机器人学导论温习题及参考答案.docx
《机器人学导论温习题及参考答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机器人学导论温习题及参考答案.docx(22页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、机器人学导论温习题及参考答案中南大学网络教育课程考试温习题及参考答案机器人学导论一、名词解释: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.从属函数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
2、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处。11.从描绘操作命令的角度看,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、阐述题:1.试阐述机器人技术的发展趋势。2.试阐述精度、重复精度与分辨率之间的关系。3.试阐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.试阐述机器人静力学、动力学、运动学的关系。5.机器人单关节伺服控制中,位置反应增益和速度反应增益是怎样确定的?6.试阐述工业机器人的应用准则。四、计算题
3、: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7,3,2T,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。当前位置:文档视界机器人学导论温习题及参考答案机器人学导论温习题及参考答案4.如下图两自由度机械手在如图位置时1=0,2=/2,生成手爪力FA=fx0T或FB=0fyT。求对应的驱动力A和B。0xf?5.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l1=l2=0.5m。设在某时刻1=30,2=-6
4、0,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1121221211212212lslslslclclc-?=?+?J6.如下图的三自由度机械手两个旋转关节加一个平移关节,简称RPR机械手,求末端机械手的运动学方程。参考答案一、名词解释:1.自由度:指描绘物体运动所需要的独立坐标数。2.机器人工作载荷:机器人在规定的性能范围内,机械接口处能承受的最大负载量包括手部。3.柔性手:可对不同外形物体施行抓取,并使物体外表受力比拟均匀的机器人手部构造。4.制动器失效抱闸:指要放松制动器就必须接通电源,否则,各关节不能产生相对运动。5.机器人运动学:从几何学的观点来处理手指位置与关节变量的关系
5、称为运动学。6.机器人动力学:机器人各关节变量对时间的一阶导数、二阶导数与各执行器驱动力或力矩之间的关系,即机器人机械系统的运动方程。7.虚功原理:约束力不作功的力学系统实现平衡的必要且充分条件是对构造上允许的任意位移虚位移施力所作功之和为零。8.PWM驱动:脉冲宽度调制PulseWidthModulation驱动。9.电机无自转:控制电压降到零时,伺服电动机能立即自行停转。10.直流伺服电机的调节特性:是指转矩恒定时,电动机的转速随控制电压变化的关系。11.直流伺服电机的调速精度:指调速装置或系统的给定角速度与带额定负载时的实际角速度之差,与给定转速之比。12.PID控制:指根据偏差的比例P
6、,proportional、积分I,integral、微分D,derivative进行控制。13.压电元件:指某种物质上施加压力就会产生电信号,即产生压电现象的元件。14.图像锐化:突出图像中的高频成分,使轮廓加强。15.从属函数:表示论域U中的元素u属于模糊子集A的程度,在0,1闭区间内可连续取值。16.BP网络:BP(BackPropagation)神经网络是基于误差反向传播算法的人工神经网络。17.脱机编程:指用机器人程序语言预先进行程序设计,而不是用示教的方法编程。18.AUV:AutonomousUnderwaterVehicle无缆自治水下机器人,或自动海底车。二、简答题:1.答:
7、机器人研究的基础内容有下面几方面:(1)空间机构学;(2)机器人运动学;(3)机器人静力学;(4)机器人动力学;(5)机器人控制技术;(6)机器人传感器;(7)机器人语言。2.答:目前常用的有如下几种形式:(1)横梁式。机身设计成横梁式,用于悬挂手臂部件,具有占地面积小,能有效地利用空间,直观等优点。(2)立柱式。多采用回转型、俯仰型或屈伸型的运动型式,一般臂部都可在水平面内回转,具有占地面积小而工作范围大的特点。(3)机座式。能够是独立的、自成系统的完好装置,可随意安顿和搬动。可以以具有行走机构,如沿地面上的专用轨道移动,以扩大其活动范围。(4)屈伸式。臂部由大小臂组成,大小臂间有相对运动,
8、称为屈伸臂,能够实现平面运动,可以以作空间运动。3.答:拉格朗日运动方程式一般表示为:ddLLtqq?-=?式中,q是广义坐标;是广义力。L是拉格朗日算子,表示为LKP=-这里,K是动能;P是位能。4.答:构成机器人控制系统的基本要素包括:(1)电动机,提供驱动机器人运动的驱动力。(2)减速器,为了增加驱动力矩、降低运动速度。(3)驱动电路,由于直流伺服电动机或沟通伺服电动机的流经电流较大,机器人常采用脉冲宽度调制PWM方式进行驱动。(4)运动特性检测传感器,用于检测机器人运动的位置、速度、加速度等参数。(5)控制系统的硬件,以计算机为基础,采用协调级与执行级的二级构造。(6)控制系统的软件,
9、实现对机器人运动特性的计算、机器人的智能控制和机器人与人的信息交换等功能。5.答:直流电动机的额定值有下面几项:(1)额定功率,是指根据规定的工作方式运行时所能提供的输出功率。对电动机来讲,额定功率是指轴上输出的机械功率,单位为kW。(2)额定电压,是电动机电枢绕组能够安全工作的最大外加电压或输出电压,单位为V。(3)额定电流,是指电动机根据规定的工作方式运行时,电枢绕组允许流过的最大电流,单位为A。(4)额定转速,指电动机在额定电压、额定电流和输出额定功率的情况下运行时,电动机的旋转速度,单位为r/min。6.答:常见的外部传感器包括触觉传感器,分为接触觉传感器、压觉传感器、滑觉传感器和力觉
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机器人学 导论 温习 参考答案
限制150内