机器人技术基础试卷教学内容
《机器人基础技术教学》
《机器人基础技术教学》机器人基础技术教学机器人基础技术是现代社会发展中的重要组成部分，它涉及到机器人的构造、控制和应用等方面的知识。
本文将从机器人的定义和分类、机器人的结构和工作原理、机器人的应用领域等几个方面进行介绍。
首先，我们来了解机器人的定义和分类。
机器人是一种能够自主完成任务的机械设备，它可以代替人类进行一些繁重、危险或枯燥重复的工作。
根据机器人的用途和功能，我们可以将其分为工业机器人、服务机器人、医疗机器人等不同类型。
接下来，我们将重点介绍机器人的结构和工作原理。
机器人通常包括机械结构、传感器、控制系统和电源等几个主要部分。
机械结构是机器人的骨架，它决定了机器人的外形和运动方式。
传感器用于获取环境信息，如视觉传感器、力传感器等。
控制系统则负责对机器人进行指令和动作的控制。
电源则提供机器人运行所需的能量。
随后，我们将探讨机器人的应用领域。
机器人的应用非常广泛，涉及到工业制造、医疗护理、农业生产、环境监测等多个领域。
在工业制造领域，机器人可以完成产品的组装、焊接、喷涂等工作，提高生产效率和质量。
在医疗护理领域，机器人可以辅助手术、提供康复训练等服务，帮助人们恢复身体健康。
总的来说，机器人基础技术是未来发展的重要方向，它的应用将越来越广泛。
通过本文的介绍，我们对机器人的定义和分类、结构和工作原理、应用领域等方面有了更加全面的了解。
希望读者们能通过学习机器人基础技术，为未来的机器人发展做出贡献。
以上就是本文对《机器人基础技术教学》的内容要求的满足。
通过准确、生动、简洁的语言，我们对机器人的基础知识进行了介绍，保证了文档的逻辑关系和通顺流畅的阅读体验。
在文章中严格遵循了禁止出现与主题无关的内容，以确保文档的高质量。
希望本文能对读者们理解和学习机器人基础技术有所帮助。
北航机器人技术基础试卷解析
北航机器人技术基础试卷解析
培养要求：掌握机械、计算机、电子信息等各个学科的基础知识和基本技能，在专属实验室里，学生可以学习工业机器人和智能机器人的原理，并完成毕业设计。
以后作为工程师，将负责将机器人融入自动化生产线中，提高生产线的效率。
主干学科：机械工程、电气工程、计算机科学与技术。
主要课程：线性代数、理论力学、材料力学、电路原理、数字电子技术基础、模拟电子技术基础、机械原理、机械设计、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、操作系统、计算机网络原理、自动控制理论、信号与系统分析、机器人工程及技术应用等。
就业方向：在电子、航空、国防、智能制造等各领域从事与机器人相关的教学、研究开发、技术管理等工作。
机器人基础实践教学大纲
机器人基础实践教学大纲机器人基础实践教学大纲引言：机器人技术是当今科技领域中备受关注的热门话题。
随着科技的不断进步，机器人已经走进了人们的生活，并在许多领域发挥着重要的作用。
为了培养学生对机器人技术的兴趣和能力，我们需要设计一份全面而有深度的机器人基础实践教学大纲。
一、机器人基础概述在本节中，我们将介绍机器人的基本定义和分类。
学生将了解机器人的起源、发展和应用领域。
通过学习机器人的基础知识，学生将对机器人技术有一个整体的认识。
二、机器人的工作原理在这一部分，我们将详细介绍机器人的工作原理。
学生将了解机器人的感知、决策和执行过程。
我们将涵盖传感器技术、控制系统和执行机构等方面的知识，以帮助学生理解机器人是如何与环境进行交互的。
三、机器人编程机器人编程是机器人技术中至关重要的一环。
在这一节中，我们将介绍机器人编程的基本原理和方法。
学生将学习编程语言、算法和逻辑思维等相关知识。
通过编写简单的机器人程序，学生能够提高自己的编程能力，并将其应用于机器人控制中。
四、机器人传感技术传感技术是机器人感知环境的核心。
在本节中，我们将介绍不同类型的传感器及其应用。
学生将学习如何选择和使用传感器来获取环境信息，并将其应用于机器人的导航、避障和感知等任务中。
五、机器人运动控制机器人的运动控制是实现机器人任务的关键。
在这一部分，我们将介绍机器人的运动学和动力学原理。
学生将学习如何控制机器人的姿态、速度和加速度等参数，以实现各种运动任务。
六、机器人应用案例在本节中，我们将介绍机器人在不同领域的应用案例。
学生将了解机器人在工业、医疗、农业和教育等领域的实际应用。
通过学习真实的案例，学生将能够更好地理解机器人技术的潜力和局限性。
七、机器人竞赛与实践机器人竞赛是机器人教学中的一种重要形式。
在这一节中，我们将介绍机器人竞赛的种类和规则。
学生将有机会参与机器人设计和编程的实践活动，锻炼自己的团队合作和问题解决能力。
结论：通过本教学大纲的实施，学生将能够全面了解机器人技术的基本原理和应用。
机器人技术基础试卷
考试科目:机器人技术基础考试时间：120分钟试卷总分IQG分题号■一--二二三四五六总分得分评卷教师一、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。
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）（10分）下面的坐标系矩阵B移动距离d=（5 , 2, 6）T:Q 1 Q 21 Q Q 4 B =0 0-16.0 0 。
1 一求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。
解：（5分）-1 0 0B neW = 0 1 00 0 1.QQQ 5「0 1 0 212 1 0 0 46 0 0 -1 61一00 0 1一（10 分）（10 分）求点P=（2, 3, 0~161214）T绕X轴旋转45度后相对于参考坐标系的坐标。
第2页共4页UT B ,已知:求：工件相对于基座的描述 B T P0 10-2 0 0-1-3 -10 0 -9 .0 0 0 1六、（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l 1、 I 2 、 l 3 ） O解：各连杆参数如下:可^1 H解：P=ROt （X,45） 3=0久卫-0.7073 =-0.7070.707 -4_ I I 4.95 一（10 分）四、（15分）写出齐次变换矩阵{A}作以下变换:绕Z 轴转90o ;（ b ）再绕X 轴转-90o ；（ C ）最后做移动（3，7，9）0 -1 0 3 解：AT =0 0 1 7 -1 0 0 9 -0 0 1（15 分）{u}的描述为U T P ,机器人基座相对于参考系的描述为- 01 0 -HUTP =0 0 -1 2 -1 00 0 - 01 一- 1 0 0 们，U TB =0 1 0 50 0 1 9 [ 0 0 0 1一解：B B U U -1 uT P = T U T P =[ T B ] T P[10 0 -1「0 11 0 -5 0 0 -12 0 I 0 1 -9—1 0 0 00 0 1 一0 0 0 1 一（10 分）（5分）0 0.707 0.7070 Pl - 2BT ,它表示相对固定坐标系（a五、（15分）设工件相对于参考系T 3=0T 1量（dx , dy ， dz ， x ， 、：y , Z ）以及相对T 坐标系的微分算子。
机器人基础试题及答案
机器人基础试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 机器人的三大核心组成部分是机械结构、电子控制和什么？A. 传感器B. 人工智能C. 能源系统D. 通信模块答案：B2. 以下哪个不是机器人传感器的类型？A. 视觉传感器B. 触觉传感器C. 声音传感器D. 味觉传感器答案：D3. 机器人的自由度是指什么？A. 机器人的关节数量B. 机器人能够独立控制的运动参数的数量C. 机器人的重量D. 机器人的体积答案：B4. 机器人编程语言中，ROS（Robot Operating System）主要使用的是哪种语言？A. PythonB. C++C. JavaD. MATLAB答案：A5. 机器人的运动规划通常不包括以下哪项？A. 路径规划B. 避障C. 目标识别D. 运动控制答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）6. 以下哪些是工业机器人的典型应用？A. 汽车制造B. 食品包装C. 医疗手术D. 家庭清洁答案：A, B, C7. 服务机器人的主要功能包括哪些？A. 清洁B. 陪伴C. 教育D. 安全监控答案：A, B, C, D8. 机器人的导航技术通常包括哪些？A. GPSB. SLAMC. 激光雷达D. 视觉识别答案：B, C, D9. 以下哪些是机器人设计时需要考虑的因素？A. 安全性B. 效率C. 经济性D. 环境适应性答案：A, B, C, D10. 机器人的能源系统可以包括哪些类型？A. 电池B. 太阳能C. 燃料电池D. 外部电源答案：A, B, C, D三、判断题（每题1分，共5分）11. 机器人的手臂通常比人类的手臂有更多的自由度。
答案：错误12. 机器人的人工智能系统可以完全替代人类进行决策。
答案：错误13. 机器人的传感器可以感知环境并提供反馈，帮助机器人更好地执行任务。
答案：正确14. 所有的机器人都需要编程才能工作。
答案：错误15. 机器人的能源系统只能使用电池。
最新机器人技术基础试卷
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 ：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=100061004001201B 求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。
解：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=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 AB ，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 AB （15分） 五、（15分）设工件相对于参考系{u}的描述为P uT ，机器人基座相对于参考系的描述为B uT ，已知：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=100000012100101P uT ，⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=1000910050101001B u T 求：工件相对于基座的描述P BT 解：P BT =u B T P u T =[B u T ]-1P u T =⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---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 ）。
(完整版)机器人基础考试试题重点
c s 0 0 c 0 s 0c s 0 0
s c 0 0 0 1 0 0s c 0 0 注意:坐标变换是右乘.即 0 0 1 0 s 0 c 0 0 0 1 0 后面的变换乘在右边.(绕
0
0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 1 新轴转,连乘)
3.用横滚、俯仰和偏转角表示运动姿态 RPY:先绕 x 轴旋转角ψ,再绕 y 轴旋转角θ,最后绕 z 轴旋角ф.
0 0 1 z
0
0
0
1
由于上述绕 Z 轴的旋转,使末端执行器的姿态出现变化,若要执行器姿态不变,则需将其绕执 行器 a 轴反向旋转.（绕定坐标系左乘）
c s 0 rc c( ) s( ) 0 0
Cyl(z,, r) s
c
0
rs
s(
)
c( )
0 0
0 0 1 z 0
0 1 0
0
0
1 0 0 rcs
0
1
0
rss
0 0 1 rc
0 0 0
1
表示机器人末端执行器的最终位姿的齐次变换矩阵是由表示末端位置的矩阵和表示末端姿
态的矩阵组合.最后的各种组合如下:
(1)T Cylz,, r Euler, ,
(2)T Cylz,, r RPY, ,
(3)T Sph , , r Euler, ,
ai
s
i
di 1
c1
0T1
s1
0
s1 c1 0
0 0 1
L1c1
L1s1
0
1T2
c2
s
2
0
0
00
1
0
s2 c2 0
0
《工业机器人技术基础》课程教学大纲
《工业机器人技术基础》课程教学大纲一、课程地位与作用工业机器人技术是近年来新技术发展的重要领域之一，是以微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的一种综合性的高新技术。
这一技术在工业、农业、国防、医疗卫生、办公自动化及生活服务等众多领域有着越来越多的应用。
工业机器人在提高产品质量、加快产品更新、提高生产效率、促进制造业的柔性化、增强企业和国家的竞争力等诸方面具有举足轻重的地位。
本课程是以工业机器人概述、基本组成及技术参数、本体与控制器连接、末端操作器、工业机器人的环境感觉技术、编程语言介绍、工业机器人系统集成项目流程等为研究对象的一门专业基础课。
二、教学目标学生通过对本课程的学习，熟知工业机器人使用及搬运安全事项；了解工业机器人常见国际品牌与国内品牌；掌握工业机器人的三大组成部分和六个子系统；工业机器人的主要技术参数和常用软件，工业机器人末端操作器种类与应用等，让学生对工业机器人的定义、发展历史及前景、运用领域、基本组成、主要技术参数有一个初步的认识，为后面的专业核心课程打下理论基础，培养学生的学习兴趣，建立长期的学习计划。
同时树立示教器、专用设备、教具使用的安全意识及保养意识，使学生初步具备分析和解决基础技术问题的能力。
三、课程教学内容与方法设计第一章绪论【教学目标】1.掌握工业机器人行业典型应用、市场前景；2.熟知工业机器人品牌认识及行业应用前景；3.熟知使用机器人安全注意事项以及机器人的分类。
【重点难点】1.工业机器人的应用环境；2.工业机器人的使用安全；【教学内容】1.机器人的分类；2.工业机器人的应用环境，工业机器人的历史发展；3.工业机器人家族介绍；4.工业机器人应用安全注意事项。
【教学方法与设计】1.本章主要采用哪些教学方法？通过实际工程案例的讲解来引导知识点的学习和应用。
通过讲授和多媒体教学的方式,并结合板书进行教学，在讲解过程中注重与学生互动。
2.如何组织教学？运用哪些教学手段？在课堂中针对重难点内容不仅要通过多媒体展示，还要进行关键词组的板书。
机器人技术基础[课后习题答案解析]电子教案
![机器人技术基础[课后习题答案解析]电子教案](https://img.taocdn.com/s3/m/3f3300e102768e9951e738d5.png)
机器人技术基础[课后习题答案解析]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-教学大纲
工业机器人技术基础-教学大纲本课程是工业机器人技术专业学生的必修课，旨在让学生掌握生产一线技术和运行人员所必须掌握的机器人技术应用的基本知识和基本技能。
工业机器人应用岗位已成为众多行业特别是电子制造、汽车制造、半导体工业、机械制造、造船工业、机床加工等行业最关键最核心的工作岗位。
本课程介绍了工业机器人的机械结构、驱动系统、控制系统和感觉系统，通过典型案例对工业机器人示教和操作的相关基础共性问题进行详细图解，内容涵盖机器人搬运、码垛、焊接、涂装和装配五大典型应用任务。
通过本课程的研究，学生掌握工业机器人技术的基础知识，为后续的研究打下基础。
本课程是工业机器人技术专业基础课程，集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成，是一项综合性很强的新技术。
通过该课程的研究，学生基本熟悉这门技术以及其发展状况，为今后从事工业机器人技术安装、应用、设计等工作打下基础。
学生将了解机器人的发展状况、发展前景及工业机器人将对未来工业创造的巨大潜在价值。
同时，学生将掌握机器人机械机构、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论，以及实际操作工业机器人的方法。
本课程的目的是让学生了解机器人的部件、结构、特性、应用技术的现状及发展趋势，机器人的语言系统的作用及内容。
学生将掌握机器人的各种分类方式、不同类型机器人的性能、机器人的基本术语、各类图形符号和主要技术参数，以及机器人的机身、臂部、腕部、手部、行走机构等的结构特点、驱动方式、驱动机构、传动机构、控制系统及控制方式、基本单元、控制系统的基本组成。
此外，学生还将熟悉搬运、码垛、焊接、涂装和装配五大典型机器人的系统组成及功能，以及这些机器人作业示教的基本流程。
通过本课程的研究，学生将了解机器人的发展状况、前景和工业机器人的潜在价值。
学生将理解工业机器人的基本原理和基础知识，掌握机器人机械机构、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论，同时也将实际操作机器人。
工业机器人技术基础 A卷参考答案
《工业机器人技术基础》课程试卷A卷参考答案一、填空题（1～10题，每空1分，共20分）1.机器人本体；示教器2.驱动与传动装置；手腕3.球面坐标机器人；并联机器人4.关节变量；力或力矩5.位置；姿态6.液压动力系统；电动动力系统7.位置和位移传感器；力传感器8.集中控制系统；分散控制系统9.多任务功能；操作历史记录功能10.监控状态；执行状态二、选择题（11～20题，每小题2分，共20分）11-15 ABCDA16-20BCDAB三、名词解释（21～25题，每小题3分，共15分）21. 工业机器人自由度工业机器人自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不包括末端执行器的开合自由度。
22. 工业机器人作业范围工业机器人作业范围是指机器人运动时手臂末端或手腕中心所能达到的位置点的集合。
23. 传感器灵敏度传感器灵敏度是指传感器的输出信号稳定时，输出信号变化与输入信号变化的比值。
24. 传感器测量精度传感器测量精度是指传感器的测量输出值与实际被测量值之间的误差。
25. PWM驱动脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation）驱动。
四、简答题（26～28题，每小题5分，共15分） 26. 简述工业机器人的基本组成及其技术参数有哪些？答：工业机器人主要由机器人本体、控制器和控制系统、示教器等组成。
其中机器人本体又由机械臂、驱动与传动装置、传感器等组成。
工业机器人技术参数主要有：自由度、分辨率、定位精度和重复定位精度、作业范围、运动速度、承载能力等。
27. 工业机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些？答：工业机器人常用的机身和臂部的配置型式主要由：(1) 横梁式 机身设计成横梁式，用于悬挂手臂部件，具有占地面积小，能有效地利用空间，直观等优点。
(2) 立柱式 多采用回转型、俯仰型或屈伸型的运动型式，一般臂部都可在水平面内回转，具有占地面积小而工作范围大的特点。
(3) 机座式。
可以是独立的、自成系统的完整装置，可随意安放和搬动。
《工业机器人技术基础》教学大纲(可编辑修改word版)
《工业机器人技术基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称：工业机器人技术基础学时：48适用对象: 工业机器人技术专业、电气自动化技术专业、机电一体化技术专业考核方式：考查二、课程简介机器人学是一门高度交叉的前沿学科，机器人技术是集力学、机械学、生物学、人类学、计算机科学与工程、控制论与控制工程学、电子工程学、人工智能、社会学等多学科知识之大成，是一项综合性很强的新技术。
通过该课程的学习，使得学生基本熟悉这门技术以及其发展状况，为今后从事工业机器人的操作管理、维护维修、系统安装调试和集成设计的工作打下基础。
三、课程性质与教学目的本课程是专业基础课，通过本课程的学习，使学生了解机器人及其应用，掌握机器人系统组成、机构、运动分析、控制和使用的技术要点和基础理论。
机器人是典型的机电一体化装置，它不是机械、电子的简单组合，而是机械、电子、控制、检测、通信和计算机的有机融合，通过这门课的学习，使学生对机器人有一个全面、深入的认识。
培养学生综合运用所学基础理论和专业知识分析问题解决问题的能力。
第1 章概述机器人的基本概念，机器人的组成原理、机器人应用与外部的关系、机器人应用技术的现状第2 章机器人的基础知识机器人的分类、机器人的基本术语与图形符号、机器人的技术参数、机器人的运动学基础、机器人的动力学基础第3 章机器人的机械结构系统机器人的机械结构系统、机器人的腕部机构、机器人的手部机构、机器人的行走机构第4 章机器人的驱动系统机器人的驱动系统概述、电动机及其特性、液压驱动系统及其特性第5 章机器人的控制系统机器人的控制系统、伺服控制系统及其参数、交流伺服电动机的调速、机器人控制系统结构、机器人控制的示教再现、机器人控制系统举例第6 章机器人的感觉系统机器人的传感技术、机器人的内部传感器、机器人的外部传感器、机器人的视觉系统、机器人传感器的选择第7 章机器人的语言系统机器人的语言系统概述、常用的机器人语言简介、机器人的离线编程、机器人的编程示例第8 章工业机器人及其应用工业机器人概述、焊接机器人、搬运机器人、喷涂机器人、装配机器人五、需要说明的问题1.本大纲适用于工业机器人技术、电气自动化技术、机电一体化技术专业；2.本大纲的学时为参考学时，学时如有变化，任课教师可在此大纲的基础上增减一些内容。
《机器人技术基础》课程大纲
《机器人技术基础》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：机器人技术基础英文名称：Robotic Technology Foundation二、课程编码及性质课程编码：0801051课程性质：选修课三、学时与学分总学时：32学分：2.0四、先修课程机械原理、机械设计、材料加工工程、工业控制五、授课对象本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设，也可以供机械科学与工程专业和机电一体化专业学生选修。
六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是本专业的核心选修课程之一，其教学目的主要包括：1. 系统全面掌握机器人技术专业知识，具备应用这些知识分析、解决机器人应用中的系统集成及其自动化控制等复杂问题的能力；2. 掌握机器人概况、机器人学的数学基础、机器人运动学、机器人动力学、机器人控制原则与方法、机器人在材料成型加工中的应用以及人工智能，具备针对不同需求设计机器人集成制造/加工系统的能力；3. 理解不同机器人系统架构的特点与共性问题，掌握机器人路径规划与离线仿真分析方法，具备机器人集成系统的性能分析与评价能力；4. 了解机器人技术的发展前沿，掌握其在机械制造、材料成型、医疗、电子、航空航天与资源开发等行业的发展特点与动向，具备研发机器人制造/加工的基础与能力。
表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：1）机器人应用范围非常广泛，其形式与结构等也多种多样，本课程以介绍机器人系统结构、设计与控制为主体，以讲述机器人集成制造/加工系统为重点；2）在全面了解与掌握机器人系统种类及结构特点的基础上，重点学习机器人系统设计与控制技术、机器人路径规划、离线仿真以及集成系统设计与实现；3）课程将重点或详细介绍机器人在机械制造、材料加工工程、先进制造中的典型应用，而对较普遍应用的系统仅作简要介绍或自学。
4）重点学习的章节内容包括：第3章“机器人运动学与动力学”（4学时）、第4章“机器人的驱动与控制”（4学时）、第5章“机器人轨迹规划及离线仿真”（4学时）第6章“工业机器人应用”（8学时）第7章“机器人系统集成技术”（4学时）。
机器人基础技术教学 书
机器人基础技术教学书机器人基础技术教学书第一章：机器人概述1.1 机器人的定义和分类1.2 机器人的发展历程1.3 机器人的应用领域第二章：机器人的机械结构2.1 机器人的基本结构和组成部件2.2 机器人的关节类型和运动方式2.3 机器人的传感器和执行器第三章：机器人的感知与认知3.1 机器人的感知技术3.1.1 视觉传感器3.1.2 声音传感器3.1.3 触觉传感器3.2 机器人的认知技术3.2.1 环境建模与感知分析3.2.2 机器人的自主导航与定位第四章：机器人的控制与决策4.1 机器人的控制系统4.1.1 开环控制与闭环控制4.1.2 反馈控制与前馈控制4.2 机器人的路径规划与运动控制4.3 机器人的决策与智能算法4.3.1 强化学习算法4.3.2 遗传算法4.3.3 模糊控制算法第五章：机器人的人机交互与协作5.1 机器人的语音识别和语音合成技术5.2 机器人的自然语言理解和生成技术5.3 机器人的姿态识别和情感分析技术5.4 机器人的协作与协同技术第六章：机器人的安全与伦理6.1 机器人的安全保障措施6.1.1 硬件安全：碰撞检测与防护装置6.1.2 软件安全：权限控制与隐私保护6.2 机器人的伦理问题与社会影响6.2.1 机器人的道德规范和法律法规6.2.2 机器人的就业和人类替代性第七章：机器人的未来发展与应用展望7.1 机器人技术的发展趋势7.2 机器人在工业制造领域的应用展望7.3 机器人在医疗卫生领域的应用展望7.4 机器人在农业和服务领域的应用展望结语：机器人基础技术的学习与应用通过本书的学习，读者将掌握机器人的基本概念和分类，了解机器人的机械结构和组成部件，熟悉机器人的感知与认知技术，了解机器人的控制与决策方法，掌握机器人的人机交互与协作技术，了解机器人的安全与伦理问题，并展望机器人技术的未来发展与应用前景。
通过学习，读者将能够在机器人相关领域进行研究和创新，为推动机器人技术的发展做出贡献。
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机器人技术基础试卷
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:
0 10 2
10 0 4
B
0 0 1 6
0 0 0 1
求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。
解：
1 0 0 5 0 1 0 2
0 1 0 2 1 0 0 4
B
new 0 0 1 6 0 0 1 6
0 0 0 1 0 0 0 1 (10 分)
0 1 0 7
1 0 0 6
0 0 1 12
0 0 0 1
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。
2 1 0 0 2 2
解：P Rot(x,45) 3 0 0.707 0.707 3 0.707 （10 分）
4 0 0.707 0.707 4 4.95
四、（15分）写出齐次变换矩阵A T，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。
0 1 0 3
解: A T 00 1 7
（15 分）
1 0 0 9
0 0 0 1
五、（15分）设工件相对于参考系｛u｝的描述为u T p ,机器人基座相对于参考系的描述为U T B，已知：
0 1 0 1 1 0 0 1
U0 0 1 2 U0 1 0 5
U T P,T
B
1 0 0 0 0 0 1 9
0 0 0 1 0 0 0 1
求：工件相对于基座的描述B T P
解:
1 0 0 1 0 1 0 1
B T p = B T u 二=［匕］-%= 0 1
1
5
9
1
1
2
（10 分）
0 0 0 1 0 0 0 1
0 10 2
_ 0 0 1 3
= 10 0 9
0 0 0 1
六、（15分）写出3R平面机械手的各连杆参数和运动学方程（末端相对于基件二臂长位l1、l2、13）解：各连杆参数如下:
C1 S1 0 11c1 C2 S2 0 12C2 C3 S3 0 1 3©
S1 C1 0 11 s1 1 ,S2 C2 0 12S2 2 .S3 C3 0 1 3S3
,1T2 ,2T3 （1
0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1
分）
0T3 = 0T11T22T3 （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，x, y，z）以及相对T坐标系的微分算子。
（5 分）
1 0 0 0 T 0 1 0 0 0 5
1 3 dT
0 8 0 1 0 0.1
0.1 0 0.1 0 0 0 0.1
0.6
0 0.5 0 0.5 0
0 0.1 0.1 0.1
0.1 0 0 0 0.1 0 0 0 0
d
0.1,0,0
0,0.1,0.1
T
T 1 dT
0.1 0.1 0.6 T
0.1 0 0 0.5
0.1 0 0 0.5
分）
因为dT
T ， 所以 dT T
1
0 0.1 0.1 0.6 1 0 0 5 0.1
0 0 0.5 0 0 1 8 0.1 0 0 0.5 0 1 0 3 0 0 0 0 0 0
1
（10 分）
（10
解:。