机器人学导论第5章1
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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。
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。
机器人学导论第4版课后答案第五章在机械传动的系统中,摩擦是必不可少的。
利用这种摩擦进行制动器运动和驱动传动,可使机械传动系统中的齿轮保持不变。
此外,通过磨擦还可产生机械震动和压力。
如果使驱动元件和传动件在轴上接触而摩擦时产生了热量,则会引起零部件上的油质过氧化,同时因摩擦带来的热量也会被传递到空气中去,这就是所谓的油氧化反应。
油氧化反应发生时产生各种化学作用和物理效应,如:油脂氧化、氧自由基分解以及其他一些化学反应。
为了降低能源消耗,人们就利用电磁铁等辅助设备进行电机和直流电弧的电磁场传播及热能的传递。
同时使用电动机带动机械装置实现制动与转动(用滚动轴承代替齿轮驱动机械装置)、滑动变速等过程。
(1)润滑在机械传动系统中的作用润滑是机械传动系统得以正常运行和保证精度的重要保证,也是重要的节能措施。
在机械传动系统中,一般可分为两种类型:①摩擦式:利用轴承上的油脂润滑滚动轴承运转的方法;②滑动式:利用滑动轴承外圈与滚珠之间的摩擦力来驱动运转。
摩擦式与滑动轴承摩擦力大,但传动精度高。
滑动式以滑动轴承为轴心轴向进行传动,由于摩擦产生的热量可传递到空气中去。
滑动式利用液体润滑元件代替了滚动轴承;滑动式同时也由润滑元件代替了滑动轴承和滚珠轴承。
(2)根据润滑与传热的关系,将滑动变速法分为()。
A.摩擦-传热:利用润滑系统中摩擦材料不产生热量,仅在零件表面形成均匀温润的油膜以增加润滑强度。
B.电弧摩擦:利用电弧来能量传递。
C.电磁力摩擦:利用电磁力来改变电动机的转速使其不停转动(转)。
D.机械滑动变速法:利用机械滑动来改变电动机和负载之间的转速。
【答案】 B 【解析】根据润滑与传热关系,将滑动变速法分为摩擦-传热-滚动-制动-滑动变速法)。
故本题选 B.。
本题中轴承润滑与传热均起到传热传质等作用,因此不属于滑动变速法。
(3)下面我们来具体介绍一下摩擦原理中的摩擦现象是怎样发展来的:早在18世纪,英国天文学家便发现了太阳系的中心——日心在东偏南方向上移动得很快的现象,这被认为是太阳系诞生时一个重要的物理现象。
(人工智能)人工智能机器人学导论人工智能机器人学导论1简介:1作者简介2机器人控制器和程序设计3简介:3机器人制作入门篇6简介:6作者简介6机器人智能控制工程8简介:8人工智能机器人学导论作者:Ricky文章来源:本站原创更新时间:2006年05月03日打印此文浏览数:2370 SlidesforSecondEdition(Beta)Chapter1:WhatareRobots?.pptslidesandthepdfversion(goodaquicklook) Chapter2:Telesystems.thepdfversionChapter3:BiologicalFoundationsoftheReactiveParadigm.pptslidesandpdfversion Chapter5:TheReactiveParadigmChapter6:SelectingandCombiningBehaviorsChapter7:CommonSensorsandSensingTechniquesChapter8:DesigningaBehavior-BasedImplementationChapter9:Multi-AgentsChapter10:NavigationandtheHybridParadigmChapter11:TopologicalPathPlanningChapter12:MetricPathPlanningChapter13:LocalizationandMappingChapter14:AffectiveRobotsChapter15:Human-RobotInteractionChapter16:WhatCanRobotDoandWhatWillTheyBeAbletoDo?简介:本书系统地介绍了人工智能机器人于感知、导航、路径规划、不确定导航等领域的主要内容。
全书共分俩大部分。
机器人学导论学院:工程机械学院专业:机械工程*名:**学号:**********任课教师:***成绩:目录一、问题重述 (4)1.1、问题重述 (4)1.2 目标任务 (4)二、问题分析 (5)三、模型的假设 (6)四、符号说明 (6)五、模型建立与求解 (7)5.1运动学模型建立与求解 (7)5.1.1机器人运动方程的建立 (7)5.1.2 利用逆运动学方法求解 (10)5.2、问题1—1的模型 (11)5.2.1搜索算法流程图 (12)5.2.2、模型求解 (15)5.3、问题1—2、3的模型 (18)5.3.1、问题1的②、③ (18)5.3.2、问题2的② (20)5.3.3、问题2的③ (22)5.4、问题3 (25)七、模型的评价 (25)7.1.模型的优点 (25)7.2.模型的缺点 (25)参考文献 (26)摘要本文探讨了六自由度机械臂从一点到另一点沿任意轨迹移动路径、一点到另一点沿着给定轨迹移动路径、以及无碰撞路径规划问题,并讨论了设计参数对机械臂灵活性和使用范围的影响,同时给出了建议。
问题一:(1)首先确定初始坐标均为零时机械臂姿态,建立多级坐标系,利用空间解析几何的变换基本原理及相对坐标系的齐次坐标变换的矩阵解析方法,来建立机器人的运动系统的多级变换方程。
通过逆运动学解法和构建规划,来求优化指令(2)假定机械臂初始姿态为Φ0,曲线离散化,每个离散点作为末端位置,通过得到的相邻两点的姿态,利用(1)中算法计算所有相邻两点间的增量指令,将满足精度要求的指令序列记录下来。
(3)通过将障碍物理想化为球体,将躲避问题就转化成保证机械手臂上的点与障碍球球心距离始终大于r的问题。
进而通过迭代法和指令检验法,剔除不符合要求的指令,从而实现避障的目的问题二:将问题二中的实例应用到问题一中的相对应的算法中。
问题三:灵活性与适用范围相互制约,只能根据权重求得较优连杆长度。
关键词:多级坐标变换逆运动学解法遗传搜索算法优化一、问题重述1.1、问题重述某型号机器人(图示和简化图略)一共有6个自由度,分别由六个旋转轴(关节)实现,使机器人的末端可以灵活地在三维空间中运动。