(完整版)机器人技术习题集
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工业机器人技术与应用练习题含参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.变量VAR在程序执行过程中和停止时会保持当前值,一旦程序指针被移到主程序时,当前值丢失。
A、正确B、错误正确答案:A2.液体流动时,其流量连续性方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。
A、正确B、错误正确答案:B3.S7 Graph中程序修改后,必须每次都下载对应的背景数据块。
A、正确B、错误正确答案:B4.可以将一台机器人的备份数据恢复到另一台假期人上。
()。
A、正确B、错误正确答案:B5.传感器是将外界检测对象的关注量转换为电信号的装置。
A、正确B、错误正确答案:A6.国家制图标准规定,图纸大小可以随意确定 ( )。
A、正确B、错误正确答案:B7.在电机工频启动时电流剧增的同时电压也会大幅度波动。
A、正确B、错误正确答案:A8.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:A9.ABB机器人默认工件坐标系wobj0是可以删除的。
A、正确B、错误正确答案:B10.机器人的自由度数目就是机器人本体上所具有的转轴数目。
()。
A、正确B、错误正确答案:B11.AL语言是剑桥大学在1980年开发的一种高级程序设计系统。
A、正确B、错误正确答案:B12.机器人当前位置只能州关节位置数据米表示。
A、正确B、错误正确答案:B13.2:1是缩小比例。
A、正确B、错误正确答案:B14.整数的加减指令的功能是将两个8位的整数相加减,得到一个8位的整数结果。
A、正确B、错误正确答案:B15.手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6 。
A、正确B、错误正确答案:B16.Syslink 接线端子可用于传感器、电磁阀与控制器之间的通信。
A、正确B、错误正确答案:A17.机器人在执行多任务程序时,第一个任务插槽以外的插槽中执行动作控制指。
A、正确B、错误正确答案:A18.ABB机器人为获得TCP的六点法操作,其中第五点是用工具的参考点垂直于固定点。
一、选择题(4选1,多于4个的为多选题;共20分,每小题2分)1.机器人的定义中,突出强调的是1).具有人的形象2).模仿人的功能3).像人一样思维4).感知能力很强2.一个刚体在空间运动具有几个自由度?1).3个2).4个3).5个4).6个3.运动逆问题是实现如下变换:1).从关节空间到操作空间的变换2).从操作空间到迪卡尔空间的变换3).从迪卡尔空间到关节空间的变换4).从操作空间到任务空间的变换4.对于有规律的轨迹,仅示教几个特征点,计算机就能利用________获得中间点的坐标。
1).优化算法2).平滑算法3).预测算法4).插补算法5.完整的传感器应包括下面哪三部分?1).敏感元件2).计算机芯片3).转换元件4).模数转换电路5).基本转换电路6).微波通信电路6.压电式传感器,即应用半导体压电效应可以测量1).电压2).亮度3).力和力矩4).距离7.用于检测物体接触面之间相对运动大小和方向的传感器是:1).接近觉传感器2).接触觉传感器3).滑动觉传感器4).压觉传感器8.机器视觉系统主要由三部分组成:1).图像的获取2).图像恢复3).图像增强4).图像的处理和分析5).输出或显示6).图形绘制9.示教—再现控制为一种在线编程方式,它的最大问题是:1).操作人员劳动强度大2).占用生产时间3).操作人员安全问题4).容易产生废品10.集控式足球机器人的智能主要表现在哪两个子系统?1).机器人小车子系统2).机器人通信子系统3).机器人视觉子系统4).机器人决策子系统5).机器人总控子系统二、判断题(回答Y/N;共30分,每题2分)1.工业机器人亦称之为操作机。
2.机器人的自由度数目就是机器人所具有独立坐标轴运动的数目.3.高维向量是由高维空间扩展而成的。
4.如果是相对于手坐标系H的运动,其相应的齐次变换矩阵左乘原齐次变换矩阵。
5.机构关节数的计算是将全部主动关节和被动关节数求和。
0.1 简述工业机器人的定义,说明机器人的主要特征。
答:机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置,通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。
1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官(肢体、感官等)的功能。
2.机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变。
3.机器人具有不同程度的智能性,如记忆、感知、推理、决策、学习等。
4.机器人具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。
0.2工业机器人与数控机床有什么区别?答:1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链;2.工业机器人一般具有多关节,数控机床一般无关节且均为直角坐标系统;3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。
4.机器人灵活性好,数控机床灵活性差。
0.5简述下面几个术语的含义:自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。
答:自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目,不包括手爪(末端执行器)的开合自由度。
重复定位精度是关于精度的统计数据,指机器人重复到达某一确定位置准确的概率,是重复同一位置的范围,可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。
工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫工作区域。
工作速度一般指最大工作速度,可以是指自由度上最大的稳定速度,也可以定义为手臂末端最大的合成速度(通常在技术参数中加以说明)。
承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
0.6什么叫冗余自由度机器人?答:从运动学的观点看,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。
0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手,图中L1=2L2,关节的转角范围是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围(画图时可以设L2=3cm)。
1.1 点矢量v 为]00.3000.2000.10[T ,相对参考系作如下齐次坐标变换:A=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--10000.9000.1000.0000.00.3000.0866.0500.00.11000.0500.0866.0 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 。
工业机器人技术与应用练习题库含参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.单个齿轮既有分度圆,又有节圆。
A、正确B、错误正确答案:B2.MOVE语句用来表示机器人由任意位姿到目标位姿的运动。
A、正确B、错误正确答案:A3.目前使用的机器人点焊电源主要由单相工频交流点焊电源和逆变二次整流式点焊电源两种。
A、正确B、错误正确答案:A4.关节位置数据包含了机器人木体中所有关节的旋转位置数据。
A、正确B、错误正确答案:A5.机器人作为人类的新型生产工具,具有特定的功能,而在科幻影片、书本中看到的机器人无所不能。
A、正确B、错误正确答案:A6.在s7-300中模拟量输入模块6ES7 7KF02-OAB0,实际使用时必须根据实际测量参数调整量程模块A/B/C/D的位置。
A、正确B、错误正确答案:A7.吸附式手部靠吸附力取料,根据吸附力的不同有气吸附和磁吸附两种。
A、正确B、错误正确答案:A8.温度传感器是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。
B、错误正确答案:A9.一般工业机器人手臂有4个自由度。
A、正确B、错误正确答案:B10.采用热继电器、过流继电器和熔断器都能对电动机实现过载保护。
A、正确B、错误正确答案:B11.作用在活塞上的推力越大,活塞的运动速度越快。
A、正确B、错误正确答案:B12.FANUC机器人定位类型有2种分别是:CNT和FINE。
A、正确B、错误正确答案:A13.ABB机器人为获得TCP的六点法操作,其中第四点是用工具的参考点从固定点向将要设定的为TCP的X方向移动。
A、正确B、错误正确答案:B14.带7根轴的串联机器人,对于第7轴上没有奇异点。
A、正确B、错误正确答案:B15.分辨率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。
A、正确B、错误正确答案:A16.洒水机器人属于非接触式作业机器人。
A、正确正确答案:A17.工业机器人的记忆方式中记忆的位置点越多,操作的动作就越简单。
工业机器人技术与应用试题库(含答案)一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.机器人轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹,即运动点的位移、速度和加速度。
A、正确B、错误正确答案:A2.格林(格雷)码被大量用在相对光轴编码器中。
A、正确B、错误正确答案:B3.粗齿锉刀适用于锉削硬材料或狭窄平面。
A、正确B、错误正确答案:B4.串联电容器的等效电容量总是大于其中任意一个电容器的电容量。
A、正确B、错误正确答案:B5.机器人在执行多任务程序时,第一个任务插槽以外的插槽中执行动作控制指。
A、正确B、错误正确答案:A6.联轴器不对中所引起的振动幅值与设备的负荷无关。
A、正确B、错误正确答案:B7.STOP模式CPU不扫描用户程序,既不可以通过编程装置从CPU中读出,也不可以下载程序到CPU。
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A、正确B、错误正确答案:B8.非接触式温度传感器无需与被测量介质接触。
B、错误正确答案:A9.负载的阻抗与能源内部的阻抗一致,称为阻抗匹配。
A、正确B、错误正确答案:A10.在RAPID程序中,只有一个主程序main并且存在于任意一个程序模块中,作为整个RAPID程序执行的起点。
A、正确B、错误正确答案:A11.并联关节机器人的正运动学问题求解易,逆运动学问题求解难。
A、正确B、错误正确答案:A12.电感式传感器只能检测与铁磁性物体间的距离。
A、正确B、错误正确答案:A13.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。
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.进入机器人作业区必须佩戴头盔。
A、正确B、错误正确答案:A16.机器人编程语言中,撒号‘的注释功能只在当行起作用。
B、错误正确答案:A17.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。
工业机器人技术与应用题库(含答案)一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.对于单边通信服务而言,只需在客户端进行适当的SFB/FB调用,当新的数据传送完成时,不会通知服务器端的用户程序。
A、正确B、错误正确答案:A2.示教盒属于机器人-环境交互系统。
A、正确B、错误正确答案:B3.灵活性低的工业机器人,其外围设备较为复杂。
A、正确B、错误正确答案:A4.漫反射式光电开关距离设定旋钮只是出厂调试使用,在应用时无需调整。
A、正确B、错误正确答案:B5.工业机器人的记忆方式中记忆的位置点越多,操作的动作就越简单。
A、正确B、错误正确答案:B6.齿轮泵为了减少径向不平衡力力,常在结构上采取缩小压力油口的措施。
A、正确B、错误正确答案:A7.一般机器人手臂有四个自由度。
A、正确B、错误正确答案:B8.ABB机器人的loaddata数据是基于工业机器人tooldata数据来设定的。
A、正确B、错误正确答案:B9.在ABB机器人中,用户自定义坐标系有两个:工具坐标系和工件坐标系。
A、正确B、错误正确答案:A10.传感器输出信号有开关量、模拟量和数字量。
A、正确B、错误正确答案:A11.气动驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机(或由气压站直接供给)|等组成,以压缩空气来驱动执行机构进行工作。
A、正确B、错误正确答案:A12.吸附式手部靠吸附力取料,根据吸附力的不同有气吸附和磁吸附两种。
A、正确B、错误正确答案:A13.热辐射类温度传感器一般测温范围是50℃~2500℃。
A、正确B、错误正确答案:B14.对于ABB机器人,在伺服电机转速计数器与测量板连接电缆修复或者更换后,可以直接使用,不需要对机械原点的位置进行计数器的更新操作。
A、正确B、错误正确答案:B15.机器人的运动学方程只局限于对静态位置的讨论。
A、正确B、错误正确答案:A16.D-RAM位于机器人内存卡中,其作用类似于PC的随机存储器。
A、正确B、错误正确答案:B17.机器人编程就是针对机器人为完成某项作业进行程序设计。
机器人控制技术第一版习题解答陈万米上海大学2021.06目录第1章 (3)第2章 (5)第3章 (7)第4章 (10)第5章 (14)第6章 (15)第7章 (28)第8章 (31)第1章1,简要叙述机器人的发展古代机器人可追溯到我国的三国时期,早期机器人出现了机器人的三原则,20世纪70年代进入到现代机器人,本世纪进入到现代机器人与智能机器人。
2,机器人的发展与人类的辩证关系任何新事物的出现都有利有弊,只不过利大于弊,很快就得到了人们的认可。
机器人的出现并高速发展是社会和经济发展的必然,是为了提高社会的生产水平和人类的生活质量,让机器人替人们干那些人干不了、干不好的工作。
机器人是不会抢人饭碗的。
机器人被誉为“制造业皇冠顶端的明珠”,发展机器人产业对提高创新能力、增强国家综合实力、带动整体经济发展都具有十分重要的意义。
3,机器人如何分类机器人定义上的模糊和多样,使得机器人在分类上也有很多方法。
常见的有按运动方式、智能程度、按机器人用途分类。
按机器人运动方式分类可以分为:固定式机器人和移动机器人,移动机器人又可以分为:轮式机器人、履带式机器人、足式机器人、飞行机器人、水下机器人等。
按机器人智能程度可以分为:一般机器人、智能机器人。
智能机器人根据其智能水平又可分为:传感型机器人、半自主机器人、自主型机器人。
按用途分类是机器人根据不同的应用行业和工作任务进行分类,是当前机器人技术最常用也是最常见的分类方法。
一般可以分为工业机器人、服务机器人和特种机器人。
国际上通常将机器人分为工业机器人和服务机器人两大类,如表1-1。
工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。
自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。
服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员,可以分为专业领域服务机器人和个人/家庭服务机器人,服务机器人的应用范围很广,主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。
工业机器人技术与应用练习题库含参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.RAPID程序控制中,WaitDO为数字输入信号判指令,用于判断数字输入信号是否与目标值一致。
A、正确B、错误正确答案:B2.示教机器人时主要是对其工具尖点(TCP)的位置进行示教。
A、正确B、错误正确答案:A3.光电式传感器可以调节检测距离。
A、正确B、错误正确答案:A4.点焊机器人焊钳按变压器的种类可分为工频焊钳和中频焊钳。
A、正确B、错误正确答案:A5.编辑赋值指令时需要先检查或更改变量的数据类型。
A、正确B、错误正确答案:A6.图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度和分辨率,使得图像效果清晰和颜色分明。
A、正确B、错误正确答案:A7.齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。
A、正确B、错误正确答案:A8.工具类的机械装置只能包含一个工具数据。
A、正确B、错误正确答案:B9.光电式传感器属于接触觉传感器。
A、正确正确答案:B10.电涡流式传感器可以进行无接触测量位移、振幅、板材厚度等参量。
A、正确B、错误正确答案:A11.工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、手腕、末端操作器。
A、正确B、错误正确答案:B12.漫射式光电接近开关,光反射器与光接收器在同一侧位置。
A、正确B、错误正确答案:A13.比例是指图样与实物相应要素的线性尺寸之比。
( )。
A、正确B、错误正确答案:B14.工业机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能机械手。
A、正确B、错误正确答案:A15.AI1是数字量输入信号。
A、正确B、错误正确答案:B16.磁力吸盘能够吸住所有金属材料制成的工件。
A、正确B、错误正确答案:B17.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:B18.手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6 。
B、错误正确答案:B19.机器人与外部设备联动时,机器人输入 IO 板只配置了 PNP 型,因此外部设备只能通过输出低电平才能向机器人传递信号。
0.1 简述工业机器人的定义,说明机器人的主要特征。
答:机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置,通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。
1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官(肢体、感官等)的功能。
2.机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变。
3.机器人具有不同程度的智能性,如记忆、感知、推理、决策、学习等。
4.机器人具有独立性,完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。
0.2工业机器人与数控机床有什么区别?答:1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链;2.工业机器人一般具有多关节,数控机床一般无关节且均为直角坐标系统;3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。
4.机器人灵活性好,数控机床灵活性差。
0.5简述下面几个术语的含义:自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。
答:自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目,不包括手爪(末端执行器)的开合自由度。
重复定位精度是关于精度的统计数据,指机器人重复到达某一确定位置准确的概率,是重复同一位置的范围,可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。
工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也叫工作区域。
工作速度一般指最大工作速度,可以是指自由度上最大的稳定速度,也可以定义为手臂末端最大的合成速度(通常在技术参数中加以说明)。
承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
0.6什么叫冗余自由度机器人?答:从运动学的观点看,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。
1.1 点矢量v为A=P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 ,0f ⎤⎥⎦⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡100.3000.2000.10=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡13932.1966.9 属于复合变换:旋转算子Rot (Z ,30̊)=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45̊,再绕其X 0轴转30̊,最后绕其Y 0轴转60̊,试求该齐次坐标变换矩阵。
《机器人技术》习题集第1章绪论一、选择题(4选1)1.机器人的定义中,突出强调的是1).具有人的形象2).模仿人的功能3).像人一样思维4).感知能力很强2.当代机器人大军中最主要的机器人为:1).工业机器人2).军用机器人3).服务机器人4).特种机器人3.当代机器人主要源于以下两个分支:1).计算机与数控机床2).遥操作机与计算机3).遥操作机与数控机床4).计算机与人工智能4.哪个国家曾经赢得了“机器人王国”的美称?1).美国2).英国3).日本4).中国5.机器人的精度主要依存于机械误差、控制算法误差与分辨率系统误差。
一般说来1).绝对定位精度高于重复定位精度,2).重复定位精度高于绝对定位精度3).机械精度高于控制精度4).控制精度高于分辨率精度二、判断题(Y/N)1.工业机器人亦称之为操作机。
2.机械手亦可称之为机器人。
3.工业机器人工作站是由一台或两台机器人所构成的生产体系。
4.只有两台以上的机器人互相配合才能构成机器人工作站。
5.机器人的自由度数目就是机器人本体上所具有的转轴数目。
6.机器人的自由度数目就是机器人本体上所具有的主动轴数目。
7.机器人的自由度数目就是机器人所具有独立坐标轴运动的数目。
8.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。
9.机器人分辨率分为编程分辨率与控制分辨率,统称为系统分辨率。
10.承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。
三、简答题1.什么是机器人学?一般包括哪些内容?2.机器人是如何分代的?3.按照机器人的构成机构,机器人是如何进行分类的?4.多关节型机器人的主要特点(优缺点)有哪些?5.并联机器人的主要特点(优缺点)有哪些?6.按照驱动方式的不同机器人分为哪几种类型?7.什么是机器人的内部传感器和外部传感器?举例说明之。
8.根据机器人组成原理,机器人是由哪4部分组成?9.机器人技术的相关学科有哪些?10.机器人学科的知识构成主要包括哪些内容?11.什么是机器人死区(dead zone)?四、分析与计算题1.机器人的应用和普及会不会引起大量人员失业,造成严重的社会问题?第2章空间、坐标与变换一、选择题(4选1)1.一个刚体在空间运动具有几个自由度?1).3个2).4个3).5个4).6个2.手部的位姿是由哪两部分变量构成的?1).位置与速度2).姿态与位置3).位置与运行状态4).姿态与速度二、判断题(Y/N)1.一、二、三维空间可以是几何空间,也可以不是几何空间。
2.高维空间是一个虚拟的空间,但它也是非常实际的。
3.高维向量是由高维空间扩展而成的。
4.关节空间是由全部关节参数构成的。
5.正交变换矩阵R为正交矩阵。
6.正交坐标变换矩阵R 实现了由基坐标系B 到手坐标系H 的正交坐标变换。
7.齐次矩阵将转动和移动组合在一个4×4矩阵中。
8.如果是相对于基坐标系B 的运动,其相应的齐次变换矩阵左乘原齐次变换矩阵。
9.如果是相对于手坐标系H 的运动,其相应的齐次变换矩阵左乘原齐次变换矩阵。
10.任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。
11.复合运动齐次矩阵的建立是由全部简单运动齐次矩阵求和所形成的。
12.一般说来,齐次矩阵的乘积满足交换律。
13.齐次变换矩阵的建立过程,便是在为机构建立运动模型的过程。
三、简答题1.描述刚体姿态的绕X-Y-Z 轴转动的角度都称作为什么? 2.齐次向量是怎样定义的?试举例说明之。
四、分析与计算题1.试判断下列矩阵是否是正交矩阵?1) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-100001010 2) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-010100001 3) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001100 4) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--100001010 5) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-001110010 2.齐次矩阵表示为⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--100?201?100?010?,利用齐次矩阵的性质求出矩阵中“?”符号的元素。
3. 已知R 为旋转矩阵,b 为平移向量,试写出相应的齐次矩阵。
⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=010100001R ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=523b4.用齐次矩阵表示如下顺序的运动:(1) 绕Z 轴转动90度 ; (2) 绕X 轴转动-90度 ; (3) 移动(3,7,9)。
5.当动坐标先绕基坐标Z 轴转动90度,再绕基坐标X 轴转动-90度,再在基坐标上移动(3,7,9)。
试用齐次坐标法描述当前动坐标的位姿。
6.手坐标上的向量a=[0 2 0]T ,先沿基坐标Y B 轴移动10为b ,再分别绕基坐标X B 轴和手坐标X H 轴转-90︒分别为c 和d ,试通过齐次变换矩阵,计算该向量变换后的基座标值。
7. 已知坐标系中点U 的位置矢量U =[7 3 2 1]T ,将此点绕Z 轴旋转90°,再绕Y 轴旋转90°,求旋转变换后所得的点W 。
第3章 机器人运动学一、选择题(4选1)1.对于转动关节而言,关节变量是D-H 参数中的 1).关节角2).杆件长度 3).横距 4).扭转角2.对于移动(平动)关节而言,关节变量是D-H 参数中的 1).关节角2).杆件长度 3).横距 4).扭转角3.运动正问题是实现如下变换: 1).从关节空间到操作空间的变换 2).从操作空间到迪卡尔空间的变换 3).从迪卡尔空间到关节空间的变换 4).从操作空间到关节空间的变换 4.运动逆问题是实现如下变换: 1).从关节空间到操作空间的变换 2).从操作空间到迪卡尔空间的变换 3).从迪卡尔空间到关节空间的变换 4).从操作空间到任务空间的变换 二、判断题(Y/N )1.串联关节机器人的关节坐标序号排列是从手部末端顺序排到基座。
2.机构关节数的计算是将全部主动关节和被动关节数求和。
3.关节i 的坐标系放在i-1关节的末端。
4.关节i 的效应表现在i 关节的末端。
5.形成手臂解多解性的主要原因是求反三角函数的值不唯一。
6.速度运动学是讨论运动的几何学及与时间有关的量,即讨论机器人速度的运动学问题。
7.速度运动学的正问题是将关节空间的速度变换为操作空间的速度,其变换关系为雅克比矩阵。
8.手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。
9.串联关节机器人的正运动学问题求解易,逆运动学问题求解难。
10.并联关节机器人的正运动学问题求解易,逆运动学问题求解难。
三、简答题1.机器人关节是如何定义的?机器人的两种关节类型是什么? 2.根据D-H 方法定义的4个关节参数是什么? 3.什么是位置运动学、正向运动学和逆向运动学? 4.雅克比矩阵的力学意义是什么? 四、分析与计算题1.一个两关节机器人,关节1、2的齐次变换矩阵分别为A 1和A 2,试求该机器人的坐标变换矩阵。
11111c 0s 0s 0c 001000001θθθθ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦A222222c 0s 0s 0c 00100001d θθθθ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦A2. 如图所示具有转动关节的单手臂和手腕。
已知手部起始位姿矩阵为10102100600120001⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦G若手臂绕Z 0轴旋转+90°,则手部到达G 2;若手臂不动,仅手部绕手腕Z 1轴旋转+90°,则手部到达G 3。
. 试写出手部坐标系{G 2}及{G 3}的矩阵表达式。
3. 有一旋转变换,先绕固定坐标系Z0轴转45°,再绕其X0轴转30°,最后绕其Y0轴转60°,试求该齐次坐标变换矩阵。
4. 动坐标系{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。
第4章机器人动力学一、选择题(4选1)1.动力学主要是研究机器人的:1).动力源是什么2).运动和时间的关系3).动力的传递与转换4).动力的应用2.动力学的研究内容是将机器人的______________联系起来。
1).运动与控制2).传感器与控制3).结构与运动4).传感系统与运动3.机器人终端效应器(手)的力量来自哪里?1).机器人的全部关节2).机器人手部的关节3).决定机器人手部位置的各关节4).决定机器人手部位姿的各个关节4.在 --r操作机动力学方程中,其主要作用的是1).哥氏项和重力项2).重力项和向心项3).惯性项和哥氏项4).惯性项和重力项二、判断题(Y/N)1.动力学逆问题是根据各关节的驱动力(或力矩),求解机器人的运动(关节位移、速度和加速度),主要用于机器人的仿真。
2.动力学逆问题是已知机器人关节的位移、速度和加速度,求解所需要的关节力(或力矩),是实时控制的需要。
3.在动力学中,研究构件质心的运动使用牛顿方程,研究相对于构件质心的转动使用欧拉方程。
4.对于具有外力作用的非保守机械系统,其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之和。
5.在机器人动力学关节转矩表达式中,由于其重力项随位姿变化很大,常常将其忽略。
三、简答题1.什么是广义坐标和广义力?2.应用拉格朗日方程(函数)求解机器人动力学问题的优点是什么?四、分析与计算题1.试列出如图所示2转动关节机器人的Lagrange函数。
图二自由度机器人动力学方程的建立第5章机器人轨迹规划一、选择题(4选1)1.对于有规律的轨迹,仅示教几个特征点,计算机就能利用________获得中间点的坐标。
1).优化算法2).平滑算法3).预测算法4).插补算法2.机器人轨迹控制过程需要通过求解__________获得各个关节角的位置控制系统的设定值。
1).运动学正问题2).运动学逆问题3).动力学正问题4).动力学逆问题3.所谓无姿态插补,即保持第一个示教点时的姿态,在大多数情况下是机器人沿_______运动时出现。
1).平面圆弧2).直线3).平面曲线4).空间曲线4.定时插补的时间间隔下限的主要决定因素是:1).完成一次正向运动学计算的时间2).完成一次逆向运动学计算的时间3).完成一次正向动力学计算的时间4).完成一次逆向动力学计算的时间5.为了获得非常平稳的加工过程,希望作业启动(位置为零)时:1).速度为零,加速度为零2).速度为零,加速度恒定3).速度恒定,加速度为零4).速度恒定,加速度恒定二、判断题(Y/N)1.机器人轨迹泛指工业机器人在运动过程中所走过的路径。
2.轨迹规划与控制就是按时间规划和控制手部或工具中心走过的空间路径。
3.工业机器人轨迹规划可以在关节空间进行插补,也可以在笛卡尔空间进行插补。
4.插补方式分为点位控制(PTP控制)和连续轨迹控制(CP控制),可是连续轨迹控制最终还是要实现点位控制。