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西安高学考试复习题及参考答案机器人学导论一、名词解释题：1.自由度：2.机器人工作载荷：3.柔性手：4.制动器失效抱闸：5.机器人运动学：6.机器人动力学：7.虚功原理：8.PWM驱动：9.电机无自转：10.直流伺服电机的调节特性：11.直流伺服电机的调速精度：12.PID控制：13.压电元件：14.图像锐化：15.隶属函数：16.BP网络：17.脱机编程：18.AUV：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。
xyzOuvwt2.如图所示为具有三个旋转关节的3R 机械手，求末端机械手在基坐标系{x 0,y 0}下的运动学方程。
根据史料记载，三国时期诸葛亮发明了一种用来运送军用物资的机器人，名为（）A.记里鼓车 B.指南车 C.木牛流马 D.千里船答案：C题型:单选题目前正在研究的“智能机器人”属于第几代机器人？A.第一代机器人。
B. 第二代机器人。
C.第三代机器人。
D. 第四代机器人。
答案:C题型:单选题世界上第一台工业机器人诞生于（）A. 德国B. 英国C. 美国D. 日本答案:C题型:单选题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:D题型:单选题机器人主要由（）组成A. 输入设备B. 输出设备C. 主控制器D. 以上都是答案：D题型:单选题CPU 是Central Processing Unit 的缩写形式，他相当于机器人的哪个部分（）A、机器人的手臂B、机器人的躯干C、机器人的感觉器官D、机器人的大脑答案:D题型:单选题一级：机器人的马达等输出设备负责感知环境。
答案:错误分数:2 题型:判断题一级：机器人工作的过程中，可以作为能源的有哪些？A、汽油B、水C、电D、阳光答案:A|C|D分数:4题型:多选题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:C题型:单选题机器人手臂或手部安装点所能达到的所有空间区域称为？A. 工作空间B. 最大空间C. 自由度D. 危险空间答案:A题型:单选题下列机器人中属于生产制造的机器人是A.服务机器人B.军用机器人C.工业机器人D.特种机器人答案:C题型:单选题下列那种机器人不是军用机器人。
（）A.“红隼”无人机B.美国的“大狗”机器人C.索尼公司的AIBO 机器狗D.“土拨鼠”答案：C题型:单选题真题：机器人三定律由谁提出？A. 美国科幻家艾萨克•阿西莫夫B. 乔治•德沃尔C. 意大利作家卡洛•洛伦齐尼D. 捷克剧作家卡尔•恰佩克答案:A题型:单选题关于机器人“恐怖谷理论”，下面说法正确的是？A.由美国机器人专家提出。
工业机器人系统操作员理论复习题10(带答案)一、单选题(第1题～第70题。
每题1.0分，满分70.0分。
)1.一般机器人操作机中，决定姿态的机构是（）。
A、端拾器B、基座C、手臂D、手腕［正确答案］：C2.机器人的精度主要依存于（）控制算法误差与分辨率系统误差机器人在（）模式下，使能器无效。
A、自动B、手动C、调试D、停止［正确答案］：A3.在焊接过程中，机器人系统发生撞枪故障，不可能发生的故障是（）。
A、工件组装发生偏差；B、焊枪的TCP 不准确；C、原点发生偏移；D、控制电压不符合。
［正确答案］：C4.（）型机器人通过沿三个互相垂直的轴线的移动来实现机器人手部空间位置的改变。
A、直角坐标B、圆柱坐标C、极坐标D、关节［正确答案］：A5.集体主义道德原则的底线是( )。
A、在职业活动中首先维护国家利益和集体利益；B、不追求个人利益；C、随时都可以牺牲个人利益；D、不侵犯国家利益和集体利益。
［正确答案］：D6.关于道德和法律，正确的观点是( )。
A、道德规范比法律规范缺乏严肃性和严谨性；B、道德的作用没有法律大，但二者在范围上有重合之处；C、道德和法律发生作用的方式、手段不同；D、道徳规范是感性的，法律规范是理性的。
［正确答案］：C7.服务群众的落脚点是( ) 。
A、热心公益B、方便群众C、扶困帮贫D、见义勇为［正确答案］：B8.人们形象地把国家利益、集体利益、个人利益之间的关系比喻为"大河有水小河满，小河无水大河干”。
这表明( )。
A、三者之间的关系是完全和谐的，不会产生矛盾；B、三者之间的关系是相互渗透的，且同等重要；C、三者之间的关系密切、相互影响；D、没有个人利益，就不会有国家利益和集体利益。
［正确答案］：C9.接到严重违反电气安全工作规程制度的命令时，应该（）执行。
A、考虑B、部分C、拒绝D、立刻［正确答案］：C10.发那科机器人外部急停接线应接在TBOP20输入接口的（）。
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。
机器人技术及其应用课后习题答案1、机器人三定律对机器人做了哪些要求？第一，机器人必须不危害人类，也不允许它眼看人类将受害而袖手旁观；第二，机器人必须绝对服从人类，除非这与第一原则矛盾；第三，机器人必须保护自身不受伤害，除非这与第一或第二原则相矛盾。
2、简述第一代、第二代、第三代机器人的主要特征与区别。
第一代机器人即可编程、示教再现工业机器人，已进入商品化、实用化。
第二代机器人装备有一定的传感装置，能获取作业环境、操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，能做出简单的推理，对动作进行反馈，通常称为低级智能机器人。
第三代机器人具有高度适应性的自治机器人。
它具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断决策，在作业环境中独立行动。
又称为高级智能机器人。
3、在使用过程中，在位置精度要求高、运动范围相对较大的工作场合，你认为选择什么形式的机器人较合适？对于要求占地面积小、活动范围大、运动灵活的工作场合，你认为选什么形式的机器人比较合适？前者选择：如果运动范围是球面覆盖则选择球坐标机器人，如果运动范围是圆周覆盖则选择圆柱坐标机器人，如果是单向运动范围大则应选择直角坐标型机器人；后者选择关节坐标机器人4、简述机器人常有哪几种驱动方式，各自优缺点是什么，驱动发展的趋势是什么？驱动方式：气力驱动、液力驱动、电力驱动。
各自优缺点如下：气力驱动：优点是空气来源方便，动作迅速，结构简单，造价低；缺点是空气具有可压缩性，致使工作速度的稳定性较差，因气源压力一般只有0.6MPa左右，故此类机器人通常应用于抓力要求较小的场合。
液力驱动：优点相比气力驱动机器人抓举力大，结构紧凑，传动平稳且动作灵活；缺点对密封的要求较高，不宜在高温或低温的场合工作，且制造精度要求高，成本大。
电力驱动：优点无环境污染、易于控制、运动精度高、成本低、驱动效率高等优点发展趋势：新的工作原理制造新型驱动器，如静电驱动器、压电驱动器、形状记忆合金驱动器、人工肌肉及光驱动器等。
1＋X机器人复习题库与答案1、运动指令中的CNT表示什么？( )A、计数器B、累加器C、转弯半径D、精确定位答案：C2、使用不同的快换夹具时，应切换该快换夹具对应的（）坐标系。
A、WORLDB、JOINTC、TOOLD、USER答案：C3、在编辑程序时，当把光标移动至运动指令的行号上，同时按下“SHIFT”+“F5”（TOUCHUP），此时位置数据（）A、会被清空B、会被重置C、会被更新为机器人当前位置D、会被复制到剪贴板答案：C4、通常所说的机器人轨迹和速度，其实指的是（）的轨迹和速度。
A、HOME点B、奇异点C、TCP点D、经由点答案：C5、机器人控制柜发生火灾时，用何种灭火方式合适。
A、泡沫灭火B、毛毯扑打C、二氧化碳灭火器D、浇水答案：A6、在FANUC机器人中，使用机架来标记I/O模块的种类，当机架号为1~16时表示以下哪种I/O模块。
A、处理I/O印制电路板B、I/O单元MODEL A/BC、I/O连接设备从机接口D、CRMA15/CRMA16答案：B7、在位置数据中，“UF：0”表示什么坐标系？( )A、编号为0的用户坐标系B、编号为0的工具坐标系C、默认的用户坐标系D、关节坐标系答案：C8、具有齿形指面的夹钳式手部，一般适合拾取（）。
A、已加工且具有光滑表面的零件B、粗糙的毛坯件C、具有较大平面的零件D、易碎类零件答案：B9、码垛寄存器PL[i]进行算数运算时，运算符包含（）A、 +，-B、 +，-，*，/C、 +，-，MOD，DIVD、 +，-，*，/，MOD，DIV答案：A10、示教器显示屏的状态栏出现“示教器禁用”的警告，这种情况是因为（）A、TP有效开关处于OFFB、示教器上紧急停止按钮被按下C、安全开关被释放D、模式开关处于AUTO状态答案：A11、在用户坐标系设置界面，X,Y,Z的数据代表的是（）。
A、当前用户坐标系原点相对于世界坐标系原点的偏移量B、当前用户坐标系相对于六轴法兰盘中心的偏移量C、机器人新的TCP点D、当前用户坐标系原点相对于世界坐标系原点的偏移量答案：A12、使用连续试运行程序，以下说法错误的是（）。
工业机器人系统操作员理论复习题3（带答案）一、单选题(第1题～第70题。
每题1.0分，满分70.0分。
)1.工业机器人（）适合夹持圆柱形工件。
A、V型手指B、平面指C、尖指D、特型指［正确答案］：A2.机器人的线性运动是指安装在机器人第（）轴法兰盘上工具的TCP在空间中作线性运动。
A、4B、5C、外部轴D、6［正确答案］：D3.（）型机器人通过沿三个互相垂直的轴线的移动来实现机器人手部空间位置的改变。
A、直角坐标。
B、圆柱坐标。
C、极坐标。
D、关节。
［正确答案］：A4.机器人的精度主要依存于（）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、连杆机构的绕性。
［正确答案］：C5.作为职业活动内在的道德准则，"忠诚”的本质要求是（）。
A、忠诚职责，寻求最佳。
B、服从领导，遵纪守法。
C、敢于奉献，不惧安危。
D、克制欲求，老实本分。
［正确答案］：A6.职场上有这样一句话："有德有才是正品，有德无才是次品，无德无才是废品，无德有才是危险品。
”这句话强调的核心内涵是( )。
A、德才并重。
B、才干第一。
C、道德第一。
D、才干第一，道德第二。
［正确答案］：C7.关于职业道德，正确的说法是（）。
A、对职业道德的理解无一定之规；B、职业道德是从业人员就业的道德资格；C、职业道德总是不断变化、难以捉摸的；D、职业道德是一种人为的主观要求。
［正确答案］：B8.在生产经营活动中，促进员工之间平等尊重的措施是( )。
A、互利互惠，平均分配。
B、加强交流，平等对话。
C、只要合作，不要竞争。
D、人心叵测，谨慎行事。
［正确答案］：B9.KUKA机器人在外部安全条件不满足需要操作机器人动作时，示教器上应该选择的用户组是（）。
A、专家B、安全维护人员C、安全调试员D、管理员［正确答案］：B10.电动机的熔丝电流应取电动机额定电流的（）倍。
A、1-1.5B、1.5-2.5C、2.5-3.5D、3.5-4.5 ［正确答案］：B11.为了保证足够的机械强度，并考虑到防腐蚀的要求，地下钢质接地体圆钢的最小直径是（）mm。
西安高学考试复习题及参考答案机器人学导论一、名词解释题：1.自由度：2.机器人工作载荷：3.柔性手：4.制动器失效抱闸：5.机器人运动学：6.机器人动力学：7.虚功原理：8.PWM驱动：9.电机无自转：10.直流伺服电机的调节特性：11.直流伺服电机的调速精度：12.PID控制：13.压电元件：14.图像锐化：15.隶属函数：16.BP网络：17.脱机编程：18.AUV：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。
2.如图所示为具有三个旋转关节的3R 机械手，求末端机械手在基坐标系{x 0,y 0}下的运动学方程。
3.如图所示为平面内的两旋转关节机械手，已知机器人末端的坐标值{x ,y }，试求其关节旋转变量θ1和θ2.P4.如图所示两自由度机械手在如图位置时（θ1= 0 , θ2=π/2），生成手爪力 F A = [ f x 0 ]T 或F B = [ 0 f y ]T 。
工业机器人技术与应用复习题（含答案）一、单选题（共20题，每题1分，共20分）1、S7-300 在做打点测试输出信号时，可以采用（）。
A、万用表测试信号回路B、电池与电珠测试信号回路C、示波器测试信号回路D、PLC强制输出正确答案：D2、具有监测对象与位于体积内的子组件是（）。
A、QueueB、PlaneSensorC、VolumeSensorD、JointMover正确答案：B3、Robstudio仿真子组件Queue属于（）。
A、动作B、本体C、传感器D、其他正确答案：D4、继电器接线时，端子11、12表示（）。
A、常开触点B、接地端子C、常闭触点D、系统供电端子正确答案：C5、以下哪个不是三菱机械手原点设置的方式？（）。
A、原点数据输入方式B、机械限位器方式C、ABS原点方式D、程序下载输入方式正确答案：D6、C Interface端子与PLC通过（）连接通信。
A、D-SUBHD电缆B、普通电缆C、Syslink正交电缆D、Syslink反交电缆正确答案：C7、S7-300 PLC中的数字量输入板可以放在下面那个槽位（）。
A、1B、2C、3D、4正确答案：D8、S7-300 PLC的每个机架最多只能安装（）个模块。
A、4B、8C、11D、12正确答案：C9、通电延时继电器的主要特点是（）。
A、线圈提前断开B、线圈延时接通C、线圈延时断开D、线圈提前接通正确答案：B10、换向阀某阀口标识为2，按ISO标准规定该阀口是（）。
A、进气口B、工作口C、排气口D、气控口正确答案：B11、接近开关需要连接到PLC的（）接口。
A、输出B、输入C、模拟量D、电源正确答案：B12、工作围是指机器人（）或手腕中心所能到达的点的集合。
A、手臂B、机械手C、手臂末端D、行走部分正确答案：C13、S7-300 PLC出现I/O访问故障时，调用哪个OB块？。
A、OB100B、OB82C、OB122D、OB1正确答案：C14、ABB工业机器人系统中，备份的程序模块的后缀名为（）。
2022学年第一学期期末考试工业机器人基础应用综合练习题一、单选题1.ABB工业机器人的编程语言是A、C语言B、pythonC、RAPIDD、java正确答案：C2、运动学主要是研究机器人的（）。
A、动力源是什么B、运动和时间的关系C、动力的传递与转换D、运动的应用正确答案：B3.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（）。
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, 运行轨迹越精准正确答案：A4.工业机器人机座有固定式和（）两种。
A、移动式B、行走式C、旋转式D、电动式正确答案：C5.工业机器人由主体、（）和控制系统三个基本部分组成。
A、机柜B、驱动系统C、计算机D、气动系统正确答案：B6.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,（）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、无所谓正确答案：B7.机器人三原则是由（）提出的。
A、森政弘B、约瑟夫·英格伯格C、托莫维奇D、阿西莫夫正确答案：D8.传感器的输出信号达到稳定时，输出信号变化与输入信号变化的比值代表传感器的（）参数。
A、抗干扰能力B、精度C、线性度D、灵敏度正确答案：D9.当代机器人主要源于以下两个分支（）。
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、计算机与人工智能正确答案：C10.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（）, 可提高工作效率。
A、相同B、不同C、分离越大越好D、分离越小越好正确答案：A11.当代机器人大军中最主要的机器人为（）。
A、工业机器人B、军用机器人C、服务机器人D、特种机器人正确答案：A12.手部的位姿是由（）构成的。
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。
θ3d2θ1L1L2L3二、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。
(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。
3.答：拉格朗日运动方程式一般表示为：d d L Lτt q q⎛⎫∂∂-= ⎪∂∂⎝⎭ 式中，q 是广义坐标；τ是广义力。
L 是拉格朗日算子，表示为L K P =-这里， K 是动能；P 是位能。
4.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。
5.答：直流电动机的额定值有以下几项：(1)额定功率，是指按照规定的工作方式运行时所能提供的输出功率。
对电动机来说，额定功率是指轴上输出的机械功率，单位为kW 。
(2)额定电压，是电动机电枢绕组能够安全工作的最大外加电压或输出电压，单位为V 。
(3)额定电流，是指电动机按照规定的工作方式运行时，电枢绕组允许流过的最大电流，单位为A 。
(4)额定转速，指电动机在额定电压、额定电流和输出额定功率的情况下运行时，电动机的旋转速度，单位为r/min 。
6.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。
7.答：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Δt ，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：/2R v t =⨯∆如果空气温度为T （℃)，则声速v 可由下式求得：()331.50.607m/s v T =+8.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。
9.答：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。
10.答：模糊逻辑控制器由4个基本部分组成，即模糊化、知识库、推理算法和逆模糊化。
(1) 模糊化：将检测输入变量值变换成相应的论域，将输入数据转换成合适的语言值。
(2) 知识库：包含应用领域的知识和控制目标，它由数据和模糊语言控制规则组成。
(3) 推理算法：从一些模糊前提条件推导出某一结论，这种结论可能存在模糊和确定两种情况。
(4) 逆模糊化：将推理所得到的模糊值转换为明确的控制讯号，作为系统的输入值。
11.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。
12.答：(1) 仿人机器人的机构设计；(2) 仿人机器人的运动操作控制，包括实时行走控制、手部操作的最优姿态控制、自身碰撞监测、三维动态仿真、运动规划和轨迹跟踪；(3) 仿人机器人的整体动力学及运动学建模；(4) 仿人机器人控制系统体系结构的研究；(5) 仿人机器人的人机交互研究，包括视觉、语音及情感等方面的交互；(6) 动态行为分析和多传感器信息融合。
三、论述题： 1.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。
未来机器人技术的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的优化设计技术。
探索新的高强度轻质材料，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。
机器人控制器的标准化和网络化以及基于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的智能和适应性，多种传感器的使用是其问题解决的关键。
其研究热点在于有效可行的多传感器融合算法，特别是在非线性及非平稳、非正态分布的情形下的多传感器融合算法。
(4) 机器人遥控及监控技术，机器人半自主和自主技术。
多机器人和操作者之间的协调控制，通过网络建立大范围内的机器人遥控系统，在有时延的情况下，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、多媒体和虚拟现实以及临场感应技术，实现机器人的虚拟遥控操作和人机交互。
(6) 多智能体控制技术。
这是目前机器人研究的一个崭新领域。
主要对多智能体的群体体系结构、相互间的通信与磋商机理，感知与学习方法，建模和规划、群体行为控制等方面进行研究。
(7) 微型和微小机器人技术。
这是机器人研究的一个新的领域和重点发展方向。
过去的研究在该领域几乎是空白，因此该领域研究的进展将会引起机器人技术的一场革命，并且对社会进步和人类活动的各个方面产生不可估量的影响，微型机器人技术的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、休闲和娱乐场合。
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、控制方式和所用传感系统在机器人意外地与环境或人碰撞时是安全的，机器人对人是友好的。
(9) 仿人和仿生技术。
这是机器人技术发展的最高境界，目前仅在某些方面进行一些基础研究。
2.答：精度、重复精度和分辨率用来定义机器人手部的定位能力。
精度是一个位置量相对于其参照系的绝对度量，指机器人手部实际到达位置与所需要到达的理想位置之间的差距。
机器人的精度决定于机械精度与电气精度。
重复精度指在相同的运动位置命令下，机器人连续若干次运动轨迹之间的误差度量。
如果机器人重复执行某位置给定指令，它每次走过的距离并不相同，而是在一平均值附近变化，该平均值代表精度，而变化的幅度代表重复精度。
分辨率是指机器人每根轴能够实现的最小移动距离或最小转动角度。
精度和分辨率不一定相关。
一台设备的运动精度是指命令设定的运动位置与该设备执行此命令后能够达到的运动位置之间的差距，分辨率则反映了实际需要的运动位置和命令所能够设定的位置之间的差距。
工业机器人的精度、重复精度和分辨率要求是根据其使用要求确定的。
机器人本身所能达到的精度取决于机器人结构的刚度、运动速度控制和驱动方式、定位和缓冲等因素。
由于机器人有转动关节，不同回转半径时其直线分辨率是变化的，因此造成了机器人的精度难以确定。
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.答：轮式行走机器人是机器人中应用最多的一种机器人，在相对平坦的地面上，用车轮移动方式行走是相当优越的。
车轮的形状或结构形式取决于地面的性质和车辆的承载能力。
在轨道上运行的多采用实心钢轮，室外路面行驶的采用充气轮胎，室内平坦地面上的可采用实心轮胎。
足式行走对崎岖路面具有很好的适应能力，足式运动方式的立足点是离散的点，可以在可能到达的地面上选择最优的支撑点，而轮式行走工具必须面临最坏的地形上的几乎所有点；足式运动方式还具有主动隔震能力，尽管地面高低不平，机身的运动仍然可以相当平稳；足式行走在不平地面和松软地面上的运动速度较高，能耗较少。
4.答：静力学指在机器人的手爪接触环境时，在静止状态下处理手爪力F与驱动力τ的关系。
动力学研究机器人各关节变量对时间的一阶导数、二阶导数与各执行器驱动力或力矩之间的关系，即机器人机械系统的运动方程。
而运动学研究从几何学的观点来处理手指位置与关节变量的关系。
在考虑控制时，就要考虑在机器人的动作中，关节驱动力τ会产生怎样的关节位置θ、关节速度θ、关节加速度θ，处理这种关系称为动力学（dynamics）。
