工业机器人课后答案.docx
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工业机器人课后答案
工业机器人课后答案
【篇一：
工业机器人技术习题答案.pdf】
>一、填空
1、自由
度
2、操作机、控制器、示教器、末端执行器、操作机、控制器、示教器3、点位运动（ptp）、连续路径运动（cp）、cp4、正向二、选择
1、d2、d三、判断
2、示教再现机器人、感知机器人、智能机器人3、日系、欧系二、选择
1、d2、d3、c三、判断
第一章绪论
第二章工业机器人的机械结构和运动控制
第三章手动操纵工业机器人
一、填空1、机器人轴、基座轴、基座
轴、外部轴2、工具3、点动
二、选择
1、d2、d三、判断
表手动移动机器
3-6人要领
一、填空1、示教、程
序、再现2、跟踪3、离线编程
二、选择1、b2、d3、d三、判断
四、综合应用
表
4-6
第四章初识工业机器人的作业编程
直线轨迹作业
示教
第五章搬运机器人的作业编程
一、填空1、龙门式搬运机器人、悬臂式搬运机器人、侧壁式搬运机器人、
摆臂式搬运机器人2、吸附式、夹钳式、仿人式3、机器人控制柜、示教器、气体发生装置、气吸附手爪
二、选择
1、d2、d
三、判断
1、√2、√3、√
四、综合应用
略
取式、组合式3、
第六章码垛机器人的作业编程
一、填空1、龙门式码垛机器人、摆臂式码垛机器人2、吸附式、夹板式、抓
操作机、机器人控制柜、示教器、真空发生装置、气体发生装置4、一进一出、一进两出、两进两出
二、选择
1、a2、a
三、判断
一、填空1、关
节式2、c
型、伺服
3、弧焊、示教器、焊枪、操作机、弧焊电源4、双、双、h二、选择
1、b2、d3、d四、综合应用
略
第七章焊接机器人的作业编程
三、判断
（2）略
2、
1、√√3、√四、综合应用
（1）
表7-圆弧轨迹作业13示教
【篇二：
工业机器人考点大全--习题答案】
pclass=txt>答：
工业机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置，通过可编程动作来完成各种任务并具有编程能力的多功能机械手。
智能机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。
1-2.简述机器人的组成部分及其作用。
答：
机器人是由机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四部分组成。
其中，机械系统由机身、肩部、手腕、末端操作器和行走机构组成；工业机器人的机械系统的作用相当于认得身体。
驱动系统可分为电气、液压、气压驱动系统以及它们结合起来应用的综合系统组合；该部分的作用相当于人的肌肉。
控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能；该部分的作用相当于人的大脑。
感知系统由内部传感器和外部传感器组成。
其中，内部传感器用于检测各关节的位置、速度等变量，为闭环伺服控制系统提供反馈信息；外部传感器用于检测机器人与周围环境之间的一些状态变量，如距离、接近程度、接触程度等，用于引导机器人，便于其识别物体并作出相应的处理。
该部分的作用相当于人的五官。
2-1.工业机器人机械系统总体设计主要包括哪几个方面的内容？
答：
工业机器人的设计过程是跨学科的综合设计过程，设计机械设计、传感技术、计算机应用和自动控制等多方面的内容。
2-2.机器人的三种驱动方式各自的优缺点是什么？
答：
机器人常用的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电气驱动三种基本类型。
液压驱动方式液压驱动的特点是功率大，结构简单，可以省去减速装置，能直接与被驱动的连杆相连，
响应快，伺服驱动具有较高的精度，但需要增设液压源，而且易产生液体泄漏，故目前多用于特大功率的机器人系统。
优点:
（1）液压容易达到较高的单位面积压力体积较小,可以获得较大的推力或转矩。
（2）液压系统介质的可压缩性小,工作平稳可靠,并可得到较高的位置精度（3）液压传动中,力、速度和方向比较容易实现自动控制
（4）液压系统采用油液作介质,具有防锈性和自润滑性能,可以提高机械效率,使用寿命长。
缺点:
（1）油液的粘度随温度变化而变化,这将影响工作性能。
高温容易引起燃烧、爆
炸等危险
（2）液体的泄漏难于克服,要求液压元件有较高的精度和质量,故造价较高（3）需要相应的供油系统,尤其是电液伺服系统要求严格的滤油装置,否则会引起故障。
气压驱动方式
气压驱动的能源、结构都比较简单，但与液压驱动相比，同体积条件下功率较小，而且速度不易控制，所以多用于精度不高的点位控制系统。
优点：
（1）压缩空气粘度小,容易达到高速（1m／s）
（2）利用工厂集中的空气压缩机站供气,不必添加动力设备（3）空气介质对环境无污染,使用安全,可直接应用于高温作业（4）气动元件工作压力低,故制造要求也比液压元件低。
缺点:
（1）压缩空气常用压力为0.4～0.6mpa,若要获得较大的压力,其结构就要相对增
大
（2）空气压缩性大,工作平稳性差,速度控制困难,要达到准确的位置控制很困
难。
（3）压缩空气的除水问题是一个很重要的问题,处理不当会使钢类零件生锈,导致机器人失灵。
此外,排气还会造成噪声污染。
电气驱动方式电气驱动所用能源简单，机构速度变化范围大，效率高，速度和位置精度都很高，且具
有使用方便、噪声低和控制灵活的特点。
2-4.工业机器人对臂部设计有什么基本要求？
答：
（1）手臂应具有足够的承载能力和刚度。
（2）导向性要好。
（3）重量和转动惯量要小。
（4）运动要平稳、定位精度要高。
3-1.点矢量v为[10.0020.0030.00]，相对参考系作如下齐次坐标变换：
t
?
0.866?
0.5000.00011.0?
?
0.5000.8660.000?
3.0?
?
a=?
?
0.0000.0001.0009.0?
?
?
0001?
?
写出变换后点矢量v的表达式，并说明是什么性质的变换，写出其经平移坐标变换和旋转变换后的其次坐标变换矩阵（即写出旋转算子rot及平移算子trans）。
?
0.866?
0.5000.00011.0?
?
10.00?
?
9.66?
?
0.5000.8660.000?
3.0?
?
20.00?
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19.32?
，
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=?
?
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?
解：
v=av=?
?
0.0000.0001.0009.0?
?
30.00?
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39?
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001?
?
1?
?
1?
?
0
属于复合变换：
?
0.866?
0.500?
?
0.50.86600?
?
平移算子trans（11.0，-3.0，旋转算子rot（z，30）=?
?
0010?
?
?
001?
?
0?
1
?
09.0）=?
?
0?
?
0
0011.0?
10?
3.0?
?
019.0?
?
001?
3-2.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
00.8661000.500
0?
?
1000?
?
0.707?
0.707
?
00.866?
0.50?
?
0.7070.7070?
?
?
?
?
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?
00.50.8660?
?
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?
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?
1?
?
0001?
?
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0010
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?
0?
?
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=
?
0.660?
0.0470.750?
0.6120.612?
0.5?
?
?
0.436?
0.4360.433?
00?
0
3-3.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
解：
起始矩阵：
b=o=?
?
0?
?
0000?
100?
?
010?
?
001?
0?
0.866?
0.353
?
0.50.612?
0.612?
最后矩阵：
b′=rot（z，30）brot（x，45）=
?
00.7070.707?
00?
0
a
0?
0?
?
0?
?
1?
3-5.写出齐次变换阵bh，它表示坐标系{b}连续相对固定坐标系{a}作以下变换：
（1）绕za轴旋转90。
（2）绕xa轴旋转-90。
（3）移动?
37解：
ab
9?
。
t
h=trans（3，7，9）rot（x，-90）rot（z，90）
?
1?
0=?
?
0?
?
0
01000010
3?
?
1?
?
7?
?
09?
?
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?
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0
000?
11000
b
0?
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?
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?
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?
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?
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?
00
0010
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?
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1=
00?
?
10
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?
01?
?
003?
?
7?
9?
?
1?
3-6.写出齐次变换矩阵bh，它表示坐标系{b}连续相对自身运动坐标系{b}作以下变换：
（1）移动?
37
9?
。
t
（2）绕xb轴旋转90。
.
（3）绕zb轴转-90。
.
bb
h=trans（3，7，9）rot（x，90）rot（z，90）=
?
1?
?
0?
0?
?
0
01000010
3?
?
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?
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?
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11000
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?
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?
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?
?
01?
?
003?
?
7?
?
9?
1?
（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心的位置值。
解：
建立如图所示的坐标系参数和关节变量
?
c?
1?
s?
1?
s?
c?
1
a1?
rot（z,?
1）?
?
1
?
00?
0?
0
机械手的运动方程式：
000
0?
?
1
?
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?
a2?
tran（ds2,0,0）?
?
?
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?
?
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00d2cos?
1?
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sin?
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cos?
sin?
cos?
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t?
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a?
212
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0?
0
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0
手部中心位置值b?
?
?
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?
0
000.5?
100?
?
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?
001?
00.43?
300.4?
?
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?
01?
?
0.866?
0.5
?
0.50.866b?
?
?
00手部中心位置值
?
0?
0
?
0.5?
0.866?
0.8660.5
手部中心位置值b?
?
?
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0?
0
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?
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?
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?
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1
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10
手部中心位置值b?
?
?
00?
?
00
0?
00.7?
?
00?
?
01?
3-8.3-9.
3-10.什么是机器人运动学逆解的多重性？
答：
机器人运动学逆解的多重性是指对于给定的机器人工作领域内，手部可以多方向达到目标点，因此，对于给定的在机器人的工作域内的手部位置可以得到多个解。
4-4.机器人力雅可比矩阵和速度雅可比矩阵有何联系？
答：
力雅可比矩阵是速度雅克比矩阵的转置。
5-2.何谓点位控制和连续轨迹控制？
举例说明它们在工业上的应用。
答：
点位控制：
指只规定各点的位姿，不规定各点之间的运动轨迹的控制方式。
应用：
从事在印刷电路板上安插元件‘点焊’搬运及上/下料等作业的工业人连续轨迹控制：
指规定机器人定位位姿轨迹的控制方式。
应用：
从事弧焊、喷漆、切割等作业的工业机器人
【篇三：
工业机器人复习题2】
pclass=txt>一、填空：
1、按用途划分机器人分为：
工业机器人、特种机器人。
2、工业机器人传动方式的选择有直接连接传动、远距离连接传动、简接驱动、直接驱动。
3、工业机器人最显著的特点有可编程、拟人化、通用性、机电一体化。
4、工业机器人系统由三大部分组成机械部分、传感部分、控制部分。
5、在工业机器人系统中，由六个子系统组成，六个子系统分别是：
驱动系统、感受系统、控制系统、人机交互系统、机器人-环境交互系统机械结构系统。
6、工业机器人的五种基本坐标式机器人直角坐标系、圆柱坐标系、球坐标系、关节坐标系、e-平面关节式坐标系。
7、工业机器人材料选择的基本要求：
强度高、弹性模量大、重量轻、阻尼大、材料价格低。
8、移动关节导轨有五种普通滑动导轨、液压动压滑动导轨、液压静压滑动导轨、气浮导轨、滚动导轨。
9、目前常用的传动件的定位方法有：
电气开关定位、机械挡块定位和伺服定位系统。
10、在工业机器人设计中采用的四种常用的传动消隙方法分别是：
消隙齿轮、柔性齿轮消隙、齿廓弹性覆层消隙、偏心机构消隙。
11、工业机器人手臂的设计中常用结构为：
手臂直接运动机构、手臂回转运动机构。
12、按几何结构分划分机器人分为：
串联机器人、并联机器人。
二、问答题
1、工业机器人对移动导轨的要求？
（1）间隙小或能消除间隙；
（2）在垂直于运动方向上的刚度高；（3）摩擦系数低但不随速度变化；（4）高阻尼；
（5）移动导轨和其辅助元件尺寸小、惯量低。
2、传动间隙产生的主要原因有哪些？
1、由于制造及装配误差所产生的间隙；2、为适应热膨胀而特意留出的间隙。
3、消除传动间隙的主要途径有哪些？
1提高制造和装配精度；
2设计可调整传动间隙的机构；3设置弹性补偿零件。
4、臂部设计的基本要求有哪些？
答：
1.刚度要求高2.导向性要好3.重量要轻4.运动要平稳、定位精度要高
5、按驱动形式划分工业机器人分为哪几类？
气压驱动液压驱动电驱动
6、在工业机器人设计中对手腕设计主要的要求是什么？
为了使手部能处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴x、y、z的转动，即具有翻转、俯仰和偏转三个自由度7、在工业应用中，工业机器人主要分为哪几类？
弧焊机器人\点焊机器人\搬运机器人\装配机器人\喷涂机器人\抛光机器人8、工业机器人的主要技术参数有哪些？
自由度、重复定位机构、工作范围、最大工作速度、承载能力
9、按机器人研究、开发和实用化的进程分类，机器人划分为三代，简述这三代机器人的主要特性？
第二代机器人不仅具有内部传感器而且具有外部传感器，能获取外部环境信息。
第三代机器人具有多种智能传感器，能感知和领会外部环境信息，包括具有理解像人下达的语言指令这样的能力。
能进行学习，具有决策上的自治能力。
三、计算题
1、如图表示固连于刚体的坐标系{b}位于ob点,xb=10,yb=6,zb=0。
zb轴与画面垂直,坐标系{b}相对固定坐标系{a}有一个30度的偏转,试写出表示刚体位姿的坐
xb的方向矩阵：
n=[cos30ocos60ocos90o0]t=[0.8660.5000.0000]t
yb的方向矩阵：
o=[cos120ocos30ot=[-0.5000.8660.0000]t
坐标系的位置列阵：
p=[10.06.00.01]t
?
nxoxaxxo?
?
0.866?
0.500?
?
nyoyayy?
?
?
o?
?
?
nzo?
0.5000.866zazz?
o?
?
0
?
?
?
0.0000.0001?
?
0
cos90o0.0000.000.00000].0?
5.0?
0.0?
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