中南大学《机器人学导论》课程作业(在线作业)一及参考答案
机器人学导论复习题及参考答案 新
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案
机器人学导论
一、名词解释题：
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？
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。
4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。
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{x0,y0}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.
P
4.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 。求对应的驱动力 τA 和τB 。
0x f ⎤⎥⎦
5.如图所示的两自由度机械手，手部沿固定坐标系在手上X 0轴正向以 1.0m/s 的速度移动，杆长
l 1=l 2=0.5m 。设在某时刻θ1=30°，θ2=-60°，求该时刻的关节速度。已知两自由度机械手速度雅
可比矩阵为
机器人学导论复习题及参考 答案
中南大学网络教育课程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
最新机器人学导论复习题及参考答案
中南大学网络教育课程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；
中南大学人工智能考试试卷及答案
中南大学考试试卷
2006年第2学期,考试时间110分钟
1
A
C
2
3
4
5
6
A.等代价搜索
B.宽度优先搜索
C.深度优先搜索
D.有序搜索
7、被认为是人工智能“元年”的时间应为：
A、1948年
B、1946年
C、1956年
D、1961年
8、被誉为国际“人工智能之父”的是：
A、图灵（Turing）
B、费根鲍姆（Feigenbaum）
9、语义网络的组成部分为：
A、框架和弧线
B、状态和算符
C、节点和链
D、槽和值
10、尽管人工智能学术界出现“百家争鸣”的局面，但是，当前国际人工智能的主流派仍属于：
A、连接主义
B、符号主义
C、行为主义
D、经验主义
二、填空题（共20分，每一填空处1分）
1、机器学习系统由____________、____________、____________和____________几部分构成。
2、人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用____________的一个分支，它的近期目标在于研究用机器来____________的某些智力功能。
3等。
4等。5
6等。
7
1
2
3
4
5
6、（10分）对于八数码难题按下式定义估价函数：
f(x)=d(x)+h(x)
其中，d(x)为节点x的深度；h(x)是所有棋子偏离目标位置的曼哈顿距离（棋子偏离目标位置的水平距离和垂直距离和），例如下图所示的初始状态S
：8的曼哈顿距离为2；2的曼哈顿
距离为1；1的曼哈顿距离为1；6的曼哈顿距离为1；h(S
)=5。
初始状态（S
（1）用A*、CLOSED表的内容和当前扩展节点的f值。
（2）画出搜索树和当前扩展节点的f 值。
最新机器人学导论复习题及参考答案
中南大学网络教育课程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
中南大学机器人学导论复习题及参考答案
中南大学网络教育课程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
机器人学导论复习题及参考 答案
中南大学网络教育课程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
中南大学《机器人学导论》课程作业(在线作业)二及参考答案
(一) 单选题
1. 在机器人伺服系统中，（）可以提供机器人各个臂的位置、运动速度或力的大小信
息，将它们与给定的位置、速度或力相比较，则可以得出误差信息。
(A)传感器
(B) 计算机及其接口电路
(C) 驱动器
(D) 传动机构及机器人的手臂
参考答案：
(A)
2. 伺服系统输入由零到对应的阶跃信号，从输入信号开始至转速达到稳态转速（终
值），并不再超过稳态转速（终值）的（）范围，所经历的时间叫系统建立时间。
(A)5%
(B) 10%
(C) 15%
(D) 20%
参考答案：
(A)
3. 如下图所示，在机器人的手爪接触环境时，手爪力F与驱动力和的关系起重要
作用，在静止状态下处理这种关系称为（）。
(A)运动
学
(B)
逆运动
学
(C)
静力
学
(D)
动力
学
参考答案：
(C)
4. 在实际中可以认为多少的负载为空载（）。
(A)理想
空载
(B)
小于额
定负载
10%
(C)
小于额
定负载
20%
(D)
小于额
定负载
30%
参考答案：
(B)
5. 如下图所示，在考虑控制时，就要考虑在机器人的动作中，关节驱动力参考答案：
(D)
6. 在机器人伺服系统中，（）是驱动器的负载。
(A)传感器
(B) 计算机及其接口电路
(C) 驱动器
(D) 传动机构及机器人的手臂
参考答案：
(D)
7. 机器人在关节变量空间的轨迹或末端执行器在笛卡尔空间的轨迹已确定（轨迹已被
规划），求解机器人各执行器的驱动力或力矩，这称为（）。
(A)正运
动学
(B)
逆运
动学
(C)
正动
力学
(D)
逆动
力学
参考答案：
(D)
8. 在机器人伺服系统中，（）是系统的控制对象。
(A)传感器
(B) 计算机及其接口电路
机器人学导论课后习题答案
第三章课后习题答案
和 步骤：
1、建立坐标系；
2、列D －H 参数表；
3、根据
写出 ； 4、根据 写出
具体计算：
i
)()()()(111i Z i Z i X i X i i d D R a D R T θα---=T i i 1
-T T T T T N N N 12312010...-=T N
αa d θ⎥⎥
⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢⎢⎣⎡-=100001000000111
101
θθθθc s s c T ⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100
00100
0001000
0010
010000
122
122
12θθθθc s L s c T ⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=1000010
00003323323
θθθθc s L s c T T T T T B w
2
3
1201=
i
具体计算：
因为标定过程中{G}和{T}是重合的，所以 则：
αa d θ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-=1000100000021111101L L c s s c T θθθθ⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100
0010000001000001001000001222212θθθθc s s c T ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100001000003333323
θθθθc s L s c T T T B
G B T =T T T T S
G B S W T B W =T T T T S
G B S B W W T 1-=
、—答案
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
1
2
2
l
P
tip
tip tip
P
T
P2
2
机器人学导论作业答案
机器人学导论作业答案
作业一
一、问答题
1．答：机器人的主要应用场合有：
(1) 恶劣的工作环境和危险工作；
(2) 在特殊作业场合进行极限作业；
(3) 自动化生产领域；
(4) 农业生产；
(5) 军事应用。
2．答：工业机器人（英语：industrial robot。简称IR）是广泛适用的能够自主动作，且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备有传感器，其动作步骤包括灵活的转动都是可编程控制的（即在工作过程中，无需任何外力的干预）。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的的加工工具，以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。
数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。
3．答：科幻作家阿西莫夫机器人三原则：(1) 不伤害人类；(2) 在原则下服从人给出的命令；
(3) 在与上两个原则不矛盾的前提下保护自身。
我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
4．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。
5．答：按几何结构分：
(1) 直角坐标式机器人；
(2) 圆柱坐标式机器人；
(3) 球面坐标式机器人；
(4) 关节式球面坐标机器人。
机器人导论试卷
中南大学
一、简答题（本大题共3小题，每小题5分，总计15分）
1．示教再现式机器人
答：先由人驱动操作机，再以示教动作作业，将示教作业程序、位置及其他信息存储起来，然后让机器人重现这些动作。（5分）
2．机器人系统结构由哪几个部分组成
答：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。（5分）
3．为了将圆柱形的零件放在平板上，机器人应具有几个自由度
答：一共需要5个：定位3个，放平稳2个。（5分） 二、（10分）下面的坐标系矩阵B 移动距离d=(5，2，6)T ：
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡-=10
00
610040012010
B 求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。 解：
第 2 页 共 5 页
⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡=1000121006001701010006100
400120
1
1000610020105001new B (10分)
三、（10分）求点P=(2，3，4)T 绕x 轴旋转45度后相对于参考坐标系的坐标。
解：⎥⎥
⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=95.4707.02432707.0707.00707.0707.00001
432)45(，x Rot P H
（10分）
四、（15分）写出齐次变换矩阵T A B ，它表示相对固定坐标系{A}作以下变换：
（a ） 绕Z 轴转90º；（b ）再绕X 轴转-90º；（c ）最后做移动
（3，7，9）T 。
解：
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢⎢⎣⎡--=10
2015年6月中南大学网络教育课程考试《机器人学导论》复习题及参考答案
一、名词解释： 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） ： T 1.已知点 u 的坐标为[7,3,2] ，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。
机器人导论-习题答案
机器人技术导论
课后习题
1、智能机器人的含义是什么？
因为这样，我们才说这种机器人才是真正的机器人，尽管它们的外表可能有所不同。
2、直流电机的额定值有哪些？
答：型号、额定功率、额定电压、额定电流、额定转速、励磁方式、励磁电压、励磁电流、定额、绝缘等级、额定温升。
3、机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成？
答：光源：用于表现特征
光源控制器：用于给光源供电
镜头：用于成像
延长管：用于改变像距
相机：用于物理图像到电子信号的转换
采集卡：用于将相机中的电子信号传输到计算机中
计算机、嵌入式系统、智能相机等：用于分析图像
机器视觉软件：用于处理图像，得到所以需要数据结果
运动控制：用于控制气缸、机械手、马达等运动，以完成机器的功能
传感器：位置传感器、存在传感器、安全传感器，用于判断产品有没有、到位否之类
4、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。
5、试述机器人滑模变结构控制的基本原理。
答：滑模变结构控制是变结构控制系统的一种控制策略。这种控制策略与常规控制的根本区别在于控制的不连续性，即一种使系统“结构”随时间变化的开关特性。该控制特性可以迫使系统在一定特性下沿规定的状态轨迹作小幅度、高频率的上下运动，即所谓的“滑动模态”或“滑模”运动。这种滑动模态是可以设计的，且与系统的参数及扰动无关。这样，处于滑模运动的系统就具有很好的鲁棒性。
机器人学导论复习题及参考资料整理
机器人学导论复习题及参考资料整理
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案
机器人学导论
一、名词解释题：
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？
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。
4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。
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{x0,y0}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.
P
4.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 。求对应的驱动力τA 和τB 。
0x f
5.如图所示的两自由度机械手，手部沿固定坐标系在手上X 0轴正向以1.0m/s 的速度移动，杆长l 1=l 2=0.5m 。设在某时刻θ1=30°，θ2=-60°，求该时刻的关节速度。已知两自由度机械手速度雅可比矩阵为
中南大学《机器人学导论》课程作业(在线作业)三及参考答案
(一) 单选题
1. AUTOPASS语言是一种（）编程语言。
(A)动作
级
(B)
对象
级
(C)
任务
级
(D)
自主
级
参考答案：
(B)
2. AL语言是一种（）编程语言。
(A)动作
级
(B)
对象
级
(C)
任务
级
(D)
自主
级
参考答案：
(A)
3.
神经元建模时，如图所示的激发函数属于（）。
(A)极点
型
(B)
阶跃
型
(C)
线性
型
(D)
S型
参考答案：
(C)
4. RAPT语言是一种（）编程语言。
(A)动作
级
(B)
对象
级
(C)
任务
级
(D)
自主
级
参考答案：
(B)
5. BP神经网络最早是由（）提出的。
(A)McCulloch
和Pitts
(B)
Hebb
(C)
Rumelhart
(D)
Hopfield
参考答案：
(C)
6. 如图所示为日本本田公司研制的ASIMO机器人，这是一款（）。
(A)工业机
器人
(B)
军用机
器人
(C)
服务机
器人
(D)
仿人机
器人
参考答案：
(D)
7. SIGLA语言是由（）开发的。
(A)美国(B) 日本(C) 英国(D) 意大利
参考答案：
(D)
8. 人类从外界获得的信息最多的是来自于（）。
(A)视觉(B) 听觉(C) 触觉(D) 味觉
参考答案：
(A)
9. 目前，（）是技术上最成熟、应用最广泛的机器人。
(A)工业机
器人
(B)
探险机
器人
(C)
服务机
器人
(D)
仿人机
器人
参考答案：
(B)
10.
神经元建模时，如图所示的激发函数属于（）。
(A)极点
型
(B)
阶跃
型
(C)
线性
型
(D)
S型
参考答案：
(B)
11. IML语言是一种（）编程语言。
(A)动作
级
(B)
对象
级
(C)
任务
级
(D)
自主
级
参考答案：
(A)
12. 模糊理论是由（）创立的。
最新机器人学导论复习题及参考答案-新
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案机器人学导论
一、名词解释题： 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？ 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。 4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。 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。
x
y
z
O
u
v
w
t
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。
θ1
θ2
θ3
L 2
L 1
L 3
x 0
y 0
O
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θ
1
和θ2.
θ1
θ2
L 2
L 1
x
y
P
4.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 。求对应的驱动力 τ
A 和τ
B 。
τ1
L 2
x
y
P L 1
τ2F A F B 0y f ⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
0x f ⎡⎤⎢⎥⎣⎦
5.如图所示的两自由度机械手，手部沿固定坐标系在手上X 0轴正向以 1.0m/s 的速度移动，杆长
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(一) 单选题
1. 下图所示的机身和臂部的配置型式属于（）。
(A)横梁
式
(B)
立柱
式
(C)
机座
式
(D)
屈伸
式
参考答案：
(A)
2.
下图所示的机器人属于（）。
(A)直角坐
标型
(B)
圆柱坐
标型
(C)
极坐
标型
(D)
多关
节型
参考答案：(B)
3. ASIMO是什么类型的机器人（）。
(A)拟人机
器人
(B)
焊接机
器人
(C)
搬运机
器人
(D)
星球探
险车
参考答案：
(A)
4.
下图所示的机身和臂部的配置型式属于（）。
(A)横梁
式
(B)
立柱
式
(C)
机座
式
(D)
屈伸
式
参考答案：
(C)
5. 几个以上的自由度是冗余的（）。
(A)4 (B) 5 (C) 6 (D) 7
参考答案：
(D)
6. 下图所示的机身和臂部的配置型式属于（）。
(A)
横梁式
(B)
立柱
式
(C)
机座式
(D)
屈伸式
参考答案： (D)
7. 下图所示的机器人有几个自由度（）。
(A) 3
(B) 4 (C) 5 (D) 6
参考答案：
(C)
8. 齐次变换矩阵的大小是（）。
(A)
(B)
(C)
(D)
参考答案：
(D)
9. 对于如下的2自由度机械手，其可能的逆运动学求解有几组（）。
(A)无解(B) 1组(C) 2组(D) 无穷多
参考答案：
(C)
10.
通常指（）。
(A)美国(B) 日本(C) 德国(D) 中国参考答案：
(B)
11. PUMA是什么类型的机器人（）。
(A)拟人机
器人
(B)
军事机
器人
(C)
工业机
器人
(D)
星球探
险车
参考答案：
(C)
12.
下图所示的机器人属于（）。
(A)直角坐
标型
(B)
圆柱坐
标型
(C)
极坐
标型
(D)
多关
节型
参考答案：
(A)
13. 已知机器人杆件的几何参数，给定机器人末端执行器相对于参考坐标系的期望位置
和姿态(位姿)，求取机器人使其末端执行器达到这个预期的位姿的关节变量。这属
于（）。
(A)机器人
正运动
学
(B)
机器人
逆运动
学
(C)
机器人
静力学
(D)
机器人
动力学
参考答案：
(B)
14. 第一个提出robot称谓的人是（）。
(A)捷克作家KarelCapek
(B) 美国科幻作家IsaacAsimov
(C) 日本科学家加藤一郎
(D) 挪威剧作家易卜生
参考答案：
(A)
15.
下图所示的机器人属于（）。
(A)直角坐
标型
(B)
圆柱坐
标型
(C)
极坐
标型
(D)
多关
节型
参考答案：(C)
16. 对崎岖路面具有最好适应能力的机器人行走方式为（）。
(A)车轮
式
(B)
履带
式
(C)
足
式
(D)
爬行
式
参考答案：
(C)
17. 对一给定的机器人，已知杆件几何参数和关节角矢量求机器人末端执行器相对于参
考坐标系的位置和姿态。这属于（）。
(A)机器人
正运动
学
(B)
机器人
逆运动
学
(C)
机器人
静力学
(D)
机器人
动力学
参考答案：
(A)
18. Unimate是什么类型的机器人（）。
(A)拟人机
器人
(B)
军事机
器人
(C)
工业机
器人
(D)
星球探
险车
参考答案：
(C)
19.
下图所示的机器人属于（）。