2009de中南大学硕士研究生课程《机器人技术及应用》 试题

(一) 单选题1. 下图所示的机身和臂部的配置型式属于（）。

(A)横梁式(B)立柱式(C)机座式(D)屈伸式参考答案：(A)2.下图所示的机器人属于（）。

(A)直角坐标型(B)圆柱坐标型(C)极坐标型(D)多关节型参考答案：(B)3. ASIMO是什么类型的机器人（）。

(A)拟人机器人(B)焊接机器人(C)搬运机器人(D)星球探险车参考答案：(A)4.下图所示的机身和臂部的配置型式属于（）。

(A)横梁式(B)立柱式(C)机座式(D)屈伸式参考答案：(C)5. 几个以上的自由度是冗余的（）。

(A)4 (B) 5 (C) 6 (D) 7参考答案：(D)6. 下图所示的机身和臂部的配置型式属于（）。

(A)横梁式(B)立柱式(C)机座式(D)屈伸式参考答案： (D)7. 下图所示的机器人有几个自由度（）。

(A) 3(B) 4 (C) 5 (D) 6参考答案：(C)8. 齐次变换矩阵的大小是（）。

(A)(B)(C)(D)参考答案：(D)9. 对于如下的2自由度机械手，其可能的逆运动学求解有几组（）。

(A)无解(B) 1组(C) 2组(D) 无穷多参考答案：(C)10.通常指（）。

(A)美国(B) 日本(C) 德国(D) 中国参考答案：(B)11. PUMA是什么类型的机器人（）。

(A)拟人机器人(B)军事机器人(C)工业机器人(D)星球探险车参考答案：(C)12.下图所示的机器人属于（）。

(A)直角坐标型(B)圆柱坐标型(C)极坐标型(D)多关节型参考答案：(A)13. 已知机器人杆件的几何参数，给定机器人末端执行器相对于参考坐标系的期望位置和姿态(位姿)，求取机器人使其末端执行器达到这个预期的位姿的关节变量。

这属于（）。

(A)机器人正运动学(B)机器人逆运动学(C)机器人静力学(D)机器人动力学参考答案：(B)14. 第一个提出robot称谓的人是（）。

(A)捷克作家KarelCapek(B) 美国科幻作家IsaacAsimov(C) 日本科学家加藤一郎(D) 挪威剧作家易卜生参考答案：(A)15.下图所示的机器人属于（）。

工业机器人技术与应用模拟试题+答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.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：A2.视在功率就是有功功率加上无功功率。

（）。

A、正确B、错误正确答案：B3.只有被保存在机器人控制器中的程序文件才能被加载任务插槽中。

A、正确B、错误正确答案：A4.机器人控制理论可照搬经典控制理论与现代控制理论使用。

A、正确B、错误正确答案：B5.焊钳冷却水回路主要进行焊钳、焊钳变压器、焊接用控制装置冷却。

A、正确B、错误正确答案：A6.视在功率就是有功功率加上无功功率。

A、正确B、错误正确答案：B7.机器人手部实际到达位置和目标位置之间的差距叫重新定位精度。

A、正确B、错误正确答案：B8.单向阀是指气流可以向相反方向流动通过的阀。

A、正确B、错误正确答案：B9.电路中触头的串联关系可用逻辑或，即逻辑乘关系表达。

A、正确B、错误正确答案：B10.弧焊工作站中需要根据材质或焊缝的特性来调整焊接电压或电流的大小及是否需要摆动，用程序数据来控制这些变化的因素通过设定焊接参数、起弧收弧参数、摆弧参数来实现。

A、正确B、错误正确答案：A11.机器人最大稳定速度高, 允许的极限加速度小, 则加减速的时间就会长一些。

A、正确B、错误正确答案：A12.ABB 的 Integrated Vision 系统插件提供了可靠且易用的图像系统，可以满足图像引导机器人 (VGR) 应用的一般需求。

系统包括一套完整的软硬件解决方案与IRC5 机器人控制器以及RobotStudio 编程环境完全集成。

图像功能基于Cognex In-Sight®智能摄像头家族，配有嵌入式图形处理功能和以太网通信接口。

A、正确B、错误正确答案：A13.工业机器人的规格、外围设备的规格都是随着自动化规模的变化而变化的。

A、正确B、错误正确答案：A14.点焊机器人焊钳按焊钳加压力大小可分为轻型焊钳和重型焊钳。

中南大学网络教育课程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。

工业机器人技术与应用习题库含答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.OB35经OB1调用后才能执行。

A、正确B、错误正确答案：B2.PLC各模块之间是通过导轨和若干螺钉连接在一起的。

A、正确B、错误正确答案：A3.示教再现机器人是一种可重复再现通过示教编程存储起来的作业程序的机器人。

A、正确B、错误正确答案：A4.图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置 1，背景部分置 2 。

A、正确B、错误正确答案：B5.工业机器人的自由度一般是4-6个。

（）。

A、正确B、错误正确答案：A6.ABB机器人RobotStudio模型库文件需要建立与库的连接，才能执行“保存为库文件”操作。

A、正确B、错误正确答案：B7.视觉传感器属于机器人内传感器。

A、正确B、错误正确答案：B8.在自动化汽车生产线中，视觉系统必要时需要同机器人匹配应用，并与生产线的PLC控制系统建立连接，以实现测量、检测、定位和识别的功能。

A、正确B、错误正确答案：A9.机器人本体与控制柜间动力电缆和编码器电缆同向同槽敷设敷设。

A、正确B、错误正确答案：B10.对机器人各轴状态检查时需要戴防静电手套。

A、正确B、错误正确答案：A11.齿面点蚀是开式齿轮传动的主要失效形。

A、正确B、错误正确答案：B12.机械结构系统由机身、手臂、手腕、驱动器四大件组成。

A、正确B、错误正确答案：B13.同等条件下比较，单片式液压缸的速度是双片式液压缸的两倍。

A、正确B、错误正确答案：A14.机器人仿真工作站布局时，由于是在软件中进行虛拟布局，因此可以随心所欲地埋放设备模型，而不受任何约束。

A、正确B、错误正确答案：B15.消声器的作用是消除压缩气体高速通过气动元件排到大气时产生的刺耳噪声污染。

A、正确B、错误正确答案：A16.齿面塑变的发生原因是低速重载，齿面压力过大。

A、正确B、错误正确答案：A17.关节位置数据的每一个咒素数值是以角度为单位的。

《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。

机器人学试题及答案解析一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机器人学中，描述机器人末端执行器位置和姿态的坐标系是（）。

A. 基坐标系B. 关节坐标系C. 操作坐标系D. 工具坐标系答案：C解析：在机器人学中，操作坐标系是用来描述机器人末端执行器（如手爪或工具）的位置和姿态的坐标系。

2. 机器人的自由度是指（）。

A. 机器人的关节数B. 机器人的驱动器数C. 机器人能独立运动的关节数D. 机器人的传感器数答案：C解析：机器人的自由度是指机器人能独立运动的关节数，它决定了机器人在空间中运动的灵活性。

3. 以下哪个不是机器人运动学的组成部分？（）A. 正向运动学B. 逆向运动学C. 动力学D. 控制系统答案：D解析：机器人运动学主要研究正向运动学和逆向运动学，以及动力学，而控制系统属于机器人控制学的范畴。

4. 机器人的D-H参数法中，θ代表的是（）。

A. 关节角B. 连杆长度C. 连杆扭转角D. 连杆偏移答案：A解析：D-H参数法中，θ代表关节角，即关节旋转的角度。

5. 机器人的雅可比矩阵是描述（）。

A. 机器人的几何特性B. 机器人的动力学特性C. 机器人的控制特性D. 机器人的速度和加速度关系答案：D解析：雅可比矩阵是描述机器人末端执行器的速度和加速度与关节速度和加速度之间的关系。

6. 在机器人学中，RBR型机器人指的是（）。

A. 直角坐标型机器人B. 圆柱坐标型机器人C. 球坐标型机器人D. 多关节型机器人答案：D解析：RBR型机器人指的是多关节型机器人，其中R代表旋转关节，B代表球面关节。

7. 机器人的抓取力可以通过以下哪个公式计算？（）A. F = m * gB. F = m * aC. F = m * g * μD. F = m * g * sinθ答案：C解析：机器人的抓取力可以通过公式F = m * g * μ计算，其中m是物体的质量，g是重力加速度，μ是摩擦系数。

8. 机器人的路径规划通常不包括以下哪一项？（）A. 避障B. 最短路径C. 速度规划D. 颜色识别答案：D解析：颜色识别不是路径规划的一部分，路径规划主要涉及避障、最短路径和速度规划。

机器人技术试题及答案近年来，机器人技术以其卓越的功能和无尽的潜力迅速发展，并广泛应用于各个领域。

它不仅为生产和服务提供了便利，还推动了科学研究和人工智能领域的突破。

为了考察对机器人技术的理解和应用能力，下面将提供一系列机器人技术试题，并给出相应的答案。

试题一：简答题1. 什么是机器人技术？答：机器人技术是一门综合性学科，它研究如何设计、制造和应用机器人。

机器人技术结合了机械工程、电子工程、计算机科学和人工智能等多个领域的知识，旨在开发具备自主感知、决策和执行能力的智能机器。

2. 机器人技术的应用领域有哪些？答：机器人技术广泛应用于工业生产、医疗保健、军事防卫、教育培训、家庭服务等领域。

例如，工业机器人可以在生产线上完成重复性的工作，提高生产效率；医疗机器人可以辅助手术、提供康复治疗；教育机器人可以帮助儿童学习等。

3. 机器人技术的优势和挑战有哪些？答：机器人技术的优势包括：能够完成危险、重复或繁琐的任务；具备高度的准确性和精确度；不受时间限制，24小时连续工作；可以执行高强度的工作等。

但机器人技术也面临一些挑战，如复杂的环境感知与适应、与人类的协作和交流、伦理和隐私问题等。

试题二：选择题1. 机器人的基本组成部分是：A. 机械结构B. 电子系统C. 控制系统D. 传感器系统E. 上述都是答：E2. 目前最常见的工业机器人控制方式是：A. 手动控制B. 远程遥控C. 编程控制D. 语音识别控制答：C3. 以下哪项是机器人的重要应用领域？A. 博弈B. 美容美发C. 植物种植D. 精密仪器维修答：D试题三：案例分析题小明是一名机器人工程师，他受雇于一家制造业公司。

公司希望引入机器人技术来提高生产效率。

请回答以下问题：1. 小明应该如何选择适合该公司生产线的工业机器人？答：小明应该首先分析生产线上的工作环节和要求，考虑每个环节的工作负载、工作精度需求以及是否需要人机协作等。

然后，根据这些需求选择具备相应功能的工业机器人，并与供应商进行沟通和测试，确保选定的机器人能够满足公司的需求。

1.1 点矢量v 为，相对参考系作如下齐次坐标变换：A=θθL L xyP写出变换后点矢量v 的表达式，并说明是什么性质的变换，写出旋转算子Rot 及平移算子Trans 。

解：v ，=A v=τL xyPL τF F 0f ⎡⎤⎢⎥⎣⎦0f ⎡⎤⎢⎥⎣⎦⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡100.3000.2000.10=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡13932.1966.9 属于复合变换：旋转算子Rot （Z ，30）=θ3d 2θ1L 1L 2L 3平移算子Trans （11.0，-3.0，9.0）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-10000.91000.30100.110011.2 有一旋转变换，先绕固定坐标系Z 0 轴转45，再绕其X 0轴转30，最后绕其Y 0轴转60，试求该齐次坐标变换矩阵。

解：齐次坐标变换矩阵R=Rot(Y ，60）Rot （X ，30）Rot(Z ，45）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-100010000707.0707.000707.0707.010000866.05.0005.0866.000001100005.00866.000100866.005.0=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----10000433.0436.0436.005.0612.0612.00750.0047.0660.0 1.3 坐标系{B}起初与固定坐标系{O}相重合，现坐标系{B}绕Z B 旋转30，然后绕旋转后的动坐标系的X B 轴旋转45，试写出该坐标系{B}的起始矩阵表达式和最后矩阵表达式。

解：起始矩阵：B=O=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡1000010000100001最后矩阵：B´=Rot(Z ，30）B Rot （X ，45）=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000707.0707.000612.0612.05.000353.0866.0 1.4 坐标系{A}及{B}在固定坐标系{O}中的矩阵表达式为{A}=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.20866.0500.0000.00.10500.0866.0000.00.0000.0000.0000.1 {B}=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----10000.3866.0433.0250.00.3500.0750.0433.00.3000.0500.0866.0 画出它们在{O}坐标系中的位置和姿势； A=Trans （0.0，10.0，-20.0）Rot （X ，30）OB=Trans(-3.0，-3.0，3.0）Rot(X ，30）Rot （Z ，30）O1.5 写出齐次变换阵H AB ，它表示坐标系{B}连续相对固定坐标系{A}作以下变换： （1）绕A Z 轴旋转90。

机器人考研试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 机器人的三大核心组成部分是什么？A. 传感器、控制器、执行器B. 传感器、处理器、驱动器C. 控制器、处理器、执行器D. 传感器、处理器、执行器答案：A2. 下列哪项不是机器人的自由度？A. 旋转B. 平移C. 振动D. 伸缩答案：C3. 机器人的控制系统通常采用哪种类型的控制？A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制答案：B4. 机器人的伺服系统主要负责什么？A. 信息处理B. 动力输出C. 环境感知D. 运动规划答案：B5. 机器人的传感器系统主要用来做什么？A. 执行动作B. 接收指令C. 感知环境D. 存储数据答案：C6. 机器人的编程语言通常不包括以下哪一项？A. PythonB. C++C. JavaD. HTML答案：D7. 机器人的驱动器主要采用哪种类型的电机？A. 直流电机B. 交流电机C. 步进电机D. 伺服电机答案：C8. 下列哪项技术不是机器人视觉系统的关键技术？A. 图像处理B. 模式识别C. 语音识别D. 机器学习答案：C9. 机器人的行走机构通常不包括以下哪一项？A. 轮式B. 履带式C. 腿式D. 翼式答案：D10. 机器人的移动速度通常受到哪些因素的影响？A. 电机功率B. 传感器精度C. 控制器性能D. 所有以上因素答案：D二、判断题（每题2分，共20分）1. 机器人的自由度越多，其灵活性和复杂性也越高。

（对）2. 机器人的控制系统不需要考虑实时性。

（错）3. 机器人的伺服系统可以不使用电机。

（错）4. 机器人的传感器系统可以完全替代人的感官。

（错）5. 机器人的编程语言必须是专用的，不能使用通用编程语言。

（错）6. 机器人的驱动器只能使用步进电机。

（错）7. 机器人的视觉系统可以不依赖于图像处理技术。

（错）8. 机器人的行走机构只能使用轮式。

（错）9. 机器人的移动速度只受到电机功率的影响。

机器人题库〔带答案〕1.abb机器人属于哪个？〔C 〕A.美国B中国C瑞典D日本2.机器人控制柜发生火灾，用何种灭火方式适宜？〔B 〕A.浇水B二氧化碳灭火器C泡沫灭火器D毛毯扑打3.在何处找到机器人的序列号？〔B 〕A控制柜名牌B示教器C操作面板D驱动板4.abb机器人的额定电压是多少？DA 24vB 36vC 110v D380v5.安川机器人属于哪个？〔A 〕A日本C挪威C俄罗斯D 美国6.abb可以允许有几个主程序main 〔A 〕A一B二 C 三D四7.在哪个窗口可以改变操作时的工具〔B 〕A程序编辑器B手动操作C输入输出D其它窗口8.哪条指令用来等待数字输入信号〔A 〕A WaitDiB WaitDoC DiWaitD WaitTime9.准确到达工作点用那个zone 〔D 〕A z1B z50C z100 ＤFine10.哪个zone可获得最圆滑路径〔D 〕A z1B Z5 Cz10 D z10011.哪个指令可最方便回到六轴的校准位置？〔C〕AMoveL BMoveJ CMoveAbsJ DArcL12.机器人速度是那个单位〔C〕？A /min B.in/min C.mm/sec D.in/sec13.哪条指令将数字输出信号置1 〔C 〕A SetB ResetC SetAOD PulseDo14.用何功能保存模块〔B〕A 程序另存为B另存模块为C另存工具为D系统另存为15.在哪个窗口可以定义机器人输入输出〔C 〕A 程序编辑器B 手动操作C 输入输出D 控制面板16.在哪个窗口可以标定机器人的零位〔C 〕A程序编辑器 B 手动操作 C 校准 D 控制面板17.在哪个窗口可以看到故障信息〔C 〕A 程序数据B 控制面板C 事件日志D 系统信息18.在急停解除后，在何处复位可以使电机上电〔A 〕A控制柜白色按钮 B 示教器 C 控制柜部 D 机器人本体19.机器人手动操作时，示教使能器要一直按住〔√〕20机器人四大家族是发那科，安川电机，abb ，酷卡〔√〕21机器人工作时，工作围可以站人〔X 〕22机器人不用定期保养〔X 〕23机器人可以做搬运，焊接，打磨等工程〔√〕24机器人可以有六轴以上〔√〕25程序模块只能有一个〔X 〕26对机器人进展示教时, 作为示教人员必须事先承受过专门的培训才行. 与示教作业人员一起进展作业的监护人员, 处在机器人可动围外时,〔B〕，可进展共同作业。