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机器人技术基础试卷
考试科目:机器人技术基础考试时间：120分钟试卷总分100分
一、简答题（本大题共3小题，每小题5分，总计15分）
1 •示教再现式机器人
答：先由人驱动操作机，再以示教动作作业，将示教作业程序、位置及其他信息存储起来，然后让机器人重现这些动作。（5分）
2 •机器人系统结构由哪几个部分组成
答：通常由四个相互作用的部分组成：机械手、环境、任务和控制器。（5分）
3•为了将圆柱形的零件放在平板上，机器人应具有几个自由度
答：一共需要5个：定位3个，放平稳2个。（5分）
二、（10分）下面的坐标系矩阵B移动距离d=（5，2, 6）T:
0 10 2
10 0 4
B
0 0 1 6
0 0 0 1
求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。
解：
1 0 0 5 0 1 0 2
0 1 0 2 1 0 0 4
B
new 0 0 1 6 0 0 1 6
0 0 0 1 0 0 0 1 (10 分)
0 1 0 7
1 0 0 6
0 0 1 12
0 0 0 1
三、（10分）求点P=（2, 3, 4）T绕x轴旋转45度后相对于参考坐标系的坐标。
2 1 0 0 2 2
解：P Rot(x,45) 3 0 0.707 0.707 3 0.707 （10 分）
4 0 0.707 0.707 4 4.95
四、（15分）写出齐次变换矩阵A T，它表示相对固定坐标系｛A｝作以下变
换：
（a）绕Z轴转90o；（b）再绕X轴转-90o；（c）最后做移动（3，7,
9）T。
0 1 0 3
解: A T 00 1 7
（15 分）
1 0 0 9
0 0 0 1
五、（15分）设工件相对于参考系｛u｝的描述为u T p ,机器人基座相对于参考系的描述为U T B，已知：
0 1 0 1 1 0 0 1
U0 0 1 2 U0 1 0 5
U T P,T
B
1 0 0 0 0 0 1 9
0 0 0 1 0 0 0 1
求：工件相对于基座的描述B T P
解:
1 0 0 1 0 1 0 1
B T p = B T u 二=［匕］-%= 0 1
1
5
9
1
1
2
（10 分）
0 0 0 1 0 0 0 1
0 10 2
_ 0 0 1 3
= 10 0 9
0 0 0 1
六、（15分）写出3R平面机械手的各连杆参数和运动学方程（末端相对于基件二臂长位l1、l2、13）解：各连杆参数如下:
C1 S1 0 11c1 C2 S2 0 12C2 C3 S3 0 1 3©
S1 C1 0 11 s1 1 ,S2 C2 0 12S2 2 .S3 C3 0 1 3S3
,1T2 ,2T3 （1
0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1
分）
0T3 = 0T11T22T3 （5 分）
七、（20分）如下所式，T坐标系经过一系列微分运动后，其改变量为dT。求微分变化量（dx，dy，dz，x, y，z）以及相对T坐标系的微分算子。
（5 分）
1 0 0 0 T 0 1 0 0 0 5
1 3 dT
0 8 0 1 0 0.1
0.1 0 0.1 0 0 0 0.1
0.6
0 0.5 0 0.5 0
0 0.1 0.1 0.1
0.1 0 0 0 0.1 0 0 0 0
d
0.1,0,0
0,0.1,0.1
T
T 1 dT
0.1 0.1 0.6 T
0.1 0 0 0.5
0.1 0 0 0.5
分）
因为dT
T ， 所以 dT T
1
0 0.1 0.1 0.6 1 0 0 5 0.1
0 0 0.5 0 0 1 8 0.1 0 0 0.5 0 1 0 3 0 0 0 0 0 0
1
（10 分）
（10
解:
