机器人学导论习题
(完整word版)机器人学导论复习题及参考答案(word文档良心出品)
西安高学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
机器人学导论第三章答案
机器人学导论第三章作业
11机电实验班 陆勤超 2011339930118
3.4：
=
=
=
3.13：
Z 1 Y 1
X 1
Z 2
X 2
Y 2 Y 3
Z 3
X 3
3.15：
Y1
Z1
X1
Y4
Z4
X4
Y5
Z5
X5
Z1 Z2
Z3
X2
Z3
X3
Z2 Y2
Y1
Y3
Y2
i αɑd Θ
3.17：
Y 1
X 1
Y 3
X 1
Z 2
X 2
Y 1 X 1
Z 1
Y 2 Z 2
X 2
Y 3
Z 3
X 3 L 1
3.19：
Y1
X1
Z1
Y2
Z2
X2
Y3
Z3
X3
Y1
X1
Z1
Z2
X2 Y2
X3
Z3
Y3
3.21：
Y1
X1
Z1
Y2
X2
Z2
Y3
X3
Z3
X1
Y1
Z1
X2
Y2
Z2
Y3
X3
Z3
Z
X2
Y2
Z2
X3
Z3 X4
Z4
d3
d2
ɑ2
1
机器人学导论(克雷格)课后习题第四章作业答案
3.2
Solution:
According to the question, we need to calculate the total kinetic energy of the system, including the kinetic energy of the link and the roller.
The mass of the roller is negligible, so the kinetic energy of the roller can be neglected.
The kinetic energy of the link rod includes two parts: one is about the linear motion, and another is about the rotation motion.
Particularly, we can notice that the velocity of the pendulum is the summation of the velocity of the roller and of the link rod relative to the roller, or
/000ˆˆˆˆ*(cos sin )22
cos sin ˆˆˆ22
sin cos ˆˆ()22
C A C A
V V V l l V i k i J l l V i J i l l V i J θθθθθθθθθθθ=+=++=+-=-+ And
机器人学导论复习试题与参考答案新
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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。
z
t
v
w
O y
x u
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。
θ3
L3
θ2
y0
L2
L1
θ1
O x0
3. 如图所示为平面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.
.
P
θ2
y L2
L 1
θ1
x
4. 如图所示两自由度机械手在如图位置时（θ1= 0 ,A f x0 ]T B
θ 2=π/2），生成手爪力F = [或 F = [ 0f y]T。求对应的驱动力τA和τB。
y
F B 0 f y
P F A f x
τ2
L2
τ1
x
L1
5. 如图所示的两自由度机械手，手部沿固定坐标系在手上X0轴正向以 1.0m/s的速度移动，杆长
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(克雷格)课后习题第四章作业答案
3.2
Solution:
According to the question, we need to calculate the total kinetic energy of the system, including the kinetic energy of the link and the roller.
The mass of the roller is negligible, so the kinetic energy of the roller can be neglected.
The kinetic energy of the link rod includes two parts: one is about the linear motion, and another is about the rotation motion.
Particularly, we can notice that the velocity of the pendulum is the summation of the velocity of the roller and of the link rod relative to the roller, or
/000ˆˆˆˆ*(cos sin )22
cos sin ˆˆˆ22
sin cos ˆˆ()22
C A C A
V V V l l V i k i J l l V i J i l l V i J θθθθθθθθθθθ=+=++=+-=-+ And
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-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(克雷格)课后习题第四章作业答案
3.2
Solution:
According to the question, we need to calculate the total kinetic energy of the system, including the kinetic energy of the link and the roller.
The mass of the roller is negligible, so the kinetic energy of the roller can be neglected.
The kinetic energy of the link rod includes two parts: one is about the linear motion, and another is about the rotation motion.
Particularly, we can notice that the velocity of the pendulum is the summation of the velocity of the roller and of the link rod relative to the roller, or
/000ˆˆˆˆ*(cos sin )22
cos sin ˆˆˆ22
sin cos ˆˆ()22
C A C A
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机器人学导论原书第四版习题
机器人学导论原书第四版习题
1、观察校园生物时要边观察边记录，尽量不要漏掉校园中的任何一种动植物。[判断题] *对(正确答案)
错
2、28、为节约用水，我们可以每天不洗澡。[判断题] *
对
错(正确答案)
3、圭表主要是利用（）的周期性变化规律来计时的。[单选题] *
A.正午日影方向
B.正午日影长度(正确答案)
C.正午温度变化
4、植物与动物的生存都需要一定的环境。[判断题] *
对(正确答案)
错
5、国际天文学联合会统一将全天星空划分为88个星座。[判断题] *
对(正确答案)
错
6、铁钉在有腐性的情况下容易生锈，( ) 不能防止和减缓铁钉生锈。[单选题] *
A.刷油漆
B.抹油
C.经常清洗(正确答案)
7、用蜡烛给白砂糖加热时，要用蜡烛火焰的哪部分加热( ) [单选题] *
A.内焰
B.外焰(正确答案)
C.焰心
8、关于小孔成像，说法不正确的一项是（）。[单选题] *
A.小孔成像的原理是光在空气中沿直线传播
B.光穿过小孔后改变了传播的方向(正确答案)
C. 2000多年前，我国古代科学家墨子就做了类似“小孔成像”的实验
9、沉的材料是不能造船的。[判断题] *
错(正确答案)
10、25．种子发芽需要最基本的条件有光照、水分、温度、空气和土壤。[判断题] *
对
错(正确答案)
11、下列物质中，传热能力最强的物质是( )。[单选题] *
A.铁(正确答案)
B.塑料
C.卡纸
12、盐、糖、油都可以在水中溶解。( ) [单选题] *
对
错(正确答案)
13、根据“银河”光带，我们可以很方便地找到由三颗亮星组成的“夏季大三角”，( )不是“夏季大三角”的成员。[单选题] *
机器人学导论课后答案第二章
机器人学导论课后答案第二章
1、在户外进行空投包实验时，我们可以通过记录数据来帮助改进实验。下面数据中，不需要记录的是（）。[单选题] *
A.是否顺利着陆
B.物资是否完好
C.外形是否美观(正确答案)
2、小苏打和白醋混合后的反应十分剧烈。[判断题] *
对(正确答案)
错
3、北极星是( )星座的主要标志。[单选题] *
A.大熊
B.小熊(正确答案)
C.猎户
4、我们说要安全用电，下列做法合适的是( ) [单选题] *
A.在户外活动时，不靠近高压线(正确答案)
B.遇到电器着火，要用手去拔插头
C用湿布擦带电设备
5、洋葱表皮是由细胞构成的。( ) [单选题]
对(正确答案)
错
6、通过处理后的污水，虽然清激、但依然有可能存在一些有害物质。[单选题] *
A.对(正确答案)
B.错
7、工人师傅搬运杂乱的废钢铁很麻烦，用电磁起重机就省事多了。电磁起重机搬运废钢铁时，主要是利用电磁铁（）这一性质来工作的。[单选题] *
A.承重力强
B.同性排斥，异性吸引
C.通电产生磁性，断电磁性消失(正确答案)
8、下列城市，在同一天中最先迎来黎明的是（）。[单选题] *
A.位于中国中部的南阳
B.位于中国东部的上海(正确答案)
C.位于中国西部的乌鲁木齐
9、宇宙中每时每刻都有许多恒星在诞生,同时也有许多恒星在消亡,宇宙充满着活力。[判断题] *
对(正确答案)
错
10、“神舟11号”返回时要打开一个降落伞，这个降落伞的作用是( )。[单选题] *
A.减小飞船的速度(正确答案)
B.使飞船着陆点准确
C.让地面的人容易发现
11、大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，这就是一条完整的食物链。[判断题] *
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：
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轴
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1. 自由度：指描述物体运动所需要的独立坐标数。
2. 机器人工作载荷：机器人在规定的性能范围内，机械接口处能承受的最大负载量（包括手部）。
3. 柔性手：可对不同外形物体实施抓取，并使物体表面受力比较均匀的机器人手部结构。
4. 制动器失效抱闸：指要放松制动器就必须接通电源，否则，各关节不能产生相对运动。
5. 机器人运动学：从几何学的观点来处理手指位置与关节变量的关系称为运动学。
6.
机器人动力学：机器人各关节变量对时间的一阶导数、二阶导数与各执行器驱动力或力矩之间的
关系，即机器人机械系统的运动方程。
7. 虚功原理：约束力不作功的力学系统实现平衡的必要且充分条件是对结构上允许的任意位移（虚位
移）施力所作功之和为零。
8. PWM 驱动：脉冲宽度调制驱动。
9. 电机无自转：控制电压降到零时，伺服电动机能立即自行停转。
10. 直流伺服电机的调节特性：是指转矩恒定时，电动机的转速随控制电压变化的关系。
11. 直流伺服电机的调速精度：指调速装置或系统的给定角速度与带额定负载时的实际角速度之
差，与给定转速之比。
12. PID 控制：指按照偏差的比例、积分、微分进行控制。
13. 压电元件：指某种物质上施加压力就会产生电信号，即产生压电现象的元件。 14. 图像锐化：突出图像中的高频成分，使轮廓增强。
15. 隶属函数：表示论域U 中的元素u 属于模糊子集A 的程度，在[0, 1]闭区间内可连续取值。 16. 脱机编程：指用机器人程序语言预先进行程序设计，而不是用示教的方法编程。 17. AUV ：无缆自治水下机器人，或自动海底车。 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？ 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？
1.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。
2.答：目前常用的有如下几种形式：(1)横梁式。(2)立柱式。(3)机座式。(4)屈伸式。
4.答：构成机器人控制系统的基本要素包括： (1) 电动机，(2) 减速器，(3) 驱动电路，(4) 运动特性检测传感器，(5) 控制系统的硬件，(6) 控制系统的软件，
5.答：直流电动机的额定值有以下几项：(1)额定功率，(2)额定电压，(3)额定电流，(4)额定转速，
6.答常见的外部传感器包括 触觉传感器，分为；接触觉传感器、压觉传感器、滑觉传感器和力觉传感器。距离传感器，包括超声波传感器，接近觉传感器，以及视觉传感器、听觉传感器、嗅觉传感器、味觉传感器等。
7.答：在脉冲回波式中，先将超声波用脉冲调制后发射，根据经被测物体反射回来的回波延迟时间Δt ，计算出被测物体的距离R ，假设空气中的声速为v ，则被测物与传感器间的距离R 为：
/2R v t =⨯∆
如果空气温度为T （℃)，则声速v 可由下式求得：
()331.50.607m/s v T =+
8.答：(1) 景物和距离传感器，常用的有摄像机、CCD 图像传感器、超声波传感器和结构光设备等；(2) 视频信号数字化设备，其任务是把摄像机或者CCD 输出的信号转换成方便计算和分析的数字信号；(3)
视频信号处理器，视频信号实时、快速、并行算法的硬件实现设备：如DSP系统；(4) 计算机及其设备，根据系统的需要可以选用不同的计算机及其外设来满足机器人视觉信息处理及其机器人控制的需要；(5) 机器人或机械手及其控制器。
9.答：预处理的主要目的是清楚原始图像中各种噪声等无用的信息，改进图像的质量，增强兴趣的有用信息的可检测性。从而使得后面的分割、特征抽取和识别处理得以简化，并提高其可靠性。机器视觉常用的预处理包括去噪、灰度变换和锐化等。
10.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。
11.答：机器人编程语言可分为：(1) 动作级：以机器人末端执行器的动作为中心来描述各种操作，要在程序中说明每个动作。(2) 对象级：允许较粗略地描述操作对象的动作、操作对象之间的关系等，特别适用于组装作业。(3) 任务级：只要直接指定操作内容就可以了，为此，机器人必须一边思考一边工作。
12.答：(1) 仿人机器人的机构设计；(2) 仿人机器人的运动操作控制，包括实时行走控制、手部操作的最优姿态控制、自身碰撞监测、三维动态仿真、运动规划和轨迹跟踪；(3) 仿人机器人的整体动力学及运动学建模；(4) 仿人机器人控制系统体系结构的研究；(5) 仿人机器人的人机交互研究，包括视觉、语音及情感等方面的交互；(6) 动态行为分析和多传感器信息融合。
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。
1.答：(1) 工业机器人操作机结构的优化设计技术。(2) 机器人控制技术。控制系统，人机界面更加(3) 多传感系统。(4) 机器人遥控及监控技术，机器人半自主和自主技术。(5) 虚拟机器人技术。(6) 多智能体控制技术。(7) 微型和微小机器人技术。(8) 软机器人技术。(9) 仿人和仿生技术。
2.答：精度、重复精度和分辨率用来定义机器人手部的定位能力。
精度是一个位置量相对于其参照系的绝对度量，指机器人手部实际到达位置与所需要到达的理想位置之间的差距。机器人的精度决定于机械精度与电气精度。
重复精度指在相同的运动位置命令下，机器人连续若干次运动轨迹之间的误差度量。
分辨率是指机器人每根轴能够实现的最小移动距离或最小转动角度。精度和分辨率不一定相关。工业机器人的精度、重复精度和分辨率要求是根据其使用要求确定的。机器人本身所能达到的精度取决于机器人结构的刚度、运动速度控制和驱动方式、定位和缓冲等因素。
由于机器人有转动关节，不同回转半径时其直线分辨率是变化的，因此造成了机器人的精度难以确定。由于精度一般较难测定，通常工业机器人只给出重复精度。
3.答：轮式行走机器人是机器人中应用最多的一种机器人，在相对平坦的地面上，用车轮移动方式行走是相当优越的。车轮的形状或结构形式取决于地面的性质和车辆的承载能力。在轨道上运行的多采用实心钢轮，室外路面行驶的采用充气轮胎，室内平坦地面上的可采用实心轮胎。足式行走对崎岖路面具有很好的适应能力，足式运动方式的立足点是离散的点，可以在可能到达的地面上选择最优的支撑点，而轮式行走工具必须面临最坏的地形上的几乎所有点；足式运动方式还具有主动隔震能力，尽管地面高低不平，机身的运动仍然可以相当平稳；足式行走在不平地面和松软地面上的运动速度较高，能耗较少。
4.答：静力学指在机器人的手爪接触环境时，在静止状态下处理手爪力F与驱动力τ的关系。动力学研究机器人各关节变量对时间的一阶导数、二阶导数与各执行器驱动力或力矩之间的关系，即机器人机械系统的运动方程。在考虑控制时，就要考虑在机器人的动作中，关节驱动力τ会产生怎样的关节位置θ、关节速度θ、关节加速度θ，处理这种关系称为动力学（dynamics）。对于动力学来说，除了与连杆长度有关之外，还与各连杆的质量，绕质量中心的惯性矩，连杆的质量中心与关节轴的距离有关。
运动学、静力学和动力学中各变量的关系如下图所示。图中用虚线表示的关系可通过实线关系的组合表示，