机器人技术基础试卷A
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1. 阿西莫夫“机器人三定律”是:
(1)________________________________________________ (2)
________________________________________________ (3)________________________________________________ 2. 按机械结构坐标形式,机器人可分为:
____________________ ____________________ ____________________ ____________________
3. 完全确定一空间任意物体的位置和姿态,至少需要 ___________个自由度数
目。
4. 手部机构设计分为哪两大类?________________。
5. 机器人控制系统的组成分为哪四大部分?__________________________,
_____________________,_________________, ___________
6. 一般机器人控制性能要求分为哪四大类?___________,____________,_______________,___________________。
7.机器人设计的三个阶段是____________,_________________,______________________。
二 (25分)简答题
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1. (5分)结合人的臂各关节自由度数目,描述机器人自由度的含义。
2. (5分)结合实验室FESTO系统的机器人手爪,机器人实现零件抓取和装配的轨迹如何得到?至少列举两种方法并简要说明。
3. (5分)在安装空间小,要求功率大,而又充满易燃气体的环境中,哪种电机比较合适,为什么?
4. (5分)机器人设计的一般设计原则是什么?为什么?
5.(5分)野外机器人GPRS定位最少需要几颗卫星?为什么?
三、(15分)在下图中右侧指出机器人手爪的工作原理,
并分析驱动机构和传动机构的优点。若抓取球形物体,该
机构是否合适?若不合适指出改进的设计方法。列举出你认为的该机器人手爪最需要的传感器(三类即可)。
能要求。
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五 (15分)机器人运动学计算。
1. (5分) 初始状态下运动坐标系()
''',,Z Y X 与固定参考坐标系()Z Y X ,,一致,求 固定在运动坐标系上的点P (2,7,5)依次经过下列变换后相对于固定参考坐标系的坐标。 (1)绕y 轴旋转90度 (2)绕 x 轴旋转90度 (3)再平移 【1 2 -1】
2.(5分)Denavit-Hartenberg 坐标系描述方法中的基本参数有哪些?含义?什么是变量?
3.(5分)对于下列综合变换矩阵,如何求所缺的值? 列出步骤,不要求答案。
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡=10
0020??3??707.05?0?
F
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1.(6分)机构上如何保证清扫机器人适应不同管径(直径400mm -1000mm)的需要?举出至少两种设计方案,选出你认为最合适的,说明理由。
2.(4分)电控系统采用交流电机好不好?为什么?
3.(5分)若采用轮式机器人,轮子直径100mm,要求机器人工作速度不低于6米每分钟,采用“开式齿轮+谐波”减速,开式齿轮减速比为3,谐波齿轮减速
比为100,采用伺服电机驱动后轮,试求电机的最低转速是多少?