机器人技术试习题答案

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第1章绪论

1、国际标准化组织（ISO）对机器人的定义是什么？

国际标准化组织（ISO）给出的机器人定义较为全面和准确，其涵义为：

机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、

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圆柱坐标型球坐标型关节坐标型

4、机器人的参考坐标系有哪些？

全局参考坐标系关节参考坐标系工具参考坐标系

5、什么是机器人的自由度和工作空间？

机器人的自由度（DegreeofFreedom,DOF）是指其末端执行器相对于参考坐标系能够独立运动的数目，但并不包括末端执行器的开合自由度。自由度是机器人的一个重要技术指标，它是由机器人的结构决定的，并直接影响到机器人是否能完成与目标作业相适应的动作。

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砂轮、焊枪等）进行操作的部件，它具有模仿人手动作的功能，并安装于机器人手臂的最前端。

分类：1.机械夹持式手2.吸附式手3.专用手4.灵巧手

4、机器人机械夹持式手按手爪的运动方式分为哪两种？各有何典型机构？

答：按手爪的运动方式分为回转型和平移型。平移型可分两类：它分为直线式和圆弧式两种。典型机构：a齿轮齿条式b螺母丝杠式c凸轮式d平行连杆式.回转型典型:a楔块杠杆式b滑槽杠

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1）

挤压

b 6

别装在机器人的手部和机器人的腕部，能够使机器人快速自动的更换手部。

7、机器人腕部的作用是什么？有哪些典型机构？

答：作用：改变或调整机器人手部在空间的姿态(方向)，并连接机器人的手部和臂部。2）自由度：分别为回转（x）俯仰（y）偏摆（z）由三个回转关节组合而成。典型机构：1）液压摆动缸2）轮系机构—2自由度（诱导运动）、轮系机构—2自由度（差动式）、轮系机构—3自由度(正交、斜交）

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（5）

4）滑块曲柄机构（5）活塞缸加连杆机构（机器人臂部的俯仰运动）10、机器人机座的作用是什么？可分为哪两类？

答：作用：支承着机器人自身重量及作业时的负载。分类：固定式和移动式

11、机器人的机构简图如何绘制？机器人的机构运动简图是为了用简洁的线条和符号来表达机器人的各种运动及结构特征。在国标GB/T12643-90中规定了机器人有关的各种运动功能的图形符号。

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（AC）14

电机

DD电

15、机器人控制系统的组成包括哪些部分？

答：机器人的控制系统主要是由硬件系统、控制软件、输入/输出设备、传感器等构成。硬件包括控制器、执行器、伺服驱动器。软件包括各种控制算法。Ppt86

16、机器人传感器如何分类？方式和种类有哪些？

答：传感器的主要作用就是给机器人输入必要的信息。根据输人信息源是位于机器人的内部还是外部，传感器可以分为两大类：一类是为了感知机器人内部的状况或状态的内部测量传感器（简称内传感器）。它是在机器人本身的控制中不可缺少的部分，虽

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身能够主动地决定运动，那么可经常使用路径规划加在线路径跟踪方式进行控制。

19、机器人的现代控制方法有哪些？

答：1）自适应控制自适应控制分为模型参考自适应控制和校正自适应控制2）智能控制技术智能机器人系统具有以下特征①模型的不确定性;②系统的高度非线性;③控制任务复杂性。学习控制是人工智能技术应用到机器人领域的一种智能控制方法。已提出多种机器人控制方法，如模糊控制、神经网络控制、基于感知器

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设计机器人之初，首先考虑的是机器人要实现的功能，然后根据功能要求来设计机器人的性能参数。控制系统的设计更多的是对现有资源的整合和集成，总体方案设计完成之后，先确定控制系

统的基本方案，在进行理论推导及实验仿真等验证是否满足设计要求后，根据控制硬件的尺寸才能进行机械结构设计。

这一设计原则的缺点是机械设计部分放在最后，机械加工周期影响了机器人的总体研制进度，总体设计周期比较长。

21、机器人系统设计分为哪三个阶段？答：1）总体方案设计2）

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10-11(141-142)

第四章

1.机器人动力学解决什么问题？什么是动力学正问题和逆问题？2-3

2什么是牛顿方程？什么是欧拉方程？有何作用？11-14

3什么是惯性张量矩阵？如何计算？

4正向递推的作用是什么?分哪几步实现？

5反向递推的作用是什么?分哪几步实现？

6正向递推和反向递推的初始条件各是什么？当考虑杆件自重或

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8、连续轨迹控制（CP）下的轨迹规划如何实现？57

9、关节运动伺服控制方法有哪些？各有何特点？75-80-90

10、11-（133）

第一步：关节运动伺服指令的生成，即将机器人手部在空间的位姿变化转换为关节变量随时间按某一规律变化的函数。这一步一般可离线完成。

第二步：关节运动的伺服控制，即采用一定的控制算法跟踪执行第一步所生成的关节运动伺服指令，这是在线完成的。

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PTP

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1)基于前馈和反馈的计算力(矩)的控制方法注意：前馈指的是加速度，反馈指的是速度和位移。

2)线性多变量控制方法3)自适应控制4)自学习控制(迭代自学习控制\重复自学习控制)