浙工大机器人技术作业
机器人技术作业
1.简介在这次研究中，我们提出了一种新颖的实验方法，机器鱼可此基于外部测量得到的施加在其身上的力反馈来改变自身的推进速度。
更具体地来说，机器鱼被放置在一个水族箱里面：最初是静止的，然后用三种典型的游动方式之一去摆动它的身体，当作用在机器鱼身上的平均净轴向力为零时，机器鱼就最终达到了其自推进游动速度。
随后，机器鱼达到了一种稳定的游动状态，运动模型的推进效果即可被量化地记录下来。
在自推进条件下水力推进效果需要同时测量功率、外部的力、尾流；推进效率需要通过力反馈的实验方法来获得。
为了量化机器鱼游动过程中产生的水流量，使用了高分辨率的数字式粒子图像测速仪（DPIV）。
此外，将会分析所得到的测量结果，具体地来阐明鱼的运动学和动力学的几个重要问题。
2.材料及方法2.1基于力反馈方法来确定机器鱼的自推进游动三种方法确定鱼的自推进游动：图（a）——主动牵引模型，当机器鱼以一定的速度自推进或者在一定速度的流场中自推进游动时，其功率及所受到的力可以通过外部的传感器获得。
然而在很多其它的实验中，机器鱼并不是在特定的流场中自推进游动；并且牵引力和阻力并不相等。
先前大量的实验证明了鱼的速度、功率以及尾漩是相似的约束条件造成的。
图（b）——被动牵引模型，机器鱼游动它的身体产生一个轴向力，从而在空气导轨上引起一个被动速度，使得牵引力等于机器鱼所受的不稳定阻力加上连接柱子所受的阻力。
这种方法看似符合自推进的条件，但实际上存在两点不足:1.机器鱼附加的部分是无法忽略的，它会引起附加的惯性质量，这会使机器鱼的加速度和真鱼之间有很大的差别；同时，自推进的速度也难以保证精确；2.牵引系统不再能够以一个特定的速度去牵引机器鱼模型，这对于测量一些量化的动力学参数而言很不方便。
图（c）——力反馈控制的模型，结合了图（a）和图（b）所示模型的优点。
这种自推进机器鱼模型可以根据鱼身与流体之间的相互作用来选择一个游动方式。
根据牛顿定律，机器鱼在轴向上满足：Fx是自由游动的机器鱼所受的净轴向力。
工业机器人技术习题'答案.pdf
第一章绪论一、填空 1、手臂、下肢运动2、示教再现机器人、感知机器人、智能机器人3、日系、欧系二、选择1、D2、D3、C三、判断1、√2、√3、×第二章工业机器人的机械结构和运动控制一、填空1、自由度2、操作机、控制器、示教器、末端执行器、操作机、控制器、示教器 3、点位运动（PTP）、连续路径运动（CP）、CP4、正向二、选择1、D2、D三、判断1、√2、√3、×第三章手动操纵工业机器人一、填空 1、机器人轴、基座轴、基座轴、外部轴 2、工具 3、点动二、选择1、D2、D三、判断1、×2、×3、√4、×5、√四、综合应用表3-6 手动移动机器人要领第四章初识工业机器人的作业编程一、填空 1、示教、程序、再现 2、跟踪3、离线编程二、选择1、B2、D3、D三、判断1、√2、√3、×4、×5、√四、综合应用表4-6 直线轨迹作业示教第五章搬运机器人的作业编程一、填空 1、龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器人、侧壁式搬运机器人、摆臂式搬运机器人 2、吸附式、夹钳式、仿人式 3、机器人控制柜、示教器、气体发生装置、气吸附手爪二、选择1、D2、D三、判断1、√2、√3、√四、综合应用略第六章码垛机器人的作业编程一、填空 1、龙门式码垛机器人、摆臂式码垛机器人 2、吸附式、夹板式、抓取式、组合式 3、操作机、机器人控制柜、示教器、真空发生装置、气体发生装置 4、一进一出、一进两出、两进两出二、选择1、A2、A三、判断1、×2、×3、√四、综合应用略第七章焊接机器人的作业编程一、填空 1、关节式 2、C型、伺服3、弧焊、示教器、焊枪、操作机、弧焊电源4、双、双、H 二、选择1、B2、D3、D三、判断（2）略1、√2、√ 3、√ 四、综合应用 （1） 表 7-13 圆弧轨迹作业示教第八章喷涂机器人的作业编程一、填空1、 5~6、手臂、2~32、球型手腕、非球型手腕、非球型手腕3、喷房、操作机、安全围栏、机器人控制器二、选择1、D2、C3、D三、判断1、×2、×3、√四、综合应用表 5-13 汽车顶盖轨迹作业示教第九章装配机器人的作业编程一、填空 1、直角式、关节式2、吸附式、夹钳式、组合式3、操作机、控制系统、装配系统、传感系统二、选择1、C2、D三、判断1、×2、×3、√四、综合应用略。
机器人技术大作业
机器⼈技术⼤作业机器⼈技术⼤作业-标准化⽂件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII《机器⼈技术》⼤作业（2015年秋季学期）题⽬⼯业机器⼈概述姓名学号班级专业机械设计制造及其⾃动化报告提交⽇期2015年12⽉5⽇哈尔滨⼯业⼤学内容及要求1.以某种机器⼈(如搬运、焊接、喷漆、装配等⼯业机器⼈；服务机器⼈；仿⽣鱼、蛇等仿⽣机器⼈；军⽤及其它机器⼈等)为例，撰写⼀篇⼤作业，题⽬⾃拟，以下内容仅作参考：1) 机器⼈的机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等)；2) 机器⼈的运动学及动⼒学分析；3) 机器⼈的控制及轨迹规划；4) 驱动及伺服系统设计；5) 电⽓控制电路图及部分控制⼦程序。
2.题⽬⾃拟，拒绝雷同和抄袭；3.参考⽂献不少于7篇，其中⾄少有2篇外⽂⽂献；4.报告统⼀⽤该模板撰写，字数不少于5000字，上限不限；5.正⽂为⼩四号宋体，1.25倍⾏距；图表规范，标注为五号宋体；6.⽤A4纸单⾯打印；左侧装订，1枚钉；7.提交打印稿及03版word电⼦⽂档，由班长收齐。
8.此页不得删除。
评语：教师签名：成绩（20分）：年⽉⽇⼯业机器⼈概述机器⼈学是当今世界极为活跃的研究领域之⼀，它涉及计算机科学、机械学、电⼦学、⾃动控制、⼈⼯智能等多种学科。
随着计算机、⼈⼯智能和光机电⼀体化技术的迅速发展，机器⼈已经成为⼈类的好帮⼿。
在航空航天，深海探测中，往往使⽤机器⼈代替⼈类去完成复杂的极限⼯作任务。
⼯业机器⼈是⼀个多功能、多⾃由度的机械和电⽓⼀体化的⾃动机械设备和系统，它可以在制造过程中完成各种任务。
它结合制造主机或⽣产线，可以形成⼀个单⼀的或多台机器⾃动化系统，在⽆⼈参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种⽣产作业。
⽬前，⼯业机器⼈技术飞速发展，在⽣产中的应⽤⽇益⼴泛，已成为现代制造业重要的⽣产⾼度⾃动化设备。
⼀、⼯业机器⼈特性⾃20世纪60年代美国第⼀代机器⼈的开始，⼯业机器⼈的发展和应⽤迅速发展起来，⼯业机器⼈的最重要的特性概括如下。
工业机器人大作业
一、简答题
1．什么是机器人的内部传感器和外部传感器？举例说明之。
2. 按机器人的开发内容与应用进行分类，机器人应分为那几类？分别举例说明之。
3．齐次向量是怎样定义的？试举例说明之。
二、计算题
1．一个两关节机器人，关节1、2的齐次变换矩阵分别为A1和A2，试求该机器人的坐标变换矩阵。
2．已知R 为旋转矩阵，b 为平移向量，试写出相应的齐次矩阵。
三. 设计题：
1、MSO —CP －020型垂直六关节机器人的坐标结构简图如图1所示，其各连杆的D －H 参数和关节变量列于表1，（1）写出连杆D-H 参数及关节变量；（2）求出各连杆坐标系间变换矩阵A i ；（3）并写出机器人运动学方程。
111
11c 0s 0s 0c 001000
00
1θθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦A 2
2
222
2c 0s 0s 0c 00100
00
1d θθθθ⎡⎤
⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦
A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=010100001R ⎥⎥
⎥⎦⎤
⎢⎢⎢⎣⎡--=523b
图1：垂直六关节机器人的坐标结构简图表1：连杆D-H参数及关节变量。
大学机器人选修课的大作业2
《机器人技术基础》课程考核大作业一、进行课程学习考核（大作业形式）的目的：工业机器人系统设计是专业选修课的一个理论与实践相结合的教学环节，是机械类基础课程的延伸，可以巩固和加强机械类基础课程学习和工程应用知识的拓展，可以为毕业设计和就业工作打下良好基础，其目的是：1、通过资料查询与整理，联系生产实际，运用所学过的知识，使学生得到对课题的论证与分析、问题解决对策、自主学习、团队合作等能力的培养。
2、利用机械类的前序课知识，学会并掌握工业机器人系统设计的特点及方法，学会并掌握工业机器人系统设计中“总体方案设计”、“参数设计”、“组成机构原理与分析”、“机械结构装置设计”、“控制系统设计”等方面的一般方法和技术要求。
3、加强机械设计中基本技能的训练，如：设计计算能力，运用有关设计资料、设计手册、标准、规范及经验数据的能力，以及机械、电气系统的综合运用能力。
二、同学可以选择的课题领域：1.玻璃、陶瓷加工业用的工业机器人2.化学工业中应用的工业机器人3.建筑行业应用的工业机器人4.塑料工业中应用的工业机器人（如：装配、搬运）5.用于包装工业的工业机器人6.电气和电子工业中应用的工业机器人：工件搬运和存放的工业机器人7.特殊行业应用的工业机器人（如：医疗、残疾、家庭）8.用于金属生产和加工的工业机器人9.用于木加工业的工业机器人：木加工行业装配和搬运的工业机器人10.用于食品供应和加工的工业机器人：食品工业中的装配和搬运的工业机器人11.承担复杂机具搬运任务的工业机器人12.搬运和托盘堆码应用的工业机器人13.普通机械制造领域的装配和搬运作业的工业机器人14.用于机床上下料件的工业机器人15.用于粘接和密封的工业机器人16.用于金属生产和加工的工业机器人17.锻冶场所装卸的工业机器人18.金属生产和加工业的装配和搬运的工业机器人19.用于压铸和注模成型机装卸的工业机器人三、设计内容与要求：1．介绍所选工业机器人系统的组成及各部分的关系，理解其机、电组成系统的要求（包括：需求分析、功能分析与分解、功能求解与集成、设计方案的形成、方案的评价等），掌握工业机器人系统方案设计的主要进程以及各阶段的主要工作内容，初步领会工业机器人系统的设计方案及一般程序。
机器人技术课后题答案
机器人技术课后题答案1. 什么是机器人技术？机器人技术是指利用计算机、传感器和执行机构等技术，使机械设备具备代替人类完成特定任务的能力。
它是计算机科学、电子工程和机械工程的交叉学科，涉及机器人的设计、控制、感知、运动规划等方面。
2. 机器人技术的应用领域有哪些？机器人技术在许多领域得到了广泛应用，包括但不限于以下几个领域：•制造业：机器人在制造业中被广泛应用，如汽车制造、电子产品组装等。
它们能够提高生产效率，降低人工成本。
•农业：机器人可以用于农业作业，如播种、收割、病虫害监测等。
它们能够提高农业生产效率，减轻农民劳动强度。
•医疗保健：机器人可以应用于手术、护理、康复等医疗保健领域。
它们能够提供精确的手术操作、长时间的陪护服务。
•物流和仓储：机器人在物流和仓储领域可以用于自动化物流操作、货物搬运、库存管理等。
它们能够提高物流效率，减少人工错误。
•家庭服务：机器人可以用于家庭服务，如保洁、烹饪、陪伴老人等。
它们能够提供便利的家庭生活服务。
3. 机器人技术的关键组成部分有哪些？机器人技术的关键组成部分包括以下几个方面：•机械结构：机器人的机械结构是机器人的物理形态，包括运动连接部件、执行机构等。
机械结构的设计直接影响机器人的运动能力和操作精度。
•传感器：传感器用于获取机器人周围环境的信息，可以包括视觉传感器、力传感器、触觉传感器等。
传感器的准确性和灵敏度对于机器人的操作和感知能力至关重要。
•控制系统：控制系统用于控制机器人的运动和操作。
它包括计算机、控制算法和执行器等。
控制系统的设计和实现直接影响机器人的运动规划和执行效果。
•人机交互系统：人机交互系统是机器人与人类进行沟通和协作的界面。
它可以包括语音识别、手势识别、图像识别等技术，使机器人能够理解和响应人类的指令。
4. 机器人技术的未来发展趋势是什么？随着科技的不断进步，机器人技术在未来有以下几个发展趋势：•智能化：未来的机器人将更加智能化，具备更强的感知、决策和学习能力。
《第十二课 初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版13九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业旨在帮助学生掌握机器人基本操作，了解机器人的功能和应用，提高他们的动手能力和创新思维能力。
通过完成作业，学生能够更好地理解机器人技术，为后续课程的学习打下基础。
二、作业内容1. 操作机器人移动一段预设的距离，记录下机器人的移动轨迹和时间。
2. 尝试使用机器人完成一些简单的任务，如拾起小球、搬运物品等，记录操作过程和结果。
3. 根据机器人的功能和应用，设计一个小型项目，并撰写项目报告，包括项目目的、实施过程、结果分析等。
三、作业要求1. 每位学生需独立完成作业，不得抄袭。
2. 作业过程中遇到问题，可向老师或同学请教，但需自行解决。
3. 提交作业应以电子版形式提交，包括移动轨迹图、操作过程截图、项目报告等。
4. 作业应在规定时间内完成，并确保提交的质量和准确性。
四、作业评价1. 评价标准：根据作业的完成度、创新性和实用性进行评价。
2. 评价方式：老师对学生作业进行评分和点评，同时鼓励学生相互交流和分享经验。
3. 评价时间：作业提交后，老师将在下次上课时进行作业评价和反馈。
五、作业反馈1. 学生应根据老师的点评和反馈，对作业进行修改和完善。
2. 学生可向老师提出疑问和建议，以便更好地提高教学质量。
3. 老师应根据学生的反馈，对教学方法和内容进行改进，以满足学生的学习需求。
具体实施步骤：1. 课前准备：老师准备机器人一台、相关软件和工具、评分表等教学用品。
学生按照课程安排，准备好所需的电子设备。
2. 上课过程：老师首先介绍机器人的基本操作和功能，然后引导学生进行实际操作和尝试。
在学生操作过程中，老师进行指导和答疑。
在完成第一项和第二项任务后，老师组织学生进行小组讨论，分享经验和创意。
最后，老师对学生的作业进行评分和点评，同时鼓励学生相互交流和分享经验。
3. 作业反馈：老师将学生的反馈进行汇总和分析，以便更好地改进教学方法和内容。
同时，老师将根据学生的反馈调整后续课程的教学安排，以满足学生的学习需求。
《第十二课 初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版13九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本次作业旨在帮助学生掌握机器人的基本操作，了解机器人的工作原理，提高他们的动手能力和解决问题的能力。
二、作业内容1. 任务一：搭建简单的机器人模型学生需要按照提供的图纸和材料，搭建一个简单的机器人模型。
要求机器人能够移动并做出简单的动作。
2. 任务二：编写简单的控制程序学生需要编写一个简单的控制程序，使机器人能够根据程序指令进行移动和动作。
程序应包括前进、后退、左转、右转等基本指令。
3. 任务三：测试和调试机器人学生需要对搭建好的机器人模型进行测试和调试，解决可能存在的问题和错误。
三、作业要求1. 学生需独立完成的作业，不可抄袭或求助他人。
2. 学生需认真阅读图纸和说明书，确保能够正确理解和操作机器人。
3. 学生在完成作业的过程中，要注意安全，不要使用过大的力去操作机器人，以免损坏设备。
4. 学生需要记录自己的作业过程和遇到的问题，以便在作业反馈时能够更好地得到指导。
四、作业评价1. 评价标准：学生完成的机器人模型是否符合图纸要求，控制程序是否能够正确执行机器人的动作，测试和调试过程中是否能够解决问题。
2. 评价方式：教师评价和学生互评相结合，重点是对学生作业过程的评价。
五、作业反馈1. 学生提交作业后，教师将对作业进行批改，并给出相应的评价和指导建议。
2. 学生根据教师的评价和建议，对自己的作业进行修改和完善。
3. 教师在课堂上对典型问题进行分析和讲解，帮助学生更好地理解和掌握机器人的基本操作和原理。
通过本次作业，学生将能够掌握机器人的基本操作和原理，提高动手能力和解决问题的能力。
同时，教师也将根据学生的作业情况，及时调整教学策略，更好地帮助学生掌握相关知识。
以上就是“初中信息技术课程《初试机器人》作业设计方案（第一课时）”的详细内容，希望能对您有所帮助。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标本次作业旨在巩固学生对机器人的基本操作技能，加深对机器人编程的理解，同时培养他们的问题解决能力和创新意识。
《第10课初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版20九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本课作业的主要目标是让学生初步了解机器人的基本概念和构成，通过实际操作初步掌握搭建简易机器人的方法，培养学生对信息技术的兴趣，提高学生的逻辑思维能力和动手实践能力。
二、作业内容1. 理论知识学习：学生需自学机器人的定义、分类、应用领域等基础知识，并掌握机器人基本构成（如传感器、执行器、控制器等）的原理及作用。
2. 机器人搭建实践：学生需根据教师提供的材料和指导，利用电子积木或机器人套件，自行搭建一个简易的机器人模型。
在搭建过程中，学生需注意机器人的稳定性和可操作性。
3. 编程思维培养：学生需了解机器人编程的基本概念，通过简单的编程指令，使搭建的机器人实现基本的移动和动作。
此环节旨在培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。
4. 作品创意设计：鼓励学生在完成基本搭建和编程后，发挥创意，为机器人增加新的功能或外观，如添加装饰、设计特殊动作等。
三、作业要求1. 理论知识学习要求：学生需认真阅读教材和教师提供的资料，理解并掌握机器人的基本概念和构成原理。
2. 机器人搭建实践要求：学生需按照教师提供的材料和指导进行搭建，确保机器人的稳定性和可操作性。
在搭建过程中，学生需注意安全，避免使用不当的工具或材料。
3. 编程思维培养要求：学生需根据教师提供的简单编程指令，使机器人实现基本的移动和动作。
在编程过程中，学生需注意逻辑的清晰和指令的准确性。
4. 作品创意设计要求：学生需在完成基本任务后，发挥自己的想象力和创造力，为机器人增加新的功能或外观。
创意设计应具有实用性和美观性。
四、作业评价1. 教师将根据学生的理论知识掌握程度、机器人搭建的稳定性和可操作性、编程指令的准确性和逻辑性、以及作品创意的独特性和实用性等方面进行评价。
2. 评价将采用综合评分的方式，包括平时成绩和期末成绩两部分，以全面反映学生的学习情况和成果。
五、作业反馈1. 教师将在课堂上对学生的作业进行点评和指导，指出学生在作业中存在的问题和不足，并给出改进建议。
《第十二课初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版13九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 知识与技能：让学生了解机器人基础概念和简单的机器人硬件构成。
2. 过程与方法：掌握机器人编程的基本方法，能够通过编程控制机器人进行简单动作。
3. 情感态度与价值观：激发学生对机器人技术的兴趣，培养其动手实践能力和创新思维。
二、作业内容1. 理论学习：学生需完成机器人基础知识的理论学习，包括机器人的定义、分类、发展历程以及应用领域等。
2. 硬件认识：学生需了解并认识机器人硬件的构成，如电机、传感器、控制器等，并尝试搭建简单的机器人模型。
3. 编程入门：学生需学习并掌握基础的编程语言，如Scratch 或Python等，通过编程控制机器人进行前进、后退、左转、右转等基本动作。
4. 作品创作：学生可自由创作简单的机器人模型，并为其编写程序实现预设功能。
作品应包含机器人的硬件设计图和编程代码。
三、作业要求1. 按时完成：学生需在规定时间内完成作业内容，不拖延。
2. 内容完整：理论学习、硬件认识和编程入门三部分需齐全，不可遗漏。
3. 正确性：学生在完成作业过程中应遵循正确的操作步骤和编程逻辑。
4. 创新性：鼓励学生在作品创作部分发挥创新思维，创作出有新意的机器人模型和功能。
5. 格式规范：作业需按照教师要求提交，包括硬件设计图和编程代码等，格式要清晰、规范。
四、作业评价1. 教师评价：教师将根据学生的作业完成情况，对学生在理论学习、硬件认识、编程入门和作品创作等方面的表现进行评价。
2. 同伴互评：学生之间可进行互评，互相学习和交流，促进共同进步。
3. 综合评价：结合教师评价和同伴互评的结果，对每位学生的作业进行综合评价，并给出相应的成绩。
五、作业反馈1. 教师反馈：教师将针对学生在作业中出现的共性和个性问题，给出详细的反馈意见和建议，帮助学生改进和提高。
2. 课堂讲解：在下一课时中，教师将对本次作业的共性问题进行讲解和示范，帮助学生更好地掌握相关知识和技能。
《第十二课初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版13九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业设计旨在让学生初步了解机器人的基本概念，掌握机器人编程的基础知识，通过实践操作，激发学生对机器人技术的兴趣，培养学生的逻辑思维能力和动手实践能力。
二、作业内容1. 理论学习：学生需认真阅读关于机器人及机器人编程的教材内容，了解机器人的定义、分类、应用领域及发展历程，掌握机器人编程的基本原理和常用编程语言。
2. 实践操作：学生需使用信息技术课堂提供的简单机器人套件进行组装和调试。
组装过程中，需根据图解或说明书进行操作，并了解机器人的结构及工作原理。
在组装完成后，使用简单的图形化编程工具为机器人编写简单程序，实现机器人前行、左转、右转等基本功能。
3. 创作挑战：学生可自行设计一个简单的机器人运动轨迹或动作任务，如“机器人自动避障”、“机器人舞蹈”等，并使用所学知识完成编程和调试。
在创作过程中，鼓励学生发挥想象力和创新精神。
三、作业要求1. 理论学习部分：学生需在教材上做好笔记，记录关键知识点及个人感悟。
对不明白的内容需通过网络资源或向老师请教，确保知识点的理解到位。
2. 实践操作部分：学生在进行组装和编程时需小心谨慎，确保操作的准确性。
组装过程中如遇问题可寻求同伴帮助或请教老师。
在编写程序时，要尽量选择简单易懂的代码，以保证程序的顺利运行。
3. 创作挑战部分：学生应尽量结合生活中的实际情况设计挑战任务，在完成任务时注重逻辑性、可行性和创意性。
对于完成的程序和作品，需拍摄视频或拍照并附上简要说明和感想。
四、作业评价1. 教师将根据学生理论学习的笔记和理解的深度进行评价。
2. 实践操作部分将根据学生的组装速度、编程的正确性以及调试的熟练程度进行评价。
3. 创作挑战部分将根据学生的创意性、任务的可行性以及作品的完成度进行评价。
评价方式将结合自评、互评和师评的方式进行综合评价。
五、作业反馈1. 教师将在课堂上对作业进行点评和总结，指出学生在作业中存在的问题及改进方向。
《第10课 初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版20九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业旨在帮助学生进一步理解机器人基本概念，掌握机器人的基本操作，并能够在实际操作中应用所学知识。
通过完成作业，学生将能够：1. 了解机器人的基本概念和分类；2. 掌握机器人的基本操作方法；3. 能够应用所学知识进行简单的机器人编程。
二、作业内容1. 机器人基本概念测试：学生需完成一份关于机器人基本概念的测试卷，包括选择题和简答题，以检验他们对机器人的了解程度。
2. 机器人操作练习：学生需在家中或在学校实验室使用机器人进行操作练习，包括但不限于控制机器人移动、转向、避障等基本操作。
3. 编程挑战：学生需根据提供的编程模板，尝试编写一段简单的程序，使机器人能够完成指定的任务，如拾取物品、跟随路径等。
三、作业要求1. 测试卷需在规定时间内完成，并提交电子版试卷；2. 机器人操作练习需在规定时间内完成，并提交操作视频或照片；3. 编程挑战需在规定时间内提交程序代码和操作说明。
四、作业评价1. 测试卷成绩将作为作业评价的一部分，根据正确率和回答质量给予评分；2. 机器人操作练习的视频或照片将由教师进行评分，重点关注学生的操作熟练度和技巧；3. 编程挑战的评价将根据代码的正确性和完整性，以及操作说明的清晰度进行。
五、作业反馈教师将在课后对作业进行批改，并及时将反馈发送给学生。
对于作业中存在的问题，教师将提供指导和建议，帮助学生更好地理解和掌握机器人相关知识。
此外，教师还将根据学生的作业情况，对课程内容进行适当调整，以满足学生的学习需求。
在《初试机器人》课程中，作业设计是至关重要的环节之一。
通过多元化的作业形式，不仅能够帮助学生对所学知识进行巩固和应用，还能够促进学生对机器人的深入理解和掌握。
本节课的作业设计方案旨在全面覆盖机器人的基本概念、操作和编程等方面，同时注重评价方式的合理性和公平性。
通过及时的作业反馈，教师可以帮助学生更好地认识自己的学习状况和不足，从而更好地提升自己的技能水平。
《第10课初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版20九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业设计旨在让学生初步了解机器人的基本概念，掌握机器人编程的基础知识，通过实践操作，激发学生对机器人技术的兴趣，培养学生的创新思维和动手能力。
二、作业内容1. 理论学习：学生需认真阅读关于机器人及机器人编程的资料，了解机器人的发展历程、基本构成及功能应用。
2. 编程基础：学生需学习并掌握一种简单的机器人编程语言（如Blockly），理解基本的编程逻辑和指令。
3. 实践操作：学生需利用学校提供的机器人套件，按照提供的示例或自行设计的程序，完成机器人的基本搭建和编程。
要求学生在搭建过程中注意各部件的连接方式，确保机器人能够稳定运行。
4. 创作设计：学生需根据所学知识，设计一个简单的机器人项目（如避障机器人、寻线机器人等），并撰写项目说明书，包括设计思路、程序流程图及简要的操作说明。
三、作业要求1. 理论学习部分：学生需将所学的机器人知识进行总结，形成一份简洁明了的笔记或心得体会。
2. 编程基础部分：学生需在实际操作中验证所学的编程知识，确保能够正确编写并运行简单的机器人程序。
3. 实践操作部分：学生在搭建和编程过程中，应注重安全，遵循操作规范，确保自身和他人的安全。
同时，要求学生注重实践过程中的细节记录，包括遇到的问题、解决的方法等。
4. 创作设计部分：学生应充分发挥自己的想象力和创造力，设计出具有新意和实用性的机器人项目。
项目说明书应条理清晰，逻辑严密，便于他人理解和操作。
四、作业评价1. 教师将根据学生的理论学习笔记或心得体会，评价学生对机器人及机器人编程知识的掌握程度。
2. 教师将观察学生在实践操作中的表现，包括操作规范性、问题解决能力等方面，进行评价。
3. 对于学生的创作设计项目，教师将根据项目的创新性、实用性和项目说明书的完整性、清晰度等方面进行评价。
五、作业反馈1. 教师将在课堂上对学生的作业进行点评，指出学生在作业完成过程中的优点和不足。
《第十二课初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版13九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过第一课时的学习，使学生初步了解机器人的基本概念、机器人的组成及简单操作。
通过实践操作，培养学生学习信息技术的兴趣，提高其动手能力和创新思维。
二、作业内容1. 理论学习：学生需认真阅读关于机器人基础知识的文章或观看相关视频，了解机器人的定义、发展历程以及其在现代科技中的应用。
2. 基础知识掌握：学生需掌握机器人的基本组成，包括传感器、控制器、执行器等，并理解它们在机器人工作中的重要性。
3. 操作实践：学生在老师的指导下，亲手操作机器人模型，进行简单的编程和操作练习。
通过实践，学生可以更加直观地理解机器人的工作原理。
4. 课堂任务：完成一个简单的机器人编程任务，如让机器人按照设定的路径移动或执行简单的动作。
学生在完成任务的过程中，需注意程序的逻辑性和可读性。
三、作业要求1. 学生需在规定时间内完成作业，并保证作业的完整性和准确性。
2. 理论学习部分需有详细的阅读或观看记录，并总结出机器人的基本概念和特点。
3. 操作实践部分需有详细的操作步骤记录，并注意安全操作规范。
4. 课堂任务需按照老师的指导进行编程和操作，并在完成后进行程序测试和调整。
5. 作业完成后，学生需进行自我检查和修正，确保作业质量。
四、作业评价1. 老师根据学生完成的作业情况进行评分，评分标准包括理论学习、操作实践和课堂任务三个方面。
2. 老师对学生的作业进行点评，指出优点和不足，并给出改进意见。
3. 对于表现优秀的学生，老师可给予表扬和鼓励，激发其学习信息技术的兴趣。
五、作业反馈1. 学生需在完成作业后，对学习内容进行总结和反思，明确自己的不足和需要改进的地方。
2. 针对老师在评价中提出的改进意见，学生需认真对待并付诸实践，不断提高自己的学习水平。
3. 老师需及时收集学生的作业反馈，针对学生的问题和需求进行调整和改进，提高教学质量。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标1. 培养学生对机器人的初步认知与学习兴趣，加强机器人的基础知识。
《第十二课初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版13九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业设计旨在让学生初步了解机器人的基本概念，掌握机器人编程的基础知识，通过实践操作，培养学生的逻辑思维能力和动手实践能力，激发学生对机器人技术的兴趣。
二、作业内容1. 理论学习：学生需认真阅读关于机器人及机器人编程的教材内容，了解机器人的发展历程、基本构成及工作原理。
2. 编程基础：学生需学习并掌握简单的机器人编程语言基础，如使用Scratch或Python等编程语言进行简单的编程练习。
3. 实践操作：利用信息技术课程中提供的机器人套件，进行基础的搭建与编程练习。
学生需自行设计一个简单的机械结构，并使用编程软件编写相应的控制程序，实现预定功能。
4. 反思总结：完成实践操作后，学生需撰写一篇简短的反思总结报告，记录在搭建与编程过程中的经验与心得，分析可能遇到的问题及解决方案。
三、作业要求1. 理论学习：要求学生在教材上做适当的笔记，加深对机器人相关知识的理解。
2. 编程基础：学生需通过观看教学视频、参考教师提供的教案或相关资料进行学习，并在家中自主进行简单的编程练习，理解基本编程原理。
3. 实践操作：在上课时按照教师的指导进行机器人的搭建和编程，同时需要遵守实验室安全规则。
如遇到问题可与同学讨论或请教老师。
4. 反思总结：总结报告需包括搭建与编程过程中的困难、解决困难的方法以及自我评价等内容。
报告应清晰、简洁地表达自己的想法和收获。
四、作业评价1. 教师评价：教师将根据学生的理论学习情况、编程练习的完成度及正确性、实践操作的成果及安全意识等多方面进行评价。
2. 同伴评价：鼓励同学之间相互评价作业成果和总结报告，提出改进意见和值得学习的优点。
五、作业反馈1. 对于学生的疑问和困惑，教师将在课堂上进行解答和指导，确保学生对机器人及编程的认知得到提高。
2. 对于学生的实践操作成果和总结报告，教师将给予点评和指导，帮助学生找出不足和需要改进的地方。
《第十二课初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版13九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过第一课时的学习，使学生初步了解机器人的基本概念、发展历程及在日常生活中的应用，掌握机器人编程的基础知识，并能够通过实践操作，初步搭建简单的机器人模型。
通过本次作业，培养学生的逻辑思维能力和动手实践能力，激发学生对机器人技术的兴趣。
二、作业内容1. 理论学习：学生需认真学习机器人课程的理论知识，包括机器人的定义、发展历程、基本组成及工作原理等。
2. 编程基础：学生需通过自学或课堂讲解，掌握简单的机器人编程语言基础，如指令的输入、输出及基本控制语句等。
3. 实践操作：学生需利用所学的理论知识及编程基础，动手搭建一个简单的机器人模型。
模型应包括驱动装置、控制装置和执行机构等基本组成部分。
4. 案例分析：学生需完成一个与机器人相关的案例分析，分析案例中机器人的应用场景、技术特点及可能存在的改进之处。
三、作业要求1. 理论学习部分要求学生在课堂学习过程中积极思考，掌握基本概念。
课后需复习巩固所学知识。
2. 编程基础部分要求学生在教师的指导下进行编程实践，熟练掌握基本编程语句。
在实践过程中，学生需注意代码的规范性和可读性。
3. 实践操作部分要求学生按照教师提供的材料和指导，独立完成机器人的搭建。
在搭建过程中，学生需注意各部分的连接和固定，确保机器人能够正常工作。
4. 案例分析部分要求学生通过网络或图书馆等途径收集相关资料，进行深入分析。
分析报告需包括案例的详细描述、技术特点的分析及改进建议等。
四、作业评价1. 教师将根据学生的理论学习情况、编程实践结果、机器人搭建的完整性和功能性以及案例分析的深度和准确性等方面进行评价。
2. 评价将采用综合评价的方式，既考虑学生的理论知识掌握情况，又重视学生的实践操作能力和创新思维。
五、作业反馈1. 教师将在课堂上对学生的作业进行点评，指出存在的问题及改进建议。
2. 对于优秀的作业，教师将在课堂上进行展示，并给予表扬和鼓励。
机器人技术大作业任务
大作业：PUMA机器人1.坐标系建立利用D-H参数法建立坐标系:2.D-H参数表3. 正运动学推导 3.1变换矩阵求取cisi cis i S i he cc i c ic i S i l i SA Rot(Z/, J Trans(0,0,d i ) Trans(l i ,0,0) Rot(x, i )=0 s i 1 ci 1d 0 01列各D-H c1 变换矩阵如下：s2 0 a 2c2 c3 0 s3 a 3c3 0 S1 0 c2s1 0 c10 1s2c2 0 a 2s22s3 0 c3a 3s3A 1A 2Ac0 1 0 00 0 1 d 2 0 1 00 00 0110 0 01 c40 s4 0c5 0 s5 0c6 - •s6 0 0 3s4 0c44s5 0c5 05s6 c6 00 AAA0 1 0 d 40 1 0 00 0 1 d 6 010 00 11注：为书与方面，本文中ci cos i ,si sini又由 0T 6 0几1A 1 2A A 3*4几5A A , 利用 Matlab 进行符号 '运算， ,运行程序PUMAzhe ngyu ndo ngxue (程序详见附录)得:其中 nx - c6*(s5*(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) + c5*(s1*s4 - c4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))) - s6*(c4*s1 + s4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))ny s6*(c1*c4 - s4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)) - c6*(s5*(c2*s1*s3 + c3*s1*s2)- c5*(c1*s4 + c4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)))nz s4*s6*(c2*s3 + c3*s2) - c6*(s5*(c2*c3 - s2*s3) + c4*c5*(c2*s3 + c3*s2))sx s6*(s5*(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) + c5*(s1*s4 - c4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3)))nx sx ax px ny sy ay py nz sz az pz 01T 6- c6*(c4*s1 + s4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))sy s6*(s5*(c2*s1*s3 + c3*s1*s2) - c5*(c1*s4 + c4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3))) + c6*(c1*c4 - s4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3))sz s6*(s5*(c2*c3 - s2*s3) + c4*c5*(c2*s3 + c3*s2)) + c6*s4*(c2*s3 + c3*s2)ax c5*(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) - s5*(s1*s4 - c4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3)) ay c5*(c2*s1*s3 + c3*s1*s2) + s5*(c1*s4 + c4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)) az c5*(c2*c3 - s2*s3) - c4*s5*(c2*s3 + c3*s2)px - d2*s1+d4*(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) 6-*sd5*(s1*s4 - c4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3)) + a2*c1*c2 + c5*d6*(c1*c2*s3 + c1*c3*s23)*c+1a*s2*s3 -3a*c1*c2*c3py c1*d2 + d4*(c2*s1*s3 + c3*s1*s2) +6*sd5*(c1*s4 + c4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)) + a2*c2*s1 + c5*6d*(c2*s1*s3 + c3*s1*s2)3+*sa1*s2*s3 -3a*c2*c3*s1pz d4*(c2*c3 - s2*s3) -2 *as2 + d6*(c5*(c2*c3 - s2*s3) - c4*s5*(c2*s3 + c3*s2)) + 3a*c2*s3 +a3*c3*s23.2 变换矩阵验证3.2.1 初步验证根据DH参数表中鮎的初始值，将其带入^6后得到末端执行器的坐标为px= -d 2py=a 2+d 4+d 6pz=a 3与初始设定一致，因此初步判断变换矩阵正确。
《第14课 机器人探险》作业设计方案-初中信息技术浙教版20九年级全册自编模拟
《机器人探险》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本次作业旨在让学生掌握使用机器人控制器的基本操作，熟悉机器人的移动、旋转等基本动作，通过探索式学习，提高学生的实践操作能力和创新思维能力。
二、作业内容1. 操作机器人控制器，让机器人完成指定的移动和旋转动作，如前进、后退、左转、右转等。
2. 引导学生自主设计一些简单的任务，如躲避障碍物、寻线行走等，并实现这些任务。
3. 鼓励学生尝试使用不同的传感器和控制方法，如超声波传感器、红外线传感器等，以提高机器人的智能化程度。
4. 观察并记录机器人在不同环境下的表现，如光线强弱、地面材质等，以便进一步优化机器人的性能。
三、作业要求1. 学生在完成作业时，需要按照规定步骤和操作方法进行，确保机器人的安全和稳定。
2. 鼓励学生发挥自己的想象力和创造力，设计出有特色的任务和动作，培养创新思维。
3. 要求学生记录每次作业的过程和结果，以便总结经验和发现问题。
4. 提倡合作学习和小组讨论，鼓励学生相互交流和帮助，共同提高。
四、作业评价1. 评价标准：学生完成作业的情况、任务完成的质量、创新思维的表现等方面进行综合评价。
2. 评价方式：采用学生自评、小组互评和教师点评相结合的方式，确保评价的公正性和准确性。
3. 评价结果：对于表现优秀的学生和个人，给予一定的奖励和鼓励，以提高学生的学习积极性和自信心。
五、作业反馈1. 学生提交作业后，教师需要及时查看和分析学生的完成情况，发现问题并及时反馈。
2. 对于普遍存在的问题和困难，教师需要组织集中讲解和指导，帮助学生解决实际问题。
3. 鼓励学生提出自己的意见和建议，以便教师不断改进教学方案和措施，提高教学质量。
4. 定期收集学生对课程的反馈意见，以便及时调整课程内容和形式，满足学生的学习需求。
通过本次作业，学生可以进一步掌握机器人控制器的操作技巧，熟悉机器人的基本动作，同时也可以培养他们的创新思维和实践能力。
在评价和反馈的过程中，教师需要注重学生的个体差异和进步情况，给予适当的鼓励和支持，帮助他们更好地发挥自己的潜力。
《第十二课 初试机器人》作业设计方案-初中信息技术浙教版13九年级全册自编模拟
《初试机器人》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业旨在帮助学生掌握机器人的基本操作，了解机器人的工作原理，提高他们的动手能力和创新思维能力。
通过完成作业，学生将能够：1. 熟练掌握机器人的电源开关、遥控器等基本操作；2. 熟悉机器人的移动、旋转等基本动作；3. 培养观察、思考和解决问题的能力。
二、作业内容1. 操作机器人完成指定任务：学生需根据教师提供的任务要求，使用遥控器控制机器人完成相应的任务，如绕过障碍物、移动到指定位置等。
任务难度可根据学生掌握情况进行调整。
2. 创新设计：学生可根据自己的想象力和创造力，为机器人设计不同的动作和任务。
作业要求包括使用遥控器控制机器人完成指定的动作或任务，并记录设计思路和实现过程。
3. 问题解决：学生需观察机器人在实际操作中可能出现的问题，如电池电量不足、遥控信号不稳定等，并尝试寻找解决方法。
教师可引导学生思考问题出现的原因，并给予必要的提示和指导。
三、作业要求1. 按时完成作业，根据教师布置的任务要求完成相应的操作；2. 保持作业记录的完整性和准确性，以便于后续的作业评价；3. 独立思考，积极探索，尝试不同的操作方法，提高动手能力和创新思维能力；4. 与同学交流讨论，分享经验和学习成果，共同提高。
四、作业评价1. 评价标准：根据学生的作业完成情况、操作熟练程度、创新设计思路和问题解决能力等方面进行评价；2. 评价方式：采用教师评价和学生互评相结合的方式，关注学生的个性发展和创新能力；3. 评价内容：包括操作规范性、任务完成情况、创新设计、问题解决等方面；4. 反馈与建议：根据评价结果，为学生提供反馈和建议，帮助学生改进和提高。
五、作业反馈在完成作业后，学生应将作业记录、照片或视频等资料提交给教师。
教师将对作业进行评价，并将评价结果反馈给学生。
同时，教师也将关注学生在完成作业过程中的表现和问题，给予必要的指导和建议。
通过反馈和指导，帮助学生更好地掌握机器人操作技能，提高他们的创新能力和问题解决能力。
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焊接机器人技术**（浙江工业大学机械工程学院，浙江杭州 310014）摘要：介绍了焊接机器人的发展概况、分类和系统组成，分析了与焊接机器人紧密相关的焊缝跟踪技术、离线编程与路径规划技术、多机器人协调控制技术、传感器技术、遥控焊接技术和驱动控制技术，提出了焊接机器人发展存在的问题，最后展望了焊接机器人的发展趋势。
关键词：焊接机器人；相关技术；存在的问题；发展趋势Welding robot technology**(School of Mechanical Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China) Abstract: Introduces the overview of the development of welding robots, the classification and system components. Analyses the seam-tracking technology, off-line programming and trajectory planning technology, multi-robots corresponded control technology, sensor technology, remote welding technology and drive control technology. Which are closely related to welding robots. Presents the problems of the development of welding robots. At last, the growing trend of the welding robots is forecasted.Key words: welding robots; related technologies; problems existed; growing trend1 焊接机器人发展概述自1959年美国推出世界上第一台Unimate型机器人以来，工业机器人的数量在世界范围内不断增长，其中有半数为焊接机器人。
到目前为止，焊接机器人的发展和研究大致可以分为三个阶段[1-5]：（1）第一代是指基于示教再现工作方式的焊接机器人，由于其具有操作简便、不需要环境模型、示教时可修正机械结构带来的误差等特点，在焊接生产中得到大量使用；（2）第二代是指基于一定传感器信息的离线编程焊接机器人，得益于焊接传感器技术和离线编程技术的不断改进，这类机器人现己进入应用研究的阶段；（3）第三代是指装有多种传感器，接收作业指令后能根据客观环境自行编程的高度适应性智能焊接机器人，由于人工智能技术的发展相对滞后，这一代机器人正处于试验研究阶段。
随着计算机控制技术的不断进步，使焊接机器人由单一的示教再现型向多传感、智能化方向发展将成为科研人员追求的目标。
目前，国内外大量使用的焊接机器人从整体上讲仍处于第一代或者准二代。
据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有一半用于各种形式的焊接加工领域，如图1所示。
截止2005年，全世界在役工业机器人约为91.4万台，如图2所示。
其中日本装备的工业机器人总量达到了50万台以上，继续保持着“机器人王国”的地位，其次是美国和德国；在亚洲，日本、韩国和新加坡的制造业中每万名雇员占有的工业机器人数量居世界前三位。
近几年，全球机器人的数量在迅速增加，仅2005年就达12.1万台，如图3所示[1]。
图1 2005年美国新增工业机器人用途统计图2 1991~2005年各年全世界在役机器人数量统计图3 1991~2005年每年全世界新增机器人数量统计我国在20世纪70年代末开始进行工业机器人的研究，经过二十多年的发展，在技术和应用方面都取得了长足的进步，对国民经济以及制造业的发展起到了积极的推动作用。
据不完全统计，最近几年我国工业机器人出现了爆炸式增长，平均每年的增长率都超过40%，在弧焊和点焊领域的增长率都超过了60%。
2004年，全年国产工业机器人数量突破1400台，进口机器人数量超过9000台，这其中的绝大多数都应用于焊接领域。
尽管2005年我国新增机器人数量超过了5000台，但是仅占亚洲新增数量的6%，仅仅与台湾相当；小于韩国的15%，更远小于日本的69%。
相对于我国的经济发展速度以及经济总量来说，这样的速度显然是不匹配的。
这也从一个侧面说明我国制造业的自动化程度有待进一步提高，同时也是我国的劳动力成本低廉的一个反映。
这自然限制了我国制造业自动化水平以及工业机器人应用程度的提高[1]。
2 焊接机器人的分类及系统组成 2.1 焊接机器人的分类 焊接机器人是一个机电一体化的设备，可以按用途、结 构、受控运动方式、驱动方法等对焊接机器人进行分类。
按用途来分，焊接机器人可分为以下两类[6]：（1）弧焊机器人，由于弧焊工艺早已在诸多行业中得到普及，弧焊机器人在通用机械、金属结构等许多行业中得到广泛运用；（2）点焊机器人，点焊机器人具有安装面积小、工作空间大、定位精度高等众多优点，在汽车工业等领域得到广泛应用。
按结构坐标系特点分，焊接机器人可分为以下四类[6]：（1）直角坐标型，这种形式的焊接机器人优点是运动学模型简单，各轴线位移分辨率在操作容积内任一点上均为恒定，控制精度容易提高；缺点是机构较庞大、工作空间小、操作灵活性较差。
（2）圆柱坐标型，这种形式的焊接机器人优点是末端操作器可获得较高速度；缺点是末端操作器外伸离开立柱轴心愈远，其线位移分辨精度愈低。
（3）球坐标型，与圆柱坐标型相比，这种焊接机器人更加灵活，但是控制系统的复杂性更高。
（4）全关节型，其优点是机构紧凑、灵活性好、占地面积小、工作空间大，可获得较高的末端线速度；其缺点是运动学模型复杂，高精度控制难度大，空间线位移分辨率取决于机器人手臂的位姿。
按受控运动方式分，焊接机器人可分为以下两类[6]：（1）点位控制（PTP ）型，该类焊接机器人受控运动方式为自一个点位目标移向另一个点位目标，只在目标点上完成操作，主要用于点焊作业；（2）连续轨迹控制（CP ）型，该类焊接机器人各关节同时作受控运动，使机器人终端按预期的轨迹和速度运动，为此各关节控制系统需要实时获取驱动机的角位移和角速度信号，主要用于弧焊作业。
按驱动方式分，焊接机器人可以分为以下三类[6]：（1）气压驱动，主要优点是气源方便(一般工厂都由压缩空气站供应压缩空气)，驱动系统具有缓冲作用，结构简单，成本低，易于保养；主要缺点是功率质量比小，装置体积大，定位精度不高。
（2）液压驱动，液压驱动系统的功率质量比大，驱动平稳，且系统的固有效率高、快速性好，同时液压驱动调速比较简单，能在很大范围内实现无级调速；其主要缺点是易漏油，这不仅影响工作稳定性与定位精度，而且污染环境，液压系统需配备压力源及复杂的管路系统，因而成本也较高。
（3）电气驱动，由于具有易于控制，运动精度高，使用方便，成本低廉，驱动效率高，不污染环境等诸多优点，电气驱动是最普遍、应用最多的驱动方式。
2.2 焊接机器人的系统组成机器人要完成焊接作业，必须依赖于控制系统与辅助设备的支持和配合。
完整的焊接机器人系统一般由如下几部分组成[6]：机器人操作机、变位机、控制器、焊接系统(专用焊接电源、焊枪等)、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等，如图4所示。
图4 焊接机器人系统原理图3 焊接机器人的相关技术 3.1 焊缝跟踪技术 焊接机器人在施焊过程中，由于强弧光辐射、高温、烟尘、飞溅、坡口状况、加工误差等环境因数的影响，实际焊接条件的变化往往会导致焊炬偏离焊缝，从而造成焊接质量下降甚至失败。
焊缝跟踪技术的研究就是根据焊接条件的变化要求弧焊机器人能够实时检测出焊缝的偏差，并调整焊接路径和焊接参数，保证焊接质量的可靠性。
焊缝跟踪技术的研究以传感器技术与控制理论为基础，传统的焊缝跟踪技术主要有基于电弧传感器的焊缝跟踪技术[7-9]和基于光学传感器的焊缝跟踪技术[10-12]。
电弧传感器是从焊接电弧自身直接提取焊缝位置偏差信号，实时性好，焊枪运动灵活，符合焊接过程低成本自动化的要求，适用于各种焊接场合。
其基本原理是利用焊炬与工件距离的变化而引起的焊接参数变化，来探测焊炬高度和左右偏差。
电弧传感器一般分为三类[2]：并列双丝电弧传感器、摆动电弧传感器、旋转式扫描电弧传感器，其中旋转式扫描电弧传感器比前两者的偏差检测灵敏度高，控制性能较好。
光学传感器的种类很多，主要包括红外、光电、激光、视觉、光谱和光纤式[2]，光学传感器的研究又以视觉传感器为主，视觉传感器所获得的信息量大，结合计算机视觉和图像处理的最新技术，大大增强了弧焊机器人的外部适应能力。
此外，国内外还有众多关于焊缝跟踪技术的研究。
例如：（1）华东船舶工业学院和美国里海大学的John.D.Wood 利用缝隙对声发射波传播有影响的现象，研制成一种利用声发射——微处理器控制的焊缝跟踪系统[13]；（2）天津大学研制了一种非接触超声传感埋弧焊焊缝跟踪系统，通过计算传感器从发射到接收的时间可以得到传感器与焊件之间的垂直距离，从而进行控制[14]等。
3.2 离线编程与路径规划技术机器人离线编程系统是机器人编程语言的拓广，它利用计算机图形学的成果，建立起机器人及其工作环境的模型，利用一些规划算法，通过对图形的控制和操作，在不使用实际机器人的情况下进行轨迹规划，进而产生机器人程序。
自动编程技术的核心是焊接任务、焊接参数、焊接路径和路径的规划技术，其中路径规划技术又是关键中的关键。
针对弧焊应用，自动编程技术可以表述为在编程各阶段中，能够辅助编程者完成独立的、具有一定实施目的和结果的编程任务的技术，具有智能化程度高、编程质量和效率高等特点。
离线编程技术的理想目标是实现全自动编程，即只需输入工件的模型，离线编程系统中的专家系统便会自动制定相应的工艺过程，并最终生成整个加工过程的机器人程序。
图5是一个典型的离线编程系统的应用框架[15-18]。
图5 离线编程系统的应用框架3.3 多机器人协调控制技术多机器人协调控制技术是指控制多个机器人完成一些集体活动的控制技术。
多个机器人通过协调控制，可以完成单机器人难以完成的复杂作业；可以提高机器入系统在作业过程中的效率；可以增强机器人系统的环境适应能力；还可使多机器人系统解决更多的实际问题，拓宽应用的途径。
多机器人的协调控制是机器人技术发展的一种趋势，也是实际应用所迫切要求的。
多机器人协调控制要解决的主要问题是如何充分发挥多机器人系统中各个机器人的能力，以求根据环境与任务的变化，系统能够灵活、快速、高效地组织多个机器人完成给定的任务。