机器人概论 题

“机器人概论”公共选修课思考题

开场白：机器人综述

1．开发机器人的使命是什么？延伸人类在智力、感觉、操作及运动方面的能力。

2．机器人发展经过了哪三代？主从式机器人；示教再现型机器人；智能机器人

3．经过机器人发展的螺旋式上升，现在非结构化环境下工作的实用化机器人有什么特点？

人参与控制加局部自制结合起来

第一讲工业领域的机器人应用

一．机器人化机器的进化

1.工业生产组织上的两次革命性变革是什么？互换性技术的采用，生产流水线的采用；

2.机器人化生产设备的进化主要体现在什么设备的发展上？有哪些新设备和设计、加工方法出现？机床

和工业机器人的发展上；全自动机床，信息化机床，并联机床；堆积法加工，虚拟现实辅助产品设计，工业仿真设计

3.你能举出机器人用堆积法加工的两个应用实例吗？塑料产品成型以及房屋建造

4.由并联机器人发展而来的数控机床在结构和控制技术上具有什么特点？结构简单，刚度高，自由度好，

控制算法复杂。

二．工业机器人（机械臂）应用原理

1．机器人一般从事3D（Dirty、Dangerous、Dull）工作，请你举出工业中机器人应用最广泛的四个工种。

喷漆，焊接，装配，搬运，加工

2．美国机器人协会对工业机器人定义是什么？工业机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行种种任务的，并具有编程能力的多功能操作机。

3．了解工业机器人一般组成结构和控制数据信号转换过程。输入位置（xyz..——反解——Q1Q2 Q3——伺服电机—（驱动）—机器人定位）

4．工业机器人具有基本空间直线、平面圆弧、点定位等轨迹加工能力，对于复杂轨迹（空间直线、空间曲面）如何加工？曲面变成曲线集的加工——无数直线段的加工

5．目前工业机器人技术发展趋势是什么？智能化机器人，配备丰富的传感器再加上自主决策系统

第二讲形形色色的机器人

一．请举出8种服务型机器人的应用事例吗？简单介绍它能做的工作。导盲机器人，机器护士，手术机器人，爬墙机器人，智能吸尘器，消防机器人，家用机器人，智能汽车驾驶器

二．目前水下机器人有几种运行方式？有缆型机器人和自由无缆型机器人

三．目前常用农林业机器人可从事哪些作业？摘水果，嫁接，伐木

四．仿人形机器人

1．目前进行人形机器人研究的躯体领先者是哪个国家？日本

2．较成熟的商业化人形机器人具备哪些感知功能？视觉，听觉，距离感觉，姿态，力的大小和方向，加速度

3．概要了解SONY的SDR－4X采用的编程方法。

4．SDR－4X采用几个CPU，分别管什么处理？3，视觉图像识别，语音识别，运动控制

5．人保持平衡靠哪3种感觉？对应机器人的平衡分别用什么传感器来感知？加速度，倾倒速度，关节运动；加速度传感器，姿态仪，编码器

6．人的远程存在有哪些类型？实时环境中的远程存在（传送现实）；虚拟环境中的远程存在（虚拟现实）——分为真实世界的虚拟环境，假象世界。

7．人们在未来如何使用实时存在机器人（R3机器人）？

五．请列举微操作机器人应用1例和微型机器人的4种应用。细胞转基因注射，细小管道移动，微型飞机侦察，血管异物清除，自杀攻击

六．军用机器人

1.了解美国无人机“掠夺者”号的控制方式。“掠夺者”无人机可以在粗略准备的地面上起飞升空，起飞过程由遥控飞行员进行视距内控制。典型的起降距离为667米左右。任务控制信息以及侦察图像信息由Ku 波段卫星数据链传送。图像信号传到地面站后，可以转送全球各地指挥部门，也可直接通过一个商业标准的全球广播系统发送给指挥用户。指挥人员从而可以实时控制“掠夺者”进行摄影和视频图像侦察。

1．了解人力放大器（机器骨骼）的工作原理。

七．娱乐机器人

八．目前已有的著名探险机器人有哪些？机遇号，勇气号，金字塔探测机器人

第三讲机器人的结构和原理

一．机器人的手臂

1.任何一个空间物体，位置自由度有几个？方位自由度有几个？结合某物体说明一般如何描述它们的自由度。3,3，摇摆，俯仰，自转

2.用简图说明定位精度和重复性的概念。多次定位分布半径

3.机器人手臂类型有哪五种？类型特征是什么？给出一种机器人图片能说出类型。

4.蜿蜒臂的仿生对象是什么？脊髓

5.大致了解PUMA560型机器人的传动结构。

二．机器人的手腕

1．如果一般标准工业机器人的手臂是实现位置定位的,则手腕用以实现什么定位?方位

2. 直接驱动手腕的最大特点是什么?体积小，自由度数多

三．机器人的手

1.人的手有多少个关节自由度? 20

2.目前,机器人的手可分为"夹钳"和"灵巧手"两类,问"灵巧手"设计的功能目的是什么?模仿人手能操作的动作

3.目前研究中的灵巧手,较多的采用什么驱动方式(如MIT手)?气动，电动，绳索迁移

四．机器人的腿

1.你比较人的腿部运动学结构/解剖结构和人的臂部有什么结论?相似

2.机器腿一般有八足、六足、四足和两足，日本的机器人之父“加藤一郎”研制成功的技术领先的机器腿是几足的？两

3.美国加洲的"奥德特"六足机器腿,是商业性、娱乐性颇高的一款机械腿，从录像和资料上看，它的每条腿相当于哪一类机械臂（直角坐标式、圆柱坐标式、球坐标式、SCARA型、关节式）？关节式

五．机器人的感觉

1.自主型机器人必须发展人的五种感知能力是什么? 视80%，听15%，嗅，味，触

2.电子摄像机中的关键感光器件CCD(Charge Coupled Device)中文全称是什么?电荷偶合器; 电荷偶合元件

3.你能用简单几句话说明,计算机语音识别的简单方法是什么?

32位嵌入式传动