可以独立移动的关节数D. 机器人的能源消耗答案：C8. 机器人的编程语言通常不包括以下哪个？A. PythonB. C++C. JavaD. HTML答案：D9. 机器人的人工智能主要依赖于哪种技术？A. 机器学习B. 深度学习C. 神经网络D. 所有以上答案：D10. 机器人的能源通常来源于哪里？A. 太阳能B. 电池C. 燃料D. 所有以上答案：D二、多选题（每题3分，共5题，满分15分）1. 机器人的主要组成部分包括哪些？A. 结构系统B. 感知系统C. 执行系统D. 控制系统答案：ABCD2. 机器人的传感器可以感知哪些类型的信息？A. 视觉信息B. 声音信息C. 温度信息D. 压力信息答案：ABCD3. 机器人的应用领域包括哪些？A. 工业生产B. 家庭服务C. 医疗手术D. 军事侦察答案：ABCD4. 机器人的编程可以采用哪些语言？A. PythonB. C++C. JavaD. Lisp答案：ABCD5. 机器人的能源系统可以包括哪些类型？A. 电池B. 太阳能C. 燃料电池D. 无线能量传输答案：ABCD三、判断题（每题1分，共5题，满分5分）1. 机器人只能执行简单的重复性任务。
模块一 工业机器人的应用基础
2.林业机器人
六足伐木机器人
3.农业机器人
所示采摘草莓的机器人
4.军事机器人 (1)地面军用机器人 (2)空中军用机器人 广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。
排爆地面军用机器人
无人驾驶飞机
(3)水下机器人 无人遥控潜水器，也称水下机器人。 (4)空间军用机器人 从广义上讲，一切航天器都可以成为空间机器人， 如宇宙飞船、航天飞机、人造卫星、空间站等。
ABB机器人
史陶比尔
柯马
爱普AU） 人（EPSON） （Yaskawa） （SIASUN）
2.机器人的发展方向 1)横向上，应用面越来越宽，由工业应用扩展到更多 领域的非工业应用，像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘 进、侦查、排雷等； 2)纵向上，机器人的种类越来越多，像进入人体的微 型机器人，已成为一个新方向； 3)机器人智能化将得到加强，机器人会更加聪明。
9.按机器人的控制方式分类
(1)非伺服机器人 非伺服机器人按照预先编好的程序顺序进行工作， 使用限位开关、制动器、插销板和定序器来控制机器人 的运动。 (2)伺服控制机器人 伺服控制机器人按照控制的空间位置不同，又可以 分为点位伺服控制和连续轨迹伺服控制。
10.按机器人关节连接布置形式分类 (1)串联机器人
3 最大到达距离
4 重复定位精度
5 重量
6 防护等级
1轴
2轴
7
最大动作速度 （运动范围）
3轴 4轴
5轴
6轴
规格 6 12kg 1850mm ±0.04mm 284kg IP67 175°/s （±180°） 175°/s （-95°~155°） 175°/s （-180°~75°） 360°/s （±400°） 360°/s （-120°~120°） 360°/s （±400°）
机器人运动学-1位姿表示,坐标变换 第五讲 数理基础共27页
（3）一般求法
若
nx ox ax px
T
n
y
oy
ay
p
y
nz 0
oz 0
az 0
pz 1
则
nx ny nz p n
T1 ox oy oz p o
a0x
ay 0
az 0
p a
1
p p x p y p z T , n n x n y n z T , o o x o y o z T , a a x a y a z T
二、坐标变换
1.平移坐标变换 坐标系{A}和{B}
具有相同的方位,但 原点不重合.则点P在 两个坐标系中的位置 矢量满足下式:
APBPAPB0
二、坐标变换
2.旋转变换 坐标系{A}和{B}
有相同的原点但方位 不同,则点P的在两个 坐标系中的位置矢量 有如下关系：
APB ARBP
BPBARAP B ARB AR1B ART
例4.1 已知坐标系{B}的初始位姿与{A}重合，首先{B}
相对于{A}的ZA轴转30°，再沿{A}的XA轴移动12单位， 并沿{A}的YA轴移动6单位。求位置矢量APB0和旋转矩阵 BAR。设点p在{B}坐标系中的位置为BP=[3,7,0]，求它 在坐标系{A}中的位置。
0.8660.5 0
12
B ARR(z,30 0)0.5 0.8660;ApB06
二、坐标变换
P
3.复合变换
yB
yC
BP
xB
yA
AP
OB
xC
APBO zC
OA
xA
zB
zA
坐标系A和C之间是平移变换关系 APCPAPC0
机器人考试一级的答案
机器人考试一级的答案一、选择题（每题2分，共10题）1. 机器人的三大基本组成部分是什么？A. 传感器、控制器、执行器B. 电源、传感器、控制器C. 传感器、控制器、驱动器D. 控制器、驱动器、执行器答案：A2. 机器人的传感器主要用来做什么？A. 执行任务B. 接收外部信息C. 存储数据D. 发送指令答案：B3. 机器人控制器的主要功能是什么？A. 执行任务B. 接收外部信息C. 存储数据D. 处理信息并发送指令答案：D4. 机器人执行器的作用是什么？A. 接收外部信息B. 存储数据C. 处理信息D. 执行任务答案：D5. 以下哪个不是机器人的驱动器类型？A. 电动B. 气动C. 液动D. 手动答案：D6. 机器人编程语言中，哪种语言常用于教育和研究？A. PythonB. JavaC. C++D. HTML答案：A7. 机器人视觉系统的主要作用是什么？A. 移动机器人B. 识别物体C. 存储数据D. 发送指令答案：B8. 机器人的自由度是指什么？A. 机器人的重量B. 机器人的尺寸C. 机器人可以独立运动的轴的数量D. 机器人的电源电压答案：C9. 机器人的路径规划通常使用哪种算法？A. 深度学习算法B. 遗传算法C. A*算法D. 神经网络算法答案：C10. 机器人的稳定性通常由哪个系统来保证？A. 传感器系统B. 控制系统C. 执行器系统D. 驱动器系统答案：B二、填空题（每题2分，共5题）1. 机器人的三大基本组成部分包括传感器、控制器和_______。
答案：执行器2. 机器人的传感器主要用来_______外部信息。
答案：接收3. 机器人控制器的主要功能是_______信息并发送指令。
答案：处理4. 机器人执行器的作用是_______任务。
答案：执行5. 机器人的自由度是指机器人可以独立运动的_______的数量。
答案：轴三、简答题（每题10分，共2题）1. 请简述机器人在工业生产中的应用。
工业机器人技术基础-第2版-课件--第1章-工业机器人概论-
实际作业tact time最大缩 监视ROBOT的姿势、负荷， 设置面积A4尺寸，重量约
特
短15%幅度。附加功能：附 依据实际调整伺服增益/滤
加轴控制、追踪机能、
波。
８kg的新设计小型控制器。 搭载独自开发的5节闭连结
点 Ethernet等提升目标。
冲突检知机能，支持原点 机构及64bitCPU；
参 最大合成速度：5.5m/s 数 最大可搬重量：3.5kg
随着工业机器人的应用越来越广泛，我国也在积极推动我国机器人产业的发展。尤其是进入 “十三.五”以来，国家出台的《机器人产业发展规划（2016-2020）》对机器人产业进行了全面 规划，要求行业、企业搞好系列化、通用化、模块化设计，积极推进工业机器人产业化进程。
第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
第1章 工业机器人概论
工业机器人技术基础
工业机器人在我国发展概况
中国的机器人产业应走什么道路，如何建立自己的发展模式，确实值得探讨。中国工程院在 2003年12月完成并公开的《我国制造业焊接生产现状与发展战略研究总结报告》中认为，我国应 从“美国模式”着手，在条件成熟后逐步向“日本模式”靠近。
目前，我国基本掌握了工业机器人的结构设计和制造、控制系统硬件和软件、运动学和轨迹规划等技术， 形成了机器人部分关键元器件的规模化生产能力。一些公司开发出的喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人 已经在多家企业的自动化生产线上获得规模应用，弧焊机器人也已广泛应用在汽车制造厂的焊装线上。总体来 看，在技术开发和工程应用水平与国外相比还有一定的差距。主要表现在以下几个方面：
迅猛。由此可见，未来工业机器人的应用依托汽车产业，并迅速向各行业延伸。对于
机器人行业来讲，这是一个非常积极的信号。
机器人考试一级答案
机器人考试一级答案一、选择题（每题2分，共10题）1. 机器人的三大基本组成部分是什么？A. 传感器、控制器、执行器B. 传感器、处理器、执行器C. 控制器、处理器、传感器D. 传感器、控制器、驱动器答案：A2. 以下哪项不是机器人的传感器类型？A. 视觉传感器B. 触觉传感器C. 声音传感器D. 味觉传感器答案：D3. 机器人的运动控制通常由哪个系统来实现？A. 操作系统B. 运动控制系统C. 电源系统D. 通信系统答案：B4. 在机器人编程中，以下哪个不是常用的编程语言？A. PythonB. C++C. JavaD. SQL答案：D5. 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. 机器人可以感知的环境因素数量答案：A6. 机器人的伺服电机主要用来控制什么？A. 速度B. 位置C. 力D. 所有以上选项答案：D7. 机器人的路径规划通常需要考虑哪些因素？A. 障碍物B. 路径长度C. 能耗D. 所有以上选项答案：D8. 在机器人视觉系统中，以下哪个不是常用的图像处理技术？A. 边缘检测B. 色彩分割C. 深度学习D. 音频分析答案：D9. 机器人的抓取力通常由什么决定？A. 传感器精度B. 执行器类型C. 控制器算法D. 电源电压答案：B10. 机器人的稳定性通常由哪个系统来保证？A. 操作系统B. 平衡系统C. 电源系统D. 通信系统答案：B二、填空题（每题2分，共5题）1. 机器人的三大基本组成部分是传感器、控制器和________。
答案：执行器2. 机器人的自由度是指机器人可以移动的________数量。
答案：关节3. 机器人的运动控制通常由________系统来实现。
答案：运动控制4. 机器人的伺服电机主要用来控制速度、位置和________。
答案：力5. 机器人的稳定性通常由________系统来保证。
答案：平衡三、简答题（每题5分，共2题）1. 描述机器人编程中常用的两种编程语言及其特点。
机器人一级考试试题答案
机器人一级考试试题答案一、选择题（每题2分，共10题，满分20分）1. 机器人的三大基本组成部分是什么？A. 传感器、控制器、执行器B. 传感器、处理器、驱动器C. 控制器、处理器、驱动器D. 传感器、处理器、执行器答案：A2. 以下哪个不是机器人编程常用的编程语言？A. PythonB. JavaC. C++D. Excel答案：D3. 机器人的自由度是指什么？A. 机器人能够移动的关节数量B. 机器人能够识别的颜色数量C. 机器人能够识别的声音数量D. 机器人能够执行的任务数量答案：A4. 机器人视觉系统的主要功能是什么？A. 识别物体的形状和颜色B. 测量物体的重量和大小C. 检测物体的温度和压力D. 记录物体的运动轨迹答案：A5. 机器人的行走方式不包括以下哪种？A. 轮式行走B. 履带式行走C. 腿式行走D. 滑行答案：D二、填空题（每题3分，共5题，满分15分）1. 机器人的传感器可以感知外部环境，并将信息转化为_______信号，供控制器处理。
答案：电2. 在机器人编程中，_______是一种常用的控制结构，用于重复执行某段代码。
答案：循环3. 机器人的_______系统是机器人执行任务的核心，负责控制机器人的运动和行为。
答案：控制系统4. 机器人的_______是指机器人在没有外部控制的情况下，能够自主完成特定任务的能力。
答案：自主性5. 机器人的_______是指机器人在执行任务时，能够适应环境变化并做出相应调整的能力。
答案：适应性三、简答题（每题10分，共2题，满分20分）1. 简述机器人在工业生产中的应用。
答案：机器人在工业生产中主要应用于自动化生产线，如装配、焊接、喷涂、搬运等环节，能够提高生产效率，降低人工成本，保证产品质量的一致性，同时减少工人的安全风险。
2. 描述机器人在服务领域的一个应用实例。
答案：在服务领域，机器人可以作为服务机器人在餐饮行业应用，例如自动送餐机器人，它们可以在餐厅内自动导航，将食物从厨房运送到顾客桌前，减少服务员的工作量，提升服务效率。
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机器人的组成
机器人是典型的机电一体化产品，一般由机械本体、控制系统、传感器、和驱动器等四
部分组成。机械本体是机器人实施作业的执行机构。为对本体进行精确控制，传感器应提供
机器人本体或其所处环境的信息，控制系统依据控制程序产生指令信号，通过控制各关节运
动坐标的驱动器，使各臂杆端点按照要求的轨迹、速度和加速度，以一定的姿态达到空间指
定的位置。驱动器将控制系统输出的信号变换成大功率的信号，以驱动执行器工作。
1．机械本体
机械本体，是机器人赖以完成作业任务的执行机构，一般是一台机械手，也称操作器、
或操作手，可以在确定的环境中执行控制系统指定的操作。典型工业机器人的机械本体一般
由手部（末端执行器）、腕部、臂部、腰部和基座构成。机械手多采用关节式机械结构，一
般具有6个自由度，其中3个用来确定末端执行器的位置，另外3个则用来确定末端执行装
置的方向（姿势）。机械臂上的末端执行装置可以根据操作需要换成焊枪、吸盘、扳手等作
业工具。
2．控制系统
控制系统是机器人的指挥中枢，相当于人的大脑功能，负责对作业指令信息、内外环境
信息进行处理，并依据预定的本体模型、环境模型和控制程序做出决策，产生相应的控制信
号，通过驱动器驱动执行机构的各个关节按所需的顺序、沿确定的位置或轨迹运动，完成特
定的作业。从控制系统的构成看，有开环控制系统和闭环控制系统之分；从控制方式看有程
序控制系统、适应性控制系统和智能控制系统之分。
3．驱动器
驱动器是机器人的动力系统，相当于人的心血管系统，一般由驱动装置和传动机构两部
分组成。因驱动方式的不同，驱动装置可以分成电动、液动和气动三种类型。驱动装置中的
电动机、液压缸、气缸可以与操作机直接相连，也可以通过传动机构与执行机构相连。传动
机构通常有齿轮传动、链传动、谐波齿轮传动、螺旋传动、带传动等几种类型。
4．传感器
传感器是机器人的感测系统，相当于人的感觉器官，是机器人系统的重要组成部分，包
括内部传感器和外部传感器两大类。内部传感器主要用来检测机器人本身的状态，为机器人
的运动控制提供必要的本体状态信息，如位置传感器、速度传感器等。外部传感器则用来感
知机器人所处的工作环境或工作状况信息，又可分成环境传感器和末端执行器传感器两种类
型；前者用于识别物体和检测物体与机器人的距离等信息，后者安装在末端执行器上，检测
处理精巧作业的感觉信息。常见的外部传感器有力觉传感器、触觉传感器、接近觉传感器、
视觉传感器等。