1、第一章課后習(xí)題：3、說明工業(yè)機(jī)器人的基本組成及各部分之間的關(guān)系。答：工業(yè)機(jī)器人由三大部分六個(gè)子系統(tǒng)組成。三大部分是機(jī)械部分、傳感部分和控制部分。六個(gè)子系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人-環(huán)境交互系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。各部分之間的關(guān)系可由下圖表明：4d兒機(jī)交互控制累場機(jī)械珞構(gòu)就境/：禺事A壞境交互黑詞I,.1'一*1_4、簡述工業(yè)機(jī)器人各參數(shù)的定義：自由度、重復(fù)定位精度、工作范圍、工作速度、承載能力。答：自由度是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，不應(yīng)包括手爪（末端操作器）的開合自由度。重復(fù)定位精度是指機(jī)器人重復(fù)定位其手部于同一目標(biāo)位置的能力，可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差這個(gè)統(tǒng)計(jì)

2、量來表示,它是衡量一列誤差值的密集度（即重復(fù)度）。工作范圍是指機(jī)器人手臂末端或手腕中心所能到達(dá)的所有點(diǎn)的集合，也叫工作區(qū)域。工作速度一般指工作時(shí)的最大穩(wěn)定速度。承載能力是指機(jī)器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。承載能力不僅指負(fù)載,而且還包括了機(jī)器人末端操作器的質(zhì)量。第二章課后習(xí)題:1、答：工業(yè)上的機(jī)器人的手一般稱之為末端操作器,它是機(jī)器人直接用于抓取和握緊（吸附）專用工具（如噴槍、扳手、焊具、噴頭等）進(jìn)行操作的部件。具有模仿人手動(dòng)作的功能,并安裝于機(jī)器人手臂的前端。大致可分為以下幾類:（1）夾鉗式取料手；（2）吸附式取料手；（3）專用操作器及轉(zhuǎn)換器；（4）仿生多指靈巧手。4、答：R

3、關(guān)節(jié)是一種翻轉(zhuǎn)（Roll）關(guān)節(jié)。B關(guān)節(jié)是一種折曲（Bend）關(guān)節(jié)。Y關(guān)節(jié)是一種偏轉(zhuǎn)（Yaw慶節(jié)。具有俯仰、偏轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),即RPY運(yùn)動(dòng)。5、答：行走機(jī)構(gòu)分為固定軌跡式和無固定軌跡式。無固定軌跡式又分為與地面連續(xù)接觸（包括輪式和履帶式）和與地面間斷接觸（步行式）。輪式在平地上行駛比較方便，履帶式可以在泥濘道路上和沙漠中行駛。步行式有很大的適應(yīng)性,尤其在有障礙物的通道（如管道、臺階或樓梯）上或很難接近的工作場地更有優(yōu)越性。第三章課后習(xí)題:變換：0.866-0.5000.00011.0A0.5000.8660.000-3.0A=0.0000.0001.0009.0-0001_寫出變換后點(diǎn)矢量V的表達(dá)

4、式，弁說明是什么性質(zhì)的變換，寫出旋轉(zhuǎn)算子Rot及平移算子Trans0.866-0.5000.000府,00.5000.8660.000角牛：V=Av=0.0000.0001.000-00011.010.009.66-3.09.0120.00_30.00一一1一19.32I39一1屬于復(fù)合變換:0.866旋轉(zhuǎn)算子Rot(Z,30?0.5-0.5000.86600010001100平移算子Trans(11.0,-3.0,9.0)=010001-00011.0-3.09.012、有一旋轉(zhuǎn)變換，先繞固定坐標(biāo)系Zo軸轉(zhuǎn)45?再繞其Xo軸轉(zhuǎn)30?最后繞其Y0軸轉(zhuǎn)60?試求該齊次坐標(biāo)變換矩陣。解：齊次坐標(biāo)變

5、換矩陣R=Rot(Y60?Rot(X,30?Rot(Z,45?0.5001-0.8660-000.866010.50001一900.8660.500-0.50.866000.70700.707-0.707000.707000100010.660-0.0470.75000.6120.612-0.501-0.436-0.4360.4330-0001_3、坐標(biāo)系B起初與固定坐標(biāo)系O相重合，現(xiàn)坐標(biāo)系B繞Zb旋轉(zhuǎn)30?然后繞旋轉(zhuǎn)后的動(dòng)坐標(biāo)系的Xb軸旋轉(zhuǎn)45?試寫出該坐標(biāo)系B的起始矩陣表達(dá)式和最后矩陣表達(dá)式1000解：起始矩陣：B=O=01000010-00011最后矩陣:B'=Rot(乙30?R

6、ot(X,45?=0.8660.50I0-0.3530.6120.707000-0.61200.7070014、如題圖所示的二自由度平面機(jī)械手，關(guān)節(jié)1為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)變量為。1；關(guān)節(jié)2為移動(dòng)關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)變量為d2。試:(1)建立關(guān)節(jié)坐標(biāo)系，弁寫出該機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)方程式。(2)按下列關(guān)節(jié)變量參數(shù)求出手部中心的位置值。e10306090d2/m0.500.801.000.70解：建立如圖所示的坐標(biāo)系Y2X?參數(shù)和關(guān)節(jié)變量連桿連桿轉(zhuǎn)角。連桿扭角a連桿長度a連桿距離d1e1000200d20cos9A=Rot(Z,5)=-sind0000010001sin工0A=Trans(d2,0,0)=一100900

7、100100d2001機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)方程式:cos-i-sin40d2cossincos40d2sin®1T2A1*A2_0010-00011當(dāng)。1=0,d2=0.5時(shí):一1手部中心位置值0.500-0001當(dāng)。1=30,d2=0.8時(shí)手部中心位置值0.866-0.500.4330.50.86600.4B=0010_0001-當(dāng)。1=60,d2=1.0時(shí)一0.5-0.86600.5手部中心位置值B=0.8660.500.86600100001當(dāng)。1=90,d2=0.7時(shí)手部中心位置值B=-010.0-100000.70100016、題6圖所示為一個(gè)二自由度的機(jī)械手，兩連桿長度均為1m,

8、試建立各桿件坐標(biāo)系，求出A,4及該機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解解：建立如圖所示的坐標(biāo)系>X2對于關(guān)節(jié)1：1系相對于0系X0軸平移1m,然后繞Z0軸旋轉(zhuǎn)對于關(guān)節(jié)2:2系相對于1系X1軸平移1m,然后繞Z1軸旋轉(zhuǎn)該二自由度機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)方程式為：T2=AA2,其中A=Rot(Zo,01)Trans(1,0,0)A=Rot(Z1,)Trans(1,0,0)所以，該二自由度機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)方程式為：七91c%sesB2C1s2s1C20s1s2+*1s81四+C01S02-sds%+c81c820sHq4+用$日2+sd00100001根據(jù)該運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：一OxaxPxlhyOyayPyT2='丫出=AA2nzOzazPz-00011一cQs40-1用a'=s*00左乘上式，即0010'J00011飛”sd01nxOxa