机器人技术基础试卷
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考试科目：机器人技术基础 考试时间：120分钟 试卷总分100分
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
：
⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎢⎣⎡-=1000
6100400120
1
B 求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。 解：
⎥⎥
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡=100
012100600170
1010006100
400120
1
1000610020105001new 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：⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=95.4707.02432707.0707.00707.0707.00001
432)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：⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡--=1000900171003010T 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：
⎥⎥
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡---=1000
0001210010
1
P u
T ，⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢
⎢⎢⎢⎣⎡=1000
910050101001
B u T 求：工件相对于基座的描述P B
T 解：
P B T =u B T P u T =[B u
T ]-1P u T =⎥
⎥
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡---100091005010
1001⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---1000000121001010 （10分） =⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-----1000
900131002010 （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 ）。
解：各连杆参数如下：
10
T =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-100
010*******
1111
s l c s c l s c ,21T =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-100
01000022222222
s l c s c l s c ,32T =⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎣⎡-1000010
0003333333
3s l c s c l s c （10分） 30
T =10T 21T 32T （5分）
七、（20分）如下所式，T 坐标系经过一系列微分运动后，其改变量为dT 。求微分变化量（dx ，dy ，dz ，z y x δδδ，，）以及相对T 坐标系的微分算子。
⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢
⎢⎢
⎢⎣⎡-=100
080103100500
1T ⎥⎥
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=0000
5.0001.05.0001.0
6.01.01.00
dT 解：
因为 T dT ⨯∆=，所以1
-⨯=∆T
dT
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎣⎡---⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡----=∆00000001.00001.01.01.01.00
10003010810050
0100005.0001.05.0001.06.01.01.00
（10分）
[]001.0，，=d ，[]
1.01.00，，=δ
dT T T
⨯=∆-1
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=∆00005.0001.05.0001.06.01.01.00T （10分）
-----精心整理，希望对您有所帮助!