电子教案工业机器人技术基础+许文稼+课程大纲、习题答案工业机器人技术基础许文稼习题答案.doc

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1、第一章工业机器人概述习题答案选择题1.C；2.B；3.A；4.A；5.A推断题1.；2.；3. ；4.；5.；6. 填空题1. 阿西摩夫；2. 日本；3. 通用；4. Motoman；5. ABB、库卡、发那科和安川电机。简答题1. 工业机器人主要应用于汽车及汽车零部件制造业、电子电气行业、金属制品业(包括机械)、橡胶及塑料工业和食品工业等范畴。2. 工业机器人技术进展趋势主要为：构造模块化和可重构化；把握技术的开放化、PC 化和网络化；伺服驱动技术的数字化和分散化；多传感器融合技术的有用化等方面。同时工业机器人也在不断向智能化方向进展，以适应“灵敏制造”，满足多样化、共性化的需要，并适应多变

2、的非构造环境作业，向非制造领域进军。其次章工业机器人的分类习题答案选择题1.A ；2.B ；3.A 推断题1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8.；9.；10.；11.；12. 填空题1. 直角、3；2. 圆柱、2 、1 ； 3.1、2；4. 俯仰、回转；5. 关节、 平行、 共面。简答题1. 依据工业机器人机械构造对应的运动链的拓扑构造，可以将机器人构造分为三类：串联、并联和混合构造。串联机器人具有构造简洁,本钱低,把握简洁,运动空间大等优点，有的 已经具备快速、高精度和多功能化等特点。并联构造承载力气强，与串联机构相比刚度大， 构造稳定；运动负荷小;在位置求解上，并联机构正解困难，反

3、解却格外简洁。但目前的并联 机器人机构普遍存在工作空间小，构造尺寸偏大、传动环节过多，工作空间内可能存在奇异 位形。混联机构即有并联机构刚度好的优点，又有串联机构工作空间大的优点，能充分发挥 串、并联机构各自的优点, 进一步扩大机器人的应用范围, 提高机器人的性能。2. 从上到下，从左到右，依次是：直角坐标型机器人，圆柱坐标型机器人R2P，球坐标型机器人2RP，关节坐标型机器人，SCARA 机器人。第三章工业机器人的组成和技术参数习题答案选择题1.D；2.E；3.A；4.B推断题1. ；2. ；3.；4.；5.；6.；7.；8.；9.填空题1. 重复性；2. 旋转关节、移动关节、球面关节、虎克

4、铰关节；3. R、P 。简答题1. 手部、腕部、臂部、腰部立柱和机座等2. 工业机器人的驱动系统包括驱动器和传动机构两局部，它们通常与执行机构连成机器人本体。驱动器通常有：1) 电机驱动：直流伺服电机、步进电机、沟通伺服电机；2) 液压驱动：液压马达、液压缸；3) 气动驱动：气动马达、气缸。传动机构通常有：连杆机构、滚珠丝杆、链、带、各种齿轮系、谐波减速器以及RV 减速器等。3. 外部检测系统检测机器人所处环境、外部物体状态或机器人与外部物体的关系。主要 的传感器有：视觉传感器、光学测距传感器、超声测距传感器、触觉传感器、电容传感器、电磁感应传感器、限位传感器、压敏导电橡胶、弹性体加应变片等。

5、4. 内部检测系统的作用就是通过各种检测器，检测执行机构的运动境况，依据需要反馈给把握系统，与设定值进展比较后对执行机构进展调整以保证其动作符合设计要求。主要的传感器有：微动开关、光电开关、差动变压器、编码器、电位计、旋转变压器、测速发电机、加速度计、陀螺、倾角传感器、力或力矩传感器。5. 自由度，缩写为 DOF，又称坐标轴数轴数，是指描述物体运动所需要的独立坐标数。手指的开、合，以及手指关节的自由度一般不包括在内。第四章工业机器人运动学根底习题答案选择题1.C；2.A；3.B；4.B推断题1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8. 填空题1. 位置、姿势；2. 刚体；3. 位置、姿势；4

6、. 4；5.工件。简答题1.工业机器人坐标变换一般分为平移变换、旋转变换、坐标综合变换三种2.10Rot (x,q) = 0Cq0Sq3.0-Sq Cq cosq0sinq R(Y ,q) = 010- sinq4.0cosq cosqR(Z ,q) = sinq0- sinq cosq 0001第五章工业机器人的机械构造习题答案选择题1.D；2.B；3.B；4.A；5.C；6.A；7.B推断题1.；2.；3.；4.；5.；6. 填空题1. 外圈 、 内圈、 滚动体；2. 等截面薄壁、叉滚子轴承；3. 斜齿轮、直齿轮、人字齿轮；4. 转速、反、。简答题1. 依据夹持方式，末端操作器可分为外夹式

7、、内撑式和内外夹持式。1) 外夹式：手部与被夹件的外外表相接触。2) 内撑式：手部与工件的内外表相接触。3) 内外夹持式：手部与工件的内、外外表相接触。2. 工业机器人的驱动器有三类：电动驱动器电动机、液压驱动器和气动驱动器。电 动驱动方式把握精度高，能准确定位，反响灵敏，可实现高速、高精度的连续轨迹把握；适用于中小负载，要求具有较高的位置把握精度，速度较高的机器人。液压驱动系统具有把握 精度较高、可无极调速、反响灵敏、可实现连续轨迹把握；操作力大、功率体积比大，适合于大负载、低速驱动。但液压驱动系统对密封的要求较高，且不宜在高温或低温的场合工作， 要求的制作精度较高，快速反响的伺服阀本钱也格

8、外高，漏夜以及简洁的维护也限制了液压 驱动机器人的应用。气动驱动器：由于气体压缩性大，精度低，阻尼效果差，低速不易把握， 难以实现伺服把握，能效比较低，但其构造简洁，本钱低。适用于轻负载，快速驱动，精度要求较低的有限点位把握的工业机器人中。3. 以上运动形式表示圆柱坐标型的机器人、极坐标型的机器人、直角坐标型的机器人和关节坐标型的机器人第六章工业机器人传感器习题答案选择题1.A；2.B；3.A；4.C；5.A推断题1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8. 填空题1. 内部传感器、外部传感器；2. 物理量、电；3. 光电效应；4. 应变片。简答题1. 内部传感器帮助机器人了解自身状态，具体

9、检测的对象有关节的线位移、角位移等几何量，速度、角速度、加速度等运动量，还有马达扭矩等物理量。外部传感器检测机器人所处环境、外部物体状态或机器人与外部物体的关系, 帮助机器人了解周边环境，通常跟目标识别、作业安全等因素有关。2. 灵敏度、线性度、精度、测量范围、区分率、响应时间、抗干扰力气。3. 六维腕力传感器。它具有八个窄长的弹性梁，每个梁的颈部只传递力，扭矩作用力很小，梁的另一头贴有应变片。第七章工业机器人的把握技术习题答案选择题1.C；2.A；3.A；4.B；5.D推断题1.；2.；3.；4.；5. 填空题1. 示教再现；2. 位姿、速度、加速度；3. 示教、存储、再现 ；4. 点位把握

10、方式、连续轨迹把握。简答题1. 工业机器人的各个关节的运动是独立的，为了实现末端点的运动轨迹，需要多关节的运动协调，与一般的把握系统相比要简洁的多。机器人的把握与机构运动学及动力学亲热相 关。工业机器人的把握是一个多变量把握系统。机器人把握系统必需是一个计算机把握系统。机器人把握系统必需是一个计算机把握系统。把握机器人仅利用位置闭环是不够的，还要利 用速度甚至加速度闭环。5. 机器人的把握需要依据传感器和模式识别的方法获得对象及环境的工况，依据给定的指标要求，自动地选择最正确的把握规律。2. 把握系统的软件局部主要是指把握软件，它包括运动轨迹规划算法和关节伺服把握算法与相应的动作程序。把握软件

11、可以用任何语言来编制，但由通用语言模块化而编制形成的专用工业语言越来越成为工业机器人把握软件的主流。3. 工作人员先通过示教器或利用示教手柄引导末端操作器进呈现教，将动作挨次、运动速度、位置等信息用确定的方法预先教给工业机器人，比方利用传感器检测出工业机器人个关节处的坐标值，把握系统将操作过程自动记录在存储器中，当需要再现操作时，重放存储器中存储的内容即可。或者操作人员把作业程序内容编制成程序，输入到记忆装置中，在外部给出启动命令后，机器人从记忆装置中读出信息并传送到把握装置，发出把握信号，由驱动机构把握机械手的运动，在确定精度范围内依据记忆装置中的内容完成给定的动作。第八章工业机器人的编程技

12、术习题答案选择题1.B；2.C；3.A；4.B；5.C推断题1.；2.；3.；4.；5. 填空题1. 用户、任务；2. 在线编程、离线编程；3. 数据存储、动作再现4. 机器人配套系统；5. 离线编程软件。简答题1. 示教器示教可以分 4 步：第一步，依据任务的需要通过示教器把机器人末端操作器按确定姿势移动所需要的位置，然后把每一位置的姿势存储起来，其次步，编辑修改示教过的动作；第三步，程序的存储&机器人重复运行示教过程。2. 将机器人特定的连贯动作拆分出几个关键动作序列，我们称之为“动作节点”。3. MOVJ 以关节运动方式运动，MOVL 以直线运动方式运动。第九章工业机器人的典型应用习题答案选择题1.C；2.D推断题1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8. 填空题1. 点焊机器人、弧焊机器人；2. 机械手 、焊接系统；3. 液压喷涂、电动喷涂；4. 电磁导引、光学导引、磁导引和图、金属带导引。简答题1. AGV 已经在越来越多的工厂、大型仓库、邮政、医院、重型机械等行业中得到应用。2. 喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的把握系统组成，配有自动喷枪、供涂料装置、变更颜色装置等喷涂设备。3. 焊接机器人一般由机械手、变位机、把握器，焊接系统专用焊接电源、焊枪或焊钳等、焊接传感器、中心把握计算机和相应的安全设备等组成。