机器人学期中考试试卷

2013-2014学年第2学期期中考试试题

课程名称《机器人学》任课教师签名曾祥进

出题教师签名审题教师签名刘昌辉

考试方式（闭）卷适用专业11级智能专业

考试时间（120）分钟

姓名：学号：班级：

答题卷（请将答案写在答题纸上）

一、填空题(3X5=15分)

1.机器人一般由__________、__________ ___________ _________ 四大部分组成

2. 机器人要操作任意姿态，必须拥有_______个自由度，若在障碍环境下，则需要_______自由度

3. 机器人的正动力学是描述_________________和__________________关系的

4.对于一般机器人而言，它有_________ __________ __________ _________的控制性能的要求

5. 智能机器人应具备以下四种机能________________ ______________ _________________ ________________

二、简答题(4×10=30分)

1. 简述用拉格朗日方法建立机器人动力学方程的步骤。

2. 机器人逆运动学是描述机器人什么问题之间的关系？其注意点是什么？

3. 机器人的传感器分为哪几种，请给出来并说明各种传感器的应用点。

三、计算(2×15=30分)

1. 点矢量v为[10.00 20.00 30.00]T，相对参考系作如下齐次坐标变换：

0.866 0.500 0.000 11.0

0.500 0.866 0.000 3.0

0.000 0.000 1.000 9.0

0 0 0 1

-

⎡⎤

⎢⎥

-

⎢⎥

=

⎢⎥

⎢⎥

⎣⎦

A

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。

2. 初始状态下运动坐标系（X1，Y1，Z1）与固定参考坐标系（X，Y，Z）一致，求固定在该运动坐标系上点P（2，7，5）依次经过下列变换后相对固定参考坐标系的坐标

（1）绕Y轴旋转90

（2）再绕X轴旋转90

（3）再平移[3，6，-5]

四设计题（25分）

1. 三自由度机械手如图所示，臂长为l1和l2，手部中心离手腕中心的距离为H，转角为θ1、θ2、θ3，试建立杆件坐标系，并推导出该机械手的运动学方程。

图