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机器人控制与路径规划中的常见问题解答机器人控制和路径规划是现代机器人技术领域中的重要研究方向。
在机器人应用中，控制和路径规划是实现机器人移动和执行任务的关键步骤。
然而，在实际应用中常常会遇到一些问题，本文将围绕机器人控制和路径规划中的常见问题进行解答。
1. 机器人控制中的反馈控制和前馈控制有什么区别？在机器人控制中，反馈控制和前馈控制是两种常用的控制方法。
区别主要在于反馈信号的来源和控制器的设计方式。
反馈控制通过测量机器人当前状态与期望状态之间的差异，产生控制指令进行修正。
而前馈控制则根据预先设定的模型或规则生成控制指令，不需要反馈信号的参与。
反馈控制具有实时性和自适应性，但容易受到传感器误差和环境干扰的影响；前馈控制可以提前预测机器人的行为，但对系统模型的准确性要求较高。
2. 什么是路径规划？常见的路径规划算法有哪些？路径规划是指根据机器人的起始位置、目标位置和环境信息，确定机器人在空间中的移动路径的过程。
常见的路径规划算法包括A*算法、Dijkstra算法、RRT （Rapidly Exploring Random Trees）算法和D*算法等。
A*算法基于启发式搜索，通过综合位置的代价和启发式函数来选择最佳路径；Dijkstra算法则通过计算起始位置到周边节点的潜在成本来选择路径；RRT算法通过随机采样生成树形结构，从而搜索出机器人到达目标的路径；D*算法是一种增量式的路径规划算法，不断更新路径信息以适应动态环境变化。
3. 在机器人路径规划中，如何解决动态环境的问题？动态环境是指在机器人行进过程中，环境中的障碍物或其他物体会发生变化的情况。
解决动态环境问题的方法主要有两种：重新规划路径和动态避障。
重新规划路径是指当机器人检测到环境变化后，重新生成适应新环境的路径；动态避障是指机器人在行进过程中通过实时感知和障碍物检测，及时调整运动轨迹以避开障碍物。
这两种方法可以结合使用，根据环境变化的程度选择合适的策略。
最新可编程控制技术应用与实战问题与思考答案问题1 三菱FX2N系列PLC的基本逻辑指令有哪些？答案：三菱FX2N系列PLC的基本逻辑指令有“取”指令、“取反”指令、“输出”指令、“逻辑与”指令、“逻辑或”指令、“块或”指令、“块与”指令、“微分输出”指令、“脉冲边沿检测”指令、“定时器”指令、“计数器”指令、“进栈”指令、“读栈”指令、“出栈”指令、“置位/复位”指令、“逻辑取反”指令、“空操作”指令、“程序结束”指令、“主程序结束”指令、“主控/主控复位”指令。
问题2 如何理解PLC仿真，它的主要目的是什么？答案：PLC的仿真是指在没有PLC设备的情况下，通过软件操作，达到程序运行的效果。
软件仿真可以对用户程序的逻辑控制关系进行验证（程序模拟运行时，通过对控制变量状态的强制，来激励输出的运行结果），这样就可以在设备没有到位或工业现场暂时不具备安装的情况下，提前对用户程序进行调试，以减少现场安装调试的时间。
任务二三相异步电动机星角起动控制的编程与仿真问题1 输出继电器和辅助继电器的主要区别是什么？答案：输出继电器与外部元件有着直接的驱动关系，它相当于继电逻辑控制系统中的接触器。
而辅助继电器不与外部元件相连，它相当于继电逻辑控制系统中的继电器。
但它们的作用都是接受逻辑控制结果的赋值。
所以，在程序的内部，他们所起的作用是相同的。
问题2 为什么微分指令必须在控制条件的前面出现？答案：PLC中的微分指令其存在的结果是短暂的，他们只是在扫描到本指令和程序结束指令之间处于“1”状态，既只在1个扫描周期中存在输出，而在次扫描时其输出已变为“0”。
如果将微分指令写在被控变量输出语句的后面，则当出现微分输出时，其被控变量输出语句已经扫描过了，只有下次扫描才会出现，而下次扫描时，微分输出已经结束，所以，只有将微分指令写在被控变量输出语句的前面，被控变量才有被激励的结果。
任务三双速三相异步电动机控制的编程与仿真问题1 主控指令的主要特点是什么？一般在什么情况下使用？答案：主控指令的主要特点是可以对一段指令进行有选择性的执行，主控指令和主控结束指令成对出现，他们之间的程序是否被执行，取决于主控指令前的条件。
《机器人技术及应用》综合习题一、判断1.机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置。
（对）2. 19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期，这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。
（错）3. 对于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。
（对）4. 所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。
（错）5. 机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动，而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。
（错）6. 机器人各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后，在各采样周期给出，由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度，通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。
（对）7. 为了与周边系统及相应操作进行联系与应答，机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。
（对）8. 轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。
（错）9. 为提高轮式移动机器人的移动能力，研究者设计出了可实现原地转的全向轮。
（对）10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的，是一类具有良好越障能力的移动机构，对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。
（对）11. 腿式（也称步行或者足式）机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。
（对）12. 机器人定义的标准是统一的，不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。
（错）13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳，通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。
（对）14. 可编程机器人可以根据操作员所编的程序，完成一些简单的重复性操作，目前在工业界已不再应用。
（错）15. 感知机器人，即自适应机器人，它是在第一代机器人的基础上发展起来的，具有不同程度的“感知”能力。
（对）16. 第三阶段机器人将具有识别、推理、规划和学习等智能机制，它可以把感知和行动智能化结合起来，称之为智能机器人。
工业机器人技术与应用练习题（附参考答案）一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.在标准配置中，I/O电源由内部电源给定，约1.5A的DC24V的内部电源可供输入/输出控制使用。
使用中若超出 1.5A电流时，应使用24V的外部电源。
A、正确B、错误正确答案：A2.液压传动的工作原理是帕斯卡定律。
A、正确B、错误正确答案：A3.机械位移传感器是用来测量位移、距离、位置、尺寸等几何量的一种传感器。
A、正确B、错误正确答案：B4.ABB 机器人DSQC651标准板提供8个数字输入信号，地址范围是0-7。
A、正确B、错误正确答案：A5.2：1是缩小比例。
A、正确B、错误正确答案：B6.对称三相Y接法电路，线电压最大值是相电压有效值的3倍。
A、正确B、错误正确答案：B7.换向阀靠近弹簧一侧的方框(位)为常态。
A、正确B、错误正确答案：A8.安装线槽时必须使用至少两个带垫圈的螺丝。
A、正确B、错误正确答案：A9.直流伺服电机的调节特性：是指转矩恒定时，电动机的转速随控制电压变化的关系。
A、正确B、错误正确答案：A10.ABB标准I0板DSCQ651为8入8出的数字板，并且8个输出为继电器输出。
A、正确B、错误正确答案：B11.直⾓坐标机器⾓的⾓作范围为圆柱形状。
A、正确B、错误正确答案：B12.液压系统的工作压力决定于外负载。
A、正确正确答案：A13.ABB机器人可以长时间进行工作，无需定期重启系统。
A、正确B、错误正确答案：A14.直流电机只能顺时针方向旋转。
A、正确B、错误正确答案：B15.球面坐标机器人的空间位置分别由旋转、摆动和横移3个自由度确定。
A、正确B、错误正确答案：A16.通过示教器直接按下posn可以查看机器人当前轴位置。
A、正确B、错误正确答案：A17.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。
A、正确B、错误正确答案：A18.交流伺服电机由于结构简单、成本低廉、无电刷磨损、维修方便，被认为是一种理想的侗服电机。
哈工大机电工程学院硕士研究生课程《机器人控制的实际应用》课程学习指导、思考题与习题哈工大机电工程学院机械设计系仿生仿人机器人及其智能运动控制研究室 教授、博导 吴伟国 编写 2009 年 9 月第一部分：学习指导第一章 绪论——机器人操作臂理论与技术基础概述一、教学目的和教学要求通过本章学习， 重点掌握本课程研究的工业机器人操作臂在目前机器人技术 发展概况、 本课程所讲述的工业机器人操作臂所处的应用技术较成熟的第 2 代机 器人位置、机器人操作臂的机构构成、机器人控制所需的基本方法概述、本课程 内容的构成。
二、教学内容和重点知识解析主要讲授：机器人操作臂理论与技术基础概述 重点知识解析： 1、机器人操作臂的发展现状综述； 2、机器人操作臂的基本构成； 3、机器人操作臂的基本控制方法（本课程内容的构成）第二章机器人操作臂运动学一、教学目的和教学要求通过本章学习，重点掌握机器人操作臂机构的构成、位置表示、坐标变换、 正运动学和逆运动学等机器人操作臂控制所需的基础知识， 从而通过本章学习达 到将机器人操作臂末端操作器运动与各关节运动之间的关系上升到位置表示、 数 学关系表达、求解方法的理论程度，为实际的编程做好理论准备。
要求学员具备 矢量、矩阵等线性代数基础、机械原理有关机构、运动副、自由度等基本概念和 基础知识。
二、教学内容和重点知识解析-11主要讲授：机器人操作臂运动学的基本概念、分析方法、逆运动学求解方法 重点知识解析： 1、机器人机构与位置、姿态表示：关节、自由度、机构、末端操作器位姿； 2、坐标系的表示和坐标变换：各种坐标系表示、回转/平移/齐次变换矩阵、 D-H 参数法及关节坐标系建立； 3、正运动学：什么是正运动学（或运动学正问题）？矩阵齐次变换法、解 析法、实例； 4、逆运动学；何谓逆运动学（或运动学逆问题）？几何法、矩阵齐次变换 法、实例等。
第三章机器人操作臂动力学一、教学目的和教学要求通过本章学习，重点掌握机器人动力学研究的意义和必要性、用拉格朗日方 程推导机器人操作臂的运动方程式、机器人操作臂动力学的牛顿-欧拉法等主要 内容，为设计基于模型的控制器做好理论准备。
《机器人技术及应用》综合习题(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《机器人技术及应用》综合习题一、判断1.机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置。
（对）2. 19世纪60年代和20世纪70年代是机器人发展最快、最好的时期，这期间的各项研究发明有效地推动了机器人技术的发展和推广。
（错）3. 对于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。
（对）4. 所谓特种机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。
（错）5. 机器人机械本体结构的动作是依靠关节机器人的关节驱动，而大多数机器人是基于开环控制原理进行的。
（错）6. 机器人各关节伺服驱动的指令值由主计算机计算后，在各采样周期给出，由主计算机根据示教点参考坐标的空间位置、方位及速度，通过运动学逆运算把数据转变为关节的指令值。
（对）7. 为了与周边系统及相应操作进行联系与应答，机器人还应有各种通信接口和人机通信装置。
（对）8. 轮式机器人对于沟壑、台阶等障碍的通过能力较高。
（错）9. 为提高轮式移动机器人的移动能力，研究者设计出了可实现原地转的全向轮。
（对）10. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的，是一类具有良好越障能力的移动机构，对于野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。
（对）11. 腿式（也称步行或者足式）机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。
（对）12. 机器人定义的标准是统一的，不同国家、不同领域的学者给出的机器人定义都是相同的。
（错）13. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳，通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动机器人。
（对）14. 可编程机器人可以根据操作员所编的程序，完成一些简单的重复性操作，目前在工业界已不再应用。
（错）15. 感知机器人，即自适应机器人，它是在第一代机器人的基础上发展起来的，具有不同程度的“感知”能力。
工业机器人技术与应用练习题库与答案一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、6维力与力矩传感器主要用于（）。
A、精密计算B、精密测量C、精密加工D、精密装配正确答案：D2、S7-300 PLC中WORD （字）是16位（）符号数， INT （整数）是16位（）符号数。
A、无、无B、无、有C、有、无D、有、有正确答案：B3、雷诺数Re的物理意义可理解为（）。
A、惯性力与粘性力之比B、重力与惯性力之比C、压力与粘性力之比D、粘性力与重力之比正确答案：A4、S7-300的一个机架上最多只能安装（）信号模块或功能模块。
A、6个B、9个C、8个D、10个正确答案：C5、下面给出的量中，不属于电工测量对象的是（）。
A、频率B、电功率C、流量D、磁通量正确答案：C6、（）反映传感器输出信号与输人信号之间的线性程度。
A、线性度B、精度C、分辨性D、灵敏度正确答案：A7、机器视觉系统在装配生产线中,一般用作工件装配前的尺寸在线检测工作,视觉系统主要由视觉控制器、（）镜头、相机电缆等组成。
A、彩色相机B、普通相机C、LED 光源D、光源电源正确答案：C8、下列工业机器人手腕关节结构中，具有最少自由度的是（）。
A、BBRB、BBBC、BRRD、RRR正确答案：B9、以下哪种位移传感器属于模拟式式？（）。
A、感应同步器式B、光栅式C、磁栅式D、超声波式正确答案：D10、机器人按照应用类型可分为三类，以下哪种属于错误分类（）。
A、智能机器人B、极限作业机器人C、娱乐机器人D、工业机器人正确答案：A11、连续轨迹控制方式（CP）的主要技术指标是：（）。
A、定位精度和运动时间B、位姿轨迹跟踪精度和平稳性C、位姿轨迹和平稳性D、位姿轨迹跟踪精度和运动时间正确答案：B12、十六进制的F变为十进制是（）。
A、31B、15C、29D、32正确答案：B13、系统输入信号中，启动运行信号为（）。
A、StartatMainB、StartatMainC、MotorOnD、Start正确答案：D14、热继电器在电动机控制线路中不能作（）。
《工业机器人技术基础及其应用》（戴凤智，乔栋主编）的每章思考与练习题及其参考答案第1章工业机器人概述1.机器人系统由哪四部分组成？答：（教材第2页）机器人系统由以下四部分组成：机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统。
2.工业机器人有哪些基本特点？答：（教材第3页）工业机器人主要有以下三个基本特点：可编程、拟人化、通用性。
3.工业机器人的传感部分有哪些子系统组成？答：（教材第12页）机器人的传感部分相当于人类的五官，机器人可以通过传感部分来感觉自身和外部环境状况，帮助机器人工作更加精确。
工业机器人的传感部分主要分为两个子系统：感受（传感）系统、机器人与环境交互系统。
4.工业机器人的机械部分有哪些子系统组成？答：（教材第11页）机械部分是机器人的硬件组成，也称为机器人的本体。
工业机器人的机械部分主要分为两个子系统：驱动系统、机械结构系统。
5.工业机器人的控制部分有哪些子系统组成？答：（教材第11页）控制部分相当于机器人的大脑，可以直接或者通过人工对机器人的动作进行控制。
工业机器人的控制部分分为两个子系统：人机交互系统、控制系统。
6.工业机器人一般有哪些主要技术指标？答：（教材第12页）工业机器人的技术指标是机器人生产厂商在产品供货时所提供的技术数据，反映了机器人的适用范围和工作性能，是选择机器人时必须考虑的问题。
工业机器人的主要技术指标一般包括：自由度、工作精度、工作范围、额定负载、最大工作速度等。
7.工业机器人是如何进行分类的？答：（教材第14页）工业机器人的分类方法有很多，本书主要介绍了以下三种分类方法。
（1）按机械结构可以分为串联机器人和并联机器人。
（2）按机器人的机构特性可以分为直角坐标机器人、柱面坐标机器人、球面坐标机器人、多关节坐标机器人。
（3）按程序输入方式可以分为编程输入型机器人、示教输入型机器人。
第2章工业机器人的机械结构系统和驱动系统1.工业机器人的机械系统有哪三部分组成？答：（教材第22页）工业机器人的机械系统由手部、手臂、基座三部分组成。
哈工大机电工程学院硕士研究生课程《机器人控制的实际应用》课程学习指导、思考题与习题哈工大机电工程学院机械设计系仿生仿人机器人及其智能运动控制研究室 教授、博导 吴伟国 编写 2009 年 9 月第一部分：学习指导第一章 绪论——机器人操作臂理论与技术基础概述一、教学目的和教学要求通过本章学习， 重点掌握本课程研究的工业机器人操作臂在目前机器人技术 发展概况、 本课程所讲述的工业机器人操作臂所处的应用技术较成熟的第 2 代机 器人位置、机器人操作臂的机构构成、机器人控制所需的基本方法概述、本课程 内容的构成。
二、教学内容和重点知识解析主要讲授：机器人操作臂理论与技术基础概述 重点知识解析： 1、机器人操作臂的发展现状综述； 2、机器人操作臂的基本构成； 3、机器人操作臂的基本控制方法（本课程内容的构成）第二章机器人操作臂运动学一、教学目的和教学要求通过本章学习，重点掌握机器人操作臂机构的构成、位置表示、坐标变换、 正运动学和逆运动学等机器人操作臂控制所需的基础知识， 从而通过本章学习达 到将机器人操作臂末端操作器运动与各关节运动之间的关系上升到位置表示、 数 学关系表达、求解方法的理论程度，为实际的编程做好理论准备。
要求学员具备 矢量、矩阵等线性代数基础、机械原理有关机构、运动副、自由度等基本概念和 基础知识。
二、教学内容和重点知识解析-11主要讲授：机器人操作臂运动学的基本概念、分析方法、逆运动学求解方法 重点知识解析： 1、机器人机构与位置、姿态表示：关节、自由度、机构、末端操作器位姿； 2、坐标系的表示和坐标变换：各种坐标系表示、回转/平移/齐次变换矩阵、 D-H 参数法及关节坐标系建立； 3、正运动学：什么是正运动学（或运动学正问题）？矩阵齐次变换法、解 析法、实例； 4、逆运动学；何谓逆运动学（或运动学逆问题）？几何法、矩阵齐次变换 法、实例等。
第三章机器人操作臂动力学一、教学目的和教学要求通过本章学习，重点掌握机器人动力学研究的意义和必要性、用拉格朗日方 程推导机器人操作臂的运动方程式、机器人操作臂动力学的牛顿-欧拉法等主要 内容，为设计基于模型的控制器做好理论准备。
二、教学内容和重点知识解析主要讲授：机器人操作臂运动方程式建立、各参数物理意义及不确定性参数 重点知识解析： 1、何谓动力学？为什么要研究机器人操作臂动力学？ 2、拉格朗日方程法及运动方程式； 3、用拉格朗日法推导运动方程式的两个实例； 4、牛顿—欧拉法简介及两种方法比较。
第四章机器人操作臂参数识别一、教学目的和教学要求通过本章学习，重点掌握机器人操作臂参数识别的必要性、原理与方法，为 建立实际工业机器人操作臂（所谓“实际”指的是已经制造成为样机实体或购买 到的机器人操作臂产品） 较为准确的动力学模型做好获得各项物理参数的准备工 作。
二、教学内容和重点知识解析-22主要讲授：机器人操作臂运动方程式中各参数物理意义及不确定性、参数识 别基本原理与方法（含算法） 。
重点知识解析：以两自由度机器人操作臂为例 1、机器人操作臂动力学方程式中的物理参数及基底参数确立； 2、参数逐次识别法及实验步骤； 3、参数识别实验数据处理的最小二乘法。
第五章机器人操作臂位置/轨迹控制一、教学目的和教学要求通过本章学习，重点掌握机器人操作臂 PD 控制及稳定性、动态控制、前馈 控制、前馈+反馈控制、计算力矩法、加速度分解法等位置/轨迹控制基本方法及 实验结果。
要求学员具备自动控制理论中的 PID 控制等基础知识。
二、教学内容和重点知识解析主要讲授：基于动力学模型的机器人操作臂位置/轨迹控制中常用的基本原 理、方法及实验结果。
重点知识解析： 1、PD 控制及其稳定性； 2、 “动态控制”概念； 3、计算力矩法； 4、加速度分解法； 5、反馈控制的线性化。
第六章机器人操作臂机器人力控制一、教学目的和教学要求通过本章学习，重点掌握机器人操作臂在钣金、研磨、装配等与环境接触的 约束空间内完成作业所需要的力控制基本理论与方法。
二、教学内容和重点知识解析主要讲授：与作业环境接触的约束空间内进行作业力控制的：以位置(或速 度)为指令值的力控制系统和基于力矩的力控制系统。
-3-3重点知识解析： 1、臂与环境的模型； 2、位置控制下的力控制； 3、力矩控制下的力控制系； 4、位置控制下的力控制与力矩控制下的力控制的比较。
第七章机器人操作臂 Robust 控制一、教学目的和教学要求通过本章学习， 重点掌握机器人操作臂在模型参数不确定情况下也能保证得 到系统控制稳定性的公称 Robust 控制、基于被动特性的 Robust 控制等方法。
二、教学内容和重点知识解析主要讲授：与作业环境接触的约束空间内进行作业力控制的：以位置(或速 度)为指令值的力控制系统和基于力矩的力控制系统。
重点知识解析： 1、机器人动态模型的不确定性； 2、基于逆动力学的 Robust 控制； 3、基于受动性的 Robust 控制。
第八章机器人操作臂自适应控制一、教学目的和教学要求通过本章学习，重点掌握机器人操作臂自适应控制的概念、方法。
二、教学内容和重点知识解析主要讲授：与 Robust 控制相反的、是在线检测出控制对象参数变化、随时 修正控制系统参数的自适应控制方法， 以及两自由度直接驱动型机器人操作臂的 自适应轨迹追踪控制实例及实验结果。
重点知识解析： 1、何谓自适应控制？ 基本概念：(1)自适应控制;(2) 自调整控制器(自校正控制器);(3) 模型参照型 自适应控制。
-4-42、机器人操作臂的自适应控制： (1) 机器人操作臂系统线性化的自适应控制应用； (2) 考虑机器人操作臂构造的自适应控制; (3) 两自由度机器人操作臂系统的模型化和基底参数; (4) 控制律(自适应控制算法) 3、两自由度直接驱动型机器人操作臂的自适应控制实验结果及分析：(1)算 法的实现;(2)实验及结果。
第九章 第十章机器人最短时间控制（选讲内容） 机器人协调控制一、教学目的和教学要求通过本章学习，重点掌握多机器人操作臂如何协调控制的基础知识，包括： 作为多机器人操作臂操作对象的被操作物体运动和内力的表示、方程式；以及对 多机器人操作臂协调控制的基本问题的理解， 物体运动和内力的协调控制的各种 类型等。
二、教学内容和重点知识解析主要讲授： 介于对象物之间存在机械干涉的多台机器人协调控制问题及其代 表性的控制算法；多数机器人操作单一物体：用 SICE-DD 机器人操作臂末端加 1 个自由度成为平面 3-D.O.F 的协调控制实验等。
。
重点知识解析： 1、物体运动和内力： (1) 单个物体操作的坐标系的定义； (2) 被机器人操作的对象物物体的运动方程; (3) 被操作的对象物的运动由合力和合力矩的确定； 2、对象物的协调控制问题： (1) 多机器人操作臂操作物体的情况下，需要考虑的基本问题； (2) 操作单个对象物时协调控制的主要类型：主从型、混合控制型、柔顺控 制型、对象物的动态控制型、Augmented Object Model 动态控制型等。
(3) 关于负载的分配(Load Sharing)问题的各种方法简介。
-553、基于阻抗控制的协调控制： (1) 操持单个物体的柔顺控制； (2) 零件简单装配作业下的阻抗控制。
第十一章主从机器人控制一、教学目的和教学要求通过本章学习，重点掌握主从机器人操作臂控制的基本概念、基本的三种双 向控制类型及其主从臂驱动力求法、1-自由度系统的模型化、各种双向控制类型 的统一表示、主从操作控制的稳定性问题、近年来开展起来的代表性的几种主从 控制方法。
二、教学内容和重点知识解析主要讲授：由人生成机器人操作臂的目标位置的操纵型机器人操作臂系统 (manual manipulator)的控制方法。
重点知识解析： 1、基本的双向控制： 2、自由度系统的模型化、对称型、力逆送型、力归还型、双向控制系的统 一； 3、主从操作的控制稳定性； 4、其它主从操作控制：并行控制、基于假想内部模型的主从控制、主从动 态控制、主从阻抗控制、异构主从控制。
-6-6第二部分 基本概念、思考题及习题一、基本概念：第一章基本概念：1、机器人；2、机器人操作臂的运动学控制法；3、机器 人操作臂的经典控制方法；4、工业机器人操作臂的示教控制法。
第二章基本概念： 1、 机器人操作臂机构； 2、 正运动学 （或称运动学正问题） ； 3、逆运动学（或称运动学逆问题） ；4、正动力学（或称动力学正问题） ；5、 逆动力学（或称动力学逆问题） ；6、Jacobian(雅克比)矩阵。
第三章基本概念：1、拉格朗日方程；2、动力学分析的拉格朗日方程法；3、 动力学分析的牛顿-欧拉法； 第四章基本概念：1、基底参数；2、逐次识别法；3、同时识别法。
第五章基本概念：1、位置 PD 控制；2、动态控制；3、逆动力学(计算)问题； 4、前馈动态控制；5、前馈+反馈的动态控制；6、计算力矩法；7、加速度 分解控制。
第六章基本概念：1、自由空间内作业（或称操作） ；2、约束空间内作业；3、 广义力控制；4、基于位置控制的力控制系统；5、基于力矩的力控制系统； 6、刚度控制；7、阻尼控制；8、阻抗控制；9、假想的柔顺控制(Compliance control)；10、混合控制(Hybrid control)；11、动态混合控制方式。
第七章基本概念：1、Robust 控制；2、基于逆动力学的 Robust Control；3、 基于被动特性的 Robust control；4、基于“逆动力学”的公称控制；5、基 于被动性的公称控制。
第八章基本概念：1、自适应控制；2、自调整控制器(自校正控制器)；3、 模型参照型自适应控制（参考模型自适应控制） 。
第十章基本概念：1、 “内力” ；2、主从型机器人操作臂协调控制；3、混合 控制型机器人操作臂协调控制；4、柔顺控制型机器人操作臂协调控制；5、 对象物的动态控制型机器人操作臂协调控制；6、 “柔顺中心”(Compliance Center)；7、RCC 装置(Remote Center Compliance Device)。
-77第十一章基本概念：1、主从机器人操作臂系统；2、双向控制；3、对称型 双向主从控制；4、力反射型双向主从控制；5、力归还型双向主从控制；6、 单向控制；7、并联(行)型主从控制；8、基于假想(虚拟)内部模型的主从控 制；9、主从操作的动态控制；10、主从操作的阻抗控制；11、异构主从控 制；12、在公共坐标系内进行的双向控制；13、在臂坐标系内进行的双向控 制。
二、问答题及思考题：第 1 章问答题及思考题： 1、 机器人技术由第 1、2 代的工业机器人操作臂发展到第 3 代智能机器人阶 段，不同阶段主要研究内容的区别有哪些方面？ 2、运动学控制法主要适用于那些机器人？有哪些优缺点？按照你的理解， 可适用于工业生产或日常生活中的哪些方面的机器人？举例说明。
