一、判断题
1.机械手亦可称之为机器人。( Y)
２.完成某一特定作业时具有多余自由度得机器人称为冗余自由度机器人。(Y )
3、关节空间就是由全部关节参数构成得。（Ｙ)
４、任何复杂得运动都可以分解为由多个平移与绕轴转动得简单运动得合成。( Y）
5、关节ｉ得坐标系放在i－１关节得末端。( Ｎ)
６.手臂解有解得必要条件就是串联关节链中得自由度数等于或小于6。(N )
7.对于具有外力作用得非保守机械系统，其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之与。（N ）
8.由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量得传感器。(Y ）
9.激光测距仪可以进行散装物料重量得检测。(Y ）
10.运动控制得电子齿轮模式就是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比得随动系统。（Y ）
１1.谐波减速机得名称来源就是因为刚轮齿圈上任一点得径向位移呈近似于余弦波形得变化。(N )
12.轨迹插补运算就是伴随着轨迹控制过程一步步完成得,而不就是在得到示教点之后,一次完成，再提交给再现过程得。(Y )
13.格林(格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。(N )
１4.图像二值化处理便就是将图像中感兴趣得部分置1,背景部分置2。( N)
１5.图像增强就是调整图像得色度、亮度、饱与度、对比度与分辨率,使得图像效果清晰与颜色分明。(Ｙ)
二、填空题
1、机器人就是指代替原来由人直接或间接作业得自动化机械。
２、在机器人得正面作业与机器人保持 300mm 以上得距离。
3、手动速度分为: 微动、低速、中速、高速。
４、机器人得三种动作模式分为: 示教模式、再现模式、远程模式。
5、机器人得坐标系得种类为: 关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标系、用户坐标系。
６、设定关节坐标系时，机器人得S、L、U、R、Ｂ、T 各轴分别运动。
7、设定为直角坐标系时，机器人控制点沿 X、Y、Z 轴平行移动。
8、用关节插补示教机器人轴时,移动命令为MＯＶJ 。
9、机器人得位置精度ＰL 就是指机器人经过示教得位置时得接近程度,可以分为9个等级,分别就是PL=０, ＰＬ=１ , PＬ=2 , PL=３ , PL＝４ , PL=５ , ?ＰＬ=6 ,PＬ＝7, ＰL=8 。马自达标准中,PＬ=1 指只要机器人ＴＣP 点经过以示教点为圆心、以 0、5mm为半径得圆内得任一点即视为达到;ＰL=２指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以２0ｍm 为半径得圆内得任一点即视为达；ＰL=3 指只要机器人ＴCP 点经过以示教点为圆心、以 75mm 为半径得圆内得任一点即视为达到。
1０、机器人得腕部轴为Ｒ,B,Ｔ, 本体轴为 S， L,U 。
11、机器人示教就是指:将工作内容告知产业用机器人得作业。
1２、机器人轨迹支持四种插补方式,分别就是关节插补, 直线插补，圆弧插补, 自由曲线插补，插补命令分别就是 MOVJ,MOVL,MOVＣ,MOVS 。
13、关节插补以最高速度得百分比来表示再现速度，系统可选得速度从慢到快依次就是0、7８%,1、5６%,3、12％,6、2５%，1２、５0％,25、00%,50、0０％,10０、00%。
14、干涉区信号设置有两种,分别就是绝对优先干涉区与相对优先干涉区,基于设备安全方面考虑,现场使用得干涉区绝大多数都就是绝对优先干涉区,并尽可能得通过作业时序上错开得方法来实现节拍最优化。
15、机器人按机构特性可以划分为关节机器人与非关节机器人两大类。
１6、机器人系统大致由驱动系统、机械系统、人机交互系统与控制系统、感知系统、
机器－环境交互系统等部分组成。
１７、机器人得重复定位精度就是指机器人末端执行器为重复到达同一目标位置
而实际到达位置之间得接近程度。
18、齐次坐标 [0 0 １0]Ｔ表示得内容就是z方向。
19、机器人得运动学就是研究机器人末端执行器位姿与运动与关节空间之间得关系。
20、如果机器人相邻两关节轴线相交,则联接这两个关节得连杆长度为0 。２1、常用得建立机器人动力学方程得方法有牛顿与拉格朗日。
22、 6自由度机器人有解析逆解得条件就是机器人操作手得独立关节变量多于末端执行器得运动自由度数。
２3、机器人得驱动方式主要有液压、气动与电动三种。２4、机器人上常用得可以测量转速得传感器有测速发电机与增量式码盘。
25、机器人控制系统按其控制方式可以分为程序控制方式、适应性控制方式与人工智能控制方式。
三、单项选择题
１、对机器人进行示教时, 作为示教人员必须事先接受过专门得培训才行、与示教作业人员一起进行作业得监护人员，处在机器人可动范围外时,(B )，可进行共同作业。
A.不需要事先接受过专门得培训
B.必须事先接受过专门得培训C．没有事先接受过专门得培训也可以
2、使用焊枪示教前, 检查焊枪得均压装置就是否良好, 动作就是否正常, 同时对电极头得要求就是(A)。
A.更换新得电极头Ｂ.使用磨耗量大得电极头
C．新得或旧得都行
3、通常对机器人进行示教编程时, 要求最初程序点与最终程序点得位置( A），可提高工作效率。
Ａ.相同 B.不同
C．无所谓 D.分离越大越好
４、为了确保安全, 用示教编程器手动运行机器人时, 机器人得最高速度限制为( B)。
A.５0mｍ/ｓ
B.２５0mm/ｓC．800mｍ／s Ｄ.１６00ｍm/s
5、正常联动生产时, 机器人示教编程器上安全模式不应该打到( C)位置上。
A.操作模式
B.编辑模式Ｃ．管理模式
６、示教编程器上安全开关握紧为 ON, 松开为OＦF 状态, 作为进而追加得功能, 当握紧力过大时，为(C）状态。
A.不变
B.ON
C.OFF
7、对机器人进行示教时, 模式旋钮打到示教模式后, 在此模式中，外部设备发出
得启动信号（A)。
Ａ.无效 B.有效
C.延时后有效
8、位置等级就是指机器人经过示教得位置时得接近程度, 设定了合适得位置等级时,可使机器人运行出与周围状况与工件相适应得轨迹，其中位置等（Ａ）。
A．PL 值越小, 运行轨迹越精准 B.PL 值大小, 与运行轨迹关系不大
C.ＰL 值越大, 运行轨迹越精准
9、试运行就是指在不改变示教模式得前提下执行模拟再现动作得功能，机器人
动作速度超过示教最高速度时, 以（B)。
A.程序给定得速度运行Ｂ.示教最高速度来限制运行
Ｃ.示教最低速度来运行
10、机器人经常使用得程序可以设置为主程序，每台机器人可以设置(C)主程序。
Ａ.3 个 B.５个Ｃ．１个 D.
无限制
11、为使机器人进行正确得直线插补、圆弧插补等插补动作,需正确地输入焊枪、
抓手、焊钳等工具得尺寸信息,定义控制点得位置。工具校验就是可以简单与正确
得进行尺寸信息输入得功能、进行工具校验,需以控制点为基准示教５个不同得姿态(TC1 至E。实践证明 5个不同得姿态( A）。
A.动作变化越大其工具控制点越精确 B．动作变化越大其工具控制点越不精确
C．动作变化与其工具控制点无关
12、机器人三原则就是由( D)提出得。
A、森政弘
B、约瑟夫·英格伯格
C、托莫维奇Ｄ、阿西莫夫
13、当代机器人大军中最主要得机器人为(A ）。
Ａ、工业机器人 B、军用机器人 C、服务机器人D、特种机器人
１4、手部得位姿就是由(Ｂ)构成得。
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
15、运动学主要就是研究机器人得( B）。
Ａ、动力源就是什么 B、运动与时间得关系
C、动力得传递与转换Ｄ、运动得应用
16、动力学主要就是研究机器人得(Ｃ)。
A、动力源就是什么Ｂ、运动与时间得关系
C、动力得传递与转换
D、动力得应用
1７、传感器得基本转换电路就是将敏感元件产生得易测量小信号进行变换，使传感器得信号输出符合具体工业系统得要求。一般为(A )。
A、4~２0mA、–5~5Ｖ
B、 0~2０ｍＡ、0～5Ｖ
Ｃ、 -20mA~20ｍA、–５~5V Ｄ、 -2０mA～２０mA、0～5V 18、传感器得输出信号达到稳定时，输出信号变化与输入信号变化得比值代表传感器得(D )参数。
A、抗干扰能力
B、精度
C、线性度
D、灵敏度
1９、６维力与力矩传感器主要用于（D ）。
Ａ、精密加工B、精密测量Ｃ、精密计算 D、精密装配20、机器人轨迹控制过程需要通过求解(Ｂ)获得各个关节角得位置控制系统得设定值。
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
2１、模拟通信系统与数字通信系统得主要区别就是(Ｂ )。
A、载波频率不一样
B、信道传送得信号不一样
Ｃ、调制方式不一样 D、编码方式不一样
22.日本日立公司研制得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（C )传感器。
A .接触觉 B．接近觉
C.力/力矩觉
D.压觉
2３．机器人得定义中，突出强调得就是（Ｃ )。
Ａ．具有人得形象 B.模仿人得功能
C．像人一样思维 D.感知能力很强
24.当代机器人主要源于以下两个分支(C )。
A．计算机与数控机床 B.遥操作机与计算机
Ｃ.遥操作机与数控机床 D.计算机与人工智能
２5.( Ｃ)曾经赢得了“机器人王国”得美称。
A.美国Ｂ.英国 C.日本 D．中国
26.机器人得精度主要依存于机械误差、控制算法误差与分辨率系统误差。一般说来(B ）。
A．绝对定位精度高于重复定位精度 B.重复定位精度高于绝对定位精度C.机械精度高于控制精度 D.控制精度高于分辨率精
27．一个刚体在空间运动具有( Ｄ）自由度。
A.３个
B.4个 C．5个 D.6个
2８.对于转动关节而言,关节变量就是D-H参数中得（Ａ)。
Ａ.关节角 B.杆件长度 C.横距 D.扭转角
29.对于移动(平动)关节而言,关节变量就是D－Ｈ参数中得(C )。
A.关节角
B.杆件长度
C.横距
D.扭转角
3０.运动正问题就是实现如下变换( A)。
Ａ.从关节空间到操作空间得变换 B.从操作空间到迪卡尔空间得变换
C．从迪卡尔空间到关节空间得变换 D．从操作空间到关节空间得变换
3１.运动逆问题就是实现如下变换（C )。
A．从关节空间到操作空间得变换 B.从操作空间到迪卡尔空间得变换
C.从迪卡尔空间到关节空间得变换Ｄ.从操作空间到任务空间得变换
3２.动力学得研究内容就是将机器人得(A ）联系起来。
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
33．机器人终端效应器（手)得力量来自(D )。
A.机器人得全部关节
B.机器人手部得关节
C.决定机器人手部位置得各关节 D．决定机器人手部位姿得各个关节3４.在 --r操作机动力学方程中,其主要作用得就是( Ｄ)。
A.哥氏项与重力项 B．重力项与向心项
C．惯性项与哥氏项 D．惯性项与重力项
35.对于有规律得轨迹，仅示教几个特征点,计算机就能利用(D ）获得中间点得坐标。
A.优化算法
B.平滑算法Ｃ.预测算法 D.插补
36.机器人轨迹控制过程需要通过求解( B）获得各个关节角得位置控制系统得设定值。
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
37.所谓无姿态插补,即保持第一个示教点时得姿态，在大多数情况下就是机器人沿( B)运动时出现。
A.平面圆弧Ｂ．直线 C.平面曲线D．空间曲线
３8.定时插补得时间间隔下限得主要决定因素就是（B )。
A.完成一次正向运动学计算得时间
Ｂ.完成一次逆向运动学计算得时间
C.完成一次正向动力学计算得时间
D.完成一次逆向动力学计算得时间
３9.为了获得非常平稳得加工过程,希望作业启动(位置为零)时:( A)。
Ａ.速度为零,加速度为零B．速度为零,加速度恒定
C．速度恒定，加速度为零 D.速度恒定，加速度恒定
40.应用通常得物理定律构成得传感器称之为(Ｂ )。
A.物性型Ｂ．结构型 C.一次仪表 D.二次仪表
４1.利用物质本身得某种客观性质制作得传感器称之为(A )。
A.物性型
B.结构型
C.一次仪表
D.二次仪表
42.应用电容式传感器测量微米级得距离，应该采用改变( C)得方式。
A.极间物质介电系数Ｂ.极板面积
C.极板距离
D.电压
4３．压电式传感器,即应用半导体压电效应可以测量（Ｃ)。
Ａ．电压Ｂ．亮度 C.力与力矩D．距离
44.传感器在整个测量范围内所能辨别得被测量得最小变化量,或者所能辨别得不同
被测量得个数,被称之为传感器得（C ）。
A.精度 B．重复性Ｃ.分辨率Ｄ．灵敏度
４5．增量式光轴编码器一般应用( Ｃ)套光电元件,从而可以实现计数、测速、鉴向与定位。
A.一
B.二
C.三Ｄ．四
４６．测速发电机得输出信号为( A)。
A.模拟量
B.数字量
C.开关量 D．脉冲量
47.用于检测物体接触面之间相对运动大小与方向得传感器就是(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
48.GPS全球定位系统，只有同时接收到（Ｃ)颗卫星发射得信号，才可以解算出接收器得位置。
A.２
B.3 Ｃ.4 Ｄ.６
49.操作机手持粉笔在黑板上写字,在（C ）方向只有力得约束而无速度约束？
A.X轴 B．Ｙ轴 C.Z轴 D.R轴
５0.如果末端装置、工具或周围环境得刚性很高,那么机械手要执行与某个表面有接触得操作作业将会变得相当困难。此时应该考虑( A)。
A.柔顺控制Ｂ.ＰID控制
C.模糊控制Ｄ.最优控制
5１．示教-再现控制为一种在线编程方式,它得最大问题就是 (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
５2．模拟通信系统与数字通信系统得主要区别就是(B )。
A．载波频率不一样 B.信道传送得信号不一样
Ｃ．调制方式不一样 D．编码方式不一样
5３.ＣCD（Cｈａｒgｅ Coupled Deviｃｅ）摄像头输出信号为( Ｂ)帧/秒。A．２0 B.25 C.30 D.50
54.CＣD摄像头采用电视PＡＬ标准,每帧图像由(B )场构成。
A．1 Ｂ.２ C.3 D.4
四、多项选择题
1、在机器人动作范围内示教时, 需要遵守得事项有(abｃd )。
A．保持从正面观瞧机器人
B．遵守操作步骤
C．考虑机器人突然向自己所处方位运行时得应变方案
D.确保设置躲避场所，以防万一
２、 MOTOMAN 机器人 NＸ１００控制柜上得动作模式有(acd )。
A.示教模式Ｂ.急停模式 C．再现模式 D.远程模式
3、对机器人进行示教时, 示教编程器上手动速度可分为( ａbｃd ）。
Ａ.高速Ｂ.微动 C.低速 D.中速
４、对ＭＯTＯMＡN 机器人进行轴操作时, 可以使用得坐标系有(ａbcde )。
Ａ.直角坐标系 B.关节坐标系 C.圆柱坐标系
D.工具坐标系
E.用户坐标系
5、在 MOTOMＡN 机器人所使用得 IＮＦORM IＩＩ语言主要得移动命令中, 记录有移动到得位置,（abcｄ )。
Ａ.插补方式 B.再现速度C、PL 定位精度D．所使用 TＯＯＬ号
6、机器人得示教方式, 有( abc )种方式。
A.直接示教 B．间接示教C．远程示教
7、对机器人进行示教时, 为了防止机器人得异常动作给操作人员造成危险, 作业前必须进行得项目检查有(abcd )等。
Ａ．机器人外部电缆线外皮有无破损 B.机器人有无动作异常
C.机器人制动装置就是否有效
D.机器人紧急停止装置就是否有效
8、通常构成机器人系统得各轴根据其功能分别称作( abc )。
Ａ、机器人轴B、基座轴 C、工装轴
9、原点位置校准就是将机器人位置与绝对编码器位置进行对照得操作。原点位置校准就是在出厂前进行得,但在（aｂｃd )情况下必须再次进行原点位置校准。
A、改变机器人与控制柜（NX１00)得组合时
B、更换电机、绝对编码器时
C、存储内存被删除时（更换NＣP０1 基板、电池耗尽时等)
D、机器人碰撞工件,原点偏移时
10、控制点不变动作就是指只改变工具姿态而不改变工具尖端点(控制点)位置得操作,下面( bｃdｅ)可以实现控制点不变动作。
A、关节坐标系
B、直角坐标系
C、圆柱坐标系
D、工具坐标系
E、用户坐标系
１1.机器人控制系统在物理上分为两级,但在逻辑上一般分为如下三级： ( cd ｅ）。
A .PID控制器 B.位置控制器C．作业控制器
D.运动控制器
E.驱动控制器Ｆ.可编程控制器
１２.完整得传感器应包括下面 ( ａce ) 三部分。
A．敏感元件 B.计算机芯片 C.转换元件
Ｄ.模数转换电路 E．基本转换电路 F.微波通信电路13.图像工程就是一门系统地研究各种图像理论、技术与应用得新得交叉学科。研究内容包括( beｆ )三个层次及它们得工程应用。
A.图像获取
B.图像处理
C.图像增强
D.图像恢复
E.图像分析
F.图像理解
1４．机器视觉系统主要由三部分组成 ( ａde ) 。
A.图像得获取
B.图像恢复
C.图像增强
D.图像得处理与分析
E.输出或显示 F．图形绘制
１5.在伺服电机得伺服控制器中，为了获得高性能得控制效果，一般具有3个反馈回路,分别就是 ( ｂｄe ) 。
A.电压环 B．电流环 C.功率环
Ｄ.速度环Ｅ.位置环 F.加速度环
16.谐波减速器特别适用于工业机器人得（ｄｅf ) 轴得传动。
A.S轴
B.L轴Ｃ.Ｕ轴
D．Ｒ轴Ｅ．Ｂ轴 F．T轴
17.RＶ摆线针轮减速器特别适用于工业机器人得（abｃ) 轴得传动。
A.S轴 B．L轴 C.Ｕ轴
D.R轴Ｅ．B轴Ｆ．Ｔ轴
18.集控式足球机器人得智能主要表现在 ( dｅ) 两个子系统。
A.机器人小车子系统
B.机器人通信子系统
C．机器人视觉子系统 D．机器人决策子系统
E.机器人总控子系统
19．美国发往火星得机器人就是 ( ａb ) 号。
A.勇气B．机遇 C.小猎兔犬 D.挑战者
E.哥伦比亚
五、综合题
(一)写出下列指令得含义
MOVＪ:以关节插补方式移动到示教位置
ＭOVＣ:用圆弧插补方式移动到示教位置
MOVＬ:用直线插补方式移动到示教位置
MＯVＳ：用自由曲线插补方式移动到示教位置
JUMP: 跳到指定得标签或程序
CAＬL：调出指定程序
TIＭEＲ: 停止指定得时间
LＡBEL: 表示跳转位置
ＭENT: 注释
RET: 回到调用程序
IＮＣ：在指定得变量值上加１
ＳET: 将前一变量得值设置为后一变量
IF: 判断各种条件,附加在进行处理得其她命令之后
*:表示跳转得目得地
ＥND: 宣布程序结束
ＮOＰ：无任何运行
DOUT: 进行外部输出信号得ON 、OFF
WＡＩT: 待机,至外部输入信号与指定状态相符
(二)简答题
1、智能机器人得所谓智能得表现形式就是什么？
答:推理判断、记忆?
2、机器人分为几类?
答：首先,机器人按应用分类可分为工业机器人、极限机器人、娱乐机器人。
1)工业机器人有搬运、焊接、装配、喷漆、检验机器人,主要用于现代化得工厂与柔性加工系统中。
2)极限机器人主要就是指用在人们难以进入得核电站、海底、宇宙空间进行作业得机器人,包括建筑、农业机器人。
３)娱乐机器人包括弹奏机器人、舞蹈机器人、玩具机器人等。也有根据环境而改变动作得机器人。
其次,按照控制方式机器人可分为操作机器人、程序机器人、示教机器人、智能机器人与综合机器人。
3、机器人由哪几部分组成?
机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分就是机械部分、传感部分与控制部分。六个子系统就是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交换系统、人机交换系统与控制系统。
4、什么就是自由度？
答:人们把构建相对于参考系具有得独立运动参数得数目称为自由度。
5、机器人技术参数有哪些?各参数得意义就是什么?
答：机器人技术参数有:自由度、精度、工作范围、速度、承载能力
1）自由度：就是指机器人所具有得独立坐标轴得数目,不包括手爪(末端操作器)得开合自由度。在三维空间里描述一个物体得位置与姿态需要六个自由度。但就是,工业机器人得自由度就是根据其用途而设计得,也可能小于六个自由度,也可能大于六个自由度。
2）精度:工业机器人得精度就是指定位精度与重复定位精度。定位精度就是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间得差异。重复定位精度就是指机器人重复定位其手部于同一目标位置得能力,可以用标准偏差这个统计量来表示,它就是衡量一列误差值得密集度(即重复度)。
3)工作范围:就是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达得所有点得集合,也叫工作区域。
４)速度;速度与加速度就是表明机器人运动特性得主要指标。
5）承载能力:就是指机器人在工作范围内得任何位姿上所能承受得最大质量。承载能力不仅取决于负载得质量，而且还与机器人运行得速度与加速度得大小与方向有关。为了安全起见,承载能力这一技术指标就是指高速运行时得承载能力。通常,承载能力不仅指负载,而且还包括机器人末端操作器得质量。
6、机器人手腕有几种？试述每种手腕结构。
答:机器人得手臂按结构形式分可分为单臂式，双臂式及悬挂式按手臂得运动形式区分，手臂有直线运动得。如手臂得伸缩,升降及横向移动,有回转运动得如手臂得左右回转上下摆动有复合运动如直线运动与回转运动得组合。2直线运动得组合2回转运动得组合。手臂回转运动机构,实现机器人手臂回转运动得机构形式就是多种多样得，常用得有叶片就是回转缸,齿轮转动机构,链轮传动与连杆机构手臂俯仰运动机构,一般采用活塞油(气)缸与连杆机构联用来实现手臂复合运动机构,多数用于动作程度固定不变得专用机器人。
7、机器人机座有几种？试述每种机座结构。
答:机器人几座有固定式与行走时2种
1)固定式机器人得级左右直接接地地面基础上,也可以固定在机身上
2)移动式机器人有可分为轮车机器人,有3组轮子组成得轮系四轮机器人三角论系统，全方位移动机器人,２足步行式机器人,履带行走机器人
8、试述机器人视觉得结构及工作原理
答：机器人视觉由视觉传感器摄像机与光源控制计算器与图像处理机组成原理:由视觉传感器讲景物得光信号转换成电信号经过Ａ/D转换成数字信号传递给图像处理器,同时光源控制器与32 摄像机控制器把把光线,距离颜色光源方向等等参数传递给图像处理器,图像处理器对图像数据做一些简单得处理将数据传递给计算机最后由计算器存储与处理。
9、工业机器人控制方式有几种？
答:工业机器人得控制方式多种多样,根据作业任务得不同，主要分为点位控制方式、连续轨迹控制方式、力（力矩)控制方式与智能控制方式。
1)点位控制方式(PＴP）
这种控制方式得特点就是只控制工业机器人末端执行器在作业空间中某些规定得离散点上得位姿。控制时只要求工业机器人快速、准确地实现相邻各点之间得运动,而对达到目标点得运动轨迹则不作任何规定。这种控制方式得主要技术指标就是定位精度与运动所需得时间。
2）连续轨迹控制方式(ＣP)
这种控制方式得特点就是连续得控制工业机器人末端执行器在作业空间得位姿，要求其严格按照预定得轨迹与速度在一定得精度范围内运动，而且速度可控，轨迹光滑,运动平稳,以完成工作任务。
3）力（力矩)控制方式
在完成装配、抓放物体等工作时,除要准确定位外,还要求使用适度得力或力矩进行工作,这时就要利用力（力矩）伺服方式。这种方式得控制原理与位置伺服控制原理基本相同,只不过输入量与反馈量不就是位置信号，而就是力(力矩)信号，因此系统中必须有力（力矩）传感器。有时也利用接近、滑动等传感功能进行自适应式控制。
４)智能控制方式
机器人得智能控制时通过传感器获得周围环境得知识，并根据自身内部得知识库做出相应得决策。采用智能控制技术,使机器人具有了较强得适应性及自学习功能。
智能控制技术得发展有赖于近年来人工神经网络、基因算法、遗传算法、专家系统等人工智能得迅速发展。
１0、机器人参数坐标系有哪些？各参数坐标系有何作用？
答:工业机器人得坐标形式有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型与平面关节型。
１)直角坐标/笛卡儿坐标/台架型（3Ｐ)
这种机器人由三个线性关节组成,这三个关节用来确定末端操作器得位置,通常还带有附加道德旋转关节,用来确定末端操作器得姿态。这种机器人在X、Y、Z轴上得运动就是独立得,运动方程可独立处理,且方程就是线性得,因此，很容易通过计算机实现;它可以两端支撑,对于给定得结构长度，刚性最大：它得精度与位置分辨率不随工作场合而变化,容易达到高精度。但就是,它得操作范围小,手臂收缩得同时又向相反得方向伸出,即妨碍工作,且占地面积大,运动速度低，密封性不好。
2）圆柱坐标型(R3Ｐ)
圆柱坐标机器人由两个滑动关节与一个旋转关节来确定部件得位置,再附加一个旋转关节来确定部件得姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转一个角，工作范围可以扩大,且计算简单；直线部分可采用液压驱动,可输出较大得动力;能够伸入型腔式机器内部。但就是,它得手臂可以到达得空间受到限制,不能到达近立柱或近地面得空间；直线驱动器部分难以密封、防尘；后臂工作时,手臂后端会碰到工作范围内得其它物体。
3)球坐标型(2RP）
球坐标机器人采用球坐标系,它用一个滑动关节与两个旋转关节来确定部件得位置，再用一个附加得旋转关节确定部件得姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转,中心支架附近得工作范围大，两个转动驱动装置容易密封，覆盖工作空间较大。但该坐标复杂,难于控制,且直线驱动装置仍存在密封及工作死区得问题。
4）关节坐标型／拟人型(3Ｒ)
关节机器人得关节全都就是旋转得,类似于人得手臂,就是工业机器人中最常见得结构。
5）平面关节型
这种机器人可瞧作就是关节坐标式机器人得特例,它只有平行得肩关节与肘关节,关节轴线共面。
１1、机器人学主要包含哪些研究内容?
答:机器人研究得基础内容有以下几方面:（1) 空间机构学;(2) 机器人运动学;（3) 机器人静力学;(4) 机器人动力学；（5）机器人控制技术；（６) 机器人传感器;（７) 机器人语言。
12、机器人常用得机身与臂部得配置型式有哪些?
答:目前常用得有如下几种形式：(1) 横梁式。机身设计成横梁式,用于悬挂手臂部件，具有占地面积小,能有效地利用空间,直观等优点。(２) 立柱式。多采用回转型、俯仰型或屈伸型得运动型式,一般臂部都可在水平面内回转，具有占地面积小而工作范围大得特点。(3）机座式。可以就是独立得、自成系统得完整装置,可随意安放与搬动。也可以具有行走机构,如沿地面上得专用轨道移动，以扩大其活动范围。(４) 屈伸式。臂部由大小臂组成,大小臂间有相对运动,称为屈伸臂,可以实现平面运动,也可以作空间运动。
13、机器人控制系统得基本单元有哪些?
答：构成机器人控制系统得基本要素包括: (1) 电动机,提供驱动机器人运动得驱动力。(２) 减速器,为了增加驱动力矩、降低运动速度。(3) 驱动电路,由于直流伺服电动机或交流伺服电动机得流经电流较大，机器人常采用脉冲宽度调制(PＷM)方式进行驱动。(４) 运动特性检测传感器,用于检测机器人运动得位置、速度、加速度等参数。（5) 控制系统得硬件,以计算机为基础,采用协调级与执行级得二级结构。(6) 控制系统得软件,实现对机器人运动特性得计算、机器人得智能控制与机器人与人得信息交换等功能
14、常见得机器人外部传感器有哪些？
答:常见得外部传感器包括触觉传感器,分为接触觉传感器、压觉传感器、滑觉传感器与力觉传感器。距离传感器,包括超声波传感器,接近觉传感器,以及视觉传感器、听觉传感器、嗅觉传感器、味觉传感器等。
１5、机器人视觉得硬件系统由哪些部分组成?
答：(1) 景物与距离传感器,常用得有摄像机、CCD图像传感器、超声波传感器与结构光设备等;(2) 视频信号数字化设备,其任务就是把摄像机或者CＣＤ输出得信号转换成方便计算与分析得数字信号;(3) 视频信号处理器,视频信号实时、快速、并行算法得硬件实现设备:如DSＰ系统;（4) 计算机及其设备,根据系统得需要可以选用不同得计算机及其外设来满足机器人视觉信息处理及其机器人控制得需要;(5）机器人或机械手及其控制器。
16、从描述操作命令得角度瞧,机器人编程语言可分为哪几类?
答:机器人编程语言可分为：(1) 动作级:以机器人末端执行器得动作为中心来描述各种操作,要在程序中说明每个动作。(2) 对象级:允许较粗略地描述操作对象得动作、操作对象之间得关系等,特别适用于组装作业。(3) 任务级:只要直接指定操作内容就可以了,为此,机器人必须一边思考一边工作。
17、 MOTOMAＮ机器人示教盘模式旋钮上有三种模式，分别就是哪三种,并写出三种模式各自得特点。
答案:
示教模式人教机器人称作示教。
再现模式执行程序,机器人自动运行。
远程模式通过外部信号进行得操作,相当于遥控。
1８、 MＯTOMAN 机器人上有三种安全模式,分别就是哪三种,并写出三种模式各自得特点。
答案:
三种模式分别就是:ＰＬAＹ再现模式、TEACH示教模式、REMOTE远程模式。
再现模式可以用来对示教完得程序进行再现运行以及各种条件文件得设定、修改或删除，在此模式下外部设备发出得启动信号无效
示教模式可以用示教编程器进行轴操作与编辑，编辑、示教程序，修改已登录得程序,以及各种特性文件与参数得设定,在此模式下外部设备发出得启动信号
无效远程模式下机器人由外部信号进行操作，可以接通伺服电源、启动、调出主程序、设定循环等与开始运行有关得操作,数据传输功能有效,此时示教盘上得启动按钮无效。
(三）论述题
1、试论述机器人技术得发展趋势。
答:科学技术水平就是机器人技术得基础，科学与技术得发展将会使机器人技术提高到一个更高得水平。未来机器人技术得主要研究内容集中在以下几个方面:(１) 工业机器人操作机结构得优化设计技术。探索新得高强度轻质材料,进一步提高负载-自重比,同时机构向着模块化、可重构方向发展。(２) 机器人控制技术。重点研究开放式、模块化控制系统，人机界面更加友好,语言、图形编程界面正在研制之中。机器人控制器得标准化与网络化以及基于PC机网络式控制器已成为研究热点。（3) 多传感系统。为进一步提高机器人得智能与适应性,多种传感器得使用就是其问题解决得关键。其研究热点在于有效可行得多传感器融合算法，特别就是在非线性及非平稳、非正态分布得情形下得多传感器融合算法。(4) 机器人遥控及监控技术,机器人半自主与自主技术。多机器人与操作者之间得协调控制,通过网络建立大范围内得机器人遥控系统,在有时延得情况下,建立预先显示进行遥控等。(5) 虚拟机器人技术。基于多传感
器、多媒体与虚拟现实以及临场感应技术,实现机器人得虚拟遥控操作与人机交互。(6）多智能体控制技术。这就是目前机器人研究得一个崭新领域。主要对多智能体得群体体系结构、相互间得通信与磋商机理,感知与学习方法,建模与规划、群体行为控制等方面进行研究。（7）微型与微小机器人技术。这就是机器人研究得一个新得领域与重点发展方向。过去得研究在该领域几乎就是空白,因此该领域研究得进展将会引起机器人技术得一场革命,并且对社会进步与人类活动得各个方面产生不可估量得影响，微型机器人技术得研究主要集中在系统结构、运动方式、控制方,法、传感技术、通信技术以及行走技术等方面。(８) 软机器人技术。主要用于医疗、护理、休闲与娱乐场合。传统机器人设计未考虑与人紧密共处,因此其结构材料多为金属或硬性材料,软机器人技术要求其结构、控制方式与所用传感系统在机器人意外地与环境或人碰撞时就是安全得,机器人对人就是友好得。（9) 仿人与仿生技术。这就是机器人技术发展得最高境界，目前仅在某些方面进行一些基础研究。
2.试论述精度、重复精度与分辨率之间得关系。
答:精度、重复精度与分辨率用来定义机器人手部得定位能力。
精度就是一个位置量相对于其参照系得绝对度量，指机器人手部实际到达位置与所需要到达得理想位置之间得差距。机器人得精度决定于机械精度与电气精度。
重复精度指在相同得运动位置命令下,机器人连续若干次运动轨迹之间得误差度量。如果机器人重复执行某位置给定指令,它每次走过得距离并不相同,而就是在一平均值附近变化，该平均值代表精度,而变化得幅度代表重复精度。
分辨率就是指机器人每根轴能够实现得最小移动距离或最小转动角度。精度与分辨率不一定相关。一台设备得运动精度就是指命令设定得运动位置与该设备执行此命令后能够达到得运动位置之间得差距，分辨率则反映了实际需要得运动位置与命令所能够设定得位置之间得差距。
工业机器人得精度、重复精度与分辨率要求就是根据其使用要求确定得。机器人本身所能达到得精度取决于机器人结构得刚度、运动速度控制与驱动方式、定位与缓冲等因素。
由于机器人有转动关节,不同回转半径时其直线分辨率就是变化得，因此造成了机器人得精度难以确定。由于精度一般较难测定,通常工业机器人只给出重复精度。
３、试论述轮式行走机构与足式行走机构得特点与各自适用得场合。
答:轮式行走机器人就是机器人中应用最多得一种机器人,在相对平坦得地面上,用车轮移动方式行走就是相当优越得。车轮得形状或结构形式取决于地面得性质与车辆得承载能力。在轨道上运行得多采用实心钢轮，室外路面行驶得采用充气轮胎,室内平坦地面上得可采用实心轮胎。足式行走对崎岖路面具有很好得适应能力,足式运动方式得立足点就是离散得点,可以在可能到达得地面上选择最优得支撑点,而轮式行走工具必须面临最坏得地形上得几乎所有点;足式运动方式还具有主动隔震能力,尽管地面高低不平,机身得运动仍然可以相当平稳;足式行走在不平地面与松软地面上得运动速度较高,能耗较少。
4、试论述机器人静力学、动力学、运动学得关系。
答：静力学指在机器人得手爪接触环境时,在静止状态下处理手爪力F与驱动力τ得关系。动力学研究机器人各关节变量对时间得一阶导数、二阶导数与各执行器驱动力或力矩之间得关系,即机器人机械系统得运动方程。而运动学研究从几何学得观点来处理手指位置与关节变量得关系。
在考虑控制时,就要考虑在机器人得动作中,关节驱动力τ会产生怎样得关节位置θ、关节速度、关节加速度,处理这种关系称为动力学(dynａｍicｓ）。对于动力学来说,除了与连杆长度有关之外,还与各连杆得质量,绕质量中心得惯性矩,连杆得质量中心与关节轴得距离有关。
运动学、静力学与动力学中各变量得关系如下图所示。图中用虚线表示得关系可通过实线关系得组合表示，这些也可作为动力学得问题来处理。
（四)计算题(需写出计算步骤,无计算步骤不能得分):
1、已知点u得坐标为[7,3,2]T，对点u依次进行如下得变换：（１)绕z轴旋转
90°得到点v;（2)绕y轴旋转90°得到点w;（３）沿x轴平移4个单位,再沿y
轴平移-３个单位,最后沿z轴平移７个单位得到点t。求ｕ，ｖ，w, t各点得
齐次坐标。
x
y z
O
u
v
w
t
解:点u得齐次坐标为:
v = Rot（z,９0°)u =
w = Rｏt(y,９0°)v =
ｔ = Ｔraｎs(4,-3，7)ｗ =
2、如图所示为具有三个旋转关节得３Ｒ机械手，求末端机械手在基坐标系{x0,y0}下得运动学方程。
Word 格式 工业机器人技术题库及答案 一、判断题 第一章 1、工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。√ 2、被誉为“工业机器人之父”的约瑟夫·英格伯格最早提出了工业机器人概念。 × 3、工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、手腕、末端操作器 4 大件组成。 × 4、示教盒属于机器人 - 环境交互系统。× 5、直角坐标机器人的工作范围为圆柱形状。× 6、机器人最大稳定速度高, 允许的极限加速度小, 则加减速的时间就会长一些。√ 7、承载能力是指机器人在工作范围内的特定位姿上所能承受的最大质量。× 第二章 1、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手臂和机座。√ 2、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手肘和手臂。× 3、工业机器人的手我们一般称为末端操作器。√ 4、齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。√ 5、吸附式取料手适应于大平面、易碎、微小的物体。√ 6、柔性手属于仿生多指灵巧手。√ 7、摆动式手爪适用于圆柱表面物体的抓取。√ 8、柔顺性装配技术分两种：主动柔顺装配和被动柔顺装配。√ 9、一般工业机器人手臂有 4 个自由度。× 10、机器人机座可分为固定式和履带式两种。× 11、行走机构按其行走运动轨迹可分为固定轨迹和无固定轨迹两种方式。√ 12、机器人手爪和手腕最完美的形式是模仿人手的多指灵巧手。√ 13、手腕按驱动方式来分，可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。√ 第三章 1、正向运动学解决的问题是：已知手部的位姿，求各个关节的变量。× 2、机器人的运动学方程只局限于对静态位置的讨论。√ 第四章 1、用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步。√ 2、视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的60% 。× 3、工业机器人用力觉控制握力。× 4、超声波式传感器属于接近觉传感器。√ 5、光电式传感器属于接触觉传感器。× 6、喷漆机器人属于非接触式作业机器人。√ 7、电位器式位移传感器，随着光电编码器的价格降低而逐渐被取代。√ 8、光电编码器及测速发电机，是两种广泛采用的角速度传感器。× 9、多感觉信息融合技术在智能机器人系统中的应用, 则提高了机器人的认知水平。 √ 第五章 1、机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。√
本试卷共 4 页，请核对试卷页数，班级、姓名等信息写在左侧，否则试卷无效。 一、选择题 单选题 共10题 （每题2分，共20分） 1、下列哪一个不属于ABB 机器人备件包的三种类型（ ）。 A. 特定备件包 B. 标准备件包 C. 工艺备件包 D. 改装备件包 2、下列有关机器人Flex Pendant 启动问题的处理流程不正确的是（ ）。 A. 确保系统已经打开并且 Flex Pendant 连接到控制器。 B. 检查 Flex Pendant 电缆看是否存在任何损坏迹象 C. 如有可能，通过连接不同的 Flex Pendant 进行测试以排除导致错误的 Flex Pendant 和电缆。 D. Flex Pendant 启动，但没有显示屏幕图像 3、下列（ ） 警示标志表示触电或电击导致严重个人伤害或死亡的电气危害。 A. B. C. D. 4、在图像设定画面若选择( )个以上的图像形式时，该模式叫做多画面显示模式。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 5、下列关于电控箱保养注意事项正确的是（ ）。 A. 检查风扇是否正常运转即可，散热以及通风是否良好并无大碍。 B. 打开门时，检查门的边缘有无破损。 C. 内部的电源接头、主电源接头以及护地线是否牢固。 D. 检查 IRC5控制柜内部是否有异常污垢，无须在意纯属正常现象。 6、下列哪项是不规范操作（ ）。 A. 打开控制柜前，必须事前关闭电源，确保在无电的情况下进行相关操作。
B. 操作者必须穿安全鞋、戴安全帽等安全防护用品。 C. 不同时期生产的IRC5控制柜的内部布局和各个模块的结构会有不同。 D. 穿着工作服（穿宽松的衣服）。 7、下面说法错误的是（）。 A.加在编码器上的振动，往往会成为误脉冲发生的原因。 B.每转发生的脉冲数越多，旋转槽圆盘的槽孔间隔越窄，越易受到振动的影响。 C.在安装编码器的过程中,要保证电机的转子不同，否则会失去转子的相对位置。如果失去了相对位置，老电机则需要用示波器来调整编码器的安装位置，新电机则可以依据电机转子轴上的标志来判断调整编码器的安装位置。 D.屏蔽线不用焊接及接地。 8、驱动器中X6连接到。（） A.电源分配板 B.制动泄流电阻 C.下一个驱动器 D.轴计算器 9、示教器清洁的注意事项说法错误的是（）。 A. 使用 ESD 保护 B. 按照规定使用清洁设备 C. 清洁前，应先检查是否所有保护盖都已安装到装置 D. 在清洁 FlexPendant 之前卸除任何盖子 10、有关机器人日常保养注意事项错误的是（）。 A. 检查机器人电缆线、教导盒、操作面板及周边设备是否有损伤现象。 B. 定期进行粉尘清洁。 C. 在机器人动作前，无需用急停键确认在伺服接通后能否正常的将其断开。 D. 把不需要的孔位给盖住，以防动物侵入咬断电线。 二、填空题（每空2分，共30分） 1、本体油品更换时主要是对齿轮箱、或更换。 2、是由机器人的消耗件或建议定期更换的备件组合，主要是用来满足机器人定期保养服务需求和保持机器人良好的工作状态。是基于工艺应用设备的备件组合，主要是用来满足不同现场状态服务需求、保持机器人良好工作状态、改善机器人生产效率。 3、间歇性错误故障在操作期间，错误和故障的发生可能是。为保证安全，使用机器人之前应该。
一、判断题 1．机械手亦可称之为机器人。（Y） 2．完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 （Y） 3、关节空间是由全部关节参数构成的。（Y） 4、任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。 （Y） 5、关节i的坐标系放在i-1关节的末端。（N） 6．手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。（N） 7．对于具有外力作用的非保守机械系统，其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之和。（N） 8．由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。（Y） 9．激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。（Y） 10．运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动 系统。（Y） 11．谐波减速机的名称来源是因为刚轮齿圈上任一点的径向位移呈近似于余弦波 形的变化。（N） 12．轨迹插补运算是伴随着轨迹控制过程一步步完成的，而不是在得到示教点之后，一次完成，再提交给再现过程的。（Y） 13．格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。（N） 14．图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置1，背景部分置2。（N）15．图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度和分辨率，使得图像效果 清晰和颜色分明。（Y） 二、填空题 1.机器人是指代替原来由人直接或间接作业的自动化机械。 2.在机器人的正面作业与机器人保持300mm以上的距离。 3.手动速度分为: 微动、低速、中速、高速。
4.机器人的三种动作模式分为: 示教模式、再现模式、远程模式。 5.机器人的坐标系的种类为: 关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标 系、用户坐标系。 6.设定关节坐标系时，机器人的 S、L、U、R、B、T 各轴分别运动。 7.设定为直角坐标系时，机器人控制点沿 X、Y、Z 轴平行移动。 8.用关节插补示教机器人轴时，移动命令为MOVJ。 9.机器人的位置精度PL 是指机器人经过示教的位置时的接近程度，可以分为9个等级，分别是PL=0，PL=1，PL=2，PL=3，PL=4，PL=5，PL=6，PL=7，PL=8。马自达标准中，PL=1 指只要机器人TCP 点经过以示教点为圆心、以0.5mm为半径的圆内的任一点即视为达到；PL=2 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以20mm为半径的圆内的任一点即视为达；PL=3 指只要机器人TCP 点经过以示教点为圆心、以75mm 为半径的圆内的任一点即视为达到。 10.机器人的腕部轴为R，B，T，本体轴为S， L，U。 11.机器人示教是指：将工作内容告知产业用机器人的作业。 12.机器人轨迹支持四种插补方式，分别是关节插补，直线插补，圆弧插补,自由曲线插补，插补命令分别是MOVJ，MOVL,MOVC，MOVS。 13.关节插补以最高速度的百分比来表示再现速度，系统可选的速度从慢到快依次是 0.78%，1.56%，3.12%，6.25%，12.50%，25.00%，50.00%，100.00%。 14.干涉区信号设置有两种，分别是绝对优先干涉区和相对优先干涉区，基于设备安全方面考虑，现场使用的干涉区绝大多数都是绝对优先干涉区，并尽可能的通过作业时序上错开的方法来实现节拍最优化。 15.机器人按机构特性可以划分为关节机器人和非关节机器人两大类。 16. 机器人系统大致由驱动系统、机械系统、人机交互系统和控制系统、感知系统、
一、单项选择题 1.对机器人进行示教时, 作为示教人员必须事先接受过专门的培训才行. 与示 教作业人员一起进行作业的监护人员, 处在机器人可动范围外时,（B），可进行 共同作业。 A．不需要事先接受过专门的培训 B．必须事先接受过专门的培训 C．没有事先接受过专门的培训也可以 D. 具有经验即可 2.使用焊枪示教前, 检查焊枪的均压装置是否良好, 动作是否正常, 同时对电 极头的要求是（A）。 A．更换新的电极头 B．使用磨耗量大的电极头 C．新的或旧的都行 D. 电极头无影响 3.通常对机器人进行示教编程时, 要求最初程序点与最终程序点的位置（A）, 可 提高工作效率。 A．相同 B．不同 C．无所谓 D．分离越大越好 4.为了确保安全, 用示教编程器手动运行机器人时, 机器人的最高速度限制为（B）。 A．50mm/s B．250mm/s C．800mm/s D．1600mm/s 5.正常联动生产时, 机器人示教编程器上安全模式不应该打到（C）位置上。 A．操作模式 B．编辑模式 C．管理模式 D. 安全模式 6.示教编程器上安全开关握紧为 ON, 松开为 OFF 状态, 作为进而追加的功能, 当握紧力过大时, 为（C）状态。 A．不变 B．ON C．OFF D. 急停报错 7.对机器人进行示教时, 模式旋钮打到示教模式后, 在此模式中，外部设备发出 的启动信号（A）。 A．无效 B．有效 C．延时后有效 D. 视情况而定 8.位置等级是指机器人经过示教的位置时的接近程度, 设定了合适的位置等级 时，可使机器人运行出与周围状况和工件相适应的轨迹，其中位置等级（A）。 A．CNT值越小, 运行轨迹越精准 B．CNT值大小, 与运行轨迹关系不大 C．CNT值越大, 运行轨迹越精准 D. 只与运动速度有关
西南大学网络与继续教育学院课程考试试卷 专业：机电一体化技术2014年8月 课程名称【编号】：工业机器人【0941】B卷 闭 / 开卷闭卷考试时间：80分钟满分：100分 答案必须做在答题卷上，做在试卷上不予记分。 一、填空（每空 1.5 分，共 18 分） （ 1）机器人是（指代替原来由人直接或间接作业的自动化机械）（第一章学习单元1） （ 2）在定的直角坐系{A} 中，空任一点P 的位置可用的位置矢量 A P表示，其 左上 A 代表定的参考坐系，P x P y P z是点P在坐系{A}中的三个位置坐 分量。（第二章学元1） 答： 3×1 （3）次坐的表示不是的，我将其各元素同乘一非零因子后，仍然代表同一点。 （第二章学元1） 答：唯一。 （4）斯坦福机器人的手臂有关，且两个关的相交于一点，一个移关，共三个自由度。 （第二章学元 5） 答：两个。 （ 5）在θ和d出后,可以算出斯坦福机器人手部坐系{6} 的和姿n、o、a， 就是斯坦福机器人手部位姿的解，个求解程叫做斯坦福机器人运学正解。（第二章学元 5） 答：位置 p。 （ 6）若定了体上和体在空的姿，个体在空上是完全确定的。 （第二章学元1） 答：某一点的位置。 （ 7）机器人运学逆解的求解主要存在三个：逆解可能不存在、和求解方法的多性。（第二章学元6） 答：逆解的多重性 （ 8）机器人逆运学求解有多种方法，一般分两：封解和。（第二章学元 6） 答：数解（9）“角度定法”就是采用相参考坐系或相运坐系作三次来定姿的 方法。和欧拉角法、 RPY 角法是角度定法中常用的方法。（第二章学元7）答： （10）在工机器人速度分析和以后的静力学分析中都将遇到似的雅可比矩，我称 之工机器人雅可比矩，或称雅可比，一般用符号表示。（第三章学元 1）答：J 。之的关系且 dX 此表示微小位移。 J 反映了关空微小运 dθ与 （11） （第三章学元 1） 答：手部作空微小位移 dX 。 （12）于n个自由度的工机器人，其关量可以用广关量q 表示；当关 关， qi＝ di，当关移关， qi＝di， dq＝[dq1 dq2 ? dqn]T，反映了关 空的。（第三章学元 1） 答：微小运。 二、名解（每 3 分，共 6 分） 1、柔性手（第四章学习单元1） 可对不同外形物体实施抓取，并使物体表面受力比较均匀的机器人手部结构。 2、制动器失效抱闸（第四章学习单元1） 指要放松制动器就必须接通电源，否则，各关节不能产生相对运动。 三、答（每 6 分，共 36 分） 1、简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。（第五章学习单元3） 在脉冲回波式中，先将超声波用脉冲调制后发射，根据经被测物体反射回来的回波延迟时间 t，计算出被测物体的距离R，假设空气中的声速为v，则被测物与传感器间的距离R 为：如果空气温度为T（℃ )，则声速v 可由下式求得： 2、机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成？（第五章学习单元9） (1)景物和距离传感器，常用的有摄像机、CCD图像传感器、超声波传感器和结构光设备等； (2)视频信号数字化设备，其任务是把摄像机或者 CCD输出的信号转换成方便计算和分析的数 字信号； (3) 视频信号处理器，视频信号实时、快速、并行算法的硬件实现设备：如DSP系统； (4)计算机及其设备，根据系统的需要可以选用不同的计算机及其外设来满足机器人视觉信息 处理及其机器人控制的需要； (5)机器人或机械手及其控制器。 3、为什么要做图像的预处理？机器视觉常用的预处理步骤有哪些？（第五章学习单元9） 预处理的主要目的是清楚原始图像中各种噪声等无用的信息，改进图像的质量，增强兴趣的有用信息的可检测性。从而使得后面的分割、特征抽取和识别处理得以简化，并提高其可靠性。机器视觉常用的预处理包括去噪、灰度变换和锐化等。 4、为什么我们说步进电动机是是位置控制中不可缺少的执行装置？他有什么优缺点？（第六章学习单元 6） 因为可以对数字信号直接进行控制，能够很容易地与微型计算机相连接，不需要反馈控制， 电路简单，容易用微型计算机控制，且停止时能保持转矩，维护也比较方便，但工作效率低， 容易引起失歩，有时也有振荡现象产生。
郑州领航机器人有限公司 工业机器人发展史 工业机器人最早产生于美国，从发展上来看，大至可以分为三代：第一代机器人，也称作示教再现型机器人，它是通过一个计算机，来控制一个多自由度的机械。它通过示教存储程序和信息，工作时再将信息重现，并发出指令，这样机器人就可以重复示教时的结果，再现出示教时的动作。例如：汽车的点焊机器人，只要把点焊的过程示教完以后，它总是重复这样一种工作，它对于外界的环境没有感知，这个操作力的大小，这个工件存在不存在，焊的好与坏，它并不知道。因此，示教再现型机器人也就存在着很多的缺陷。为解决上述问题，在 20 世纪 70 年代后期，人们开始第二代机器人的研究。 第二代机器人，也称作带感觉的机器人，这种带感觉的机器人是模拟人某种功能的感觉，比如说力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉和人进行相类比。有了各种各样的感觉，那么在机器人进行实际工作时，它可以通过感觉功能去感知环境与自身的状况，也形成了机器人本身与环境的协调。尤其是 20 世纪 60 年代末，传感器技术得到了飞速的发展与成熟，这就为带感觉机器人发展和应用带来了契机。在此基础上，第二代机器人的发展与成熟也为第三代机器人的发展打下了基础。 第三代机器人，也是我们机器人学中所追求的一个理想的最高级阶段，叫智能机器人。从理论上来说，智能机器人是一种带有思维能
力的机器人，能根据给定的任务去自主的设定完成工作的流程，并不需要人在实现其过程中进行干预。由于受到技术和其它方面的约束，智能机器人目前的发展还是相对的，只是局部的符合这种智能的概念和含义，真正完整意义的这种智能机器人实际上并不存在。 在工业机器人的发展过程中有以下一些里程碑，它们在机器人的发展史上具有重大的意义： 1959 年德沃尔与美国发明家约瑟夫.英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机器人制造工厂—Unimation 公司。 1962 年美国 AMF 公司生产出“VERSTRAN”(万能搬运 )，与unimation 公司生产的 Unimate 一样成为真正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了全世界对机器人的研究热潮。 1962 一 1963 年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器上安装各种各样的传感器，包括 1961 年恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼 1962 年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器，而麦卡锡 1963 年则开始在机器人中加入视觉传感系统，并在 1965 年帮助 MIT 推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识别并定位积木的机器人系统。 1965 年约翰.霍普金斯大学应用物理实验室研制出 Beast 机器人。 Beast 已经能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。20 世纪 60 年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第
精心整理机器人二级理论考试模拟题（A卷） （满分100分） 一、单选题（每题2分，共30题） 1.下列人物中，哪位发明了电灯？ A. B. C. D. 2. A. B. C. D. 3. A. C.仿真型系统和非仿真型系统。 D.大系统和小系统。 4.下列说法正确的是？ A.凸轮机构一般有凸轮、从动件和机架三个构件组成。 B.凸轮机构一般有凸轮、主动从件和机架三个构件组成。
C.凸轮机构一般有凸轮、从动件和主动件三个构件组成。 D.凸轮机构一般有圆轮、从动件和主动件三个构件组成。 5.下列事物中，有曲柄装置的是 A.自行车 B.自动晾衣架 C. D. 6. A. B. C. D. 7. A. B. C. D. 8.下面哪个不是机器人系统的基本结构？ A.机械本体。 B.人。 C.计算机控制系统。 D.传感系统。
9.工业机器人出现是在（）世纪。 A.18 B.19 C.20 D.21 10. A. B. C. D. 11. 12. A. B. C.意大利作家卡洛?洛伦齐尼。 D.捷克剧作家卡尔?恰佩克。 13.下列哪个用到凸轮结构？（） A.发动机。 B.跷跷板。
C.显示器。 D.拉杆箱。 14.机器人的英文单词是？（） A.Boter B.Rebot 15. 16. A. B. C. D. 17.下列做法正确的是？（） A.用湿手触摸电器。 B.家用通电电线有裸露的线头，不能用手碰。 C.用湿布擦拭电器。 D.发现漏电后立即拿水泼。
18.1831年，谁发现了电磁感应原理，奠定了发电机的理论基础。（） A.爱迪生。 B.牛顿。 C.法拉第。 D.爱因斯坦。 19. 20. A.20 B.20 C.20 D.20 21. A. B. C.菲比娃娃机器人。（会说话） D.谢克机器人。（第一台移动机器人） 22.关于电流形成的说法，正确的是？（） A.电荷的运动形成了电流。 B.电荷的定向运动形成了电流。
精品文档 2008 至 2009学年第 一 学期 工业机器人技术 试卷B 卷 答案及评分标准 复查总分 总复查人 （本题36分）一、简答(每小题6分，共36分) 1．简述工业机器人的主要应用场合。 1) 恶劣工作环境及危险工作，如：压铸车间及核工业等领域的作业环境。(2分) 2) 特殊作业场合和极限作业，如：火山探险、深海探密和空间探索等领域。(2分) 3) 自动化生产领域，如：焊接机器人、材料搬运机器人、检测机器人、装配机器人、喷漆和喷涂 机器人。(2分) 2．说明工业机器人的基本组成部分。 工业机器人由三大部分六个子系统组成。 三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。 六个子系统是驱动系统(1分)、机械结构系统(1分)、感受系统(1分)、机器人－环境交互系统(1分)、人机交互系统(1分)和控制系统。(1分) 3．简述工业机器人关节制动器的作用。 许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动器, 其作用是: 在机器人停止工作时, 保持机械臂的位置不变; 在电源发生故障时, 保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞。(6分) 4．机器人的新型驱动方式有哪些？新型驱动方式有什么优点？ 磁致伸缩驱动、压电晶体驱动器、形状记忆金属、静电驱动器(4分)。新型驱动方式可以实现驱动元件的简单化和微型化，更适宜于机器人的使用。(2分) 5．试述运用D-H 方法建立机器人运动学方程时，如何建立连杆坐标系？ 建立连杆坐标系的规则如下: ① 连杆n 坐标系的坐标原点位于n +1关节轴线上,是关节n +1的关节轴线与n 和n +1关节轴 线公垂线的交点。(2分) ② Z 轴与n +1关节轴线重合。 (2分) ③ X 轴与公垂线重合;从n 指向n +1关节。(1分) ④ Y 轴按右手螺旋法则确定。(1分) 6．工业机器人控制系统的特点有哪些？ (1) 机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。(2分) (2) 是一个多变量控制系统，要求系统具有一定的智能性。(1分) (3) 是一个复杂的计算机控制系统。(1分) (4) 描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型,各变量之间还存在耦合。(1分) (5) 机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成, 因此存在一个“最优”的问题。(1分) （本题10分）二、有一旋转变换，先绕固定坐标系0X 轴转30°，再绕0Y 轴转60°， 最后沿0Z 轴移动10，试求其变换矩阵。(列出A 的计算式4分，列出齐次变换矩阵4分，得出答案2分) 解： 学院名称 专业班级 姓名： 学号： 密 封 线 内 不 要 答 题 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 密 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 封 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 线 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃
工业机器人运动学标定及误差分析 运动学标定是机器人离线编程技术实用化的关键技术之一,也是机器人学的重要内容,在机器人产业化的背景下有十分重要的理论和现实意义。机器人运动学标定以运动学建模为基础,几何误差参数辨识为目的,为机器人的误差补 偿提供依据。工业机器人在以示教方式工作时,以重复精度为主要指标;在以离 线编程方式工作时,主要工作指标变为绝对精度。但是,工业机器人重复精度较 高而绝对精度较低,难以满足离线编程工作时的精度,所以需要进行运动学标定 来提高其绝对精度。随着机器人离线编程系统的发展,工业机器人运动学标定日益重要。本文首先综合分析了工业机器人运动学标定的一些基本理论,为之后的运动学建模和标定提供理论基础。根据ABB IRB140机器人实际结构,本文建立 了D-H运动学模型,并讨论了机器人的正运动学问题和逆运动学问题的解;然后 指出了该模型在标定中存在的缺陷,结合一种修正后的D-H模型建立了本文用于标定的模型。并根据最终建立的运动学模型建立了机器人几何误差模型。本文 还在应用代数法求解机器人逆运动学问题的基础上,进行了应用径向基神经网络求解机器人逆解的研究。该方法结合机器人正运动学模型,以机器人正解为训练样本训练经遗传算法优化后的径向基神经网络(GA-RBF网络),实现从机器人工 作变量空间到关节变量空间的非线性映射,从而避免复杂的公式推导和计算。本文在讨论了两种构造机器人封闭运动链进行运动学标定的方法的基础上,提出了一种新的机器人运动学标定方法——虚拟封闭运动链标定法。并对该方法的原理、系统构成进行了详细的分析和说明。该方法通过一道激光束将末端位置误 差放大在观测平板上,能够获得更高精度的关节角的值,从而辨识出更为准确的 几何参数。为了验证本文提出的虚拟封闭运动链标定方法的有效性和稳定性,本文以ABB IRB140机器人为研究对象,利用有关数据进行了仿真分析,最终进行了标定试验,得出结论。 同主题文章 [1]. 王金友. 中国工业机器人还有机会吗?' [J]. 机器人技术与应用. 2005.(02) [2]. 李如松. 工业机器人的应用现状与展望' [J]. 组合机床与自动化加工技术. 1994.(04) [3]. 赖维德. 工业机器人知识讲座——第一讲什么是工业机器人' [J]. 机械工人.冷加工. 1995.(02) [4]. 世界工业机器人产业发展动向' [J]. 今日科技. 2001.(11) [5]. 人丁兴旺的机器人大家族' [J]. 网络科技时代(数字冲浪). 2002.(01)
《工业机器人》复习题 一、判断题 1.机械手亦可称之为机器人。（Ｙ) 2.完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。(Ｙ) 3.关节空间是由全部关节参数构成的。（Ｙ) 4.任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。(Y） 5.关节i的坐标系放在ｉ－1关节的末端。(N) 6.手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于６。（Ｎ) 7.对于具有外力作用的非保守机械系统,其拉格朗日动力函数Ｌ可定义为系统总动 能与系统总势能之和。(N) 8.由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。(Y) 9.激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。（Y) 10.运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动系 统。（Ｙ） 11.工业机器人工作站是由一台或两台机器人所构成的生产体系。(） 12.机器人分辨率分为编程分辨率与控制分辨率，统称为系统分辨率。(） 13.正交变换矩阵R为正交矩阵。（) 14.复合运动齐次矩阵的建立是由全部简单运动齐次矩阵求和所形成的。（） 15.关节i的效应表现在i 关节的末端。（) 16.并联关节机器人的正运动学问题求解易,逆运动学问题求解难。（） 17.机器人轨迹泛指工业机器人在运动过程中所走过的路径。（) 18.空间直线插补是在已知该直线始点、末点和中点的位置和姿态的条件下，进而 求出轨迹上各点（插补点）的位置和姿态。（) 19.示教编程用于示教-再现型机器人中。（Y） 20.机器人轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹，即运动点的位移、速度 和加速度。（Y) 21.关节型机器人主要由立柱、前臂和后臂组成。（N）
专题综述 课程名称工业自动化专题 题目名称工业机器人的运动轨迹学生学院____ _ 自动化________ 专业班级___ _ _ 学号 学生姓名___ _ _ 指导教师_____ _____ 2013 年 6月 27日
工业机器人的运动轨迹综述 【摘要】：随着知识经济时代的到来，高技术已成为世界各国争夺的焦点，机器人技术作为高技术的一个重要分支普遍受到了各国政府的重视。自此，多种不同的研究方向都在工业机器人实时高精度的路径跟踪来实现预期目的。而工业机器人的运动轨迹又是重中之重，在得到反馈信息之后，如何作出应答，并且实时检查轨迹与所计算出的轨迹是否吻合，为此也要进行追踪与动作修正。 【关键词】：工业机器人，视觉，路径跟踪，轨迹规划，高精度 1.机器人视觉，运动前的准备 实际的工业现场环境复杂，多种因素都有可能导致系统在运行过程中产生一定的偏差、测量精度降低，引起误差的原因主要有温度漂移和关节松动变形等，使测量模型的参数值改变从而导致定位误差增大，因此需要定期对工业机器人视觉测量系统进行精确的校准，从而实现精确定位和视觉测量。更少不得必要的优化。 1.1基于单目视觉的工业机器人运动轨迹准确度检测 建立的工业机器人单目视觉系统，整个系统主要由单目视觉单元，监控单元和机器人执行单元三大单元组成。单目视觉单元为一台固定在机器人上方的CCD摄像机，负责摄取工作环境中的目标并存入图像采集卡缓冲区；监控单元负责监控各工作站的当前状态，并完成对存储图像进行相关处理的工作，达到识别定位目标的目的；执行单元负责驱动机械手实施抓取操作。 1.2基于双目视觉的工业机器人运动轨迹准确度检测 以立体视觉理论为基础，研究了基于空间直线的二维投影面方程。根据投影面的空间解析几何约束关系，建立基于直线特征匹配的双目视觉误差测量的数学模型。在该模型基础上采用将两台摄像机固定于工业机器人末端的方案．对关节型工业机器人运动轨迹的准确度进行了检测。结果表明，该检测方法简单实用，基本上可以满足工业机器人CP性能检测的要求。 1.3一种面向工业机器人智能抓取的视觉引导技术研究 为实现工业机器人自主识别并抓取指定的目标，提出了一种基于计算机视觉引导的解决 方法。该方法利用指定目标的3D数据模型，以及由两台或者多台CCD摄像机从工作场景中不同角度获；取到的数字图像，经过目标姿态估算、投影计算并生成投影图像，再利用投影
《工业机器人》 一、填空题 1、按坐标形式分类，机器人可分为直角坐标型、圆柱坐标 型、球坐标型 和关节坐标型四种基本类型。 2、作为一个机器人，一般由三个部分组成，分别是控制系统、传感系统和机械系统。 3、机器人主要技术参数一般有自由度、定位精度、工作范围、重复定位精度、分辨率、承载能力及最大速度等。 4、自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的的数 目，不包括末端操作器的开合自由度。 5、机器人分辨率分为编程分辨率和控制分辨率，统称为系统分辨率。 6、重复定位精度是关于精度的统计数据。 7、根据真空产生的原理真空式吸盘可分为真空吸盘、气流负压吸盘和 挤气负压吸盘等三种基本类型。 8、机器人运动轨迹的生成方式有示教再现运动、关节空间运动、空间直线运动和空间曲线运动。 9、机器人传感器的主要性能指标有灵敏度、线性度、测量范围、重复性、精度、分辨率、响应时间和抗干扰能力等。 10、自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目。 11、机器人的重复定位精度是指在同一环境、同一条件、同一目标动作、同一命令下，机器人连续重复运动若干次时，其位置分散情况。12、机器人的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电气驱动三种。 13、机器人上常用的可以测量转速的传感器有测速发电机和增量式码盘。
14、机器人控制系统按其控制方式可以分为力控制方式、轨迹 控制方式和示教控制方式。 15、按几何结构分划分机器人分为：串联机器人、并联机器人。 二、单项选择题(请在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案。) 1、工作范围是指机器人 B 或手腕中心所能到达的点的集合。 A 机械手 B 手臂末端 C 手臂 D 行走部分。 2、机器人的精度主要依存于 C 、控制算法误差与分辨率系统误差。 A传动误差 B 关节间隙 C机械误差 D 连杆机构的挠性 3、滚转能实现360°无障碍旋转的关节运动，通常用 A 来标记。 A R B W C B D L 4、RRR型手腕是 C 自由度手腕。 A 1 B 2 C 3 D 4 5、真空吸盘要求工件表面 D 、干燥清洁，同时气密性好。 A 粗糙 B 凸凹不平 C 平缓突起 D平整光滑 6、同步带传动属于 B 传动，适合于在电动机和高速比减速器之间使用。 A 高惯性 B 低惯性 C 高速比 D 大转矩 7、机器人外部传感器不包括 D 传感器。 A 力或力矩 B 接近觉 C 触觉 D 位置 8、手爪的主要功能是抓住工件、握持工件和 C 工件。 A 固定 B 定位 C 释放 D 触摸。 9、机器人的精度主要依存于 C 、控制算法误差与分辨率系统误差。 A传动误差 B 关节间隙 C机械误差 D 连杆机构的挠性 10、机器人的控制方式分为点位控制和 C 。 A 点对点控制 B点到点控制 C 连续轨迹控制 D 任意位置控制 11、焊接机器人的焊接作业主要包括 A 。 A 点焊和弧焊 B 间断焊和连续焊 C 平焊和竖焊 D气体保护焊和氩弧焊 12、作业路径通常用 D 坐标系相对于工件坐标系的运动来描述。 A 手爪 B 固定 C 运动 D工具 13、谐波传动的缺点是 A 。
工业机器人概述 20.1 概述 世界上机器人工业萌芽于50年代的美国，经过40多年的发展，已被不断地应用于人类社会很多领域，正如计算机技术一样，机器人技术正在日益改变着我们的生产方式，以至今后的生活方式。我们有必要以极大的兴趣关注它的发展，研究它的未来，迎接它给我们带来的机遇。 20.1.1 中国工业机器人的回顾 我国机器人技术发展已有20多年历史，特别是在“七五”计划期间，国家对机器人工业给予了足够的重视，投入了一定的资金，组织了全国近百个单位的机器人技术攻关，开发出喷漆、焊接、搬运等工业机器人操作机、控制系统、驱动系统及相关的元器件，取得了90余项科研成果，形成了我国机器人研究开发的基本力量，为进一步发展我国工业机器人打下了一定的基础。在此期间，我国机器人工业基本上实现了从无到有并进行了相关的应用开发，其中有代表性的产品有： 北京机械工业自动化研究所：PJ系列喷涂机器人 北京机床研究所：GJR-G1、G2焊接及搬运机器人 广州机床研究所：JRS-80点焊机器人 大连组合机床研究所：ZHS-R005弧焊机器人 中国科学院沈阳自动化研究所：中型水下机器人及机器人控制系统 航天工业总公司303所：YZJJR30搬运机器人 沈阳工业大学：CR80-1冲压机器人 此外，还有冶金部自动化研究院、西安微电机研究所、北京谐波传动技术研究所、洛阳轴承研究所、航天工业总公司609所、林泉电机厂、北京科技大学、清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学、华南理工大学、哈尔滨工业大学等在机器人控制装置、基础元器件和基础研究等方面做了大量工作。 20.1.2 机器人工业的现状 进入90年代，世界机器人工业继续稳步增长，每年增长率保持在10%左右，世界上已拥有机器人数量达到70万台左右，1992、1993年世界机器人市场曾一度出现小的低谷，近年除日本外，欧美机器人市场也开始复苏，并日益兴旺。与全球机器人市场一样，中国机器人市场也逐渐活跃，1997年上半年，我国从事机器人及相关技术产品研制、生产的单位已达200家，研制生产的各类工业机器人约有410台，其中已用于生产的约占3/4。目前全国约有机器人用户500家，拥有的工业机器人总台数约为1200台，其中从40家外国公司进口的各类机器人占2/3以上，并每年以100～150台的速度增加。进入“九五”计划第一年后，一些大型工厂、公司正在调整机器人的应用和发展策略，由应用机器人大户转向成为开发机器人大户，力求推进中国机器人的产业化。第一汽车集团公司是我国最早的机器人用户之一，已在其汽车生产线上应用了20多台机器人，“八五”期间开发了2台高功能点焊机器人，此外还在进一步开发弧焊、打磨、涂胶等机器人。东风汽车集团公司是我国第一条国产机器人喷涂生产线应用单位，1996年在引进德国KUKA公司90年代机器人技术的基础上，用KUKA散件组装成功点焊机器人，即将投产，1997年又引进KUKA公司的焊装线，用于驾驶室焊装并做工程应用研究。济南第二机床厂在与美国ISI机器人公司等合作完成了第一条冲压自动生产线后，又自行开发了全自动薄板冲压生产线，并投入应用。1996年北京首钢集团公司与日本安川电机（株）、岩谷产业（株）合资成立首钢莫托曼机器人有限公司，引进日本安川公司的产品和技术，生产和销售各类工业机器人，预计生产能力可达800台/年，
《工业机器人技术与应用》试卷（A ） 一、填空（每空1分，共30分） 1．按照机器人的技术发展水平，可以将工业机器人分为三代 ___ _ ___ 机器 人、 ____ __ _ 机器人和 ___ ____ 机器人。 2．机器人行业所说的四巨头是__________ 、 __________ 、 __________ 、__________。 3．机器人常用的驱动方式主要有_____ _ ____、 ____ __和______ ____ 三种基本类型。 4．一般来说，机器人运动轴按其功能可划分为 __ ____ 、 _ 和工装轴，________ 和工装轴统称 _______。 5．从结构形式上看，搬运机器人可分为 __________ 、 __________ 、 __________ 、 __________ 和关节式搬运机器人。 6．码垛机器人工作站按进出物料方式可分为 __ ___ 、 _____ __ 、___ __ __ 和四进四出等形式。 7．装配机器人常见的末端执行器主要有__ ___ 、 _____ __ 、___ __ __ 和 。 8．弧焊系统是完成弧焊作业的核心装备，主要由 、送丝机、 和气瓶等组成。 9．目前工业生产应用中较为普遍的涂装机器人按照手腕构型分主要有两种： 涂装机器人和 涂装机器人，其中 手腕机器人更适合用于涂装作业。 二、判断（每题2分，共20分） （ ）1．涂装机器人的工具中心点（ TCP ）通常设在喷枪的末端中心处。 （ ）2．一个完整的点焊机器人系统由操作机、控制系统和点焊焊接系统几部分组 成。 （ ）3. 工业机器人是一种能自动控制，可重复编程，多功能、多自由度的操作机。 （ ）4．工业机器人的腕部传动多采用 RV 减速器，臂部则采用谐波减速器。 （ ）5．在直角坐标系下，机器人各轴可实现单独正向或反向运动。 （ ）6．当机器人发生故障需要进入安全围栏进行维修时，需要在安全围栏外配备 安全监督人员以便在机器人异常运转时能够迅速按下紧急停止按钮。 （ ）7．示教时，为爱护示教器，最好戴上手套。 （ ）8．机器人示教时，对于有规律的轨迹，原则上仅需示教几个关键点。 （ ）9．离线编程是工业机器人目前普遍采用的编程方式。 （ ）10．根据车间场地面积，在有利于提高生产节拍的前提下，搬运机器 人工作站可采用 L 型、环状、“品”字、“一”字等布局。 三、选择（每题2分，共20分） 1．通常所说的焊接机器人主要指的是（ ）。 ①点焊机器人；②弧焊机器人；③等离子焊接机器人；④激光焊接机器人 A. ①② B. ①②④ C. ①③ D. ①②③④ 2．工业机器人一般具有的基本特征是（ ）。 ①拟人性；②特定的机械机构；③不同程度的智能；④独立性；⑤通用性 A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ①③④⑤ D. ②③④⑤ 3．按基本动作机构，工业机器人通常可分为（ ）。 ①直角坐标机器人；②柱面坐标机器人；③球面坐标机器人；④关节型机器人 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ①②③④ 4．操作机是工业机器人的机械主体，是用于完成各种作业的执行机构。它主要哪由几部分组成（ ） ①机械臂；②驱动装置；③传动单元；④内部传感器 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ①②③④ 5．工业机器人常见的坐标系有（ ）。 ①关节坐标系；②直角坐标系；③工具坐标系；④用户坐标系 A. ①② B. ①②③ C. ①③④ D. ①②③④ 6．对工业机器人进行作业编程，主要内容包含（ ）。 ①运动轨迹；②作业条件；③作业顺序；④插补方式 A. ①② B. ①②③ C. ①③ D. ①②③④ 7．依据压力差不同，可将气吸附分为（ ）。 ①真空吸盘吸附 ②气流负压气吸附 ③挤压排气负压气吸附 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 8．搬运机器人作业编程主要是完成（ ）的示教。 ①运动轨迹 ②作业条件 ③作业顺序 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 9．涂装条件的设定一般包括（ ）。 ①涂装流量；②雾化气压；③喷幅（调扇幅）气压；④静电电压；⑤颜色设置表 A. ①②⑤ B. ①②③⑤ C. ①③ D. ①②③④⑤ 班级 姓名 学号 ---------------------------------------------密-------------------------------------封---------------------------------线----------------------------------------- -封
工业机器人技术 试卷B 卷 答案及评分标准 出卷教师： 适应班级： 考试方式： 本试卷考试分数占学生总评成绩的70 % 题号 一 二 三 四 五 总分 核分人 得分 复查总分 总复查人 （本题36分）一、简答(每小题6分，共36分) 1．简述工业机器人的主要应用场合。 1) 恶劣工作环境及危险工作，如：压铸车间及核工业等领域的作业环境。(2分) 2) 特殊作业场合和极限作业，如：火山探险、深海探密和空间探索等领域。(2分) 3) 自动化生产领域，如：焊接机器人、材料搬运机器人、检测机器人、装配机器人、喷漆和喷涂 机器人。(2分) 2．说明工业机器人的基本组成部分。 工业机器人由三大部分六个子系统组成。 三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。 六个子系统是驱动系统(1分)、机械结构系统(1分)、感受系统(1分)、机器人－环境交互系统(1分)、人机交互系统(1分)和控制系统。(1分) 3．简述工业机器人关节制动器的作用。 许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动器, 其作用是: 在机器人停止工作时, 保持机 械臂的位置不变; 在电源发生故障时, 保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞。(6分) 4．机器人的新型驱动方式有哪些？新型驱动方式有什么优点？ 磁致伸缩驱动、压电晶体驱动器、形状记忆金属、静电驱动器(4分)。新型驱动方式可以实现驱动元件的简单化和微型化，更适宜于机器人的使用。(2分) 5．试述运用D-H 方法建立机器人运动学方程时，如何建立连杆坐标系？ 建立连杆坐标系的规则如下: ① 连杆n 坐标系的坐标原点位于n +1关节轴线上,是关节n +1的关节轴线与n 和n +1关节轴 线公垂线的交点。(2分) ② Z 轴与n +1关节轴线重合。(2分) ③ X 轴与公垂线重合;从n 指向n +1关节。(1分) ④ Y 轴按右手螺旋法则确定。(1分) 6．工业机器人控制系统的特点有哪些？ (1) 机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。(2分) (2) 是一个多变量控制系统，要求系统具有一定的智能性。(1分) (3) 是一个复杂的计算机控制系统。(1分) (4) 描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型,各变量之间还存在耦合。(1分) (5) 机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成, 因此存在一个“最优”的问题。(1 分) 得分 评卷人 学院名称 专业班级： 姓名： 学号： 密 封 线 内 不 要 答 题 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 密 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 封 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 线 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃