机器人及自动控制技术练习题二
一、填空题
1. 转动关节的位移变量是关节角。
2. 操作臂自由度的数目是操作臂中具有独立位置变量的数目，这些位置变量确定了机构中所有部件的位置。
3. 如果规定由小到大为标准次序，在排列32514中，其逆序数是5。
4. )det(ija是行列式的记号。
5. 四阶行列式中含有因子2311aa的项有44322311aaaa和42342311aaaa。
6. 设计位置控制系统首先需要考虑的是，自动补偿由于系统参数引起的误差，以及抑制引起系统偏离期望轨迹的扰动。
7．机器人三原则：第一条，机器人不得伤害人类；第二条，机器人必须服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾；第三条，机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾。
8．操作臂运动学涉及所有与运动有关的几何参数和时间参数。
9．讨论机器人的操作臂不仅仅到静态位置问题，还要研究刚体线速度和角速度的表示方法并且运用这些概念去分析操作臂的运动。
10．《中国大百科全书》 对机器人的定义为：能灵活地完成特定的操作和运动任务，并可再编程序的多功能操作器。而对机械手的定义为：一种模拟人手操作的自动机械，它可固定程序抓取、搬运物件或操持工具完成某些特定操作。
11．一般把任务定义为环境的两种状态（初始状态和目标状态）的差别，必须用适当的程序设计语言来描述这些任务，并把它们存入机器人控制系统的的控制计算机中去。
12. 行列式与它的转置行列式相等。
13. RAB的作用是将相对于坐标系｛A｝描述的PB映射到PA，其公式是PRPBABA。RAB又称旋转矩阵。
14. 如果行列式有两行完全相同，则行列式为0。
15. 行列式的某一行（列）中所有的元素都乘以同一个倍数k，等于用数k乘以此行列式。
16. 若将1理解成行列式，则1＝－1；若将1理解成绝对值，则1＝1。
17. 操作臂的非线性控制技术比简单的线性控制方法具有更好的性能。
PLC在工业机器人控制中的设计应用
PLC（Programmable Logic Controller），可编程逻辑控制器，是一种广泛应用于工业控制领域的数字化电子设备。与传统的控制电路相比，PLC能够支持更为复杂的控制功能，提升生产效率，降低成本。在工业机器人控制领域中，PLC具有广泛的设计应用。
PLC广泛应用于各类工业机器人的控制系统中。在机器人控制系统中，PLC通常扮演控制中心的角色，控制机器人的各种运动和操作。常见的工业机器人包括：喷涂机器人、装配机器人、焊接机器人等。由于机器人的运动控制需要高速、高精度的精确控制，PLC通过其实时性强、可编程性强等特点，成为了理想的控制器选择。
1. 位置控制：控制机器人的各个关节进行精准的位置控制。PLC根据预设的程序，精确控制每个关节的运动，从而实现机器人的精准控制。机器人通常需要快速的重复动作，PLC能够提供较高的重复精度和稳定性，在生产过程中不会出现位移或者偏差。
2. 运动控制：除了位置控制之外，PLC还能够控制机器人的运动轨迹。通过预设不同的运动轨迹，PLC可以实现不同的操作。例如，喷涂机器人在不同的零件表面需要进行不同的涂装，PLC根据不同的零件进行不同的运动轨迹规划和运动控制，从而实现高效的生产。
3. 传感器反馈：在机器人控制中，传感器也起着重要的作用。例如在喷涂机器人中，通过传感器检测零件的几何形状和表面特性，可以实现局部点喷，局部遗漏检测等功能。PLC可以根据传感器反馈的信号进行控制决策，提高生产效率和安全性。
4. 设备联动：PLC在机器人与其他设备之间的联动控制上也有着重要的应用。例如，在生产线上，PLC可以控制机器人的操作，从而与其他设备协调工作，实现自动化生产。同时，PLC还可以实现设备的状态监测和故障诊断等功能，为生产提供有效的保障。
总之，PLC在工业机器人控制中起着重要的作用。通过PLC的高速、高精度控制，机器人能够实现复杂的运动控制和操作，提高了生产效率和安全性。随着工业4.0的发展，PLC在机器人控制的应用也越来越重要。未来，随着技术的发展，PLC在机器人控制中的应用也将不断拓宽和深化。
工业机器人控制系统PLC技术应用分析
随着自动化技术的发展，工业机器人在制造业中的应用越来越广泛。作为工业机器人的核心控制系统，PLC（可编程逻辑控制器）技术在其中起着至关重要的作用。本文将从PLC的基本原理、PLC在工业机器人中的应用以及PLC未来的发展趋势等方面进行分析。
一、PLC的基本原理
PLC是一种专门用于控制工业生产过程的数字计算机，它可以通过编程完成自动化控制的任务。PLC的本质是一个硬件系统，由CPU、I/O模块、存储器、通信模块等部分组成。其中CPU是PLC的核心部分，负责执行用户编写的程序，并根据输入信号执行相应的操作。I/O模块负责采集输入信号和输出信号，以及向外部设备发送信号。存储器则用于存储程序和数据。PLC的编程语言通常有ST（结构化文本）、LD（梯形图）、FBD（功能块图）等多种形式。这些编程语言可以快速完成逻辑控制的设计，从而降低了工程师的工作量。
二、PLC在工业机器人控制系统中的应用
PLC是工业机器人控制系统中最常用的控制系统之一，其应用主要体现在以下几个方面：
1.工业机器人的动作控制 工业机器人的动作通常由电机驱动完成，而PLC则负责对电机的输出信号进行控制，以实现机器人的各种动作。
2.力矩控制
某些工业机器人在工作时需要对工件施加力矩，此时PLC可以根据反馈的信号进行力矩控制，从而实现更高精度的工作。
3.安全控制
工业机器人具有高速和高负载的特点，一旦出现故障，很容易造成人员伤害。因此，在工业机器人的控制系统中，PLC通常担当着安全控制的任务。例如，当接近传感器探测到人员靠近机器人时，PLC可以自动停止机器人的运动。
4.数据采集和处理
PLC通过I/O模块采集各种传感器的数据，例如位置、速度、力矩等。然后，根据这些数据进行计算和分析，从而完成各种复杂的控制任务。
三、PLC未来的发展趋势
PLC作为一种控制系统，已经成为工业机器人中不可或缺的一部分。但是，在未来，PLC仍然需要不断发展和完善。以下是PLC未来的发展趋势预测：
5.8 综合练习题
一、判断题（正确打 “（√）”、错误打“×”）
（√）1-3，8-13，16-18，20-23，25；
（×）4-7、14、15、19、24。
二、填空题
1． 水平 , 垂直 。
2． 只有线圈 ， 动合 或 动断 。
3． 串联 或 并联 ， 并联 串联 。
4． 梯形图 、 助记符 、 逻辑功能图 、 高级 。
5． 动合 和 动断 。
6． ANB ， 没有 。
7． 左 ， 右 ， 右 。
8． 右母 线圈 。
9． 多次 ， 不受 。
10． 继电器 、 晶体管 或 晶闸管 。
11． 接点 ， 接点 。 最右 。
12． 从左到右 、 从上到下 左 右母 。 线圈 。
三、简答题
1．答：如果电路结构复杂，如果用ANB、ORB等难以处理，可以重复使用一些接点改画出等效电路, 这样能使编程清晰明了，简便可行，不易出错。
2．答：在电气原理图上输入信号的动断接点，在连接PLC面板输入端子时一定要改成动合接点，如果PLC输入端子连接成动断接点，表示PLC输入端电源已经接通。为了正确显示梯形图，通常PLC输入端的动断接点全部改成动合接点。所以，对输入动断接点的编程。输入外部控制信号的动断接点，在编制梯形图时要特别引起注意,否则将造成编程错误。
3．答：助记符语言, 表示一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式，但比汇编语言直观，编程简单，比汇编语言易懂易学。要将梯形图语言转换成助记符语言，必须先弄清楚所用PLC的型号及内部各种器件的标号，使用范围及每条助记符使用方法。
