机器人学导论期末作业
(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。
xyzOuvwt2.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。
机器人学导论考试
机器人学导论考试一、机器人学简介机器人学是一门融合了物理、电子、计算机、机械、控制、自动化、系统科学等多学科的交叉学科,主要研究机器人的设计、制造、控制、算法、应用和实现的技术。
机器人学的发展是以机器人的技术进步为基础的,机器人技术的发展是以现代计算机技术为基础的。
机器人学的发展目标是使机器人获得自主性、智能性和可靠性,从而使机器人能够完成更复杂的任务。
机器人学的主要研究内容包括机器人的结构设计、运动学和动力学、机器人控制、机器人感知、机器人导航、机器人仿真、机器人系统建模、任务规划、机器人程序设计等。
二、机器人结构设计机器人结构设计是机器人学的基础,是构建机器人的基础,是实现机器人功能的基础,是机器人技术的重要内容。
机器人结构设计的目的是构建能够完成特定任务的机器人系统,考虑机器人的功能、结构、尺寸、重量、强度、精度和稳定性等因素,设计出能够完成特定任务的机器人系统结构。
机器人结构设计的关键是机器人的运动学和动力学,它们可以帮助设计者更好地理解机器人的运动特性,从而设计出更加合理的机器人结构。
三、机器人运动学和动力学机器人运动学和动力学是机器人学的重要研究内容,是研究机器人的运动的学科。
机器人运动学的主要内容是机器人的运动学分析,即研究机器人的运动轨迹、位置、速度和加速度等。
机器人动力学的主要内容是研究机器人的动力学特性,即研究机器人的动力学模型、力学特性、力学参数等。
机器人运动学和动力学的研究可以帮助设计者更好地理解机器人的运动特性,从而设计出更加合理的机器人结构。
四、机器人控制机器人控制是机器人学的重要研究内容,是指通过控制机器人的运动来完成特定任务的技术。
机器人控制的主要内容包括机器人的运动控制、机器人的位置控制、机器人的力控制、机器人的视觉控制、机器人的任务控制等。
机器人控制的目标是控制机器人完成特定任务,从而实现机器人的自主性、智能性和可靠性。
五、机器人感知机器人感知是机器人学的重要研究内容,是指机器人感知环境的技术。
机器人期末测试含部分答案
机器人期末测试含部分答案work Information Technology Company.2020YEAR工业机器人期末测试一、 机器人运动学1. 关节型机器人结构如图所示。
已知关节变量值12345690,0,90,90θθθθθθ======,22431.8,149.09,a mm d mm ==46433.07,56.25d mm d mm ==。
求各关节运动变换的齐次变换矩阵i T 。
解(1):D-H 坐标系的建立按D-H 方法建立各连杆坐标系,如图所示。
忽略机器人高度的影响,将 {0o} 系设在关节1的轴线上,{0o}与{01}重合,o0x0代表机器人的横方向,初始位置与肩关节轴线相同,o0y0 代表机器人手臂的正前方,o0z0 代表机器人身高方向。
o1x1 轴在水平面内,o2x2 轴沿大臂轴线方向,o3x3 轴与小臂轴线垂直,o4x4∥o5x5∥o6x6。
坐标原点o2、o3与o4、o5重合。
o6x6y6z6为终端坐标系,该坐标系考虑了工具长度d6。
(2)确定各连杆的D-H 参数(3) 求两杆之间的位姿矩阵Ti1101010100-1000001c s s c T -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦2222220222020010001c s a c s c a s T d -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦33030303001000001c s s c T ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦44404040400-100001c s s c T d -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦55050505000100001c s s c T ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦666600660********c s s c T d -⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦2.如图二自由度平面机械手,已知手部中心坐标值为(),x y。
11求该机械手运动方程的逆解θ及1d。
1二、机器人动力学1.如图二自由度平面机械手,已知杆长120.5l l m==,相关参数如下表所示。
《机器人概论》期末试卷及答案
《机器人概论》期末试卷一、填空题1、(1959)年,第一台工业机器人在(美国)诞生。
2、喷漆机器人主要由机器人(本体)、(计算机)和(控制系统)组成。
3、哈尔滨工业大学、沈阳自动化研究所和中国第一汽车集团公司(合作研制的(HT-100A)点焊机器人于1999年7月正式通过了验收。
4、日本的(雅马哈)、(本田)、(铃木)等摩托车的主要结构件全部采用焊接机器人作业。
5、1998年6月,(法国、意大利、日本)三国共同研制了一种名为Robokid的焊接机器人,它能用激光三角测量法“看”到焊缝,并且可以随时调整焊炬的路线,保证对准焊缝。
6、(2005)年,韩国大宇造船和海事工程公司(DSME)研制成功的(船体真空喷丸机器人)可以自动喷丸船体的外表面。
这项发明可以提高生产力,防止污染,减少工人因作业疲劳导致的肌骨骼失调,全面改进船舶的建造质量。
7、日本最早开发的核工业机器人是(单轨的),活动范围很窄,只能对某些核设备进行定向的巡检。
8、在工业机器人产业化的过程中,世界形成了三种不同的发展模式,即(日本模式)、(欧洲模式)和(美国模式)。
9、(阿西布朗勃法瑞集团(ABB))在世界上率先研发出了电力驱动工业机器人和工业喷漆机器人。
10、(1969)年,日本早稻田大学的加藤一郎研发出了世界上第一台以双脚走路的机器人,因此被尊称为(仿人机器人之父)。
11、现代的仿人机器人种类繁多,主要包括(高仿人)形机器人、(多功能人)形机器人、(生化)机器人、(场地)机器人等类型。
12、世界上最早的聊天机器人诞生于(20世纪80年代),这款机器人名为(阿尔贝特),用(BASIC语言)编写而成。
13、在北京航空航天大学机器人研究所中,一条长(0.8 m)的机器鱼在一项全新的仿生学研究成果,波动推进的支持下,顺利实现了不用螺旋桨的设想。
14、美国第一代侦察机器人是在海军陆战队的支持下,由(海洋系统中心)研制的。
15、微型无人机的种类分为(有固定翼)微型无人机、(旋翼)微型无人机和(扑翼式)微型无人机三种。
机器人学导论复习试题和参考答案解析
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{x 0,y 0}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.P4.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 。
机器人学导论复习试题和参考答案解析
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: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:控制:13.压电元件:14.图像锐化:15.隶属函数:网络:17.脱机编程::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.P4.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 x0 ]T或F B= [ 0f y ]T。
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。
6.答:通常由四个相互作用的部分组成:执行机构、驱动单元、控制系统、智能系统。
7.答:一共需要5个:定位3个,放平稳2个。
8.答:机器人的主要特点有通用性、适应性。
决定通用性有两方面因素:机器人自由度;末端执行器的结构和操作能力。
9.答:工业机器人的手部是用来握持工件或工具的部件。
大部分的手部结构都是根据特定的工件要求而专门设计的。
机器人概论期末试卷(A)
C. 动力的传递与转换D. 动力的应用13.传感器的基本转换电路是将敏感元件产生的易测量小信号进行变换,使传感器的信号输出符合具体工业系统的要求。
一般为()。
A. 4~20mA、–5~5VB. 0~20mA、0~5VC. -20mA~20mA、–5~5VD. -20mA~20mA、0~5V14.传感器的输出信号达到稳定时,输出信号变化与输入信号变化的比值代表传感器的()参数。
A. 抗干扰能力B. 精度C. 线性度D. 灵敏度15.力矩传感器主要用于()。
A. 精密加工B. 精密测量C. 精密计算D. 精密装配16. 机器人轨迹控制过程需要通过求解()获得各个关节角的位置控制系统的设定值。
A. 运动学正问题B. 运动学逆问题C. 动力学正问题D. 动力学逆问题17. 模拟通信系统与数字通信系统的主要区别是()。
A. 载波频率不一样B. 信道传送的信号不一样C. 调制方式不一样D. 编码方式不一样18.日本日立公司研制的经验学习机器人装配系统采用触觉传感器来有效地反映装配情况。
其触觉传感器属于下列()传感器。
A .接触觉 B.接近觉C.力/力矩觉 D.压觉19.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20.当代机器人主要源于以下两个分支()。
A.计算机与数控机床 B.遥操作机与计算机C.遥操作机与数控机床 D.计算机与人工智能三、判断题。
对的打√,错的打X。
(每题1分。
共10分。
)1.机械手亦可称之为机器人。
()2.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。
()3、关节空间是由全部关节参数构成的。
()4、任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。
()5.由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。
()6.激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。
()7.运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动系统。
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 :⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=1000610040012010B 求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。
解:第 2 页 共 5 页⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=100012100600170101000610040012011000610020105001new 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:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=95.4707.02432707.0707.00707.0707.00001432)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:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=100900171003010T A B (15分)五、(15分)设工件相对于参考系{u}的描述为P u T ,机器人基座相对于参考系的描述为B u T ,已知:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=1000000121001010P uT ,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000910050101001B u T 求:工件相对于基座的描述P B T 解:PBT =uBT PuT =[BuT ]-1PuT =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---1000910050101001⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---1000000121001010(10分)=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-----1000900131002010(5分)六、(15分)写出3R 平面机械手的各连杆参数和运动学方程(末端相对于基件三臂长位1l 、2l 、3l )。
机器人学导论作业
0自从1959年美国的英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人“尤尼梅特”开始,近半个世纪以来,机器人的研制和应用以惊人的速度发展并取得长足的进步。
当今世界,机器人的应用领域已十分广泛,包括工业生产、海空探索、医疗康复和军事活动等,此外,机器人已逐渐在家庭和一些服务行业获得应用。
机器人通常分为关节式机器人和移动式机器人。
一般来说,前者具有更多的自由度,而后者的作业范围则更大一些。
题目以某型号的6轴联动机器臂为例,这种机器臂一共有6个自由度,分别由六个旋转轴实现,使机器人的末端可以灵活地在三维空间中运动。
为了便于分析和计算,题目对机器人的结构进行了简化,用七条直线段表示机器人的七个连杆,连杆之间用旋转关节连接,依据旋转轴旋转方向的不同把连杆分为平行连杆(如图1-1 中的F 、G 、H )和垂直连杆(如图1中的B 、C 、D ),前者如笔帽的转动方向,后者如摇柄的转动方向。
每一个关节对应一个角度,这个角度表示前一个连杆方向到后一个连杆方向转角。
图1-1 机械臂的尺寸图机械臂关于6个自由度的每一个组合123456(,,,,,)θθθθθθΦ=,表示机械臂的一个姿态,显然每个姿态又确定了指尖E 的空间位置(,,)X x y z :()(,,)f X x y z Φ→。
假定机械臂控制系统只能够接收改变各个关节的姿态的关于连杆角度的增量指令123456(,,,,,)θθθθθθ∆∆∆∆∆∆∆Φ=,使得指尖移动到空间点X ',其中增量i θ∆只能取到-2º, -1.9º, -1.8º, ┅,1.8º, 1.9º, 2º等离散值。
通过指令序列n P P P P ,,,,321 可以将指尖依次到达位置012,,,n X X X X ,则称012,,,n X X X X 为指尖从初始位置0X 到达目标位置n X 的一条路径(运动轨迹)。
题目中又约定直角坐标系的原点设在图1的A 点,z 轴取为AB 方向,x 轴垂直纸面,而y 轴则在基座所固定的水平台面上。
机器人学导论试题
1 简要说明透析消元法的基本过程。 2 一个立方体的顶点分别为 A, B, , H ,从外部对顶点进行顺时针标号为 A, B, C , D 和
E , F , G, H ,而且 AE , BH , CG 和 DF 为立方体的边,现对其进行顶点映像操作,
具体描述如下
A → D, B → C , C → G , D → F E → A, F → E , G → H , H → B 求旋转的角,以及绕 AB , AD 和 AE 边旋转的角度。
3 已经提出了一种机器人校正方法,它是通过固定在手爪上的坐标系确定关节轴 L 的 Plücker 坐标。此 Plücker 坐标给出为 π L = e , n
T
[
T T
]。
*
(1)证明,这个轴到固定在手爪坐标系原点的距离 d 可以确定为 d = n 。 (2)证明,在这个轴上最靠近手爪坐标系的原点的点 P 的位置矢量为 p 由下式给出
图 1 ABB-IRB 1000 机器人操作手
5 Cyley-Hamilton(凯莱-哈密尔顿)定理设 P (λ ) 是一个 n × n 矩阵 A 的特征多项式,即,
P(λ ) = det(λ1 − A) = λn + a n −1λn −1 + a1λ + a 0
则, A 满足它所对应特征方程式,即,
A n + a n −1 A n −1 + a1 A + a 0 1 = O
这里, O 是 n × n 零矩阵。 证明 Cyley-Hamilton(凯莱-哈密尔顿)定理。
6. 简述对机器人进行运动学和动力学的正问题与逆问题分析的意义。 7. 什么是机器人?如果让你从事机器人开发,你最想开发那种机器人,划出结 构简图以及基本的控制框图。(提示,结构简图和控制框图很重要,不要与他人 与书上的相同)。
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。
6、机器人轨迹控制过程如图所示。
试列出各步的主要内容。
答:1)通过示教过程得到机器人轨迹上特征点的位姿。
机器人期末考试题及答案
机器人期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 机器人三大定律中,第一定律是:A. 机器人不得伤害人类B. 机器人必须服从人类命令C. 机器人必须保护自己D. 机器人必须帮助人类答案:A2. 以下哪个不是机器人的传感器类型?A. 视觉传感器B. 触觉传感器C. 声音传感器D. 温度传感器答案:D3. 机器人编程语言中,以下哪个不是常用的?A. PythonB. JavaC. C++D. Lisp答案:B4. 在机器人运动学中,以下哪个概念描述的是机器人手臂的运动范围?A. 工作空间C. 动力学D. 控制系统答案:A5. 以下哪个是机器人的自主导航技术?A. 机器学习B. 深度学习C. SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)D. 神经网络答案:C6. 机器人的控制系统通常包括以下哪个部分?A. 传感器B. 执行器C. 控制器D. 所有上述选项答案:D7. 机器人的机械臂通常由哪些部件组成?A. 连杆和关节B. 传感器和执行器C. 控制器和电机D. 以上都是答案:A8. 以下哪个是机器人的驱动方式?B. 气动C. 液压D. 所有上述选项答案:D9. 机器人在执行任务时,通常需要考虑以下哪个因素?A. 环境B. 任务复杂度C. 机器人的物理限制D. 所有上述选项答案:D10. 以下哪个是机器人的通信协议?A. TCP/IPB. BluetoothC. Wi-FiD. 所有上述选项答案:D二、填空题(每空2分,共20分)1. 机器人的三大定律是由________提出的。
答案:艾萨克·阿西莫夫2. 机器人的________是指机器人在执行任务时,能够自主地做出决策的能力。
答案:智能3. 机器人的________是指机器人在执行任务时,能够感知环境并做出相应反应的能力。
答案:感知4. 机器人的________是机器人的大脑,负责处理信息和控制机器人的行为。
RoboMaster机器人基础期末测试习题及答案
一、单选题1、机器人由哪些部分组成?A.控制器、电源模块、通信模块B.控制器、传感器、电源模块C.控制器、传感器、执行器D.控制器、传感器、通信模块正确答案:C2、机器人的定义是什么?A.机器人是一种由计算机控制,可以协助或取代人类完成一系列复杂动作的机械。
B.机器人是可以完全取代人工的智能设备。
C.机器人是一种由计算机控制,拥有人类智慧的机械设备。
D.机器人是可以具有自主意识,取代人类甚至消灭人类的机械设备。
正确答案:A3、机器人发展的第三个阶段是什么?A.智能机器人B.示教型机器人C.娱乐机器人D.服务机器人正确答案:A4、以下哪个元件是执行器?A.红外对管B.舵机C.STM32开发板D.陀螺仪正确答案:B5、下列关于控制器描述错误的是?A.控制器和人类的大脑一样,是机器人机构的核心元件。
B.控制器是机器人所有信号的处理单元,也是所有命令的发出单元。
C.控制器是具体的动作元件,相当于人类的四肢。
D.控制器能够采集到传感器的数据并进行处理。
正确答案:C6、下列哪一项不属于MCU的内部资源?A.PIDB.PWMC.ADCD.TIM正确答案:A7、下列哪一项不属于GPIO的输出外设?A.LEDB.蜂鸣器C.数码管D.红外传感器正确答案:D8、下面描述中哪一项不是控制器?A.STM32开发板B.树莓派C.Arduino开发板D.RM3508电机正确答案:D9、下面哪一项属于GPIO的输入外设?A.按键开关B.LEDC.蜂鸣器D.数码管正确答案:A10、下面对MCU的描述错误的是?A.MCU拥有丰富的内部资源供开发者使用。
B.MCU将计算机的许多功能集成在一块微型芯片上。
C.MCU周围有很多金属引脚,所有的金属引脚都能作为GPIO使用。
D.MCU可以利用GPIO控制一些电子元件,如LED。
正确答案:C11、单片机中的时钟产生器是什么?A.晶体振荡器B.MCUC.ADC正确答案:A12、对于重复出现的事件,连续两次出现所经过的时间叫做?A.脉冲B.占空比C.周期D.时间差正确答案:C13、下列哪一个是电子技术中经常运用的一种像脉搏似的短暂起伏的电冲击?A.周期B.脉冲宽度C.占空比D.脉冲正确答案:D14、下列选项中那个指的是单位时间内重复的次数。
机器人概论期末试卷及答案
机器人概论试卷一、填空题1、机器人具有很多特征,其中(通用性)和(适应性)是机器人两个最主要的特征。
2、我国机器人专家将机器人分为(工业机器人)和(特种机器人)两大类。
3、指南车由(齿轮系统)构成,指南车让(马钧)成为中国古代科技史上最盛名的机械发明家之一。
4、今天全球四大机器人巨头有(瑞士ABB)、(日本发那科)、(德国库卡)、(日本安川中)这四个企业。
5、(1986)年,日本国内的工业机器人保有量约为10万台,已经成为名副其实的(机器人王国)。
6、工业机器人包括(喷漆机器人)、(焊接机器人)、(装配机器人)、(搬运机器人)、7、全球手术机器人主要分为(软组织手术机器人)和(骨科手术机器人)两类。
最著名的软组织手术机器人当属(美国)直觉外科公司研发的(达·芬奇机器人手术系统)。
8、人类最早的计时工具是(漏壶),为了提高计时精度,发明了(浮箭壶)。
9、(1952)年,美国(帕森斯)公司制造了一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床,这标志着数控机床的诞生。
10、(Shakey)是世界上第一台带有人工智能的机器人,能够自主进行(感知)、(环境建模)、(行为规划)等任务。
11、(1999)年,(日本索尼)公司推出了犬型宠物机器人“爱宝”。
爱宝的出现不仅代表一台机器宠物的诞生,更重要的是标志着人工智能朝(生活化)、(娱乐化)方向发展。
12、(工业)机器人是最典型的机电一体化、数字化装备,是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。
13、(1954)年,美国(戴沃尔)最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。
14、(喷漆机)器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成。
该一般采用(液压驱动),具有动作速度快、防爆性能好等特点,可通过手把手示教或点位示教来实现示教。
15、德国库卡公司(KUKA)于2009年推出了四款全新的码垛机器人(属于搬运机器人),型号分别是(KR300PA)、(KR470PA)、(KR700PA)、(KR1000 1300“titan”PA)。
机器人期末考试题及答案
机器人期末考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 机器人的三大核心组成部分不包括以下哪一项?A. 机械结构B. 传感器C. 控制系统D. 能源供应答案:D2. 以下哪个不是机器人传感器的主要类型?A. 视觉传感器B. 力觉传感器C. 触觉传感器D. 味觉传感器答案:D3. 机器人的自由度是指什么?A. 机器人能够移动的关节数量B. 机器人能够感知的传感器数量C. 机器人能够执行的任务种类D. 机器人能够控制的变量数量答案:A4. 机器人编程语言中,以下哪个不是常用的编程语言?A. PythonB. JavaC. LispD. SQL答案:D5. 机器人的路径规划问题通常属于哪个领域的研究?A. 人工智能B. 计算机视觉C. 机器学习D. 数据库管理答案:A6. 以下哪个不是机器人的驱动方式?A. 电动B. 气动C. 液压D. 磁动答案:D7. 机器人的稳定性分析中,以下哪个参数不是关键因素?A. 重心位置B. 地面摩擦系数C. 机器人质量分布D. 机器人颜色答案:D8. 机器人的避障算法中,以下哪个不是常用的算法?A. A*算法B. 快速随机树(RRT)C. 深度优先搜索(DFS)D. 动态规划答案:C9. 机器人的抓取力控制中,以下哪个不是关键因素?A. 抓取物体的重量B. 抓取物体的形状C. 抓取物体的颜色D. 抓取物体的材质答案:C10. 机器人的伦理问题中,以下哪个不是需要考虑的?A. 机器人的自主性B. 机器人的隐私保护C. 机器人的能源消耗D. 机器人的武器化答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 机器人的控制系统设计需要考虑以下哪些因素?A. 控制算法的实时性B. 控制系统的稳定性C. 控制系统的可扩展性D. 控制系统的能耗答案:ABCD12. 机器人的传感器融合技术可以带来哪些好处?A. 提高机器人的感知能力B. 增强机器人的决策能力C. 减少传感器的数量和成本D. 提高机器人的能源效率答案:ABC13. 机器人的路径规划中,以下哪些因素会影响路径的选择?A. 路径的长度B. 路径的安全性C. 路径的环境复杂度D. 路径的美观性答案:ABC14. 机器人的力控制技术中,以下哪些是关键技术?A. 力传感器的精确度B. 控制算法的响应速度C. 执行器的力输出范围D. 机器人的外观设计答案:ABC15. 机器人的人工智能技术中,以下哪些是重要的研究方向?A. 自然语言处理B. 计算机视觉C. 机器学习D. 机器人的外观设计答案:ABC三、判断题(每题2分,共20分)16. 机器人的自由度越多,其灵活性和功能性就越强。
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机器人学导论期末作业
题目:
(图说明,图中的圆柱是只沿特定的转轴方向转动的转动副,不是空间圆柱副,没有沿轴线方向的移动)
要求:应用螺旋理论方法求解该机构运动的自由度以及受到的约束。
过程求解:
1、 首先先求解每个分支运动链的运动螺旋系。
分析1分支运动系:
(1) 11R 的分析。
首先该转动副的轴线方向与x 轴相同,所以我将取它的(10
0)s =,
1111
11()r x y z =, 求解011
111111111111(0)10
0i j k s r s x y z z j y k z y ⎛⎫
⎪
=⨯==-=- ⎪ ⎪⎝
⎭
,
所以运动螺旋111111(100;0)R z y =-
(2) 因为12R 、13R 的轴线方向与11R 相同,都是平行于x 轴,所以它们的s 是相同的,均为
(100)s =,只是相对于坐标原点的位置不同,向量r 不同,所以最终求得各自的运
动螺旋为121212(10
0;0)R z y =-,131313(100;0)R z y =-。
(3) 综上可得,分支运动链1的运动螺旋系为:1111111212
1213
1313(100;0)(100;0)(100;0)
R z y R z y R z
y =-⎧⎪
=-⎨⎪=-⎩,根据
互矩为0,可以求出该分支的约束螺旋系111213
(100;000)(000;010)(000;001)r r r R R R ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,其中11r
R 表
示作用在x 轴线上的约束线矢,12r R 表示绕y 轴的约束力偶,13
r
R 表示绕z 轴的约束力偶。
2、 分析3分支运动系。
由于分支3的各转动副的轴线方向完全与分支1的对应相同,都平
行于x 轴,所以同理可得分支3的运动螺旋系为3131
313232
3233
3333(100;0)(100;0)(100;0)
R z y R z y R z
y =-⎧⎪
=-⎨⎪=-⎩,
而相应的约束螺旋系为313233
(100;000)(000;010)(000;001)r r r R R R ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,其中31r
R 表示作用在x 轴线上
的约束线矢,32r R 表示绕y 轴的约束力偶,33r
R 表示绕z 轴的约束力偶。
3、 分析2分支运动系。
(1) 21R 的分析首先该转动副的轴线方向与y 轴相同,所以我将取它的(010)s =,
212121()
r x y z =, 求解
02
1
(0)
01
i j
k
s r s
x y ⎛⎫
⎪=⨯==-+=-
⎪ ⎪⎝
⎭
,所以运动螺旋1121
21(010;0)R z x =-
(2) 同理可求得,
122222(010;0)R z x =-,132323(010;0)R z x =-。
(3) 综上所述,分支运动链2的运动螺旋系为:21212122222223
2323(010;0)
(010;0)(010;0)R z x R z x R z x =-⎧⎪
=-⎨⎪=-⎩,约束
螺旋系为:212223
(010;000)(000;100)(000;001)r
r r R R R ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,
其中21r
R 表示作用在y 轴线上的约束线矢,22
r R 表示作绕x 轴的约束力偶,23r
R 表示作绕z 轴的用在z 轴上的约束力偶。
4、将上述每个分支收到的约束全部放在一起得:
11
12
13
21
22
(100;000)
(000;010)
(000;001)
(010;000)
(000;100)
r
r
r
r
r
R
R
R
R
R
⎧=
⎪
=
⎪⎪
=
⎨
⎪=
⎪
⎪=
⎩
,此时的
这几项约束,即为最终机构的总约束,对其求互矩得(000;001)
R=即为机构的最终运动螺旋,该运动螺旋可以实现的运动是沿z轴的移动。
所以该结构仅仅只有这一个自由度。