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、填空题（每空分，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）在选定的直角坐标系{A}中，空间任一点P 的位置可用的位置矢量A P表示，其左
上标A代表选定的参考坐标系，P
x P
y
P
z
是点P在坐标系{A}中的三个位置坐标
分量。（第二章学习单元1）
答：3×1
（3）齐次坐标的表示不是的，我们将其各元素同乘一非零因子后，仍然代表同一点。
（第二章学习单元1）
答：唯一。
（4）斯坦福机器人的手臂有转动关节，且两个转动关节的轴线相交于一点，一个移动关节，共三个自由度。（第二章学习单元5）
答：两个。
（5）在θ和d给出后,可以计算出斯坦福机器人手部坐标系{6}的和姿态n、o、a，这就是斯坦福机器人手部位姿的解，这个求解过程叫做斯坦福机器人运动学正解。（第二章学习单元5）
答：位置p 。
（6）若给定了刚体上和该刚体在空间的姿态，则这个刚体在空间上是完全确定的。（第二章学习单元1）
答：某一点的位置。
（7）机器人运动学逆解问题的求解主要存在三个问题：逆解可能不存在、和求解方法的多样性。（第二章学习单元6）
答：逆解的多重性
（8）机器人逆运动学求解有多种方法，一般分为两类：封闭解和。（第二章学习单元6）
答：数值解
（9）“角度设定法”就是采用相对参考坐标系或相对运动坐标系作三次来规定姿态的方法。和欧拉角法、RPY角法是角度设定法中常用的方法。（第二章学习单元7）答：连续转动
（10）在工业机器人速度分析和以后的静力学分析中都将遇到类似的雅可比矩阵，我们称之为工业机器人雅可比矩阵，或简称雅可比，一般用符号表示。（第三章学习单元1）答： J 。
（11）J反映了关节空间微小运动dθ与之间的关系且dX此时表示微小线位移。（第三章学习单元1）
答：手部作业空间微小位移dX 。
（12）对于n个自由度的工业机器人，其关节变量可以用广义关节变量q表示；当关节为转动关节时，qi＝di，当关节为移动关节时，qi＝di，dq＝[dq1 dq2 … dqn]T，反映了关节空间的。（第三章学习单元1）
答：微小运动。
二、名词解释题（每题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、简答题（每题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Δ
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。
5、描述一下液压传动装置的构成。（第六章学习单元7）
①液压源。包括油箱、油泵、驱动电机、发动机。
