机器人基础的考试试题重点(河南理工大学)
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智能机器人技术考试试题第一部分:理论知识一、选择题1.智能机器人是指具备()能力的机器人。
A.自主决策B.学习C.感知D.计算2.以下哪项不是智能机器人的应用领域?A.医疗卫生B.工业制造C.教育娱乐D.农业种植3.人工智能技术是智能机器人实现智能的核心,以下哪项不是人工智能的分支?A.机器学习B.计算机视觉C.自然语言处理D.大数据分析4.智能机器人的主要构成部分包括()。
A.传感器B.控制系统C.执行器D.人机交互界面5.以下哪项属于智能机器人的基本行为能力?A.识别目标物体B.执行动作任务C.分析语音指令D.解决复杂问题二、判断题1.智能机器人的发展仅依靠人工智能技术。
2.人机交互界面是智能机器人的外部显示设备。
第二部分:编程实践智能机器人编程是智能机器人技术考试的重要内容之一,以下是两道编程题。
1.编程题一: 请编写一段程序,实现智能机器人的自主避障功能。
要求机器人在与障碍物距离小于30厘米时能够及时停下并转向避让。
2.编程题二: 请编写一段程序,实现智能机器人在指定区域内巡航的功能。
要求机器人能够自主辨识并遵循指定颜色的线路,在遇到转弯或交叉时能够做出正确的判断。
第三部分:应用拓展智能机器人技术的应用越来越广泛,以下是两个应用案例。
1.智能导购机器人:智能导购机器人通过语音识别和人机交互技术,能够帮助顾客查询商品信息、提供购物建议,并引导顾客到达目的地。
它能够根据顾客的需求提供个性化的服务,提高购物体验。
2.智能医疗机器人:智能医疗机器人在医疗领域具有广泛的应用,包括手术辅助机器人、康复训练机器人等。
它能够通过高精准度的定位和操作,提高手术过程的安全性和精准度;同时,通过智能监测和辅助训练,帮助患者进行康复治疗。
结语:通过本次智能机器人技术考试试题,我们了解了智能机器人的基本概念和应用领域,并进行了编程实践和应用拓展的讨论。
希望这些内容能够帮助大家更好地理解智能机器人技术,并在今后的学习和应用中能够有所收获。
机器人学考试试题一、在机器人学中,下列哪项是描述机器人运动学的主要内容?A. 机器人的力学分析和设计B. 机器人的位置、速度和加速度分析C. 机器人的感知与决策过程D. 机器人的能源管理与优化(答案)B二、机器人坐标系中,通常将哪个坐标系作为基坐标系?A. 机器人手臂末端坐标系B. 地面固定坐标系C. 机器人关节坐标系D. 任意选择的移动坐标系(答案)B三、在机器人控制中,PID控制器的“P”代表什么?A. 比例B. 积分C. 微分D. 延迟(答案)A四、下列哪种传感器常用于机器人视觉系统中?A. 红外传感器B. 激光雷达C. 摄像头D. 超声波传感器(答案)C五、机器人路径规划的主要目的是什么?A. 最小化机器人的能耗B. 寻找机器人从起点到终点的最优路径C. 提高机器人的运行速度D. 增强机器人的负载能力(答案)B六、在机器人动力学中,哪个方程用于描述机器人关节力与运动之间的关系?A. 牛顿第二定律B. 欧拉-拉格朗日方程C. 傅里叶变换D. 伯努利方程(答案)B七、机器人手臂的哪种运动学特性描述了其末端执行器在空间中的位置随时间的变化?A. 轨迹B. 姿态C. 关节角度D. 工作空间(答案)A八、下列哪项技术常用于实现机器人的自主导航?A. 机器学习B. 语音识别C. SLAM(即时定位与地图构建)D. 人脸识别(答案)C九、在机器人学中,DH参数(Denavit-Hartenberg参数)主要用于什么?A. 描述机器人的连杆长度和关节角度B. 机器人关节的力矩计算C. 机器人运动学的正向和逆向求解D. 机器人的动力学分析(答案)C十、下列哪种类型的机器人常用于服务领域,如餐厅送餐、酒店客房服务等?A. 工业机器人B. 服务机器人C. 军用机器人D. 探险机器人(答案)B。
机器人基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 机器人的三大核心组成部分是机械结构、电子控制和什么?A. 传感器B. 人工智能C. 能源系统D. 通信模块答案:B2. 以下哪个不是机器人传感器的类型?A. 视觉传感器B. 触觉传感器C. 声音传感器D. 味觉传感器答案:D3. 机器人的自由度是指什么?A. 机器人的关节数量B. 机器人能够独立控制的运动参数的数量C. 机器人的重量D. 机器人的体积答案:B4. 机器人编程语言中,ROS(Robot Operating System)主要使用的是哪种语言?A. PythonB. C++C. JavaD. MATLAB答案:A5. 机器人的运动规划通常不包括以下哪项?A. 路径规划B. 避障C. 目标识别D. 运动控制答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)6. 以下哪些是工业机器人的典型应用?A. 汽车制造B. 食品包装C. 医疗手术D. 家庭清洁答案:A, B, C7. 服务机器人的主要功能包括哪些?A. 清洁B. 陪伴C. 教育D. 安全监控答案:A, B, C, D8. 机器人的导航技术通常包括哪些?A. GPSB. SLAMC. 激光雷达D. 视觉识别答案:B, C, D9. 以下哪些是机器人设计时需要考虑的因素?A. 安全性B. 效率C. 经济性D. 环境适应性答案:A, B, C, D10. 机器人的能源系统可以包括哪些类型?A. 电池B. 太阳能C. 燃料电池D. 外部电源答案:A, B, C, D三、判断题(每题1分,共5分)11. 机器人的手臂通常比人类的手臂有更多的自由度。
答案:错误12. 机器人的人工智能系统可以完全替代人类进行决策。
答案:错误13. 机器人的传感器可以感知环境并提供反馈,帮助机器人更好地执行任务。
答案:正确14. 所有的机器人都需要编程才能工作。
答案:错误15. 机器人的能源系统只能使用电池。
机器人复习题及参考答案IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】机器人学导论二、简答题:1.机器人学主要包含哪些研究内容?2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些?3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义?4.机器人控制系统的基本单元有哪些?5.直流电机的额定值有哪些?6.常见的机器人外部传感器有哪些?7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。
8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成?9.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10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。
11.从描述操作命令的角度看,机器人编程语言可分为哪几类12.仿人机器人的关键技术有哪些?三、论述题:1.试论述机器人技术的发展趋势。
2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。
3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。
4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。
5.机器人单关节伺服控制中,位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的?6.试论述工业机器人的应用准则。
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的坐标为[7,3,2]T,对点u依次进行如下的变换:(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各点的齐次坐标。
\6.如图所示的三自由度机械手(两个旋转关节加一个平移关节,简称RPR机械手),求末端机械手的运动学方程。
二、简答题:1.答:机器人研究的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。
2.答:目前常用的有如下几种形式:(1) 横梁式。
机器人技术基础练习题一、单选题1、机器人的定义中,强调“具有一定程度的自主能力”,以下哪项不属于自主能力的范畴?()A 自我感知B 自我决策C 完全由人类遥控D 自我学习2、以下哪种驱动方式常用于工业机器人的关节运动?()A 液压驱动B 气压驱动C 电动驱动D 以上都是3、机器人的运动学主要研究什么?()A 机器人的受力分析B 机器人的运动轨迹和姿态C 机器人的控制算法 D 机器人的能源消耗4、在机器人的控制系统中,以下哪个部分负责接收传感器的信号?()A 控制器B 驱动器C 传感器D 执行器5、以下哪种传感器常用于机器人的位置检测?()A 视觉传感器B 力传感器C 位移传感器D 温度传感器二、多选题1、机器人的应用领域包括以下哪些?()A 工业生产B 医疗保健C 军事领域D 家庭服务E 太空探索2、机器人的机械结构通常包括以下哪些部分?()A 机身B 手臂C 手腕D 手部E 关节3、以下哪些属于机器人的编程方式?()A 示教编程B 离线编程C 自主编程D 在线编程4、机器人的视觉系统主要由以下哪些部分组成?()A 摄像头B 图像处理器C 光源D 图像识别软件5、影响机器人性能的因素有哪些?()A 精度B 速度C 负载能力D 可靠性E 灵活性三、判断题1、机器人一定具有人的外形。
()2、工业机器人的精度通常高于服务机器人。
()3、机器人的控制系统越复杂,性能就一定越好。
()4、所有机器人都需要配备传感器来感知环境。
()5、机器人的编程语言都是统一的。
()四、简答题1、请简要说明机器人的分类,并举例说明其应用场景。
答:机器人的分类方式有多种。
按照应用领域,可分为工业机器人、服务机器人、特种机器人等。
工业机器人主要应用于工业生产中,如汽车制造中的焊接、涂装、装配等环节,常见的有搬运机器人、焊接机器人等。
服务机器人则面向日常生活和服务行业,如家用扫地机器人、餐厅的送餐机器人等。
特种机器人则用于特殊环境和任务,比如消防机器人用于火灾救援,水下机器人用于海洋探测等。
机器人学导论二、简答题:1.机器人学主要包含哪些研究内容?2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些?3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义?4.机器人控制系统的基本单元有哪些?5.直流电机的额定值有哪些?6.常见的机器人外部传感器有哪些?7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。
8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成?9.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?10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。
11.从描述操作命令的角度看,机器人编程语言可分为哪几类?12.仿人机器人的关键技术有哪些?三、论述题:1.试论述机器人技术的发展趋势。
2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。
3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。
4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。
5.机器人单关节伺服控制中,位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的?6.试论述工业机器人的应用准则。
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的坐标为[7,3,2]T,对点u依次进行如下的变换:(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各点的齐次坐标。
xyzOuvwt\6.如图所示的三自由度机械手(两个旋转关节加一个平移关节,简称RPR机械手),求末端机械手的运动学方程。
二、简答题:1.答:机器人研究的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。
2.答:目前常用的有如下几种形式:(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、俯仰型或屈伸型的运动型式,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的特点。
机器人学导论二、简答题:1.机器人学主要包含哪些研究内容?2.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些?3.拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义?4.机器人控制系统的基本单元有哪些?5.直流电机的额定值有哪些?6.常见的机器人外部传感器有哪些?7.简述脉冲回波式超声波传感器的工作原理。
8.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成?9.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?10.请简述模糊控制器的组成及各组成部分的用途。
11.从描述操作命令的角度看,机器人编程语言可分为哪几类?12.仿人机器人的关键技术有哪些?三、论述题:1.试论述机器人技术的发展趋势。
2.试论述精度、重复精度与分辨率之间的关系。
3.试论述轮式行走机构和足式行走机构的特点和各自适用的场合。
4.试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系。
5.机器人单关节伺服控制中,位置反馈增益和速度反馈增益是如何确定的?6.试论述工业机器人的应用准则。
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的坐标为[7,3,2]T,对点u依次进行如下的变换:(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各点的齐次坐标。
\6.如图所示的三自由度机械手(两个旋转关节加一个平移关节,简称RPR机械手),求末端机械手的运动学方程。
二、简答题:1.答:机器人研究的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。
2.答:目前常用的有如下几种形式:(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、俯仰型或屈伸型的运动型式,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的特点。
机器人理论常识一、单选题(每题2分)1. 下列人物形象中,哪一个是机器人?(D )A. B.C D2.机器人的英文单词是(C )B.boretC.robotD.rebot3.以下说法中不正确的是(C )A.人类智能是与生俱来的B.人工智能是人类赋予的C.机器人不属于人工智能D.人工智能是模仿人类智能4.下面哪部电影于机器人无关(C )A.终结者B.超能陆战队C.功夫熊猫D.机器人历险记6.机器人结构中,起着支撑作用的部件是(A )A.机座B.机体C.腰部D.臂部9.下列图片中,哪个不是机器人(D )A. B. C. D.10.当代机器人大军中,最主要的机器人为(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11.下图所示的机器人“大白”是哪部电影中的角色(B )A.《机器人9号》B. B.《超能陆战队》C. C.《功夫熊猫》D. D.《哆啦A梦》12.机器人的基本结构不包括()A.机械部分B.传感部分C.控制部分D.传动部分13.家用扫地机器人一般采用的驱动方式为()A.电力驱动B.液压驱动C.气压驱动D.水驱动14.第一台工业机器人诞生于哪个国家?A. 德国B. 美国C. 英国D. 日本试题编号:20161212151217117试题类型:单选题标准答案:B15.我国最早的机器人出现在什么时候?A. 西周时期B. 唐朝C. 宋朝D. 清朝后期试题编号:20161212151217289试题类型:单选题标准答案:A16.关于机器人,更重要的是?A.具有人形。
B.感知能力强。
C.像人一样的活着。
D.模仿人的功能。
答案:D17.随着电子技术的发展,想实现机器人精密控制,对电机的要求是:A.体积大B.体积小、高速高精度D.没什么要求答案:B18. 机器人能力评价不包括?A.智能B.机能C.生物能D.活动范围答案:C19. 1966年谢克机器人诞生,关于谢克机器人说法正确的是?A.第一台潜水机器人B.第一台飞行机器人C.第一台防水机器人D.第一台移动机器人答案:D20.机器人主要由()组成A.输入设备B.输出设备C.主控制器答案:D21.下列那种机器人不是军用机器人。
学校机器人考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 机器人的三大核心组成部分不包括以下哪一项?A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 能源系统答案:D2. 以下哪个不是机器人运动控制中的常见算法?A. PID控制B. 模糊控制C. 遗传算法D. 牛顿定律答案:D3. 在机器人编程中,以下哪个不是常用的编程语言?A. PythonB. C++C. JavaD. MATLAB答案:C4. 机器人的自由度是指什么?A. 机器人的关节数量B. 机器人的运动范围C. 机器人能够独立控制的坐标轴数量D. 机器人的重量答案:C5. 以下哪个传感器不适用于机器人的导航和定位?A. 激光雷达B. 超声波传感器C. 温度传感器D. 红外传感器答案:C6. 机器人的伺服电机通常使用哪种类型的电机?A. 直流电机B. 步进电机C. 交流电机D. 永磁电机答案:B7. 机器人的末端执行器通常不包括以下哪一项?A. 夹持器B. 传感器C. 切割工具D. 显示器答案:D8. 机器人的视觉系统通常不包括以下哪一项?A. 摄像头B. 图像处理软件C. 声音识别模块D. 光源答案:C9. 机器人的路径规划中,A*算法的主要缺点是什么?A. 计算量小B. 需要大量内存C. 无法处理动态环境D. 无法处理大规模场景答案:B10. 机器人的力控制中,以下哪个不是力传感器的类型?A. 应变片B. 压电传感器C. 光电传感器D. 电容传感器答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 以下哪些因素会影响机器人的稳定性?A. 机器人的重量分布B. 机器人的重心位置C. 机器人的关节刚度D. 机器人的能源供应答案:A, B, C12. 机器人的传感器系统通常包括哪些类型?A. 触觉传感器B. 视觉传感器C. 听觉传感器D. 嗅觉传感器答案:A, B, C13. 机器人的控制策略中,以下哪些是常见的控制方法?A. 开环控制B. 闭环控制C. 自适应控制D. 模糊控制答案:A, B, C, D14. 机器人的能源系统可以包括哪些类型?A. 电池B. 太阳能板C. 内燃机D. 燃料电池答案:A, B, C, D15. 机器人的编程接口通常包括哪些?A. 串行通信接口B. 并行通信接口C. 无线通信接口D. 以太网接口答案:A, C, D三、判断题(每题2分,共10分)16. 机器人的关节越多,其灵活性就越高。
(二)简答题1.智能机器人的所谓智能的表现形式是什么?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,主要用于现代化的工厂和柔性加工系统中。
2)极限机器人主要是指用在人们难以进入的核电站、海底、宇宙空间进行作业的机器人,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的机器人。
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、智能机器人和综合机器人。
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。
三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。
六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交换系统、人机交换系统和控制系统。
4. 什么是自由度?答:人们把构建相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自由度。
5. 机器人技术参数有哪些?各参数的意义是什么?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:是指机器人所具有的独立坐标轴的数目,不包括手爪(末端操作器)的开合自由度。
在三维空间里描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度。
但是,工业机器人的自由度是根据其用途而设计的,也可能小于六个自由度,也可能大于六个自由度。
2)精度:工业机器人的精度是指定位精度和重复定位精度。
定位精度是指机器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异。
重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力,可以用标准偏差这个统计量来表示,它是衡量一列误差值的密集度(即重复度)。
3)工作范围:是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫工作区域。
4)速度;速度和加速度是表明机器人运动特性的主要指标。
5)承载能力:是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
承载能力不仅取决于负载的质量,而且还与机器人运行的速度和加速度的大小和方向有关。
为了安全起见,承载能力这一技术指标是指高速运行时的承载能力。
通常,承载能力不仅指负载,而且还包括机器人末端操作器的质量。
6. 机器人手腕有几种?试述每种手腕结构。
答:机器人的手臂按结构形式分可分为单臂式,双臂式及悬挂式按手臂的运动形式区分,手臂有直线运动的。
如手臂的伸缩,升降及横向移动,有回转运动的如手臂的左右回转上下摆动有复合运动如直线运动和回转运动的组合。
2直线运动的组合2回转运动的组合。
手臂回转运动机构,实现机器人手臂回转运动的机构形式是多种多样的,常用的有叶片是回转缸,齿轮转动机构,链轮传动和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的专用机器人。
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和行走时2种1)固定式机器人的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组轮子组成的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. 试述机器人视觉的结构及工作原理答:机器人视觉由视觉传感器摄像机和光源控制计算器和图像处理机组成原理:由视觉传感器讲景物的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,同时光源控制器和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的处理将数据传递给计算机最后由计算器存储和处理。
9. 工业机器人控制方式有几种?答:工业机器人的控制方式多种多样,根据作业任务的不同,主要分为点位控制方式、连续轨迹控制方式、力(力矩)控制方式和智能控制方式。
1)点位控制方式(PTP)这种控制方式的特点是只控制工业机器人末端执行器在作业空间中某些规定的离散点上的位姿。
控制时只要求工业机器人快速、准确地实现相邻各点之间的运动,而对达到目标点的运动轨迹则不作任何规定。
这种控制方式的主要技术指标是定位精度和运动所需的时间。
2)连续轨迹控制方式(CP)这种控制方式的特点是连续的控制工业机器人末端执行器在作业空间的位姿,要求其严格按照预定的轨迹和速度在一定的精度范围内运动,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,还要求使用适度的力或力矩进行工作,这时就要利用力(力矩)伺服方式。
这种方式的控制原理与位置伺服控制原理基本相同,只不过输入量和反馈量不是位置信号,而是力(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的智能控制时通过传感器获得周围环境的知识,并根据自身内部的知识库做出相应的决策。
采用智能控制技术,使机器人具有了较强的适应性及自学习功能。
智能控制技术的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的迅速发展。
10. 机器人参数坐标系有哪些?各参数坐标系有何作用?答:工业机器人的坐标形式有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。
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的位置,通常还带有附加道德旋转关节,用来确定末端操作器的姿态。
这种机器人在X、Y、Z 轴上的运动是独立的,运动方程可独立处理,且方程是线性的,因此,很容易通过计算机实现;它可以两端支撑,对于给定的结构长度,刚性最大:它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化,容易达到高精度。
但是,它的操作范围小,手臂收缩的同时又向相反的方向伸出,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和一个旋转关节来确定部件的位置,再附加一个旋转关节来确定部件的姿态。
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,可输出较大的动力;能够伸入型腔式机器内部。
但是,它的手臂可以到达的空间受到限制,不能到达近立柱或近地面的空间;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的其它物体。
3)球坐标型(2RP)球坐标机器人采用球坐标系,它用一个滑动关节和两个旋转关节来确定部件的位置,再用一个附加的旋转关节确定部件的姿态。
这种机器人可以绕中心轴旋转,中心支架附近的工作范围大,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的问题。
4)关节坐标型/拟人型(3R)关节机器人的关节全都是旋转的,类似于人的手臂,是工业机器人中最常见的结构。
5)平面关节型这种机器人可看作是关节坐标式机器人的特例,它只有平行的肩关节和肘关节,关节轴线共面。
11.机器人学主要包含哪些研究内容?答:机器人研究的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.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些?答:目前常用的有如下几种形式:(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、俯仰型或屈伸型的运动型式,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的特点。
(3) 机座式。
可以是独立的、自成系统的完整装置,可随意安放和搬动。
也可以具有行走机构,如沿地面上的专用轨道移动,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.机器人控制系统的基本单元有哪些?答:构成机器人控制系统的基本要素包括: (1) 电动机,提供驱动机器人运动的驱动力。
(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的流经电流较大,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的位置、速度、加速度等参数。
(5) 控制系统的硬件,以计算机为基础,采用协调级与执行级的二级结构。
(6) 控制系统的软件,实现对机器人运动特性的计算、机器人的智能控制和机器人与人的信息交换等功能14.常见的机器人外部传感器有哪些?答:常见的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、滑觉传感器和力觉传感器。
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.机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成?答:(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。
16.从描述操作命令的角度看,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的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的动作、操作对象之间的关系等,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,分别是哪三种,并写出三种模式各自的特点。
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的操作,相当于遥控。
18. MOTOMAN 机器人上有三种安全模式,分别是哪三种,并写出三种模式各自的特点。
答案:三种模式分别是: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的程序进行再现运行以及各种条件文件的设定、修改或删除,在此模式下外部设备发出的启动信号无效示教模式可以用示教编程器进行轴操作和编辑,编辑、示教程序,修改已登录的程序,以及各种特性文件和参数的设定,在此模式下外部设备发出的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的操作,数据传输功能有效,此时示教盘上的启动按钮无效。
(三)论述题1.试论述机器人技术的发展趋势。
答:科学技术水平是机器人技术的基础,科学与技术的发展将会使机器人技术提高到一个更高的水平。