工业机器人技术课后题答案(共9页).doc

《工业机器人技术课后题答案(共9页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工业机器人技术课后题答案(共9页).doc（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章课后习题：3、说明工业机器人的基本组成及各部分之间的关系。答：工业机器人由三大部分六个子系统组成。 三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人环境交互系统、人机交互系统和控制系统。各部分之间的关系可由下图表明：4、简述工业机器人各参数的定义：自由度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。答：自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目 ,不应包括手爪(末端操作器 )的开合自由度。重复定位精度是指机器人重复定位其手部于同一目标位置的能力, 可以用标准偏差这个统计量来表示 , 它是衡量一列误差值的密集度(即重复

2、度 )。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。工作速度一般指工作时的最大稳定速度。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专心-专注-专业大质量。承载能力不仅指负载 , 而且还包括了机器人末端操作器的质量。第二章课后习题：1、答：工业上的机器人的手一般称之为末端操作器 , 它是机器人直接用于抓取和握紧 (吸附)专用工具 (如喷枪、扳手、 焊具、 喷头等)进行操作的部件。 具有模仿人手动作的功能 , 并安装于机器人手臂的前端。大致可分为以下几类 : (1) 夹钳式取料手； (2) 吸附式取料手； (3) 专用操作器及转换器； (4) 仿生多指灵

3、巧手。4、答：R 关节是一种翻转 (Roll)关节。B 关节是一种折曲 (Bend)关节。Y 关节是一种偏转 (Yaw)关节。具有俯仰、 偏转和翻转运动 , 即RPY运动。5、答：行走机构分为固定轨迹式和无固定轨迹式。 无固定轨迹式又分为与地面连续接触 （包括轮式和履带式） 和与地面间断接触 （步行式）。轮式在平地上行驶比较方便，履带式可以在泥泞道路上和沙漠中行驶。 步行式有很大的适应性 , 尤其在有障碍物的通道(如管道、 台阶或楼梯 )上或很难接近的工作场地更有优越性。第三章课后习题：1、点矢量 v 为10.00 20. 00 30.00T ，相对参考系作如下齐次坐标变换：0. 866 0.

4、 500 0. 000 11. 0A=0. 5000. 0000.8660.00. 0001.03.09.00 0 0 1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。0.866 0.500 0.000 11.0 10.00 9.66，=Av=解：v0.5000.00.8660.00.01.03.09.020.030.0=19.32390 0 0 1 1 1属于复合变换：0.866 0.5 0 0旋转算子 Rot（Z，30）? =0.500. 866001000 0 0 11 0 0 11. 0平移算子 Trans（11.0，-3.0

5、，9.0）=0010013.09.00 0 0 12、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。解：齐次坐标变换矩阵 R=Rot(Y，60?）Rot（X，30?）Rot(Z，45?）0.5 0 0. 866 0 1 0 0 0 0.707 0.707 0 0=00.8661000.500000.8660.50.50.866000.70700.70700100=0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 11. 0.047 0.750 01. 0. 612 0.5 01. 0.436 0.433 00 0

6、 0 13、坐标系 B起初与固定坐标系 O相重合，现坐标系 B绕 ZB 旋转 30，? 然后绕旋转后的动坐标系的 XB 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。1 0 0 0解：起始矩阵： B=O=001001000 0 0 10.867 0.353 0 0最后矩阵： B=Rot(Z，30）? Rot（X，45）? =0.101.1.13.19.1000 0 0 14、如题图所示的二自由度平面机械手，关节 1 为转动关节，关节变量为 1；关节 2 为移动关节， 关节变量为 d2。试：（1）建立关节坐标系，并写出该机械手的运动方程式。（2）按下列关节变量参数求出手部中

7、心的位置值。1 0 30 60 90d 2/m 0.500.867 1.00 0.70解：建立如图所示的坐标系参数和关节变量连杆 连杆转 连杆扭角 连杆长 连 杆 距角 度 离 d1 1 0 0 02 0 0 d2 0cos sin 0 0 1 0 01 1d2A1 Rot(Z , )1sin01cos010100A2Trans( d2,0,0)001001000 0 0 1 0 0 0 1机械手的运动方程式：cos sin 0 d cos1 1 2 1T2 A A1 2sin01cos0101d2sin010 0 0 1当1=0 ， d2=0.5 时：1 0 0 0.5手部中心位置值B001

8、001000 0 0 1当1=30 ， d2=0.8 时0.866 0.5 0 0.433手部中心位置值B2.02.0010.86800 0 0 1当1=60 ， d2=1.0 时0.869 0. 866 0 0.5手部中心位置值B0.2 86602.0011.2 86600 0 0 1当1=90 ， d2=0.7 时0 1 0 0手部中心位置值B1000013.200 0 0 16、题 6 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A ， A2 及该机械手的运动学逆解。1解：建立如图所示的坐标系Y1 X1 Y2Y0 X2X0对于关节 1：1 系相对于 0 系

9、 X0轴平移 1m，然后绕 Z0 轴旋转1;对于关节 2：2 系相对于 1 系 X1轴平移 1m，然后绕 Z1 轴旋转2;该二自由度机械手运动学方程式为：T2 A A ，其中1 2A1 Rot(Z0 , 1) Trans(1,0,0)A2 Rot(Z1, 2 )Trans(1,0,0)所以，该二自由度机械手运动学方程式为：cc12ss12c s s1 2c120cc12ss12c1T2sc120cs12ss120cc1201sc12c0s12s10 0 0 1根据该运动学方程为：nxoxaxpxT2nynzoyozayazpypzA A1 20 0 0 1c s 0 11 1用s c 0 01 1 1A 左乘上式，即10 0 1 00 0 0 1c s 0 11 1nxoxaxpxs01c010100nynzoyozayazpypzA20 0 0 1 0 0 0 1将 其 左 右 两 边 元 素 对 比 ， 对 应 元 素 相 等 ， 可 得12 2p px yarctg ( )2 2p px y 22 1 ( 1) 2arctgpxpy2 1( 2xp2xp2yp22yp21)arctg ( ) 2