工业机器人复习题

《工业机器人》复习题

一、填空题

1、机器人具有三大特征：拟人功能、可编程、通用性。

2、1980年工业机器人在日本普及，随后工业机器人在日本得到巨大发展，日

本因此赢得“机器人王国”美称。

3、工业机器人的五种基本坐标式机器人直角坐标系、圆柱坐标系、球

坐标系、关节坐标系、 E-平面关节式坐标系。

4、按几何结构分划分机器人分为：串联机器人、并联机器人。

5、工业机器人系统由四大部分组成：机械系统、驱动系统、控制系统和感知系

统。

6、工业机器人的主要技术参数是自由度、精度、重复定位精度、工作范围、承

载能力及最大速度。

7、机器人常用驱动方式主要是液压驱动、气压驱动和电气驱动三种基本类型。

8、目前常用的传动件的定位方法有：电气开关定位、机械挡块定位

和伺服定位系统。

二、单选题

9、下面哪个国家被称为“机器人王国”？C

A 中国

B 英国

C 日本

D 美国

10、手部的位姿是由哪两部分变量构成的？B

A位置与速度

B姿态与位置

C位置与运行状态

D姿态与速度

11、动力学的研究内容是将机器人的______________联系起来。A

A运动与控制

B传感器与控制

C结构与运动

D传感系统与运动

12、机器人轨迹控制过程需要通过求解__________获得各个关节角的位置控制系统的设定值。B

A运动学正问题

B运动学逆问题

C动力学正问题

D动力学逆问题

13、用于检测物体接触面之间相对运动大小和方向的传感器是：C

A接近觉传感器

B接触觉传感器

C滑动觉传感器

D压觉传感器

14、传感器的输出信号达到稳定时，输出信号变化与输入信号变化的比值代表传感器的

_______参数。 D

A抗干扰能力

B精度

C线性度

D灵敏度

15、传感器的基本转换电路是将敏感元件产生的易测量小信号进行变换，使传感器的信号输出符合具体工业系统的要求。一般为：A

A．. 4～20mA、–5～5V

B．0～20mA、0～5V

C．-20mA～20mA、–5～5V

D．-20mA～20mA、0～5V

16、GPS全球定位系统，只有同时接收到___颗卫星发射的信号，才可以解算出接收器的位置。C

A．2

B．3

C．4

D．6

17、示教-再现控制为一种在线编程方式，它的最大问题是：B

A操作人员劳动强度大

B占用生产时间

C操作人员安全问题

D容易产生废品

18、日本日立公司研制的经验学习机器人装配系统采用触觉传感器来有效地反映装配情况。其触觉传感器属于下列那种传感器？C

A．接触觉

B．接近觉

C．力/力矩觉

D．压觉

19、对于转动关节而言，关节变量是D-H参数中的。A

A关节角

B杆件长度

C横距

D扭转角

20、对于有规律的轨迹，仅示教几个特征点，计算机就能利用________获得中间点的坐标。D

A．优化算法

B．平滑算法

C．预测算法

D．插补算法

三、简答题

21、机器人是如何分代的？

解：一般将机器人分为三代。

第一代为示教再现型机器人。由操作人员预先给出（示教）机器人的运动轨迹，然后

机器人准确地重复再现这种轨迹。

第二代为感觉判断型机器人，亦称为感知融合智能机器人。机器人带有一些可感知环境的装置，通过反馈控制，使机器人能在一定程度上适应变化的环境。

第三代为自主感知型机器人，亦称为自主感知思维智能机器人。机器人具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑推理、判断及决策，可在作业环境中独立行动；具有发现问题且能自主地解决问题的能力。

22、什么是位置运动学、正向运动学和逆向运动学？

位置运动学仅考虑运动中的几何学问题，即不考虑运动与时间的关系。已知关节空间的关节变量，计算操作机在操作空间的手部位姿，称之为运动学正问题。反之，已知操作机在操作空间的手部位姿，求各关节变量的反变换，称之为运动学逆问题，也叫求手臂解。

23、机器人关节是如何定义的？机器人的两种关节类型是什么？

解：关节——允许机器人本体各零件之间发生相对运动的机构。

关节之中，凡单独驱动的称主动关节，反之，称从动关节。

关节分类1）平动（移动）关节（P-prismatic joint），也称之为移动副，允许连杆作直线移动。

2）转动关节（R-revolute joint），也称之为转动副，允许连杆作旋转运动。

24、什么是定时插补和定距插补？分别在什么场合下应用？

解：两个插补点间的时间间隔保持不变，为定时插补；两个插补点间的距离保持不变，为定距插补。在工作速度不变的情况下，采用定时插补；在工作速度需要变化的条件下，为了保证跟踪的精度，需要采用定距插补。

25、消除传动间隙的主要途径有哪些？

解：1提高制造和装配精度；

2设计可调整传动间隙的机构；

3设置弹性补偿零件

26、变位机对于焊接机器人的作用是什么？

解：变位机作为机器人焊接生产线及焊接柔性加工单元的重要组成部分，其作用是将被焊工件旋转(平移)到最佳的焊接位置。即使机器人相对于工件处于最佳的作业角度，把工件各处的焊缝位置均能变换到最有利于机器人焊枪找位和焊接的地方。

四、分析题

27:、机器人轨迹控制过程如图所示。试列出各步的主要内容。

解：1）通过示教过程得到机器人轨迹上特征点的位姿。对于直线需要得到起始点和终点，对于圆弧需要得到弧上三点；

2）根据轨迹特征（直线/园弧/其它）和插补策略（定时/定距/其它）进行相应的插补运算，求出该插补点的位姿值；

3）根据机器人逆运动学原理，求出手臂解，即对应于插补点位姿的全部关节角(θ1, …, θn)；4）以求出的关节角为相应关节位置控制系统的设定值，分别控制n个关节驱动电机；

5）和关节驱动电机同轴连接的光轴编码器给出该关节当前实际位置值，进行反馈，位置控制系统根据此位置误差（设定值—反馈值）实施控制以消除误差，使机器人达到所要求的位姿