2022年机器人基础 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 第六章 操作臂的掌握一、挑选题1机器人掌握系统在物理上分为两级,但在规律上一般分为如下三级：1PID掌握器 2位置掌握器 3作业掌握器 4运动掌握器 5驱动掌握器 6可编程掌握器2在伺服电机的伺服掌握器中,为了获得高性能的掌握成效,一般具有3 个反馈回路,分别是：1电压环 2电流环 3功率环 4速度环 5位置环 6加速度环 3操作机手持粉笔在黑板上写字,在哪个方向只有力的约束而无速度约束？1X 轴 2Y轴 3Z 轴 4R轴名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4假如末端装置、工具或四周环境的刚性很高,那么机械手要执行与某个外表有接触的操 作作业将会变得相当困难；此时应当考虑：1柔顺掌握 2PID 掌握 3模糊掌握 4最优掌握 5示教 -再现掌握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简洁产生废品 二、简洁题1.机器人掌握系统的基本单元有哪些？2.从描述操作命令的角度看,机器人编程语言可分为哪几类？3.仿人机器人的关键技术有哪些？4.机器人掌握的主要特点有哪些？5. 简述机器人基于关节坐标掌握的基本思路；6. 机器人的掌握层次分为哪几级？7. 机器人关节位置掌握器的作用是什么；三、分析题试列出直流电机电压平稳方程式和转矩平稳方程式,第五章 操作臂动力学并指出机械部分与电气部分的耦合关系；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一、挑选题 4 选 11动力学主要是讨论机器人的：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动力学的讨论内容是将机器人的_联系起来；1 运动与掌握 2 传感器与掌握 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气来自哪里？1 机器人的全部关节 2 机器人手部的关节3 打算机器人手部位置的各关节 4 打算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、简答题1. 试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系；2. 什么是广义坐标和广义力？函数求解机器人动力学问题的优点是什么？第四章 操作臂的雅可比一、简答题<.-if .supportLists->1.<.-endif->速度雅可比矩阵与力雅可比矩阵有什么关系？名师归纳总结 2. 逆速度雅可比 J-1 显现奇特解的情形有哪些？第 3 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 雅克比矩阵的力学意义是什么？二、推导题试利用虚功原理推导机器人关节力矢量与相应的广义操作力矢量 F 之间的关系；三、运算题：1. 如下图的两自由度机械手,手部沿固定坐标系在手上 X0轴正向以 1.0m/s 的 速度移动,杆长 l 1=l 2=0.5m；设在某时刻 1=30° , 2=- 60° ,求该时刻的关节速度；已知两自由度机械手速度雅可比矩阵为 J,且<.-if .vml-> <.-endif->；<.-if .vml-><.-endif-> 2. 如下图两自由度机械手在如图位置时 1= 0 , fx 0 T 或 FB = 0 fy T；求对应的驱动力2= /2 ,生成手爪力 F A = A和 B ；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - <.-if .vml-> <.-endif-> 3. 如下所式, T 坐标系经过一系列微分运动后,其转变量为 dT；求微分变化量dx,dy,dz, x, y, z以及相对 <.-if .vml-> 第三章 操作臂运动学一、名词说明题：1. 机器人运动学：2. 机器人动力学：3. 虚功原理：二、简答题1描述机器人连杆的参数有哪些？2. 机器人学主要包含哪些讨论内容？T 坐标系的微分算子；3. 试论述机器人静力学、动力学、运动学的关系；三、挑选题 4 选 1名师归纳总结 1对于转动关节而言,关节变量是D-H参数中的第 5 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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：换换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4运动逆问题是实现如下变换：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四、运算题1. 如下图为具有三个旋转关节的 下的运动学方程；<.-if .vml->3R机械手,求末端机械手在基坐标系x0,y0<.-endif-> 名师归纳总结 2. . 如下图为平面内的两旋转关节机械手,已知机器人末端的坐标值x,y ,试第 6 页,共 11 页求其关节旋转变量1 和 2；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - <.-if .vml-> <.-endif-> 3. 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三臂长位 1l、l 2、l 3 ；4. 图所示为一个二自由度的机械手, 两连杆长度均为 1m,试建立各杆件坐标系,求出 A1, A2 的变换矩阵 其次章 数学基础<.-if .supportLists->一、 <.-endif->简答题：<.-if .supportLists->1.<.-endif->说明刚体的位姿；<.-if .supportLists->2.<.-endif->刚体姿势是怎样描述的？3. 齐次向量是怎样定义的？试举例说明之；4描述刚体姿势的绕 X-Y-Z 轴转动的角度都称作为什么？二、推导题 1. 推导旋转变换通式；三、运算分析题 1. 有一个向量 P=3i+5j+2k, 按如下要求将其表示成矩阵形式：1比例因子为 2 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2将它表示为方向的单位向量2. 已知坐标系 B 的初始位姿与 A 重合,第一 B 相对于 A 的 ZA轴转 30° ,再沿A 的 XA轴移动 12 单位,并沿 A 的 YA轴移动 6 单位 . 求位置矢量 APB0和旋转矩阵 <.-if .vml-> <.-endif->；设点 p 在B 坐标系中的位置为BP=3,7,0T ,求它在坐标系 A 中的位置 AP. 在坐标系 <.-if .vml-> <.-endif->上的点 P <.-if .vml-><.-endif-> 经受如下变换, 求出变换后该点相对于参考坐标系的坐标；1 绕 z 轴旋转 90 度；2 接着绕 y 轴旋转 90 度；3 接着再平移 4 ,-3 ,7 ；4. 坐标系 F 沿参考坐标系的 x 轴移动 9 个单位,沿 z 轴移动 5 个单位；求新的坐标系位置；<.-if .vml-> <.-endif-> 5. 坐标系 B 绕 x 轴旋转 90° ,然后沿当前坐标系 a 轴做了 3 英寸的平移,然后在绕 z 轴旋转 90,最终沿当前坐标系 o 轴做 5 英寸的平移；a 写出描述该运动的方程；b 求坐标系中的点 p1,5,4相对于参考坐标系的最终位置；6. 固连在坐标系 <.-if .vml-> <.-endif->上的点 P<.-if .vml-> <.-endif-> 经受如下变换,求出变换后该点相对于参考坐标系的坐标；1 绕 z 轴旋转 90 度；2 接着绕 y 轴旋转 90 度；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 接着再平移 4 ,-3 ,7 ；7. 对于以下坐标系,求解所缺元素的值,并用矩阵来表示这个坐标系； <.-if .vml-> <.-endif-> 8. 坐标系 B 绕 x 轴旋转 90° ,然后沿当前坐标系a 轴做了 3 英寸的平移,然后在绕 z 轴旋转 90,最终沿当前坐标系 o 轴做 5 英寸的平移；a 写出描述该运动的方程；b 求坐标系中的点 p1,5,4相对于参考坐标系的最终位置；9. 运算表示 <.-if .vml-><.-endif->的矩阵10. 运算如下变换矩阵的逆；<.-if .vml-> <.-endif-> 11. 一个具有六个自由度的机器人的第五个连杆上装有照相机,照相机观看物体并测定它相对于照相机坐标系的位置,达物体所必需完成的运动；<.-if .vml->然后依据以下数据来确定末端执行器要到<.-endif-> <.-if .vml-><.-endif-> 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - <.-if .vml-><.-endif-> <.-if .vml-><.-endif-> 12. 已知转动变换矩阵<.-if .vml-> <.-endif->试求：等效转轴与转角；13. 设工件相对于参考系 u 的描述为 <.-if .vml-><.-endif->,机器人基座相对于参考系的描述为 <.-if .vml-><.-endif->,已知：<.-if .vml-><.-endif-> 求：工件相对于基座的描述 PTB.14.求点 P=2 ,3,4T 绕 x 轴旋转 45 度后相对于参考坐标系的坐标；第一章 绪论<.-if .supportLists->一、<.-endif->名词说明1. 自由度：2. 机器人工作载荷：名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 示教再现式机器人：4. 工作空间：5. 承载才能：<.-if .supportLists->二、<.-endif->简洁题<.-if .supportLists->1.<.-endif->按坐标分类机器人可分为哪几类？<.-if .supportLists->2.<.-endif->简述机器人的定义；<.-if .supportLists->3.<.-endif->机器人的主要技术参数有哪些？<.-if .supportLists->4. <.-endif-> 简述机器人的基本组成？<.-if .supportLists->5. <.-endif-> 机器人可看成是由一系列通过串联起开的开式链；<.-if .supportLists->6. <.-endif-> 试运用机器人常用关节运动功能符号绘制圆柱坐标机器人机构简图；<.-if .supportLists->7.<.-endif->运算 Stewart 平台的自由度；<.-if .supportLists->8.<.-endif->机器人常用的驱动方式有哪些？<.-if .supportLists->9.<.-endif->常用机器人结构形式有哪些？10机器人是如何分代的？名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页