《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》課程試卷A卷參考答案

一、填空題（1?10題，每空【分，共20分）

1.機(jī)器人本體；示教器

2.卵動(dòng)與傳動(dòng)裝置；手腕

3.球面坐標(biāo)機(jī)器人；并聯(lián)機(jī)器人

4.關(guān)節(jié)變量；力或力知

5.位置；姿態(tài)

6.液壓動(dòng)力系統(tǒng)；電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)

7.位置和位移傳感器；力傳感器

8.集中控制系統(tǒng)；分散控制系統(tǒng)

9.多任務(wù)功能；操作歷史記錄功能

10.監(jiān)控狀態(tài)；執(zhí)行狀態(tài)

二、選擇題（II?20題，每小題2分，共20分）

11-15ABCDA

16-20BCDAB

三、名詞解釋（21?25題，每小題3分，共15分）

21.工業(yè)機(jī)器人自由度

工業(yè)機(jī)器人自由度是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，不包括末端執(zhí)行器的

開合自由度。

22.工業(yè)機(jī)器人作業(yè)范圍

工業(yè)機(jī)器人作業(yè)范圍是指機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)手臂末端或手腕中心所能達(dá)到的位置點(diǎn)的集合。

23.傳感器靈敏度

傳感器靈敏度是指?jìng)鞲衅鞯妮敵鲂盘?hào)穩(wěn)定時(shí)，輸出信號(hào)變化與輸入信號(hào)變化的比值。

24.傳感器測(cè)量精度

傳感器測(cè)量精度是指?jìng)鞲衅鞯臏y(cè)量輸出值與實(shí)際被測(cè)量值之間的誤差。

25.PWM驅(qū)動(dòng)

脈沖寬度調(diào)制（PulseWidthModulation）驅(qū)動(dòng)。

四、簡(jiǎn)答題(26?28題，每小題5分，共15分)

26.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的基本組成及其技術(shù)參數(shù)有哪些？

答：工業(yè)機(jī)器人主要由機(jī)器人本體、控制器和控制系統(tǒng)、示教器等組成。其中機(jī)器人本體又

由機(jī)械臂、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)裝置、傳感器等組成。

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)參數(shù)主要有：自由度、分辨率、定位精度和重復(fù)定位精度、作業(yè)范圍、

運(yùn)動(dòng)速度、承載能力等。

27.工業(yè)機(jī)器人常用的機(jī)身和臂部的配置型式有哪些？

答：工業(yè)機(jī)器人常用的機(jī)身和臂部的配置型式主要由：(1)橫梁式機(jī)身設(shè)計(jì)成橫梁式，用于

懸掛手臂部件，具有占地面積小，能有效地利用空間，直觀等優(yōu)點(diǎn)。(2)立柱式多采用回轉(zhuǎn)

型、俯仰型或屈伸型的運(yùn)動(dòng)型式，一般臂部都可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，具有占地面積小而工作范

圍大的特點(diǎn)。(3)機(jī)座式。可以是獨(dú)立的、自成系統(tǒng)的完整裝置，可隨意安放和搬動(dòng)。也可

以具有行走機(jī)構(gòu),如沿地面上的專用軌道移動(dòng),以擴(kuò)大其活動(dòng)范圍。(4)屈伸式。臂部由大

小臂組成，大小臂間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱為屈伸臂，可以實(shí)現(xiàn)平面運(yùn)動(dòng)，也可以作空間運(yùn)動(dòng)。

28.工業(yè)機(jī)器人的典型機(jī)器視覺系統(tǒng)由哪些部分組成？

答：典型機(jī)器視覺系統(tǒng)由光源、光學(xué)成像系統(tǒng)、相機(jī)、圖像采集卡、圖像處理硬件平臺(tái)、圖

像和視覺信息處理軟件及通信模塊等組成。

五、計(jì)算題(29?3()題，29小題10分，3()小題2()分，共30分)

29.己知點(diǎn)u的坐標(biāo)為［7,3,2F，對(duì)點(diǎn)u依次進(jìn)行如下的變換：(1)繞z軸旋轉(zhuǎn)90。得到點(diǎn)v：

(2)繞y軸旋轉(zhuǎn)90。得到點(diǎn)w；(3)沿x軸平移4個(gè)單位，再沿y軸平移-3個(gè)單位，最后

沿z軸平移7個(gè)單位得到點(diǎn)to求u,v,w,t各點(diǎn)的齊次坐標(biāo)。

解：點(diǎn)u的齊次坐標(biāo)為：［7,3,2,1丫

-0-100-7--3

100037

v=Rot(z,90°)u==

001022

000111

0010---3-'2~

010077

w=Rot(y,90°)v==

-100023

000111

-1004-~2-6-

010-374

t=Trans(4,-3,7)w=—（每點(diǎn)的齊次坐標(biāo)計(jì)算正確各得2.5

0017310

000111

分）

30.下圖為一具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的3R機(jī)械手，求末端機(jī)械手在基坐標(biāo)系｛xo,y。｝下的運(yùn)動(dòng)學(xué)

方程。

解：建立如圖所示的參考坐標(biāo)系，則

s0—S0

飛~\o-。22L\

00Sc00

7=q（4分），工=22（4分），2"=

00