《工業機器人》復習題一、鑒定題機械手亦可稱之為機器人。（Y）完畢某一特定作業時具有多出自由度機器人稱為冗余自由度機器人。（Y）關節空間是由所有關節參數構成。（Y）任何復雜運動所有可以分解為由多種平移和繞軸轉動簡樸運動合成。（Y）關節i坐標系放在i-1關節末端。（N）手臂解有解必需條件是串聯關節鏈中自由度數等于或不不小于6。（N）對于具有外力作用非保守機械系統，其拉格朗日動力函數L可定義為系統總動能和系統總勢能之和。（N）由電阻應變片構成電橋可以構成測量重量傳感器。（Y）激光測距儀可以進行散裝物料重量檢測。（Y）運動控制電子齒輪模式是一種積極軸和從動軸保持一種靈活傳動比隨動系統。（Y）工業機器人工作站是由一臺或兩臺機器人所構成生產體系。（）機器人辨別率分為編程辨別率和控制辨別率，統稱為系統辨別率。（）正交變換矩陣R為正交矩陣。（）復合運動齊次矩陣建立是由所有簡樸運動齊次矩陣求和所形成。（）關節i效應表目前i關節末端。（）并聯關節機器人正運動學問題求解易，逆運動學問題求解難。（）機器人軌跡泛指工業機器人在運動過程中所走過途徑。（）空間直線插補是在已知該直線始點、末點和中點位置和姿態條件下，進而求出軌跡上各點（插補點）位置和姿態。（）示教編程用于示教－再現型機器人中。（Y）機器人軌跡泛指工業機器人在運動過程中運動軌跡，即運動點位移、速度和加速度。（Y）關節型機器人關鍵由立柱、前臂和后臂構成。（N）到目前為止，機器人已發展到第四代。（N）磁力吸盤可以吸住所有金屬材料制成工件。（N）諧波減速機名稱來源是由于剛輪齒圈上任一點徑向位移呈近似于余弦波形變化。（N）由電阻應變片構成電橋可以構成測量重量傳感器。（Y）激光測距儀可以進行散裝物料重量檢測。（Y）機械手亦可稱之為機器人。（Y）諧波減速機名稱來源是由于剛輪齒圈上任一點徑向位移呈近似于余弦波形變化。（N）借助于電磁波和聲波可以構成接觸型傳感器。（）增量式編碼器比起絕對式編碼器加工難、安裝嚴、體積大、價格高。（）計算機視覺學科中絕大多數問題為病態問題，既難以求解或解不唯一。（）示教-再現控制給定措施中分直接示教和間接示教。直接示教便是操作人員通過手動控制盒上按鍵，編制機器人動作次序，確定位置、設定速度或限時。（）東大牛機器人足球隊是中國第一支奪得世界杯冠軍代表隊，彌補了中國空白。（）圖像恢復指是光學鏡頭幾何形變矯正，賠償由于光學鏡頭所帶來圖像畸變。（）變位機運動數（自由度）關鍵取決于被加工件大小。（）軌跡插補運算是伴伴隨軌跡控制過程一步步完畢，而不是在得到示教點后來，一次完畢，再提交給再現過程。（Y）格林（格雷）碼被大量用在相對光軸編碼器中。（N）圖像二值化處理便是將圖像中感愛好部分置1，背景部分置2。（N）圖像增強是調整圖像色度、亮度、飽和度、對比度和辨別率，使得圖像效果清晰和顏色分明。（Y）二、填空題按坐標形式分類，機器人可分為直角坐標型、圓柱坐標型、球坐標型和關節坐標型四種基礎類型。作為一種機器人，一般由三個部分構成，分別是控制系統、傳感系統和機械系統。機器人關鍵技術參數一般有自由度、定位精度、工作范圍、反復定位精度、辨別率、承載能力及最大速度等。自由度是指機器人所具有獨立坐標軸運動數目，不包括末端操作器開合自由度。機器人辨別率分為編程辨別率和控制辨別率，統稱為系統辨別率。反復定位精度是有關精度記錄數據。根據真空產生原理真空式吸盤可分為真空吸盤、氣流負壓吸盤和擠氣負壓吸盤等三種基礎類型。8、機器人運動軌跡生成措施有示教再現運動、關節空間運動、空間直線運動和空間曲線運動。9、機器人傳感器關鍵性能指標有敏捷度、線性度、測量范圍、反復性、精度、辨別率、響應時間和抗干擾能力等。自由度是指機器人所具有獨立坐標軸運動數目。機器人反復定位精度是指在同一環境、同一條件、同一目旳動作、同一命令下，機器人持續反復運動若干次時，其位置分散狀況。機器人驅動措施關鍵有液壓驅、氣壓驅動和電氣驅動三種。機器人上常見可以測量轉速傳感器有測速發電機和增量式碼盤。機器人控制系統按其控制措施可以分為力控制措施、軌跡控制措施和示教控制措施。按幾何構造分劃分機器人分為：串聯機器人、并聯機器人。機器人是指替代本來由人直接或間接作業自動化機械。在機器人正面作業和機器人保持300mm以上距離。手動速度分為：微動、低速、中速、高速。機器人三種動作模式分為：示教模式、再現模式、遠程模式。機器人坐標系種類為：關節坐標系、直角坐標系、圓柱坐標系、工具坐標系、顧客坐標系。設定關節坐標系時，機器人S、L、U、R、B、T各軸分別運動。設定為直角坐標系時，機器人控制點沿X、Y、Z軸平行移動。用關節插補示教機器人軸時，移動命令為MOVJ。通過以示教點為圓心、以75mm為半徑圓內任一點即視為到達。機器人腕部軸為R，B，T，本體軸為S，L，U。機器人示教是指：將工作內容告知產業用機器人作業。機器人軌跡支持四種插補措施，分別是關節插補，直線插補，圓弧插補，自由曲線插補，插補命令分別是MOVJ，MOVL，MOVC機器人按機構特性可以劃分為關節機器人和非關節機器人兩大類。機器人系統大體由驅動系統、機械系統、人機交互系統和控制系統、感知系統、機器-環境交互系統等部分構成。機器人反復定位精度是指機器人末端實行器為反復抵達同一目旳位置而實際抵達位置之間靠近程度。機器人運動學是研究機器人末端實行器位姿和運動和關節空間之間關系。常見建立機器人動力學方程措施有牛頓和拉格朗日。6自由度機器人有解析逆解條件是機器人操作手獨立關節變量多于末端實行器運動自由度數。機器人驅動措施關鍵有液壓、氣動和電動三種。機器人上常見可以測量轉速傳感器有測速發電機和增量式碼盤。機器人控制系統按其控制措施可以分為程序控制措施、適應性控制措施和人工智能控制措施。三、選擇題工作范圍是指機器人（）或手腕中心所能抵達點集合。（B）A機械手B手臂末端C手臂D行走部分。機器人精度關鍵依存于（）、控制算法誤差和辨別率系統誤差。（C）A傳動誤差B關節間隙C機械誤差D連桿機構撓性滾轉能實現360°無障礙旋轉關節運動，一般見（）來標識。（A）ARBWCBDLRRR型手腕是（）自由度手腕。（C）A1B2C3D4真空吸盤規定工件表面（）、干燥清潔，同步氣密性好。（D）A粗糙B凸凹不平C平緩突起D平整光滑同步帶傳動屬于（）傳動，適合于在電動機和高速比減速器之間使用。（B）A高慣性B低慣性C高速比D大轉矩機器人外部傳感器不包括（）傳感器。（D）A力或力矩B靠近覺C觸覺D位置手爪關鍵功能是抓住工件、握持工件和（）工件。（C）A固定B定位C釋放D觸摸。機器人精度關鍵依存于（）、控制算法誤差和辨別率系統誤差。（C）A傳動誤差B關節間隙C機械誤差D連桿機構撓性機器人控制措施分為點位控制和（）。（C）A點對點控制B點到點控制C持續軌跡控制D任意位置控制焊接機器人焊接作業關鍵包括（）。（A）A點焊和弧焊B間斷焊和持續焊C平焊和豎焊D氣體保護焊和氬弧焊作業途徑一般見（）坐標系相對于工件坐標系運動來描述。（D）A手爪B固定C運動D工具現代機器人關鍵源于如下兩個分支：（C）A計算機和數控機床B遙操作機和計算機C遙操作機和數控機床D計算機和人工智能對于轉動關節而言，關節變量是D-H參數中（A）A關節角B桿件長度C橫距D扭轉角動力學研究內容是將機器人_____聯絡起來。（A）A運動和控制B傳感器和控制C構造和運動D傳感系統和運動所謂無姿態插補，即保持第一種示教點時姿態，在大多數狀況下是機器人沿______運動時出現。（B）A平面圓弧B直線C平面曲線D空間曲線應用一般物理定律構成傳感器稱之為（）A物性型B構造型C一次儀表D二次儀表傳感器在整個測量范圍內所能辨別被測量最小變化量，或所能辨別不一樣樣被測量個數，被稱之為傳感器______。（）A精度B反復性C辨別率D敏捷度諧波傳動缺陷是（）。（A）A扭轉剛度低B傳動側隙小C慣量低D精度高機器人三原則是由誰提出。（D）A森政弘B約瑟夫?英格伯格C托莫維奇D阿西莫夫現代機器人大軍中最關鍵機器人為：（A）A工業機器人B軍用機器人C服務機器人D特種機器人手部位姿是由哪兩部分變量構成？（B）A位置和速度B姿態和位置C位置和運行狀態D姿態和速度用于檢測物體接觸面之間相對運動大小和方向傳感器是：（C）A靠近覺傳感器B接觸覺傳感器C滑動覺傳感器D壓覺傳感器示教-再現控制為一種在線編程措施，它最大問題是：（B）A操作人員勞動強度大B占用生產時間C操作人員安全問題D輕易產生廢品下面哪個國家被稱為“機器人王國”？（C）A中國B英國C日本D美國對機器人進行示教時，作為示教人員必需事先接受過專門培訓才行。和示教作業人員一起進行作業監護人員，處在機器人可動范圍外時，（B），可進行共同作業。A不需要事先接受過專門培訓B必需事先接受過專門培訓C沒有事先接受過專門培訓也可以使用焊槍示教前，檢查焊槍均壓裝置與否良好，動作與否正常，同步對電極頭規定是（A）。A更換新電極頭B使用磨耗量大電極頭C新或舊所有行一般對機器人進行示教編程時，規定最初程序點和最終程序點位置（A），可提高工作效率。A相似B不一樣樣C無所謂D分離越大越好為了保證安全，用示教編程器手動運行機器人時，機器人最高速度限制為（B）。A50mm/sB250mm/sC800mm/sD1600mm/s正常聯動生產時，機器人示教編程器上安全模式不應當打到（C）位置上。A操作模式B編輯模式C管理模式示教編程器上安全開關握緊為ON，松開為OFF狀態，作為進而追加功能，當握緊力過大時，為（C）狀態。A不變BONCOFF對機器人進行示教時，模式旋鈕打到示教模式后，在此模式中，外部設備發出啟動信號（A）。A無效B有效C延時后有效位置等級是指機器人通過示教位置時靠近程度，設定了合適位置等級時，可使機器人運行出和周圍狀況和工件相適應軌跡，其中位置等（A）。APL值越小，運行軌跡越對旳BPL值大小，和運行軌跡關系不大CPL值越大，運行軌跡越對旳試運行是指在不變化示教模式前提下實行模擬再現動作功能，機器人動作速度超過示教最高速度時，以（B）。A程序給定速度運行B示教最高速度來限制運行C示教最低速度來運行機器人常常使用程序可以設置為主程序，每臺機器人可以設置（C）主程序。A3個B5個C1個D無限制機器人三原則是由（D）提出。A.森政弘B.約瑟夫·英格伯格C.托莫維奇D.阿西莫夫現代機器人大軍中最關鍵機器人為（A）。A.工業機器人B.軍用機器人C.服務機器人D.特種機器人手部位姿是由（B）構成。A.位置和速度B.姿態和位置C.位置和運行狀態D.姿態和速度運動學關鍵是研究機器人（B）。A.動力源是什么B.運動和時間關系C.動力傳播和轉換D.運動應用動力學關鍵是研究機器人（C）。A.動力源是什么B.運動和時間關系C.動力傳播和轉換D.動力應用傳感器輸出信號到達穩定期，輸出信號變化和輸入信號變化比值代表傳感器（D）參數。A.抗干擾能力B.精度C.線性度D.敏捷度六維力和力矩傳感器關鍵用于（D）。A.精密加工B.精密測量C.精密計算D.精密裝配機器人軌跡控制過程需要通過求解（B）獲得各個關節角位置控制系統設定值。A.運動學正問題B.運動學逆問題C.動力學正問題D.動力學逆問題日本日立企業研制經驗學習機器人裝配系統采用觸覺傳感器來有效地反應裝配狀況。其觸覺傳感器屬于下列（C）傳感器。A．接觸覺B靠近覺C力/力矩覺D壓覺機器人定義中，突出強調是（C）。A具有人形象B模擬人功能C像人同樣思維D感知能力很強現代機器人關鍵源于如下兩個分支（C）。A計算機和數控機床B遙操作機和計算機C遙操作機和數控機床D計算機和人工智能一種剛體在空間運動具有（D）自由度。A3個B4個C5個D6個對于轉動關節而言，關節變量是D-H參數中（A）。A關節角B桿件長度C橫距D扭轉角對于移動（平動）關節而言，關節變量是D-H參數中（C）。A關節角B桿件長度C橫距D扭轉角運動正問題是實現如下變換（A）。A從關節空間到操作空間變換B從操作空間到迪卡爾空間變換C從迪卡爾空間到關節空間變換D從操作空間到關節空間變換運動逆問題是實現如下變換（C）。A從關節空間到操作空間變換B從操作空間到迪卡爾空間變換C從迪卡爾空間到關節空間變換D從操作空間到任務空間變換動力學研究內容是將機器人（A）聯絡起來。A運動和控制B傳感器和控制C構造和運動D傳感系統和運動機器人終端效應器（手）力量來自（D）。A機器人所有關節B機器人手部關節C決定機器人手部位置各關節D決定機器人手部位姿各個關節在--r操作機動力學方程中，其關鍵作用是（D）。A哥氏項和重力項B重力項和向心項C慣性項和哥氏項D慣性項和重力項對于有規律軌跡，僅示教多種特性點，計算機就能運用（D）獲得中間點坐標。A優化算法B平滑算法C估計算法D插補算法機器人軌跡控制過程需要通過求解（B）獲得各個關節角位置控制系統設定值。A運動學正問題B運動學逆問題C動力學正問題D動力學逆問題所謂無姿態插補，即保持第一種示教點時姿態，在大多數狀況下是機器人沿（B）運動時出現。A平面圓弧B直線C平面曲線D空間曲線定期插補時間間隔下限關鍵決定原因是（B）。A完畢一次正向運動學計算時間B完畢一次逆向運動學計算時間C完畢一次正向動力學計算時間D完畢一次逆向動力學計算時間為了獲得很平穩加工過程，期望作業啟動（位置為零）時：（A）。A速度為零，加速度為零B速度為零，加速度恒定C速度恒定，加速度為零D速度恒定，加速度恒定應用一般物理定律構成傳感器稱之為（B）。A物性型B構造型C一次儀表D二次儀表GPS全球定位系統，只有同步接受到____顆衛星發射信號，才可以解算出接受器位置。（C）A2B3C4D6在伺服電機伺服控制器中，為了獲得高性能控制效果，一般具有3個反饋回路，分別是：（BDE）A電壓環B電流環C功率環D速度環E位置環F加速度環諧波減速器尤其適合用于工業機器人哪多種軸傳動？（DEF）AS軸BL軸CU軸DR軸EB軸FT軸CCD（ChargeCoupledDevice）攝像頭輸出信號為____幀/秒(fps——framepersecond)。（B）A20B25C30D50運用物質自身某種客觀性質制作傳感器稱之為（A）。A物性型B構造型C一次儀表D二次儀表應用電容式傳感器測量微米級距離，應當采用變化（C）措施。A極間物質介電系數B極板面積C極板距離D電壓壓電式傳感器，即應用半導體壓電效應可以測量（C）。A電壓B亮度C力和力矩D距離傳感器在整個測量范圍內所能辨別被測量最小變化量，或所能辨別不一樣樣被測量個數，被稱之為傳感器（C）。A精度B反復性C辨別率D敏捷度增量式光軸編碼器一般應用（C）套光電元件，從而可以實現計數、測速、鑒向和定位。A一B二C三D四測速發電機輸出信號為（A）。A模擬量B數字量C開關量D脈沖量用于檢測物體接觸面之間相對運動大小和方向傳感器是（C）。A靠近覺傳感器B接觸覺傳感器C滑動覺傳感器D壓覺傳感器GPS全球定位系統，只有同步接受到（C）顆衛星發射信號，才可以解算出接受器位置。A2B3C4D6操作機手持粉筆在黑板上寫字，在（C）方向只有力約束而無速度約束？AX軸BY軸CZ軸DR軸假如末端裝置、工具或周圍環境剛性很高，那么機械手要實行和某個表面有接觸操作作業將會變得相稱困難。此時應當考慮（A）。A柔順控制BPID控制C模糊控制D最優控制示教-再現控制為一種在線編程措施，它最大問題是（B）。A操作人員勞動強度大B占用生產時間C操作人員安全問題D輕易產生廢品模擬通信系統和數字通信系統關鍵辨別是（B）。A載波頻率不一樣樣B信道傳送信號不一樣樣C調制措施不一樣樣D編碼措施不一樣樣CCD（ChargeCoupledDevice）攝像頭輸出信號為（B）幀/秒。A20B25C30D50CCD攝像頭采用電視PAL原則，每幀圖像由（B）場構成。A1B2C3D4四、綜合題機器人分為幾類？答：首先，機器人按應用分類可分為工業機器人、極限機器人、娛樂機器人。（1）工業機器人有搬運、焊接、裝配、噴漆、檢查機器人，關鍵用于現代化工廠和柔性加工系統中。（2）極限機器人關鍵是指用在大家難以進入核電站、海底、宇宙空間進行作業機器人，包括建筑、農業機器人。（3）娛樂機器人包括彈奏機器人、舞蹈機器人、玩具機器人等。也有根據環境而變化動作機器人。另一方面，根據控制措施機器人可分為操作機器人、程序機器人、示教機器人、智能機器人和綜合機器人。機器人由哪幾部分構成？答：機器人由三大部分六個子系統構成。三大部分是機械部分、傳感部分和控制部分。六個子系統是驅動系統、機械構造系統、感受系統、機器人一環境互換系統、人機互換系統和控制系統。什么是自由度？答：大家把構建相對于參照系具有獨立運動參數數目稱為自由度。機器人技術參數有哪些？各參數意義是什么？答：機器人技術參數有：自由度、精度、工作范圍、速度、承載能力。（1）自由度：是指機器人所具有獨立坐標軸數目，不包括手爪（末端操作器）開合自由度。在三維空間里描述一種物體位置和姿態需要六個自由度。不過，工業機器人自由度是根據其用途而設計，也也許不不小于六個自由度，也也許不小于六個自由度。（2）精度：工業機器人精度是指定位精度和反復定位精度。定位精度是指機器人手部實際抵達位置和目旳位置之間差異。反復定位精度是指機器人反復定位其手部于同一目旳位置能力，可以用原則偏差這個記錄量來表達，它是衡量一列誤差值密集度（即反復度）。（3）工作范圍：是指機器人手臂末端或手腕中心所能抵達所有點集合，也叫工作區域。（4）速度；速度和加速度是表明機器人運動特性關鍵指標。（5）承載能力：是指機器人在工作范圍內任何位姿上所能承受最大質量。承載能力不僅取決于負載質量，并且還和機器人運行速度和加速度大小和方向有關。為了安全起見，承載能力這一技術指標是指高速運行時承載能力。一般，承載能力不僅指負載，并且還包括機器人末端操作器質量。機器人手腕有多種？試述每種手腕構造。答：機器人手臂按構造形式分可分為單臂式，雙臂式及懸掛式按手臂運動形式辨別，手臂有直線運動。如手臂伸縮，升降及橫向移動，有回轉運動如手臂左右回轉上下擺動有復合運動如直線運動和回轉運動組合。2直線運動組合2回轉運動組合。手臂回轉運動機構，實現機器人手臂回轉運動機構形式是多種多樣，常見有葉片是回轉缸，齒輪轉動機構，鏈輪傳動和連桿機構手臂俯仰運動機構，一般采用活塞油（氣）缸和連桿機構聯用來實現手臂復合運動機構，多數用于動作程度固定不變專用機器人。機器人機座有多種？試述每種機座構造。答：機器人幾座有固定式和行走時2種。（1）固定式機器人級左右直接接地地面基礎上，也可以固定在機身上。（2）移動式機器人有可分為輪車機器人，有3組輪子構成輪系四輪機器人三角論系統，全方位移動機器人，2足步行式機器人，履帶行走機器人。PWM調速特點有哪些？答：簡樸，便于計算機實現，節能，調速范圍大；非線性嚴重，引入高頻干擾和損耗。試述機器人視覺構造及工作原理答：機器人視覺由視覺傳感器攝像機和光源控制計算器和圖像處理機構成原理：由視覺傳感器講景物光信號轉換成電信號通過A/D轉換成數字信號傳播給圖像處理器，同步光源控制器和32攝像機控制器把把光線，距離顏色光源方向等等參數傳播給圖像處理器，圖像處理器對圖像數據做部分簡樸處理將數據傳播給計算機最終由計算器寄存和處理。工業機器人控制措施有多種？答：工業機器人控制措施多種多樣，根據作業任務不一樣樣，關鍵分為點位控制措施、持續軌跡控制措施、力（力矩）控制措施和智能控制措施。（1）點位控制措施（PTP）：這種控制措施特點是只控制工業機器人末端實行器在作業空間中某些規定離散點上位姿。控制時只規定工業機器人迅速、對旳地實現相鄰各點之間運動，而對到達目旳點運動軌跡則不作任何規定。這種控制措施關鍵技術指標是定位精度和運動所需時間。（2）持續軌跡控制措施（CP）：這種控制措施特點是持續控制工業機器人末端實行器在作業空間位姿，規定其嚴格根據預定軌跡和速度在一定精度范圍內運動，并且速度可控，軌跡光滑，運動平穩，以完畢工作任務。（3）力（力矩）控制措施：在完畢裝配、抓放物體等工作時，除要對旳定位外，還規定使用適度力或力矩進行工作，這時就要運用力（力矩）伺服措施。這種措施控制原理和位置伺服控制原理基礎相似，只不過輸入量和反饋量不是位置信號，而是力（力矩）信號，因此系統中必需有力（力矩）傳感器。有時也運用靠近、滑動等傳感功能進行自適應式控制。（4）智能控制措施：機器人智能控制時通過傳感器獲得周圍環境知識，并根據自身內部知識庫做出對應決策。采用智能控制技術，使機器人具有了較強適應性及自學習功能。智能控制技術發展有賴于數年來人工神經網絡、基因算法、遺傳算法、專家系統等人工智能迅速發展。機器人參數坐標系有哪些？各參數坐標系有何作用？答：工業機器人坐標形式有直角坐標型、圓柱坐標型、球坐標型、關節坐標型和平面關節型。（1）直角坐標/笛卡兒坐標/臺架型（3P）：這種機器人由三個線性關節構成，這三個關節用來確定末端操作器位置，一般還帶有附加道德旋轉關節，用來確定末端操作器姿態。這種機器人在X、Y、Z軸上運動是獨立，運動方程可獨立處理，且方程是線性，因此，很輕易通過計算機實現；它可以兩端支撐，對于給定構造長度，剛性最大：它精度和位置辨別率不隨工作場所而變化，輕易到達高精度。不過，它操作范圍小，手臂收縮同步又向相反方向伸出，即阻礙工作，且占地面積大，運動速度低，密封性不好。（2）圓柱坐標型（R3P）：圓柱坐標機器人由兩個滑動關節和一種旋轉關節來確定部件位置，再附加一種旋轉關節來確定部件姿態。這種機器人可以繞中心軸旋轉一種角，工作范圍可以擴大，且計算簡樸；直線部分可采用液壓驅動，可輸出較大動力；可以伸入型腔式機器內部。不過，它手臂可以抵達空間受到限制，不能抵達近立柱或近地面空間；直線驅動器部分難以密封、防塵；后臂工作時，手臂后端會碰到工作范圍內其他物體。（3）球坐標型（2RP）：球坐標機器人采用球坐標系，它用一種滑動關節和兩個旋轉關節來確定部件位置，再用一種附加旋轉關節確定部件姿態。這種機器人可以繞中心軸旋轉，中心支架周圍工作范圍大，兩個轉動驅動裝置輕易密封，覆蓋工作空間較大。但該坐標復雜，難于控制，且直線驅動裝置仍存在密封及工作死區問題。（4）關節坐標型/擬人型（3R）：關節機器人關節全所有是旋轉，類似于人手臂，是工業機器人中最常見構造。（5）平面關節型：這種機器人可看作是關節坐標式機器人特例，它只有平行肩關節和肘關節，關節軸線共面。機器人學關鍵包括哪些研究內容？答：機器人研究基礎內容有如下幾方面：(1)空間機構學；(2)機器人運動學；(3)機器人靜力學；(4)機器人動力學；(5)機器人控制技術；(6)機器人傳感器；(7)機器人語言。機器人常見機身和臂部配置型式有哪些？答：目前常見有如下多種形式：（1）橫梁式。機身設計成橫梁式，用于懸掛手臂部件，具有占地面積小，能有效地運用空間，直觀等長處。（2）立柱式。多采用回轉型、俯仰型或屈伸型運動型式，一般臂部所有可在水平面內回轉，具有占地面積小而工作范圍大特點。（3）機座式。可以是獨立、自成系統完整裝置，可隨意安放和搬動。也可以具有行走機構，如沿地面上專用軌道移動，以擴大其活動范圍。（4）屈伸式。臂部由大小臂構成，大小臂間有相對運動，稱為屈伸臂，可以實現平面運動，也可以作空間運動。機器人控制系統基礎單元有哪些？答：構成機器人控制系統基礎要素包括：（1）電動機，提供驅動機器人運動驅動力。（2）減速器，為了增長驅動力矩、減少運動速度。（3）驅動電路，由于直流伺服電動機或交流伺服電動機流經電流較大，機器人常采用脈沖寬度調制（PWM）措施進行驅動。（4）運動特性檢測傳感器，用于檢測機器人運動位置、速度、加速度等參數。（5）控制系統硬件，以計算機為基礎，采用協調級和實行級二級構造。（6）控制系統軟件，實現對機器人運動特性計算、機器人智能控制和機器人和人信息互換等功能。常見機器人外部傳感器有哪些？答：常見外部傳感器包括觸覺傳感器，分為接觸覺傳感器、壓覺傳感器、滑覺傳感器和力覺傳感器。距離傳感器，包括超聲波傳感器，靠近覺傳感器，和視覺傳感器、聽覺傳感器、嗅覺傳感器、味覺傳感器等。機器人視覺硬件系統由哪些部分構成？答：（1）景物和距離傳感器，常見有攝像機、CCD圖像傳感器、超聲波傳感器和構造光設備等；（2）視頻信號數字化設備，其任務是把攝像機或CCD輸出信號轉換成以便計算和分析數字信號；（3）視頻信號處理器，視頻信號實時、迅速、并行算法硬件實現設備：如DSP系統；（4）計算機及其設備，根據系統需要可以選擇不一樣樣計算機及其外設來滿足機器人視覺信息處理及其機器人控制需要；（5）機器人或機械手及其控制器。從描述操作命令角度看，機器人編程語言可分為哪幾類？答：機器人編程語言可分為：（1）動作級：以機器人末端實行器動作為中心來描述多種操作，要在程序中闡明每個動作。（2）對象級：許可較粗略地描述操作對象動作、操作對象之間關系等，尤其適合用于組裝作業。（3）任務級：只要直接指定操作內容就可以了，為此，機器人必需一邊思索一邊工作。什么是位置運動學、正向運動學和逆向運動學？答：位置運動學僅考慮運動中幾何學問題，即不考慮運動和時間關系。已知關節空間關節變量，計算操作機在操作空間手部位姿，稱之為運動學正問題。反之，已知操作機在操作空間手部位姿，求各關節變量反變換，稱之為運動學逆問題，也叫求手臂解。MOTOMAN機器人示教盤模式旋鈕上有三種模式，分別是哪三種，并寫出三種模式各自特點。答案：示教模式：人教機器人稱作示教。再現模式：實行程序，機器人自動運行。遠程模式：通過外部信號進行操作，相稱于遙控。MOTOMAN機器人上有三種安全模式，分別是哪三種，并寫出三種模式各自特點。答案：三種模式分別是：PLAY再現模式、TEACH示教模式、REMOTE遠程模式。91再現模式可以用來對示教完程序進行再現運行和多種條件文獻設定、修改或刪除，在此模式下外部設備發出啟動信號無效。（2）示教模式可以用示教編程器進行軸操作和編輯，編輯、示教程序，修改已登錄程序，和多種特性文獻和參數設定，在此模式下外部設備發出啟動信號。（3）無效遠程模式下機器人由外部信號進行操作，可以接通伺服電源、啟動、調出主程序、設定循環等和開始運行有關操作，數據傳播功能有效，此時示教盤上啟動按鈕無效。度、反復精度和辨別率之間關系。答：精度、反復精度和辨別率用來定義機器人手部定位能力。（1）是一種位置量相對于其參照系絕對度量，指機器人手部實際抵達位置和所需要抵達理想位置之間差距。機器人精度決定于機械精度和電氣精度。（2）反復精度指在相似運動位置命令下，機器人持續若干次運動軌跡之間誤差度量。假如機器人反復實行某位置給定指令，它每次走過距離并不相似，而是在一平均值周圍變化，該平均值代表精度，而變化幅度代表反復精度。（3）辨別率是指機器人每根軸可以實現最小移動距離或最小轉動角度。精度和辨別率不一定有關。一臺設備運動精度是指命令設定運動位置和該設備實行此命令后可以到達運動位置之間差距，辨別率則反應了實際需要運動位置和命令所可以設定位置之間差距。工業機器人精度、反復精度和辨別率規定是根據其使用規定確定。機器人自身所能到達精度取決于機器人構造剛度、運動速度控制和驅動措施、定位和緩沖等原因。由于機器人有轉動關節，不一樣樣回轉半徑時其直線辨別率是變化，因此導致了機器人精度難以確定。由于精度一般較難測定，一般工業機器人只給出反復精度。試論述機器人靜力學、動力學、運動學關系。答：靜力學指在機器人手爪接觸環境時，在靜止狀態下處理手爪力F和驅動力τ關系。動力學研究機器人各關節變量對時間一階導數、二階導數和各實行器驅動力或力矩之間關系，即機器人機械系統運動方程。而運動學研究從幾何學見解來處理手指位置和關節變量關系。在考慮控制時，就要考慮在機器人動作中，關節驅動力τ會產生怎樣關節位置θ、關節速度、關節加速度，處理這種關系稱為動力學（dynamics）。對于動力學來說，除了和連桿長度有關之外，還和各連桿質量，繞質量中心慣性矩，連桿質量中心和關節軸距離有關。運動學、靜力學和動力學中各變量關系如下圖所示。圖中用虛線表達關系可通過實線關系組合表達，這些也可作為動力學問題來處理。機器人手腕有多種？試述每種手腕構造。答：機器人手臂按構造形式分可分為單臂式，雙臂式及懸掛式按手臂運動形式辨別，手臂有直線運動。如手臂伸縮，升降及橫向移動，有回轉運動如手臂左右回轉上下擺動有復合運動如直線運動和回轉運動組合。2直線運動組合2回轉運動組合。手臂回轉運動機構，實現機器人手臂回轉運動機構形式是多種多樣，常見有葉片是回轉缸，齒輪轉動機構，鏈輪傳動和連桿機構手臂俯仰運動機構，一般采用活塞油（氣）缸和連桿機構聯用來實現手臂復合運動機構，多數用于動作程度固定不變專用機器人。機器人參數坐標系有哪些？各參數坐標系有何作用？答：工業機器人坐標形式有直角坐標型、圓柱坐標型、球坐標型、關節坐標型和平面關節型。（1）直角坐標/笛卡兒坐標/臺架型（3P）：這種機器人由三個線性關節構成，這三個關節用來確定末端操作器位置，一般還帶有附加道德旋轉關節，用來確定末端操作器姿態。這種機器人在X、Y、Z軸上運動是獨立，運動方程可獨立處理，且方程是線性，因此，很輕易通過計算機實現；它可以兩端支撐，對于給定構造長度，剛性最大：它精度和位置辨別率不隨工作場所而變化，輕易到達高精度。不過，它操作范圍小，手臂收縮同步又向相反方向伸出，即阻礙工作，且占地面積大，運動速度低，密封性不好。（2）圓柱坐標型（R3P）：圓柱坐標機器人由兩個滑動關節和一種旋轉關節來確定部件位置，再附加一種旋轉關節來確定部件姿態。這種機器人可以繞中心軸旋轉一種角，工作范圍可以擴大，且計算簡樸；直線部分可采用液壓驅動，可輸出較大動力；可以伸入型腔式機器內部。不過，它手臂可以抵達空間受到限制，不能抵達近立柱或近地面空間；直線驅動器部分難以密封、防塵；后臂工作時，手臂后端會碰到工作范圍內其他物體。（3）球坐標型（2RP）什么是機器人內部傳感器和外部傳感器？舉例闡明之。答：內部傳感器是用來檢測機器人自身狀態（內部信息）機器人傳感器，如檢測關節位置、速度光軸編碼器等。是機器人自身運動和正常工作所必需；外部傳感器是用來感知外部世界、檢測作業對象和作業環境狀態（外部信息）機器人傳感器。如視覺、聽覺、觸覺等。是適應特定環境，完畢特定任務所必需。人手爪有哪些種類，各有什么特點？答：（1）機械手爪：依托傳動機構來抓持工件；（2）磁力吸盤：通過磁場吸力抓持鐵磁類工件，規定工件表面清潔、平整、干燥，以保證可靠地吸附，不適宜高溫條件；（3）真空式吸盤：運用真空原理來抓持工件，規定工件表面平整光滑、干燥清潔，同步氣密性要好。編碼器有哪兩種基礎形式？各自特點是什么？答：兩種基礎形式：增量式、絕對式。增量式：用來測量角位置和直線位置變化，但不能直接記錄或指示位置實際值。在所有運用增量式編碼器進行位置跟蹤系統中，所有必需在系統開始運行時進行復位。絕對式：每個位置所有對應著透光和不透光弧段惟一確定組合，這種確定組合有惟一特性。通過這特性，在任意時刻所有可以確定碼盤對旳位置。工業機器人常見驅動器有那些類型，并簡要闡明其特點。答：（1）電動驅動器能源簡樸，速度變化范圍大，效率高，轉動慣性小，速度和位置精度所有很高，但它們多和減速裝置相聯，直接驅動比較困難。（2）液壓驅動器長處是功率大，可省去減速裝置而直接和被驅動桿件相連，構造緊湊，剛度好，響應快，伺服驅動具有較高精度。但需要增設液壓源，易產生液體泄漏，不適合高、低溫及有潔凈規定場所。故液壓驅動器目前多用于特大功率操作機器人系統或機器人化工程機械。（3）氣動驅動器構造簡樸，清潔，動作敏捷，具有緩沖作用。但也需要增設氣壓源，且和液壓驅動器相比，功率較小，剛度差，噪音大，速度不易控制，因此多用于精度不高、但有潔凈、防爆等規定點位控制機器人。變位機對于焊接機器人作用是什么？答：變位機作為機器人焊接生產線及焊接柔性加工單元關鍵構成部分，其作用是將被焊工件旋轉(平移)到最佳焊接位置。雖然機器人相對于工件處在最佳作業角度，把工件各處焊縫位置均能變換到最有助于機器人焊槍找位和焊接地方。足球機器人六步推理模型內容是什么？答：（1）輸入信息預處理，計算有關實體速度、相對距離、角度等；（2）態勢分析和方略選擇；（3）隊形確定和角色分派；（4）目旳位置確定；（5）運動軌跡計劃；（6）左右輪速確定。常見工業機器人傳動系統有那些？答：齒輪傳動，蝸桿傳動，滾珠絲桿出傳動，同步齒形帶傳動，鏈傳動和行星齒輪傳動。在機器人系統中為何往往需要一種傳動（減速）系統？答：由于目前電機一般速度較高，力矩較小，需要通過傳動系統減少轉速、提高力矩。機器人上常見距離和靠近覺傳感器有哪些？。答：超聲波，激光、紅外，霍爾傳感器按機器人用途分類，可以將