最新机器人技术基础(课后习题答案)
工业机器人技术基础 课后习题及答案
第1章一、填空题1、按坐标形式分类，机器人可分为、、球面坐标型和四种基本类型。
2、作为一个机器人，一般由三个部分组成，分别是、和。
3、机器人主要技术参数一般有、、、重复定位精度、、最大工作速度和承载能力等。
4、自由度是指机器人所具有的的数目，不包括的开合自由度。
5、机器人分辨率分为和，统称为。
6、重复定位精度是关于的统计数据。
二、选择题1、工作范围是指机器人（）或手腕中心所能到达的点的集合。
A 机械手B 手臂末端C 手臂D 行走部分。
2、机器人的精度主要依存于（）、控制算法误差与分辨率系统误差。
A传动误差 B 关节间隙C机械误差 D 连杆机构的挠性3、当代机器人大军中最主要的机器人为：（）A 工业机器人B 军用机器人C 服务机器人D 特种机器人4、下面哪个国家被称为“机器人王国”？（）A 中国B 英国C 日本D 美国5.机器人的定义中，突出强调的是（）。
A具有人的形象B模仿人的功能C像人一样思维D感知能力很强三、判断题（对划“√”，错划“×”）1、机械手亦可称之为机器人。
Y （）2、关节型机器人主要由立柱、前臂和后臂组成。
（）3、到目前为止，机器人已发展到第四代。
（）4、完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。
（）5、关节空间是由全部关节参数构成的。
（）四、简答题1、简述工业机器人的定义及特点。
2、简述工业机器人的基本组成。
3、工业机器人按坐标形式可以分为几类？每一类有什么特点？4、工业机器人的主要技术参数有哪些？5、什么叫冗余自由度机器人？6、工业机器人按控制方式怎样分类？7、简述机器人的主要应用场合及其特点？8、未来机器人技术将向哪些方向发展？答案：一、填空题1. 直角坐标机器人、柱面坐标机器人、多关节型机器人2.机器人本体、控制器与控制系统、示教器3. 自由度、定位精度、分辨率、工作范围4.所具有的独立坐标轴运动的数目末端执行器的开合自由度5.编程分辨率控制分辨率分辨率6. 指对同一指令位置从同一方向重复响应n次后实到位置的一致程度二、选择题1-5 BCACC三、判断题1-5 √√×√√四、简答题1.工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
机器人技术基础(课后习题答案)
0.1 简述产业机械人的定义,说明机械人的主要特点.之马矢奏春创作答：机械人是一种用于移动各类材料、零件、器械、或专用装配,经由过程可编程动作来实行种种责任并具有编程才能的多成效机械手.1.机械人的动作机关具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的成效.2.机械人具有通用性,责任种类多样,动作程序灵活易变.3.机械人具有不合程度的智能性,如记忆、感知、推理、决定筹划、进修等.4.机械人具有自力性,完整的机械人系统在责任中可以不依靠于人的干与.0.2产业机械人与数控机床有什么差别？答：1.机械人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链；2.产业机械人一般具有多关节,数控机床一般无关节且均为直角坐标系统；3.产业机械人是用于产业中各类作业的自动化机械而数控机床应用于冷加工.4.机械人灵活性好,数控机床灵活性差.0.5简述下面几个术语的含义：自有度、频频定位精度、责任范围、责任速度、承载才能.答：自由度是机械人所具有的自力坐标运动的数目,不包含手爪（末尾实行器）的开合自由度.频频定位精度是关于精度的统计数据,指机械人频频到达某一确定地位准确的几率,是频频统一地位的范围,可以用各次不合地位平均值的误差来暗示.责任范围是指机械人手臂末尾或手腕中央所能到达的所有点的集合,也叫责任区域.责任速度一般指最大责任速度,可所以指自由度上最大的稳定速度,也可以定义为手臂末尾最大的合成速度（常日在技能参数中加以说明）.承载才能是指机械人在责任范围内的任何位姿上所能辞谢的最大质量.0.6什么叫冗余自由度机械人？答：从运动学的不雅点看,完成某一特定作业时具有多余自由度的机械人称为冗余自由度机械人.0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机械人机械手,图中L1=2L2,关节的转角范围是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的责任范围（画图时可以设L2=3cm）.1.1 点矢量v为]00.1020[T,相对参考系作如下齐次坐标.003000.变换：A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 写出变换后点矢量v 的表达式,并说明是什么性质的变换,写出扭转算子Rot 及平移算子Trans.解：v,=Av=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡100.3000.2000.10=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡13932.1966.9 属于复合变换：扭转算子Rot （Z,30̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010000866.05.0005.0866.0平移算子Trans （11.0,-3.0,9.0）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000.91000.30100.11001 1.2 有一扭改动换,先绕固定坐标系Z0轴转45̊,再绕其X0轴转30̊,最后绕其Y0轴转60̊,试求该齐次坐标变换矩阵.解：齐次坐标变换矩阵R=Rot(Y,60̊）Rot （X,30̊）Rot(Z,45̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010000707.0707.000707.0707.010000866.05.0005.0866.000001100005.00866.000100866.005.0=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----10000433.0436.0436.005.0612.0612.00750.0047.0660.01.3 坐标系{B}起先与固定坐标系{O}相重合,现坐标系{B}绕ZB 扭转30̊,然后绕扭转后的动坐标系的XB 轴扭转45̊,试写出该坐标系{B}的肇端矩阵表达式和最后矩阵表达式.解：肇端矩阵：B=O=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010000100001 最后矩阵：B´=Rot(Z,30̊）B Rot （X,45̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000707.0707.000612.0612.05.000353.0866.0 1.4 坐标系{A}及{B}在固定坐标系{O}中的矩阵表达式为{A}=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.20866.0500.0000.00.10500.0866.0000.00.0000.0000.0000.1 {B}=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----10000.3866.0433.0250.00.3500.0750.0433.00.3000.0500.0866.0 画出它们在{O}坐标系中的地位和姿态； A=Trans （0.0,10.0,-20.0）Rot （X,30̊）OB=Trans(-3.0,-3.0,3.0）Rot(X,30̊）Rot （Z,30̊）O1.5 写出齐次变换阵H A B ,它暗示坐标系{B}中断相对固定坐标系{A}作以下变换：（1）绕A Z 轴扭转90̊.（2）绕A X 轴扭转-90̊. （3）移动[]T973.解：H A B =Trans （3,7,9）Rot （X,-90̊）Rot （Z,90̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡100001000001001010000010010000011000910070103001=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100000100101000901071003001=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--1000900171003010 1.6 写出齐次变换矩阵H BB,它暗示坐标系{B}中断相对自身运动坐标系{B}作以下变换：（1）移动[]T973.（2）绕B X 轴扭转90̊..（3）绕B Z 轴转-90̊..HBB=Trans （3,7,9）Rot （X,90̊）Rot （Z,90̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡10000100000100101000001001000011000910070103001=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10009001710030110000100000100101000901071003011.7 对于1.7图（a ）所示的两个楔形物体,试用两个变换序列辨别暗示两个楔形物体的变换过程,使最后的状态如题1.7图（b)所示.(a) (b)解：A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000004400111111 B=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111 A´=Trans(2,0,0）Rot （Z,90̊）Rot （X,90̊）Trans （0,-4,0）A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010040100001100000100100000110000100000100101000010*********⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000004400111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--1000401000012100⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000004400111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111440044111111002222 B´=Rot （X,90̊）Rot （Y,90̊）Trans （0,-5,0）B=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100501000011000000100100100100000100100001⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡10000100501000011000001000010100⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-100501000010100⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111004400111111220000 1.8 如题1.8图所示的二自由度平面机械手,关节1为迁徙改变关节,关节变量为θ1；关节2为移动关节, 关节变量为d2.试：（1）建立关节坐标系,并写出该机械手的运动方程式. （2）按下列关节变量参数求出手部中央的地位值. 解：建立如图所示的坐标系 参数和关节变量机械手的运动方程式： 当θ1=0̊,d2=0.5时：手部中央地位值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000000000105.0001B 当θ1=30̊,d2=0.8时手部中央地位值 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100000004.00866.05.0433.005.0866.0B当θ1=60̊,d2=1.0时手部中央地位值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=10000000866.005.0866.05.00866.05.0B 当θ1=90̊,d2=0.7时手部中央地位值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100000007.00010010B 1.11 题 1.11图所示为一个二自由度的机械手,两连杆长度均为1m,试建立各杆件坐标系,求出1A ,2A 的变换矩阵. 解：建立如图所示的坐标系 参数和关节变量A1=Rot(Z, θ1) Trans(1,0,0) Rot(X, 0º)=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-100001000cos sin 0sin cos 111111θθθθθθs c A2= Rot(Z, -θ2)Trans(l, 0, 0)Rot(X, 90º)⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=10000000002222θθθθc c s s 1.13 有一台如题 1.13图所示的三自由度机械手的机构,各关节转角正向均由箭头所示标的目标指定,请标出各连杆的D-H 坐标系,然后求各变换矩阵1A ,2A ,3A . 解：D-H 坐标系的建立按D-H 方法建立各连杆坐标系 参数和关节变量1A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-100100cos 0sin 0sin 0cos 211111L L θθθθ 2A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100sin 0cos sin cos 0sin cos 23222322θθθθθθL L 3A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100sin 0cossin cos 0sin cos34333433θθθθθθL L 3.1 何谓轨迹筹划？简述轨迹筹划的方法并说明其特点.答：机械人的轨迹泛指产业机械人在运动过程中的运动轨迹,即运动点位移,速度和加速度.轨迹的生成一般是先给定轨迹上的若干个点,将其经运动学反解映射到关节空间,对关节空间中的响应点建立运动方程,然后按这些运动方程对关节进行插值,从而实现作业空间的运动要求,这一过程常日称为轨迹筹划.（1）示教—再现运动.这种运动由人手把手示教机械人,准时记录各关节变量,得到沿路径运动时各关节的位移时间函数q(t)；再现时,按内存中记录的各点的值产生序列动作.（2）关节空间运动.这种运动直接在关节空间里进行.因为动力学参数及其极限值直接在关节空间里描述,所以用这种方法求最短时间运动很便利.（3）空间直线运动.这是一种直角空间里的运动,它便于描述空间操纵,计算量小,适合简单的作业.（4）空间曲线运动.这是一种在描述空间顶用明确的函数表达的运动.3.2 设一机械人具有6个迁徙改变关节,其关节运动均按三次多项式筹划,要求经由两个中间路径点后停在一个目标地位.试问欲描述该机械人关节的运动,共需要若干个自力的三次多项式?要确定这些三次多项式,需要若干个系数? 答：共需要3个自力的三次多项式； 需要72个系数.3.3 单连杆机械人的迁徙改变关节,从q = –5°静止开始运动,要想在4 s 内使该关节平滑地运动到q =+80°的地位停止.试按下述要求确定运动轨迹：(1)关节运动依三次多项式插值方法筹划.(2)关节运动按抛物线过渡的线性插值方法筹划.解：（1）采取三次多项式插值函数筹划其运动.已知,4,80,50s t f f ==-= θθ代入可得系数为66.2,94.15,0,53210-===-=a a a a运动轨迹：（2）运动按抛物线过渡的线性插值方法筹划：按照题意,定出加速度的取值范围： 假如选242s=••θ,算出过渡时间1a t , 1a t =[422854244422422⨯⨯⨯-⨯-]=0.594s计算过渡域终了时的关节地位1a θ和关节速度•1θ,得1a θ= 4.2)594.04221(52=⨯⨯+- 4.1 机械人本体主要包含哪几部分？以关节型机械工资例说明机械人本体的底子机关和主要特点.答：机械人本体：(1)传动部件(2)机身及行走机构(3)机身及行走机构（4)腕部(5)手部底子机关：机座机关、腰部关节迁徙改变装配、大臂机关、大臂关节迁徙改变装配、小臂结构、小臂关节迁徙改变装配、手腕机关、手腕关节迁徙改变装配、末尾实行器.主要特点：(1) 一般可以简化成各连杆首尾相接、末尾无约束的开式连杆系,连杆系末尾自由且无支承,这决定了机械人的机关刚度不高,并随连杆系在空间位姿的变更而变更.(2) 开式连杆系中的每根连杆都具有自力的驱动器,属于自动连杆系,连杆的运动各自自力,不合连杆的运动之间没有依从关系,运动灵活.(3) 连杆驱动扭矩的瞬态过程在时域中的变更很是复杂,且和实行器反响旗子灯号有关.连杆的驱动属于伺服掌握型,因而对机械传动系统的刚度、间隙和运动精度都有较高的要求.(4) 连杆系的受力状态、刚度前提和动态机能都是随位姿的变更而变更的,是以,极随意马虎产生振动或消掉其他不稳定现象.4.2 若何选择机械人本体的材料,经常应用的机械人本体材料有哪些？答：需知足五点底子要求：1.强度大 2.弹性模量大 3.重量轻 4.阻尼小 5.材料经济性经常应用材料：1.碳素机关钢和合金钢 2.铝、铝合金及其他轻合金材料 3.纤维增强合金4.陶瓷5.纤维增强复合股料6.粘弹性大阻尼材料4.3 何谓材料的E/？为提高构件刚度选用材料E/大些照样小些好,为什么？答：即材料的弹性模量与密度的比值；大些好,弹性模量E越大,变形量越小,刚度走越大；且密度越小,构件质量越小,则构件的惯性力越小,刚度越大.所以E/大些好.4.4 机身设计应留心哪些问题？答：(1) 刚度和强度大,稳定性好. (2) 运动灵活,导套不宜过短,避免卡去世.(3) 驱动方法适合. (4) 机关安插合理.4.5 何谓升降立柱下降不卡去世前提？立柱导套为什么要有必定的长度？解：(1)当升降立柱的侧重力矩过大时,假如依靠自重下降,立柱可能卡去世在导套内；当2时立柱依靠自重下降就不会引起卡去h fL世现象.（2）要使升降立柱在导套内下降自由,臂部总重量W必须大于F,是以升降立柱依靠自重下降而导套与立柱之间的摩擦力m1F及m2不引起卡去世的前提为即2h fL式中：h 为导套的长度(m)；f 为导套与立柱之间的摩擦系数,f=0.015～0.1,一般取较大值；L 为侧重力臂(m).4.9 机械人手爪有哪些种类,各有什么特点？答：1.机械手爪：依靠传念头构来抓持工件；2.磁力吸盘：经由过程磁场吸力抓持铁磁类工件,要求工件概略洁净、平整、死板,以包管靠得住地吸附,不适合低温前提；3.真空式吸盘：应用真空道理来抓持工件,要求工件概略平整滑腻、死板洁净,同时气密性要好.4.11 何谓自适应吸盘及异形吸盘？答：自适应吸盘：真空吸盘的一种新设计,增加了一个球关节,吸盘能竖直自如,适应工件概略倾角的变更.异形吸盘：真空吸盘的一种新设计,可以用于吸附鸡蛋、锥颈瓶等非平整工件.4.15 传动件消隙常有哪几种方法,各有什么特点？答：1) 消隙齿轮：相啮合的两齿轮中有一为两个薄齿轮的组合件,能过两个薄齿轮的组合来消隙；2) 柔性齿轮消隙：对具有弹性的柔性齿轮加一预载力来包管无侧隙啮合；3) 对称传动消隙：一个传动系统设置两个对称的分支传动,并且个中有一个具有回弹才能.4) 偏爱机构消隙：当有齿轮磨损等原因造成传动间隙增加时,应用中央距调解机构调解中央距.5) 齿廓弹性覆层消隙：齿廓概略覆有薄薄一层弹性很好的橡胶层或层压材料,经由过程对相啮合的一对齿轮加以预载,来完整消除啮合侧隙.4.16 简述机械人行走机构机关的底子形式和特点.答：底子形式：固定轨迹式和无固定轨迹式（步行式、轮式和履带式）固定轨迹式：机身底座装配在一个可移动的拖板座上,靠丝杠螺母驱动,全部机械人沿丝杠纵向移动.无固定轨迹式：在行走过程中,步行式为间断接触,轮式和履带式与地面为中断接触；前者为类人(或动物)的腿脚式,后两者的形态为运行车式.运行车式行走机构用得比较多,多用于野外作业,比较成熟.步行式行走机构正在成长和完善中.6.1 试述机械人示教编程的过程及特点.答：过程：操纵者按照机械人作业的需要把机械人末尾实行器送到目标地位,且处于响应的姿态,然后把这一地位、姿态所对应的关节角度信息记录到存储器保管.对机械人作业空间的各点频频以上操纵,就把全部作业过程记录下来,再经由过程适当的软件系统,自动生成全部作业过程的程序代码.长处：操纵简单,易于掌握,操纵者不需要具备专门常识,不需复杂的装配和设备,轨迹修改便利,再现过程快.缺点：(1) 示教相对于再现所需的时间较长；(2) 很难示教复杂的运动轨迹及准确度要求高的直线；(3) 示教轨迹的频频性差；(4) 无法吸收传感器信息；(5) 难以与其他操纵或其他机械人操纵同步.6.2 试举例说明MOTOMAN UP6机械人焊接作业时的示教编程过程.答：S1.经由过程示教盒使机械人处于示教状态；S2.创建新的示教程序,用轴操纵键将机械人依次移动到准备地位、可作业姿态、作业开始地位、作业停止地位等地位并输入响应的插补方法及响应的操纵敕令；S3.示教轨迹的确认.6.3 按机械人作业程度的程度分,机械人编程措辞有哪几种？各有什么特点？答：1.动作级编程措辞：长处：比较简单,编程随意马虎.缺点：成效有限,无法进行繁复的数学运算,不吸收浮点数和字符串,子程序不含有自变量；不克不及吸收复杂的传感器信息,只能吸收传感器开关信息；与计算机的通信才能很差.2.对象级编程措辞：(1) 具有动作级编程措辞的全部动作成效；(2) 有较强的感知才能；(3) 具有优胜的凋零性；(4) 数字计算和数据处理才能强；3.责任级编程措辞：机关十分复杂,需要人工智能的理论根本和大型常识库、数据库的支持.6.7 机械人离线编程的特点及成效是什么？答：特点：在不接触现实机械人及机械人作业情况的情况下,经由过程图形技能,在计算机上供应一个和机械人进行交互传染感动的虚拟现实情况.成效：应用机械人图形学的成果,建立起机械人及其作业情况的模型,再应用一些筹划算法,经由过程对图形的操纵和掌握,在离线的情况下进行轨迹筹划.6.8 MOTOMAN UP6型机械人仿真软件有哪些主要成效？答：编辑、仿真、检测和示教.7.1 机械人的产业应用可分为哪四个方面？答：材料加工、零件制造、产品考验和装配.7.3 完整的焊接机械人系统一般由哪几个部分组成？答：机械人操纵机、变位机、掌握器、焊接系统、焊接传感器、中间掌握计算机和响应的安全设备等.7.4 简述变位机在焊接分娩线或焊接柔性加工单元中的传染感动.答：将被焊工件扭转(平移)到最佳的焊接地位.7.5 简述焊接机械人按用途、机关、受控方法及驱动方法等进行分类的情况.答：按用途：弧焊和点焊；按机关：关节型和非关节型按受控方法：点位掌握和中断轨迹掌握7.6 弧焊机械人责任站按成效和复杂程度的不合可分为哪几种.答：①.无变位机的通俗弧焊机械人责任站；②.不合变位机与弧焊机械人组合的责任站；③.弧焊机械人与周边设备折衷运动的责任站.7.7 自动搬运责任站由哪些部分组成？答：组成：搬运机械人和周边设备（工件自动辨认装配、自动启动及自动传输装配等）.7.12 机械人装配作业的主要操纵过程是什么？答：垂直向上抓起零部件,程度移动它,然后垂直放下拔出.。
(完整版)机器人技术习题集答案
《机器人技术》习题集答案第1章绪论一、选择题（4选1）1—2）；2—1）；3—3）；4—3）；5—2）二、判断题（Y/N）1—Y；2—Y；3—Y；4—N；5—N；6—Y；7—Y；8—Y；9—Y；10—Y三、简答题1．机器人学是关于研究、设计、制造和应用机器人的一门科学。
一般包括：机器人结构、机器人坐标系统、机器人运动学、机器人动力学、机器人控制、机器感知、机器视觉、机器人语言、决策与规划等。
相比机器人技术研究的更为概括、抽象和理论一些。
2．一般将机器人分为三代。
* 第一代为示教再现型机器人。
由操作人员预先给出（示教）机器人的运动轨迹，然后机器人准确地重复再现这种轨迹。
* 第二代为感觉判断型机器人，亦称为感知融合智能机器人。
机器人带有一些可感知环境的装置，通过反馈控制，使机器人能在一定程度上适应变化的环境。
* 第三代为自主感知型机器人，亦称为自主感知思维智能机器人。
机器人具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑推理、判断及决策，可在作业环境中独立行动；具有发现问题且能自主地解决问题的能力。
3．直角坐标机器人圆柱坐标机器人极坐标机器人多关节型机器人串联关节机器人垂直关节机器人水平关节机器人并联关节机器人串并联关节机器人4．优点：结构最紧凑，灵活性大，占地面积最小，工作空间最大，能与其他机器人协调工作，避障性好缺点：位置精度较低，有平衡问题，控制存在耦合，设计与控制比较复杂5．优点：刚性好，结构稳定，承载能力高，运动精度高缺点：活动空间小。
6．气动机器人液压机器人电动机器人新型驱动方式机器人（如静电驱动器、压电驱动器、形状记忆合金驱动器、人工肌肉及光驱动器等）7．内部传感器是用来检测机器人自身状态（内部信息）的机器人传感器，如检测关节位置、速度的光轴编码器等。
是机器人自身运动与正常工作所必需的；外部传感器是用来感知外部世界、检测作业对象与作业环境状态（外部信息）的机器人传感器。
如视觉、听觉、触觉等。
是适应特定环境，完成特定任务所必需的。
机器人技术基础(课后习题答案)讲课稿
0.1 简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。
答：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置，通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。
1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。
2.机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变。
3.机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。
4.机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。
0.2工业机器人与数控机床有什么区别？答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链；2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统；3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。
4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。
0.5简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。
答：自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由度。
重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复到达某一确定位置准确的概率，是重复同一位置的范围，可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。
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。
工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度，也可以定义为手臂末端最大的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。
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。
0.6什么叫冗余自由度机器人？答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。
0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）。
1.1 点矢量v 为]00.3000.2000.10[T ，相对参考系作如下齐次坐标变换：A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 写出变换后点矢量v 的表达式，并说明是什么性质的变换，写出旋转算子Rot 及平移算子Trans 。
工业机器人技术基础 课后习题及答案
第1章一、填空题1、按坐标形式分类，机器人可分为、、球面坐标型和四种基本类型。
2、作为一个机器人，一般由三个部分组成，分别是、和。
3、机器人主要技术参数一般有、、、重复定位精度、、最大工作速度和承载能力等。
4、自由度是指机器人所具有的的数目，不包括的开合自由度。
5、机器人分辨率分为和，统称为。
6、重复定位精度是关于的统计数据。
二、选择题1、工作范围是指机器人（）或手腕中心所能到达的点的集合。
A 机械手B 手臂末端C 手臂D 行走部分。
2、机器人的精度主要依存于（）、控制算法误差与分辨率系统误差。
A传动误差 B 关节间隙C机械误差 D 连杆机构的挠性3、当代机器人大军中最主要的机器人为：（）A 工业机器人B 军用机器人C 服务机器人D 特种机器人4、下面哪个国家被称为“机器人王国”？（）A 中国B 英国C 日本D 美国5.机器人的定义中，突出强调的是（）。
A具有人的形象B模仿人的功能C像人一样思维D感知能力很强三、判断题（对划“√”，错划“×”）1、机械手亦可称之为机器人。
Y （）2、关节型机器人主要由立柱、前臂和后臂组成。
（）3、到目前为止，机器人已发展到第四代。
（）4、完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。
（）5、关节空间是由全部关节参数构成的。
（）四、简答题1、简述工业机器人的定义及特点。
2、简述工业机器人的基本组成。
3、工业机器人按坐标形式可以分为几类？每一类有什么特点？4、工业机器人的主要技术参数有哪些？5、什么叫冗余自由度机器人？6、工业机器人按控制方式怎样分类？7、简述机器人的主要应用场合及其特点？8、未来机器人技术将向哪些方向发展？答案：一、填空题1. 直角坐标机器人、柱面坐标机器人、多关节型机器人2.机器人本体、控制器与控制系统、示教器3. 自由度、定位精度、分辨率、工作范围4.所具有的独立坐标轴运动的数目末端执行器的开合自由度5.编程分辨率控制分辨率分辨率6. 指对同一指令位置从同一方向重复响应n次后实到位置的一致程度二、选择题1-5 BCACC三、判断题1-5 √√×√√四、简答题1.工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。
机器人技术基础课后习题答案之欧阳索引创编
0.1 简述工业机器人的界说，说明机器人的主要特征。
欧阳索引（2021.02.02）答：机器人是一种用于移动各种资料、零件、工具、或专用装置，通过可编程举措来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。
1.机器人的举措结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。
2.机器人具有通用性，工作种类多样，举措法度灵活易变。
3.机器人具有不合水平的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。
4.机器人具有自力性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。
0.2工业机器人与数控机床有什么区别？答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链；2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统；3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。
4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。
0.5简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作规模、工作速度、承载能力。
答：自由度是机器人所具有的自力坐标运动的数目，不包含手爪（末端执行器）的开合自由度。
重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复达到某一确定位置准确的几率，是重复同一位置的规模，可以用各次不合位置平均值的偏差来暗示。
工作规模是指机器人手臂末端或手腕中心所能达到的所有点的集合，也叫工作区域。
工作速度一般指最年夜工作速度，可以是指自由度上最年夜的稳定速度，也可以界说为手臂末端最年夜的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。
承载能力是指机器人在工作规模内的任何位姿上所能接受的最年夜质量。
0.6什么叫冗余自由度机器人？答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有过剩自由度的机器人称为冗余自由度机器人。
0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角规模是0゜≤θ1≤180゜,90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作规模（画图时可以设L2=3cm ）。
1.1 点矢量v 为]00.3000.2000.10[T ，相对参考系作如下齐次坐标变换：A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 写出变换后点矢量v 的表达式，并说明是什么性质的变换，写出旋转算子Rot 及平移算子Trans 。
机器人技术基础课后习题答案之欧阳文创编
0.1 简述工业机器人的界说，说明机器人的主要特征。
答：机器人是一种用于移动各种资料、零件、工具、或专用装置，通过可编程举措来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。
1.机器人的举措结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。
2.机器人具有通用性，工作种类多样，举措法度灵活易变。
3.机器人具有不合水平的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。
4.机器人具有自力性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。
0.2工业机器人与数控机床有什么区别？答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链；2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统；3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。
4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。
0.5简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作规模、工作速度、承载能力。
答：自由度是机器人所具有的自力坐标运动的数目，不包含手爪（末端执行器）的开合自由度。
重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复达到某一确定位置准确的几率，是重复同一位置的规模，可以用各次不合位置平均值的偏差来暗示。
工作规模是指机器人手臂末端或手腕中心所能达到的所有点的集合，也叫工作区域。
工作速度一般指最年夜工作速度，可以是指自由度上最年夜的稳定速度，也可以界说为手臂末端最年夜的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。
承载能力是指机器人在工作规模内的任何位姿上所能接受的最年夜质量。
0.6什么叫冗余自由度机器人？答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有过剩自由度的机器人称为冗余自由度机器人。
0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角规模是0゜≤θ1≤180゜,90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作规模（画图时可以设L2=3cm ）。
1.1 点矢量v 为]00.3000.2000.10[T ，相对参考系作如下齐次坐标变换：A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 写出变换后点矢量v 的表达式，并说明是什么性质的变换，写出旋转算子Rot 及平移算子Trans 。
机器人技术基础刘极峰部分3-5章习题解答
0
0
0 1
0
L1
L2
0 0 0
1
A2= Rot(Z, θ2)Trans(L3, 0, 0)Rot(X, 0º) = csions22
sin2 cos 2
0 0
L3 L3
cos 2 sin 2
0
0 1 0
0
00
1
cos3 sin 3 0 L4 cos3
d dt
L 1
[(m1
m2 )l12
m2l22
2m2l1l2c2 ]1 [m2l22
m2l1l2c2 ]2
2m2l1l2s212 m2l1l2s222
L 1
(m1
m2 )gl1s1
m2 gl2s12
第一个动力学方程为
0
0
0 1
0 1 0 3
3.5
A B
H
0
0 1 7
1 0 0 9
0
0 0 1
0 1 0 3
3.6
B B
H
0
0 -1 7
1 0 0 9
0
0
0
1
0 1 0 5
3.7
H
0
0 1 0
1 0 0 0
m2l22 (1
2 )2
m2l1l2c2 (12 12 ) (m1 m2 )gl1c1 m2 gl2c12
L 1
(m1 m2 )l121 m2l22 (1 2 ) m2l1l2c21 m2l1l2c22
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。
机器人习题答案
机器人习题答案机器人技术是现代科技领域中一个非常活跃和重要的分支。
随着人工智能和自动化技术的发展，机器人在工业、医疗、服务等多个领域发挥着越来越重要的作用。
以下是一些关于机器人的习题及其答案，供学习者参考。
# 习题一：机器人的定义和分类问题：请简述什么是机器人，并列举至少三种机器人的分类。
答案：机器人是一种能够执行人工任务的自动化机器，它具有感知、决策和行动的能力。
机器人的分类多种多样，常见的分类有：1. 工业机器人：主要用于生产线上的自动化作业，如焊接、装配等。
2. 服务机器人：用于提供服务或执行特定任务，例如清洁机器人、医疗辅助机器人。
3. 探索机器人：用于探索人类难以到达的地方，如深海探索机器人、太空探测器。
# 习题二：机器人的组成部分问题：描述一个基本机器人的组成部分，并解释每个部分的作用。
答案：一个基本的机器人通常由以下几个部分组成：1. 传感器：用于收集外部环境的信息，如视觉、声音、温度等。
2. 控制器：根据传感器收集的信息，进行数据处理和决策，指挥机器人的动作。
3. 执行器：根据控制器的指令，执行具体的物理动作，如移动、抓取等。
4. 电源：为机器人提供所需的电能，保证其正常工作。
# 习题三：机器人编程基础问题：简述机器人编程的基本概念，并给出一个简单的编程示例。
答案：机器人编程是指使用特定的编程语言或工具，为机器人编写控制代码，使其能够执行特定的任务。
编程的基本概念包括变量、条件语句、循环等。
以下是一个简单的示例，使用伪代码表示机器人向前移动一段距离：```FORWARD 100IF OBSTACLE DETECTED THENBACKWARD 50TURN RIGHT 90FORWARD 100```这段代码表示机器人向前移动100单位，如果检测到障碍物，则向后移动50单位，然后右转90度，再次向前移动100单位。
# 习题四：机器人的伦理问题问题：讨论机器人在社会中的应用可能引发的伦理问题，并提出可能的解决方案。
机器人技术基础(课后习题答案)
0.1 简述工业呆板人的定义，证明呆板人的主要特性.之阳早格格创做问：呆板人是一种用于移动百般资料、整件、工具、或者博用拆置，通过可编程动做去真止种种任务并具备编程本领的多功能板滞脚.1.呆板人的动做结构具备类似于人或者其余死物体某些器官（肢体、感官等）的功能.2.呆板人具备通用性，处事种类百般，动做步调机动易变.3.呆板人具备分歧程度的智能性，如影象、感知、推理、计划、教习等.4.呆板人具备独力性，完备的呆板人系统正在处事中不妨不依好于人的搞预.0.2工业呆板人与数控机床有什么辨别？问：1.呆板人的疏通为开式疏通链而数控机床为关式疏通链；2.工业呆板人普遍具备多枢纽，数控机床普遍无枢纽且均为直角坐标系统；3.工业呆板人是用于工业中百般做业的自动化呆板而数控机床应用于热加工.4.呆板人机动性好，数控机床机动性好.0.5简述底下几个术语的含意：自有度、沉复定位粗度、处事范畴、处事速度、拆载本领.问：自由度是呆板人所具备的独力坐标疏通的数目，不包罗脚爪（终端真止器）的开合自由度.沉复定位粗度是关于粗度的统计数据，指呆板人沉复到达某一决定位子准确的概率，是沉复共一位子的范畴，不妨用各次分歧位子仄衡值的偏偏好去表示.处事范畴是指呆板人脚臂终端或者脚腕核心所能到达的所有面的集中，也喊处事天区.处事速度普遍指最大处事速度，不妨是指自由度上最大的宁静速度，也不妨定义为脚臂终端最大的合成速度（常常正在技能参数中加以证明）.拆载本领是指呆板人正在处事范畴内的所有位姿上所能启受的最大品量.0.6什么喊冗余自由度呆板人？问：从疏通教的瞅面瞅，完毕某一特定做业时具备多余自由度的呆板人称为冗余自由度呆板人.0.7题0.7图所示为二自由度仄里枢纽型呆板人板滞脚，图中L1=2L2，枢纽的转角范畴是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,绘出该板滞脚的处事范畴（绘图时不妨设L2=3cm）.1.1 面矢量v为]00.3010.[T，相对付参照系做如下齐00.2000次坐标变更：A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 写出变更后面矢量v 的表白式，并证明是什么本量的变更，写出转化算子Rot 及仄移算子Trans.解：v ，=Av=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡100.3000.2000.10=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡13932.1966.9 属于复合变更： 转化算子Rot （Z ，30̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010000866.05.0005.0866.0 仄移算子Trans （11.0，-3.0，9.0）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000.91000.30100.110011.2 有一转化化换，先绕牢固坐标系Z0轴转45̊，再绕其X0轴转30̊，终尾绕其Y0轴转60̊，试供该齐次坐标变更矩阵.解：齐次坐标变更矩阵R=Rot(Y ，60̊）Rot （X ，30̊）Rot(Z ，45̊） =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010000707.0707.000707.0707.010000866.05.0005.0866.000001100005.00866.000100866.005.0=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----10000433.0436.0436.005.0612.0612.00750.0047.0660.0 1.3 坐标系{B}起初与牢固坐标系{O}相沉合，现坐标系{B}绕ZB 转化30̊，而后绕转化后的动坐标系的XB 轴转化45̊，试写出该坐标系{B}的起初矩阵表白式战终尾矩阵表白式.解：起初矩阵：B=O=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010000100001终尾矩阵：B´=Rot(Z ，30̊）B Rot （X ，45̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000707.0707.000612.0612.05.000353.0866.0 1.4 坐标系{A}及{B}正在牢固坐标系{O}中的矩阵表白式为{A}=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.20866.0500.0000.00.10500.0866.0000.00.0000.0000.0000.1 {B}=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----10000.3866.0433.0250.00.3500.0750.0433.00.3000.0500.0866.0 绘出它们正在{O}坐标系中的位子战姿势； A=Trans （0.0，10.0，-20.0）Rot （X ，30̊）OB=Trans(-3.0，-3.0，3.0）Rot(X ，30̊）Rot （Z ，30̊）O 1.5 写出齐次变更阵H A B ，它表示坐标系{B}连绝相对付牢固坐标系{A}做以下变更：（1）绕A Z 轴转化90̊.（2）绕A X 轴转化-90̊. （3）移动[]T 973.解：H A B =Trans （3，7，9）Rot （X ，-90̊）Rot （Z ，90̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡10000100000100101000010010000011000910070103001=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100000100101000901071003001=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--1000900171003010 1.6 写出齐次变更矩阵H B B ，它表示坐标系{B}连绝相对付自己疏通坐标系{B}做以下变更：（1）移动[]T973.（2）绕B X 轴转化90̊..（3）绕B Z 轴转-90̊..HB B=Trans （3，7，9）Rot （X ，90̊）Rot （Z ，90̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡100001000001001010000010010000011000910070103001=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000900171003010100001000001001010009010710030011.7 对付于1.7图（a ）所示的二个楔形物体，试用二个变更序列分别表示二个楔形物体的变更历程，使终尾的状态如题1.7图（b)所示.(a) (b)解：A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000004400111111 B=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111 A´=Trans(2，0，0）Rot （Z ，90̊）Rot （X ，90̊）Trans （0，-4，）A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡10000100401000011000010010000011000100000100101000010*********⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000004400111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--1000401000012100⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000004400111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111440044111111002222 B´=Rot （X ，90̊）Rot （Y ，90̊）Trans （0，-5，0）B=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10001005010000110000001001001001000001001000001⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000100501000011000001000010100⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000501000010100⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111004400111111220000 1.8 如题1.8图所示的二自由度仄里板滞脚，枢纽1为转化枢纽，枢纽变量为θ1；枢纽2为移动枢纽， 枢纽变量为d2.试：（1）建坐枢纽坐标系，并写出该板滞脚的疏通圆程式. （2）按下列枢纽变量参数供脱脚部核心的位子值. 解：建坐如图所示的坐标系 参数战枢纽变量板滞脚的疏通圆程式：当θ1=0̊，d2=0.5时：脚部核心位子值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000000000105.0001B 脚部核心位子值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100000004.00866.05.0433.005.0866.0B 脚部核心位子值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=10000000866.005.0866.05.00866.05.0B 脚部核心位子值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100000007.00010010B 1.11 题1.11图所示为一个二自由度的板滞脚，二连杆少度均为1m ，试建坐各杆件坐标系，供出1A ，2A 的变更矩阵. 解：建坐如图所示的坐标系 参数战枢纽变量A1=Rot(Z, θ1) Trans(1,0,0) Rot(X, 0º)=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-100001000cos sin 0sin cos 111111θθθθθθs c A2= Rot(Z, -θ2)Trans(l, 0, 0)Rot(X, 90º)⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=1000000000002222θθθθc c s s1.13 有一台如题1.13图所示的三自由度板滞脚的机构，各枢纽转角正背均由箭头所示目标指定，请标出各连杆的D-H 坐标系，而后供各变更矩阵1A ，2A ，3A . 解：D-H 坐标系的建坐按D-H 要领建坐各连杆坐标系 参数战枢纽变量1A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-10000100cos 0sin 0sin 0cos 211111L L θθθθ 2A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100sin 0cos sin cos 0sin cos 23222322θθθθθθL L 3A =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100sin 0cos sin cos 0sin cos34333433θθθθθθL L 3.1 何谓轨迹筹备？简述轨迹筹备的要领并证明其特性. 问：呆板人的轨迹泛指工业呆板人正在疏通历程中的疏通轨迹，即疏通面位移，速度战加速度.轨迹的死成普遍是先给定轨迹上的若搞个面，将其经疏通教反解映射到枢纽空间，对付枢纽空间中的相映面建坐疏通圆程，而后按那些疏通圆程对付枢纽举止插值，进而真止做业空间的疏通央供，那一历程常常称为轨迹筹备.（1）示教—再现疏通.那种疏通由人脚把脚示教呆板人，定时记录各枢纽变量，得到沿路径疏通时各枢纽的位移时间函数q(t)；再现时，按内存中记录的各面的值爆收序列动做.（2）枢纽空间疏通.那种疏通间接正在枢纽空间里举止.由于能源教参数及其极限值间接正在枢纽空间里形貌，所以用那种办法供最短时间疏通很便当.（3）空间直线疏通.那是一种直角空间里的疏通，它便于形貌空间收配，估计量小，相宜简朴的做业.（4）空间直线疏通.那是一种正在形貌空间中用粗确的函数表白的疏通.3.2 设一呆板人具备6个转化枢纽，其枢纽疏通均按三次多项式筹备，央供通过二其中间路径面后停正在一个目标位子.试问欲形貌该呆板人枢纽的疏通，共需要几个独力的三次多项式?要决定那些三次多项式，需要几个系数?问：共需要3个独力的三次多项式；需要72个系数.3.3 单连杆呆板人的转化枢纽，从q = –5°停止开初疏通，要念正在4 s内使该枢纽仄滑天疏通到q =+80°的位子停止.试按下述央供决定疏通轨迹：(1)枢纽疏通依三次多项式插值办法筹备.(2)枢纽疏通按扔物线过度的线性插值办法筹备.解：（1）采与三次多项式插值函数筹备其疏通.已知,4,80,50s t f f ==-= θθ代进可得系数为66.2,94.15,0,53210-===-=a a a a疏通轨迹：（2）疏通按扔物线过度的线性插值办法筹备：根据题意，定出加速度的与值范畴： 如果选242s=••θ，算出过度时间1a t ， 1a t =[422854244422422⨯⨯⨯-⨯- 估计过度域结束时的枢纽位子1a θ战枢纽速度•1θ，得1a θ= 4.2)594.04221(52=⨯⨯+- 4.1 呆板人本量主要包罗哪几部分？以枢纽型呆板人为例证明呆板人本量的基础结媾战主要特性.问：呆板人本量：(1)传动部件(2)机身及止走机构(3)机身及止走机构（4)腕部(5)脚部基础结构：机座结构、腰部枢纽转化拆置、大臂结构、大臂枢纽转化拆置、小臂结构、小臂枢纽转化拆置、脚腕结构、脚腕枢纽转化拆置、终端真止器.主要特性：(1) 普遍不妨简化成各连杆尾尾相接、终端无拘束的开式连杆系，连杆系终端自由且无收启，那决断了呆板人的结构刚刚度不下，并随连杆系正在空间位姿的变更而变更.(2) 开式连杆系中的每根连杆皆具备独力的启动器，属于主动连杆系，连杆的疏通各自独力，分歧连杆的疏通之间不顺从关系，疏通机动.(3) 连杆启动扭矩的瞬态历程正在时域中的变更非常搀纯，且战真止器反馈旗号有关.连杆的启动属于伺服统制型，果而对付板滞传动系统的刚刚度、间隙战疏通粗度皆有较下的央供.(4) 连杆系的受力状态、刚刚度条件战动背本能皆是随位姿的变更而变更的，果此，极简单爆收振荡或者出现其余不宁静局里.4.2 怎么样采用呆板人本量的资料，时常使用的呆板人本量资料有哪些？4.3 何谓资料的E/？为普及构件刚刚度采用资料E/大些仍旧小些好，为什么？问：即资料的弹性模量与稀度的比值；大些好，弹性模量E越大，变形量越小，刚刚度走越大；且稀度越小，构件品量越小，则构件的惯性力越小，刚刚度越大.所以E/大些好.4.4 机身安排应注意哪些问题？问：(1) 刚刚度战强度大，宁静性好. (2) 疏通机动，导套不宜过短，预防卡死.(3) 启动办法相宜. (4) 结构安插合理.4.5 何谓降落坐柱下落不卡死条件？坐柱导套为什么要有一定的少度？解：(1)当降落坐柱的偏偏沉力矩过大时，如果依好自沉下落，坐柱大概卡死正在导套内；当2h fL时坐柱依好自沉下落便不会引起卡死局里.（2）要使降落坐柱正在导套内下落自由，臂部总沉量W 必须大于导套与坐柱之间的摩揩力m1F及m2F，果此降落坐柱依好自沉下落而不引起卡死的条件为即2h fL式中：h为导套的少度(m)；f为导套与坐柱之间的摩揩系数，f=0.015～0.1，普遍与较大值；L为偏偏沉力臂(m).4.9 呆板人脚爪有哪些种类，各有什么特性？问：1.板滞脚爪：依好传效果构去抓持工件；2.磁力吸盘：通过磁场吸力抓持铁磁类工件，央供工件表面浑净、仄坦、搞燥，以包管稳当天吸附，不相宜下温条件；3.真空式吸盘：利用真空本理去抓持工件，央供工件表面仄坦光润、搞燥浑净，共时气稀性要好.4.11 何谓自符合吸盘及同形吸盘？问：自符合吸盘：真空吸盘的一种新安排，减少了一个球枢纽，吸盘能倾斜自如，符合工件表面倾角的变更.同形吸盘：真空吸盘的一种新安排，不妨用于吸附鸡蛋、锥颈瓶等非仄坦工件.4.15 传动件消隙常有哪几种要领，各有什么特性？问：1) 消隙齿轮：相啮合的二齿轮中有一为二个薄齿轮的拉拢件，能过二个薄齿轮的拉拢去消隙；2) 柔性齿轮消隙：对付具备弹性的柔性齿轮加一预载力去包管无侧隙啮合；3) 对付称传动消隙：一个传动系统树坐二个对付称的分收传动，而且其中有一个具备回弹本领.4) 偏偏心机构消隙：当有齿轮磨益等本果制成传动间隙减少时，利用核心距安排机构安排核心距.5) 齿廓弹性覆层消隙：齿廓表面覆有薄薄一层弹性很好的橡胶层或者层压资料，通过对付相啮合的一对付齿轮加以预载，去真足与消啮合侧隙.4.16 简述呆板人止走机构结构的基础形式战特性.问：基础形式：牢固轨迹式战无牢固轨迹式（步止式、轮式战履戴式）牢固轨迹式：机身底座拆置正在一个可移动的拖板座上，靠丝杠螺母启动，所有呆板人沿丝杠纵背移动.无牢固轨迹式：止家走历程中，步止式为间断交战，轮式战履戴式与大天为连绝交战；前者为类人(或者动物)的腿足式，后二者的形态为运止车式.运止车式止走机构用得比较多，多用于家中做业，比较老练.步止式止走机构正正在死少战完备中.6.1 试述呆板人示教编程的历程及特性.问：历程：收配者根据呆板人做业的需要把呆板人终端真止器收到目标位子，且处于相映的姿态，而后把那一位子、姿态所对付应的枢纽角度疑息记录到保存器保存.对付呆板人做业空间的各面沉复以上收配，便把所有做业历程记录下去，再通过适合的硬件系统，自动死成所有做业历程的步调代码.便宜：收配简朴，易于掌握，收配者不需要具备博门知识，不需搀纯的拆置战设备，轨迹建改便当，再现历程快.缺面：(1) 示教相对付于再现所需的时间较少；(2) 很易示教搀纯的疏通轨迹及准确度央供下的直线；(3) 示教轨迹的沉复性好；(4) 无法担当传感器疑息；(5) 易以与其余收配或者其余呆板人收配共步.6.2 试举例证明MOTOMAN UP6呆板人焊接做业时的示教编程历程.问：S1.通过示教盒使呆板人处于示教状态；S2.创制新的示教步调，用轴收配键将呆板人依次移动到准备位子、可做业姿态、做业开初位子、做业中断位子等位子并输进相映的插补办法及相映的收配下令；S3.示教轨迹的确认.6.3 按呆板人做业火仄的程度分，呆板人编程谈话有哪几种？各有什么特性？问：1.动做级编程谈话：便宜：比较简朴，编程简单.缺面：功能有限，无法举止复纯的数教运算，不担当浮面数战字符串，子步调不含有自变量；不克不迭担当搀纯的传感器疑息，只可担当传感器开关疑息；与估计机的通疑本领很好.2.对付象级编程谈话：(1) 具备动做级编程谈话的局部动做功能；(2) 有较强的感知本领；(3) 具备劣良的开搁性；(4) 数字估计战数据处理本领强；3.任务级编程谈话：结构格中搀纯，需要人为智能的表里前提战庞大知识库、数据库的收援.6.7 呆板人离线编程的特性及功能是什么？问：特性：正在不交战本量呆板人及呆板人做业环境的情况下，通过图形技能，正在估计机上提供一个战呆板人举止接互效率的假制现真环境.功能：利用呆板人图形教的成果，建坐起呆板人及其做业环境的模型，再利用一些筹备算法，通过对付图形的收配战统制，正在离线的情况下举止轨迹筹备.6.8 MOTOMAN UP6型呆板人仿真硬件有哪些主要功能？问：编写、仿真、检测战示教.7.1 呆板人的工业应用可分为哪四个圆里？问：资料加工、整件制制、产品考验战拆置.7.3 完备的焊接呆板人系统普遍由哪几个部分组成？问：呆板人收配机、变位机、统制器、焊接系统、焊接传感器、中央统制估计机战相映的安齐设备等.7.4 简述变位机正在焊接死产线或者焊接柔性加工单元中的效率.问：将被焊工件转化(仄移)到最好的焊接位子.7.5 简述焊接呆板人按用途、结构、受控办法及启动要领等举止分类的情况.问：按用途：弧焊战面焊；按结构：枢纽型战非枢纽型按受控办法：面位统制战连绝轨迹统制7.6 弧焊呆板人处事站按功能战搀纯程度的分歧可分为哪几种.问：①.无变位机的一般弧焊呆板人处事站；②.分歧变位机与弧焊呆板人拉拢的处事站；③.弧焊呆板人与周边设备协做疏通的处事站.7.7 自动搬运处事站由哪些部分组成？问：组成：搬运呆板人战周边设备（工件自动辨别拆置、自动开用及自动传输拆置等）.7.12 呆板人拆置做业的主要收配历程是什么？问：笔直进与抓起整部件，火仄移动它，而后笔直搁下拔出.。
机器人技术习题集答案资料
《机器人技术》习题集答案第1章绪论一、选择题（4选1）1—2）；2—1）；3—3）；4—3）；5—2）二、判断题（Y/N）1—Y；2—Y；3—Y；4—N；5—N；6—Y；7—Y；8—Y；9—Y；10—Y三、简答题1．机器人学是关于研究、设计、制造和应用机器人的一门科学。
一般包括：机器人结构、机器人坐标系统、机器人运动学、机器人动力学、机器人控制、机器感知、机器视觉、机器人语言、决策与规划等。
相比机器人技术研究的更为概括、抽象和理论一些。
2．一般将机器人分为三代。
* 第一代为示教再现型机器人。
由操作人员预先给出（示教）机器人的运动轨迹，然后机器人准确地重复再现这种轨迹。
* 第二代为感觉判断型机器人，亦称为感知融合智能机器人。
机器人带有一些可感知环境的装置，通过反馈控制，使机器人能在一定程度上适应变化的环境。
* 第三代为自主感知型机器人，亦称为自主感知思维智能机器人。
机器人具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑推理、判断及决策，可在作业环境中独立行动；具有发现问题且能自主地解决问题的能力。
3．直角坐标机器人圆柱坐标机器人极坐标机器人多关节型机器人串联关节机器人垂直关节机器人水平关节机器人并联关节机器人串并联关节机器人4．优点：结构最紧凑，灵活性大，占地面积最小，工作空间最大，能与其他机器人协调工作，避障性好缺点：位置精度较低，有平衡问题，控制存在耦合，设计与控制比较复杂5．优点：刚性好，结构稳定，承载能力高，运动精度高缺点：活动空间小。
6．气动机器人液压机器人电动机器人新型驱动方式机器人（如静电驱动器、压电驱动器、形状记忆合金驱动器、人工肌肉及光驱动器等）7．内部传感器是用来检测机器人自身状态（内部信息）的机器人传感器，如检测关节位置、速度的光轴编码器等。
是机器人自身运动与正常工作所必需的；外部传感器是用来感知外部世界、检测作业对象与作业环境状态（外部信息）的机器人传感器。
如视觉、听觉、触觉等。
是适应特定环境，完成特定任务所必需的。
机器人技术基础(课后习题答案)
机器人技术基础(课后习题答案)案场各岗位服务流程销售大厅服务岗：1、销售大厅服务岗岗位职责：1)为来访客户提供全程的休息区域及饮品;2)保持销售区域台面整洁;3)及时补足销售大厅物资,如糖果或杂志等;4)收集客户意见、建议及现场问题点；2、销售大厅服务岗工作及服务流程阶段工作及服务流程班前阶段1）自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域2）检查使用工具及销售大厅物资情况，异常情况及时登记并报告上级。
班中工作程序服务流程行为规范迎接指引递阅资料上饮品（糕点）添加茶水工作要求1）眼神关注客人，当客人距3米距离时，应主动跨出自己的位置迎宾，然后侯客迎询问客户送客户注意事项15度鞠躬微笑问候：“您好！欢迎光临！”2）在客人前方1-2米距离领位，指引请客人向休息区，在客人入座后问客人对座位是否满意：“您好！请问坐这儿可以吗？”得到同意后为客人拉椅入座“好的，请入座！”3）若客人无置业顾问陪同，可询问：请问您有专属的置业顾问吗？，为客人取阅项目资料，并礼貌的告知请客人稍等，置业顾问会很快过来介绍，同时请置业顾问关注该客人；4）问候的起始语应为“先生-小姐-女士早上好，这里是XX销售中心，这边请”5）问候时间段为8:30-11:30 早上好11:30-14:30 中午好 14:30-18:00下午好6）关注客人物品，如物品较多，则主动询问是否需要帮助（如拾到物品须两名人员在场方能打开，提示客人注意贵重物品）；7）在满座位的情况下，须先向客人致歉，在请其到沙盘区进行观摩稍作等待；阶段工作及服务流程班中工作程序工作要求注意事项饮料（糕点服务）1）在所有饮料（糕点）服务中必须使用托盘；2）所有饮料服务均已“对不起，打扰一下，请问您需要什么饮品”为起始；3）服务方向：从客人的右面服务；4）当客人的饮料杯中只剩三分之一时，必须询问客人是否需要再添一杯，在二次服务中特别注意瓶口绝对不可以与客人使用的杯子接触；5）在客人再次需要饮料时必须更换杯子；下班程序1）检查使用的工具及销售案场物资情况，异常情况及时记录并报告上级领导；2）填写物资领用申请表并整理客户意见；3）参加班后总结会；4）积极配合销售人员的接待工作，如果下班时间已经到，必须待客人离开后下班；1.3.3.3吧台服务岗1.3.3.3.1吧台服务岗岗位职责1）为来访的客人提供全程的休息及饮品服务；2）保持吧台区域的整洁；3)饮品使用的器皿必须消毒；4）及时补充吧台物资；5）收集客户意见、建议及问题点；1.3.3.3.2吧台服务岗工作及流程阶段工作及服务流程班前阶段1）自检仪容仪表以饱满的精神面貌进入工作区域2）检查使用工具及销售大厅物资情况，异常情况及时登记并报告上级。
最新机器人技术基础[课后习题答案解析]
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机器人技术基础[课后习题答案解析]------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx０。
1 简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。
答:机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置，通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。
1。
机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。
２．机器人具有通用性，工作种类多样,动作程序灵活易变。
３.机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。
4。
机器人具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。
０.2工业机器人与数控机床有什么区别？答：1。
机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链;2。
工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统;3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。
4.机器人灵活性好,数控机床灵活性差.0．5简述下面几个术语的含义:自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。
答:自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由度.重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复到达某一确定位置准确的概率,是重复同一位置的范围，可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。
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．工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度,也可以定义为手臂末端最大的合成速度(通常在技术参数中加以说明)。
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。
0。
6什么叫冗余自由度机器人?答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。
0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手,图中L１=2L2,关节的转角范围是0゜≤θ1≤１８０゜,-90゜≤θ2≤１80゜,画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）.１.1 点矢量v 为]00.3000.2000.10[T ，相对参考系作如下齐次坐标变换:A ＝⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 写出变换后点矢量ｖ的表达式，并说明是什么性质的变换,写出旋转算子Rot 及平移算子Trans 。
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0.1 简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。
答：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置，通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。
1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。
2.机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变。
3.机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。
4.机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。
0.2工业机器人与数控机床有什么区别？答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链；2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统；3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。
4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。
0.5简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。
答：自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由度。
重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复到达某一确定位置准确的概率，是重复同一位置的范围，可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。
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。
工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度，也可以定义为手臂末端最大的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。
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。
0.6什么叫冗余自由度机器人？答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。
0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）。
1.1 点矢量v 为]00.3000.2000.10[T ，相对参考系作如下齐次坐标变换：A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 写出变换后点矢量v 的表达式，并说明是什么性质的变换，写出旋转算子Rot 及平移算子Trans 。
解：v ，=Av=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡100.3000.2000.10=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡13932.1966.9 属于复合变换：旋转算子Rot （Z ，30̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010000866.05.0005.0866.0平移算子Trans （11.0，-3.0，9.0）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000.91000.30100.11001 1.2 有一旋转变换，先绕固定坐标系Z 0轴转45̊，再绕其X 0轴转30̊，最后绕其Y 0轴转60̊，试求该齐次坐标变换矩阵。
解：齐次坐标变换矩阵R=Rot(Y ，60̊）Rot （X ，30̊）Rot(Z ，45̊） =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010000707.0707.000707.0707.010000866.05.0005.0866.000001100005.00866.000100866.005.0=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----10000433.0436.0436.005.0612.0612.00750.0047.0660.0 1.3 坐标系{B}起初与固定坐标系{O}相重合，现坐标系{B}绕Z B 旋转30̊，然后绕旋转后的动坐标系的X B 轴旋转45̊，试写出该坐标系{B}的起始矩阵表达式和最后矩阵表达式。
解：起始矩阵：B=O=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010000100001 最后矩阵：B´=Rot(Z ，30̊）B Rot （X ，45̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000707.0707.000612.0612.05.000353.0866.0 1.4 坐标系{A}及{B}在固定坐标系{O}中的矩阵表达式为{A}=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.20866.0500.0000.00.10500.0866.0000.00.0000.0000.0000.1 {B}=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----10000.3866.0433.0250.00.3500.0750.0433.00.3000.0500.0866.0 画出它们在{O}坐标系中的位置和姿势；A=Trans （0.0，10.0，-20.0）Rot （X ，30̊）OB=Trans(-3.0，-3.0，3.0）Rot(X ，30̊）Rot （Z ，30̊）O1.5 写出齐次变换阵H AB ，它表示坐标系{B}连续相对固定坐标系{A}作以下变换： （1）绕A Z 轴旋转90̊。
（2）绕A X 轴旋转-90̊。
（3）移动[]T 973。
解：H A B=Trans （3，7，9）Rot （X ，-90̊）Rot （Z ，90̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡100001000001001010000010010000011000910070103001=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100000100101000901071003001=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10009001710030101.6 写出齐次变换矩阵H BB ，它表示坐标系{B}连续相对自身运动坐标系{B}作以下变换： （1）移动[]T973。
（2）绕B X 轴旋转90̊。
. （3）绕B Z 轴转-90̊。
.H B B=Trans （3，7，9）Rot （X ，90̊）Rot （Z ，90̊）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡100001000001001010000010010000011000910070103001=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10009001710030110000100000100101000901071003011.7 对于1.7图（a ）所示的两个楔形物体，试用两个变换序列分别表示两个楔形物体的变换过程，使最后的状态如题1.7图（b)所示。
(a) (b)解：A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000004400111111 B=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111 A´=Trans(2，0，0）Rot （Z ，90̊）Rot （X ，90̊）Trans （0，-4，0）A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010040100001100000100100000110000100000100101000010000102001⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000004400111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--1000401000012100⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000004400111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111440044111111002222 B´=Rot （X ，90̊）Rot （Y ，90̊）Trans （0，-5，0）B=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100501000011000000100100100100000100100001⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡10000100501000011000001000010100⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000501000010100⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111220000559955111111=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---111111004400111111220000 1.8 如题1.8图所示的二自由度平面机械手，关节1为转动关节，关节变量为θ1；关节2为移动关节， 关节变量为d 2。
试：（1）建立关节坐标系，并写出该机械手的运动方程式。
（2）按下列关节变量参数求出手部中心的位置值。
解：建立如图所示的坐标系 参数和关节变量⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-==100000000000),(111111θθθθθC S S C Z Rot A ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡==100001000010001)0,0,(222d d Trans A 机械手的运动方程式：当θ1=0，d 2=0.5时：手部中心位置值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000000000105.0001B 当θ1=30，d 2=0.8时手部中心位置值 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100000004.00866.05.0433.005.0866.0B当θ1=60，d 2=1.0时=•=212A A T ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000100sin 0cos sin cos 0sin cos 12111211θθθθθθd d手部中心位置值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=10000000866.005.0866.05.00866.05.0B 当θ1=90，d 2=0.7时手部中心位置值⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100000007.00010010B 1.11 题1.11图所示为一个二自由度的机械手，两连杆长度均为1m ，试建立各杆件坐标系，求出1A ，2A 的变换矩阵。
解：建立如图所示的坐标系 参数和关节变量A 1=Rot(Z , θ1) Trans(1,0,0) Rot(X , 0º)= A 2= Rot(Z , -θ2)Trans(l, 0, 0)Rot(X , 90º) 1.13 有一台如题1.13图所示的三自由度机械手的机构，各关节转角正向均由箭头所示方向指定，请标出各连杆的D-H 坐标系，然后求各变换矩阵1A ，2A ，3A 。
解：D-H 坐标系的建立 ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-100001000cos sin 0sin cos 111111θθθθθθs c ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=10000000002222θθθθc c s s按D-H 方法建立各连杆坐标系1A = 2A =3A =3.1 何谓轨迹规划？简述轨迹规划的方法并说明其特点。