工业机器人基础复习题

1、机器人安应用类型可以分为工业机器人、极限作业机器人和娱乐机器人。

2﹑机器人按照控制方式可分为点位控制方式、连续轨迹控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方式。

3、工业机器人的坐标形式主要有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。

4、直角坐标机器人的工作范围是长方形形状；圆柱坐标机器人的工作范围是圆柱体形状;球坐标机器人的工作范围是球面一部分状。

5、工业机器人的参考坐标系主要有关节坐标系、工具参考坐标系、全局参考系坐标系。

6、工业机器人的传动机构是向手指传递运动和动力，该机构根据手指的开合动作特点可以分为回转型和移动型。

7、吸附式取料手靠吸附力取料，根据吸附力的不同分为磁吸附和气吸附两种。

8、气吸附式取料手是利用吸盘内的压力和大气压之间的压力差而工作.按形成压力差的方法，可分为真空吸盘吸附、气流负压气吸附、挤压排气负压气吸附几种.
9、手臂是机器人执行机构的重要部件，它的作用是支待手腕并将被抓取的工件运送到指定位置上，一般机器人的手臂有3个自由度，即手臂的伸缩升降及横向移动、回转运动和复合运动。

10、机器人的底座可分为固定式和移动式两种。

11、谐波齿轮传动机构主要有柔轮、刚轮和波发生器三个主要零件构成.
12、谐波齿轮通常将刚轮装在输入轴上，把柔轮装在输出轴上，以获得较大的齿轮减速比。

13、机器人的触觉可以分为接触觉、接近觉、压觉、滑觉和力觉五种.
14、机器人接触觉传感器一般由微动开关组成，根据用途和配置不同，一般用于探测物体位置，路径和安全保护。

二、选择题
1、世界上第一台工业机器人是（B ）
A、Versatran
B、Unimate
C、Roomba
D、AIBO
2、通常用来定义机器人相对于其它物体的运动、与机器人通信的其它部件以及运动部件的参考坐标系是（ C )
A、全局参考坐标系
B、关节参考坐标系
C、工具参考坐标系
D、工件参考坐标系
3、用来描述机器人每一个独立关节运动参考坐标系是（ B ）
A、全局参考坐标系
B、关节参考坐标系
C、工具参考坐标系
D、工件参考坐标系
4、夹钳式取料手用来加持方形工件，一般选择（A ）指端。

A、平面
B、V型
C、一字型
D、球型
5、夹钳式取料手用来加持圆柱形工件，一般选择（ B ）指端。

A、平面
B、V型
C、一字型
D、球型
6、夹钳式手部中使用较多的是（ D )
A、弹簧式手部
B、齿轮型手部
C、平移型手部
D、回转型手部
7、平移型传动机构主要用于加持（ C )工件.
A、圆柱形
B、球形
C、平面形
D、不规则形状
8、使用一台通用机器人，要在作业时能自动更换不同的末端操作器，就需要配置( C ）。

A、柔性手腕
B、真空吸盘
C、换接器
D、定位销
9、工业机器人手腕的自由度最多为多少个( C )
A、1
B、2
C、3
D、6
10、工业机器人一般需要（D )个自由度才能使手部达到目标位置并出去期望姿态.
A、1
B、2
C、3
D、6
11、工业机器人的手腕中，通常把手腕的翻转动作用（ A )表示。

A、R
B、P
C、Y
D、B
12、工业机器人的手腕中，通常把手腕的俯仰动作用（D )表示。

A、R
B、P
C、Y
D、B
13、工业机器人的手腕中,通常把手腕的偏转动作用( C ）表示。

A、R
B、P
C、Y
D、B
14、下列工业机器人手腕关节结构中，具有一个自由度的是（ C )。

A、BR
B、BB
C、RR
D、BBR
15、下列工业机器人手腕关节结构中，具有两个自由度的是（B )。

A、BBR
B、BBB
C、BRR
D、RRR
16、下列工业机器人手腕关节结构中，具有最少自由度的是（ B ）。

A、BBR
B、BBB
C、BRR
D、RRR
17、工业机器人的手臂按结构形式区分，不包括下列（ C ）。

A、单臂式
B、双臂式
C、多臂式
D、悬挂式
19、工业机器人的手臂按运动形式区分,不包括下列（ A ）。

A、摆动运动
B、回转运动
C、直线运动
D、复合运动
20、机器人手臂的伸缩、升降及横向移动都属于直线运动,下列运动不属于直线运动的是( D ）
A、活塞气缸
B、活塞油缸
C、齿轮齿条
D、连杆机构
21、工业机器人的制动器通常是按照（ D )方式工作。

A、通电抱闸
B、有效抱闸
C、无效放闸
D、失效抱闸
22、当代机器人大军中最主要的机器人为（ A ）
A、工业机器人
B、军用机器人
C、服务机器人
D、特种机器人
23、手部的位姿是由哪两部分变量构成的？（ B ）
A、位置与速度
B、姿态与位置
C、位置与运行状态
D、姿态与速度
24、工业机器人常用的行走机座是（ D ）
A、二轮车
B、三轮车
C、两足行走机构
D、导轨
25、谐波减速器的结构不包括（ C )
A、刚性齿轮
B、柔性齿轮
C、斜齿轮
D、谐波发生器
26、工业机器人的位姿用( D )描述。

A、坐标
B、方位
C、角度
D、矩阵
27、工业机器人的位姿可以用矩阵来表示，矩阵中第四行的1表示（）
A、角度B点的坐标C点的方向D、补位
28、工业机器人的位姿可以用矩阵来表示，矩阵中第四行的0表示（）
A、角度B点的坐标C点的方向D、补位
29、在工业机器人齐次坐标变换中有⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆=∆∆∆1000100010001),,(Trans z y x z y x 它被称为（ ）
A 、平移算子
B 、旋转算子
C 、平移矩阵
D 、旋转矩阵
30、工业机器人每次通电时不需要校准的编码器是（ B ），一通电就能知道关节的实际位置。

A 、相对型光电编码器
B 、绝对型光电编码器
C 、测速发电机
D 、旋转编码器
31、工业机器人每次通电时必需校准的编码器是（ A ）.
A 、相对型光电编码器
B 、绝对型光电编码器
C 、测速发电机
D 、旋转编码器
32、测量角速度的传感器有（ D )
A 、超声波传感器
B 、STM
C 、光学测距法
D 、旋转编码器
33、机器人测距传感器不包括（ B )。

A 、超声波传感器
B 、STM
C 、光学测距法
D 、旋转编码器
34、对工业机器人进行示教时，同时对速度、位置、操作顺序等进行示教方式是（ A ）
A 、集中示教
B 、分离示教
C 、手把手示教
D 、示教盒示教
35、对工业机器人进行示教时,示教位置后，分别对速度、操作顺序等进行示教方式是（ B )
A 、集中示教
B 、分离示教
C 、手把手示教
D 、示教盒示教
36、焊接机器人的外围设备不包括（ A ）
A 、倒袋机
B 、变位机
C 、滑移平台
D 、快换装置
三、简答题：
1、简述工业机器人的应用场合并举例.
1） 恶劣工作环境及危险工作,如：压铸车间及核工业等领域的作业环境。

2) 特殊作业场合和极限作业，如：火山探险、深海探密和空间探索等领域。

3) 自动化生产领域,如:焊接机器人、材料搬运机器人、检测机器人、装配机器人、喷漆和喷涂机器人
2、简述工业机器人的基本组成。

工业机器人由三大部分六个子系统组成.三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。

六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人－环境交互系统、人机交互系统和控制系统.
3、简述工业机器人的技术参数。

机器人技术参数有 自由度、精度、工作范围、速度、承载能力
1）自由度：是指机器人所具有的独立坐标轴的数目，不包括手爪（末端操作器）的开合自由度.在三维空间里描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度.但是，工业机器人的自由度是根据其用途而设计的，也可能小于六个自由度,也可能大于六个自由度
精度：工业机器人的精度是指定位精度和重复定位精度。

定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异。

重复定位精度是指机器人重复定位其手
部于同一目标位置的能力，可以用标准偏差这个统计量来表示，它是衡量一列误差值的密集度（即重复度）。

3）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.
4）速度；速度和加速度是表明机器人运动特性的主要指标。

5)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。

承载能力不仅取决于负载的质量，而且还与机器人运行的速度和加速度的大小和方向有关.为了安全起见，承载能力这一技术指标是指高速运行时的承载能力。

通常，承载能力不仅指负载,而且还包括机器人末端操作器的质量.
4、简述工业机器人制动器的作用及工作方式。

许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动器，其作用是在机器人停止工作时,保持机械臂的位置不变，在电源发生故障时，保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞。

1）作用:在机器人停止工作是,保持手臂的位置不变；在电源发生故障时，保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞
2）工作方式：失效抱闸方式-—要松开制动器就必须接通电源，否则，各关节不能产生相对运动
目的:在电源出现故障时起保护作用
缺点：在工作期间要不断通电使制动器松开
5、简述工业机器人传动机构的要求.
1) 齿轮传动机构在机器人中常用的齿轮传动机构有圆柱齿轮，圆锥齿轮，谐波齿轮，摆线针轮及蜗轮蜗杆传动等.
（2) 谐波齿轮传动谐波齿轮传动具有结构简单、体积小重量轻，传动比大(几十到几百),传动精度高、回程误差小、噪音低、传动平稳,承载能力强、效率高等一系列优点
(3）螺旋传动螺旋传动及丝杠螺母,它主要是用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。

(4) 同步带传动同步带传动是综合了普通带传动和链轮链条传动优点的一种新型传动,它在带的工作面及带轮外周上均制有啮合齿，通过带齿与轮齿作啮合传动。

为保证带和带轮作无滑动的同步传动，齿形带采用了承载后无弹性变形的高强力材料,无弹性滑动,以保证节距不变。

6、简述机器人的性质.
机器人是一种可反复编程和多功能的用来搬运材料、零件、工具的操作工具，为执行不同任务而具有可改变和可编程的动作的专门系统。

工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。

1) 恶劣工作环境及危险工作：2) 特殊作业场合和极限作业3）自动化生产领域7、简述工业机器人常见的新型驱动方式及原理.
磁致伸缩驱动、压电晶体驱动器、形状记忆金属、静电驱动器。

新型驱动方式可以实现驱动元件的简单化和微型化,更适宜于机器人的使用。

8、简述工业机器人视觉系统的组成及应用。

机器人视觉由视觉传感器摄像机和光源控制计算器和图像处理机组成原理：由视觉传感器讲景物的光信号转换成电信号经过A/D摄像机控制器把把光线，距离颜色光源方向等等参数传递给图像处理器,图像处理器对图像数据做一些简单的处理将数据传递给计算机最后由计算器存储和处理。

9、简述机器人滑觉的检测方法。

滑觉传感器用来检测机器人与抓握对象间滑移程度，为了抓握物体有适当的握力值，需要实时检测接触表面的相对滑动，将物体的滑动位移转换为传感器角位移，再由角位移得到光脉冲信号，将光脉冲转换为电压脉冲发送给控制计算机处理10、工业机器人控制系统和普通控制系统相比有什么特点？
（1）机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。

（2）是一个多变量控制系统，要求系统具有一定的智能性。

（3) 是一个复杂的计算机控制系统。

（4）描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型,各变量之间还存在耦合。

（5）机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成, 因此存在一个“最优”的问题。

11、示教编程方式有哪两类？各有什么特点？
示教方式：机器人示教的方式种类繁多，总的可以分为集中示教方式和分离示教方式。

1、集中示教方式将机器人手部在空间的位姿、速度、动作顺序等参数同时进行示教的方式，示教一次即可生成关节运动的伺服指令。

2、分离示教方式将机器人手部在空间的位姿、速度、动作顺序等参数分开单独进行示教的方式，一般需要示教多次才可生成关节运动的伺服指令,但其效果要好于集中示教方式。

12、工业机器人的控制方式按作业任务不同可分为哪些方式?各有什么特点？
点位控制方式，连续轨迹控制方式，力控制方式和智能控制方式。

1）点位控制方式（PTP）
这种控制方式的特点是只控制工业机器人末端执行器在作业空间中某些规定的离散点上的位姿。

控制时只要求工业机器人快速、准确地实现相邻各点之间的运动，而对达到目标点的运动轨迹则不作任何规定。

这种控制方式的主要技术指标是定位精度和运动所需的时间。

2）连续轨迹控制方式（CP)
这种控制方式的特点是连续的控制工业机器人末端执行器在作业空间的位姿，要求其严格按照预定的轨迹和速度在一定的精度范围内运动,而且速度可控，轨迹光滑，运动平稳,以完成工作任务。

3）力(力矩）控制方式
在完成装配、抓放物体等工作时，除要准确定位外，还要求使用适度的力或力矩进行工作，这时就要利用力（力矩）伺服方式。

这种方式的控制原理与位置伺服控制原理基本相同，只不过输入量和反馈量不是位置信号，而是力(力矩）信号，因此系统中必须有力（力矩)传感器.有时也利用接近、滑动等传感功能进行自适应式控制.
4）智能控制方式
机器人的智能控制时通过传感器获得周围环境的知识，并根据自身内部的知识库做出相应的决策.采用智能控制技术，使机器人具有了较强的适应性及自学习功能。

智能控制技术的发展有赖于近年来人工神经网络、基因算法、遗传算法、专家系统等人工智能的迅速发展。

13、目前在工业生产中应用的工业机器人的主要编程方式有哪些？
顺序控制的编程示教方式编程示教盒示教编程脱机编程或预编程。