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1、工業(yè)機器人技術(shù)題庫及答案 一、判斷題 第一章 1、 工業(yè)機器人由操作機、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構(gòu)成。 V 2、 被譽為“工業(yè)機器人之父”的約瑟夫?英格伯格最早提出了工業(yè)機器人概念。 X 3、 工業(yè)機器人的機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由基座、手臂、手腕、末端操作器 4大件組成。 X 4、 示教盒屬于機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)。 X 5、 直角坐標(biāo)機器人的工作范圍為圓柱形狀。 X 6、 機器人最大穩(wěn)定速度高 , 允許的極限加速度小 , 則加減速的時間就會長一 些。 V 7、 承載能力是指機器人在工作范圍內(nèi)的特定位姿上所能承受的最大質(zhì)量。 X 第二章 1、 工業(yè)機器人的機械部分主要包括

2、末端操作器、手腕、手臂和機座。 V 2、 工業(yè)機器人的機械部分主要包括末端操作器、手腕、手肘和手臂。 X 3、 工業(yè)機器人的手我們一般稱為末端操作器。 V 4、 齒形指面多用來夾持表面粗糙的毛坯或半成品。 V 5、 吸附式取料手適應(yīng)于大平面、易碎、微小的物體。 V 6、 柔性手屬于仿生多指靈巧手。 V 7、 擺動式手爪適用于圓柱表面物體的抓取。 V 8、 柔順性裝配技術(shù)分兩種：主動柔順裝配和被動柔順裝配。 V 9、 一般工業(yè)機器人手臂有4個自由度。 X 10、 機器人機座可分為固定式和履帶式兩種。 X 11、 行走機構(gòu)按其行走運動軌跡可分為固定軌跡和無固定軌跡兩種方式。 V

3、 12、 機器人手爪和手腕最完美的形式是模仿人手的多指靈巧手。 V 13、 手腕按驅(qū)動方式來分，可分為直接驅(qū)動手腕和遠(yuǎn)距離傳動手腕。 V 第三章 1、 正向運動學(xué)解決的問題是：已知手部的位姿，求各個關(guān)節(jié)的變量。 X 2、 機器人的運動學(xué)方程只局限于對靜態(tài)位置的討論。 V 第四章 1、 用傳感器采集環(huán)境信息是機器人智能化的第一步。 V 2、 視覺獲得的感知信息占人對外界感知信息的 60% 。 X 3、 工業(yè)機器人用力覺控制握力。 X 4、 超聲波式傳感器屬于接近覺傳感器。 V 5、 光電式傳感器屬于接觸覺傳感器。 X 6、 噴漆機器人屬于非接觸式作業(yè)機器人。 V 7、 電

4、位器式位移傳感器，隨著光電編碼器的價格降低而逐漸被取代。 V 8、 光電編碼器及測速發(fā)電機，是兩種廣泛采用的角速度傳感器。 X 9、 多感覺信息融合技術(shù)在智能機器人系統(tǒng)中的應(yīng)用, 則提高了機器人的認(rèn)知水 平。 第五章 1、 機器人控制系統(tǒng)必須是一個計算機控制系統(tǒng)。 V 2、 機器人控制理論可照搬經(jīng)典控制理論與現(xiàn)代控制理論使用。 X 3、 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的主要功能有：示教再現(xiàn)功能與運動控制功能。 V 4、 工業(yè)機器人的記憶方式中記憶的位置點越多，操作的動作就越簡單。 X 5、力（力矩）控制方式的輸入量和反饋量是位置信號，而不是力（力矩）信號。 X 6、 把交流電變換成直流電

5、的過程, 稱為逆變換。 X 7、 當(dāng)希望機器人進行快速運動而選定電動機時, 選擇轉(zhuǎn)動慣量小且轉(zhuǎn)矩系數(shù)大 的電動機比較好。 V 8、 霍爾元件的電流傳感器因其價格低、體積小、 頻率特性好, 所以這種電流 傳感器在實踐中得到了廣泛應(yīng)用。 V 9、 通常，驅(qū)動器的選擇由電動機的制造廠指定。 V 10、 在大多數(shù)伺服電動機的控制回路中，都采用了電壓控制方式。 X 11、 工業(yè)機器人控制裝置一般由一臺微型或小型計算機及相應(yīng)的接口組成。 V 12、工業(yè)機器人控制軟件可以用任何語言來編制。 X 1、 機器人編程就是針對機器人為完成某項作業(yè)進行程序設(shè)計。 V 2、 順序控制編程的主要優(yōu)點是

6、成本低、易于控制和操作。 V 3、 AL語言是斯坦福大學(xué)在1980年開發(fā)的一種高級程序設(shè)計系統(tǒng)。 X 4、MOVE 語句用來表示機器人由初始位姿到目標(biāo)位姿的運動。 5、 在AML語言中；MOVE命令是相對值，DMOVE命令是絕對值。 X 6、 無論簡單或復(fù)雜的機器人動作，都需要先設(shè)計流程圖，再進行編程。 X 第七章 1、 引入工業(yè)機器人系統(tǒng)時，可行性分析首先要解決投資上的可能性與先進性問 題。 X 2、 工業(yè)機器人的規(guī)格和外圍設(shè)備的規(guī)格都是隨著自動化規(guī)模的變化而變化的。 V 3 、 靈 活 性 低 的 工 業(yè) 機 器 人 ， 其 外 圍 設(shè) 備 較 為 復(fù) 雜 。 V 4、

7、通常從市場上選擇適合系統(tǒng)使用的工業(yè)機器人，既經(jīng)濟可靠，又便于維護保 養(yǎng)。 V 5 、 規(guī) 模 大 、 完 全 無 人 化 的 機 械 生 產(chǎn) 方 案 是 最 合 理 的 方 案 。 X 6 、 焊 接 引 入 工 業(yè) 機 器 人 以 后 ， 一 切 工 作 都 是 自 動 進 行 的 。 X 二、填空題 第一章 1、 機器人按控制方式可分為操作機器人、 、示教再現(xiàn)機器人、_ 和綜合機器人。 （程序機器人）、（智能機器 人） 2、 工業(yè)機器人最早應(yīng)用于 工業(yè)，常用于 、噴漆、上下料和 工作。 汽車制造）、（焊接）、（搬 運） 3、 工業(yè)機器人的坐標(biāo)形式有直角坐標(biāo)型、 、

8、球坐標(biāo)型、 和平面關(guān)節(jié)型。 （圓柱坐標(biāo)型）、（關(guān) 節(jié)坐標(biāo)型） 4、 工業(yè)機器人由三大部分六個子系統(tǒng)組成。三大部分是 、傳感部分 和控制部分。六個子系統(tǒng)是 、機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系 統(tǒng)、 、人機交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 （機 械部分）、（驅(qū)動系統(tǒng)）、（機器人-環(huán)境交互系統(tǒng)） 5、 人機交互系統(tǒng)是使 參與 并與機器人進行聯(lián)系的裝 置。 （操作人員）、（機器人控制） 6、 工業(yè)機器人精度是指 和 。 （定位精度）、（重復(fù) 定位精度） 7、 機器人工作范圍是指機器人 或 所能到達(dá)的所有點 的集合, 也叫工作區(qū)域。 （手臂末端）、（手 腕中心） 第二章 1、 工業(yè)機器人的末端操

9、作器，大致可分為以下幾類： 取料手、吸附 式取料手、專用操作器及轉(zhuǎn)換器、 靈巧手、其他手。（夾鉗式）、 （仿生多指） 2、 平面平行移動機構(gòu)都采用 的鉸鏈機構(gòu)。 （平行四邊形） 3、 在通用機器人上安裝焊槍就成為一臺 機器人，安裝擰螺母機則成為一 臺 機器人。 （焊接）、（裝 配） 4、 換接器由兩部分組成： 和 。 （換接器插頭）、 （換接器插座） 5、 彈性力手爪的特點是其夾持物體的抓力是由彈性元件提供的，不需要專門的 驅(qū)動裝置，在抓取物體時需要一定的 ,而在卸料時，則需要一定 的 。（壓力）、（拉力） 6、 按機器人手臂的運動形式分，手臂有 運動的，有 運動的

10、, 還有復(fù)合運動的。 （直線）、（回 轉(zhuǎn)） 7、 按手臂的結(jié)構(gòu)形式區(qū)分，手臂有單臂式、 及 3種。（雙臂式）、 （懸掛式） 8、 機器人手臂的 、 及橫向（或縱向）移動均屬于直線運動。（伸 縮）、（升降） 9、 機器人的驅(qū)動方式一般有三種 、 、電動。 （液壓）、（氣 動） 10、 是目前所有驅(qū)動裝置中最廉價的動力源。 （直線氣缸） 第三章 1、 在機器人運動學(xué)和動力學(xué)分析中廣為應(yīng)用。 （齊次變換） 2、 以機器人關(guān)節(jié)建立坐標(biāo)系，可用齊次變換來描述這些坐標(biāo)系之間的 和 。 相對位置）、 姿態(tài)方向） 3、 機器人的軌跡指操作臂在運動過程中的 、速度和 。（位移

11、）、 （加速度） 4、 軌跡規(guī)劃是指根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求確定 并實時計算和生 成 。 （軌跡參數(shù)）（運動軌 跡） 第四章 1、 視覺系統(tǒng)可以分為 、 、和圖像輸出等幾個部分。 （圖像輸入）、（圖像 處理） 2、 機器人觸覺可分為接觸覺、 、 、滑覺和 五種。 （接近覺）、（壓覺）、 （力覺） 3、 握持機器人手指用一個固定的力，通常是用最大可能的力握持物體。 握持根據(jù)物體和工作目的不同, 使用適當(dāng)?shù)牧ξ粘治矬w。 握力可變或是自適應(yīng) 控制的。 （剛力）、（柔力） 4、 通常將機器人的力傳感器分為以下 3類： 、腕力傳感 庚 方器、 。 關(guān)節(jié)力傳感器）、（指 力傳

12、感器） 5、 、 是機器人最起碼的感覺要求。 （位置感覺）、（位移 感覺） 6、 電位式位移傳感器由一個 和一個 組成。（線繞電阻）、（滑 動觸點） 7、 多感覺智能機器人由機器人本體、 、 、計 算機系統(tǒng)和 組成。 （控制及驅(qū)動器）、（多傳感器系統(tǒng)）、（機 器人示教盒） 8、 多傳感器系統(tǒng)共有接近覺、 、滑覺、 、熱覺、 、 視覺等七種感覺。 （接觸覺）、 （溫度覺）、（力覺） 第五章 1、 工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)可分為兩大部分：一部分是對其 的控制； 另一部分是工業(yè)機器人與 的協(xié)調(diào)控制。 （自身 運動）、（周邊設(shè)備） 2、 機器人控制系統(tǒng)是一個與 和動力學(xué)原

13、理密切相關(guān)的、有耦合的、 的 控制系統(tǒng)。 （運動學(xué)）、（非線性）、 （多變量） 3、 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的主要功能有： 與 。 示教再現(xiàn)功能）、（運動 控制功能） 4、 示教再現(xiàn)控制的內(nèi)容主要包括 方式和 方式。 （示教及記憶）、（示教編 程） 5、 示教方式總的可分為 方式和 方式。 （集中示教）、（分離 示教） 6、 示教編程一般可分為 示教編程和 示教編程。 （手把手）、 （示教盒） 7、 電動機根據(jù)輸出形式分，可以分為 和 。 （旋轉(zhuǎn)型）、 （直線型） 8、 工業(yè)機器人網(wǎng)絡(luò)接口包括 接口和 接口。 （Ethernet）、（Fieldbus） 1、

14、 在機器人專用語言未能實用之前，最常使用匯編語言、 語言、 PASCAL語言、 語言來編寫程序。 （FORTRAN）、 （BASIC） 2、 機器人語言至少應(yīng)包括以下幾個模塊： 、狀態(tài)自檢模塊、鍵 盤命令處理模塊、 、編輯操作模塊、 、單步操作 模塊及再現(xiàn)操作模塊。 （系統(tǒng)初始化模塊）、（起始定位模塊）、（示教 操作模塊） 3、 AL變量的基本類型有 、矢量（VECTOR）、 、坐標(biāo)系 （FRAME）和 。 （標(biāo)量（SCALAR））、（旋轉(zhuǎn)（ROT））、（變 換（TRANS）） 4、 AL中的標(biāo)量可以表示 、 、角度、 或者它們的組合。 （時間）、（距離）、（力）

15、5、 MOVE語句用來表示機器人由 到 的運動。 （初始位姿）、（目標(biāo)位姿） 6、 對象級語言是靠 的變化給出大概的描述，把機器人的工作 的一種語言。 （對象狀態(tài)）、（程序化） 第七章 1、 要在生產(chǎn)中引入工業(yè)機器人系統(tǒng)的工程，可按4個階段進行： 、 機器人工作站和生產(chǎn)線的詳細(xì)設(shè)計、 及交付使用。（可行性分 析）、（制造與試運行） 2、 在生產(chǎn)中引 入工業(yè)機器人系統(tǒng)時， 根據(jù)技術(shù)方案， 需要按機器人系 統(tǒng)、 、控制系統(tǒng)、 等逐項進行估價。 （外圍 設(shè)備）、（安全保護設(shè)施） 3、 可行性調(diào)查，主要包括：用戶 和相似作業(yè)的 等。 （現(xiàn)場調(diào)研）、（實例調(diào)查） 4、 工業(yè)機

16、器人系統(tǒng)在交付使用后，為達(dá)到和保持預(yù)期的性能和目標(biāo)，應(yīng)對系統(tǒng) 進行 ，并進行 。 （維護和改進）、（綜合評價） 5、采用工業(yè)機器人實現(xiàn)自動化時，應(yīng)特別注意整個系統(tǒng)的 和 。 （經(jīng)濟性）、（穩(wěn)定性）、（可 靠性） 6、 機器人的作業(yè)內(nèi)容大致可以分為 、搬運作業(yè)和噴涂、 作業(yè) 兩種基本類型。 （裝卸）、（焊接） 7、 FMS在加工變速箱中的應(yīng)用，該系統(tǒng)由平板輸送機的 、 和機床組合而成。 （搬運裝置）、（工業(yè)機器 人群） 三、選擇題 第一章 1、 機器人按照應(yīng)用類型可分為三類，以下哪種屬于錯誤分類（ D ）。 A、工業(yè)機器人 B、極限作業(yè)機器人 C、娛樂機器人

17、D、智能機器人 2、 最早提出工業(yè)機器人概念，并申請了專利的是（ A ）。 A、戴沃爾 B、約瑟夫?英格伯格 C、理查德?豪恩 D、比爾?蓋茨 3、 示教盒屬于哪個機器人子系統(tǒng)（ C ）。 A、驅(qū)動系統(tǒng) B、機器人-環(huán)境交互系統(tǒng) C、人機交互系統(tǒng) D、控制系統(tǒng) 4、 我國于哪一年開始研制自己的工業(yè)機器人。（ D ） C、 1986 年 D、 1972 年 5、世界上第一個機器人公司成立于（ B ）。 A、英國 B、美國 C、法國 D、日本 6、下列常用坐標(biāo)型機器人機構(gòu)簡圖中，表示球坐標(biāo)型的圖形是（ C ）。 第二章 1、工業(yè)機器人的主要機械部分不包括一下哪

18、一部分：（ B ） A、末端操作器 B、手掌 C、手腕 D、手臂 2、工業(yè)機器人一般用于夾持熾熱工件的手指是：（ A ） A、長指 B、薄指 C、尖指 D、拇指 3、工業(yè)機器人一般需要（ C ）個自由度才能使手部達(dá)到目標(biāo)位置并處于期 望的姿態(tài)。 A、3 B、4 C、6 D、9 4、工業(yè)機器人手腕的運動中，通常把手腕的翻轉(zhuǎn)，用（ C ）表示。 A、B B、Y C、R D、P 5、工業(yè)機器人手腕的運動中，通常把手腕的俯仰，用（ D ）表示。 A、B B、Y C、R D、P

19、 6、工業(yè)機器人手腕的運動中，通常把手腕的偏轉(zhuǎn)，用（ B ）表示。 A、B B、Y C、R D、P 7、常用的手臂回轉(zhuǎn)運動機構(gòu)不包括以下哪種（ D ）。 A、齒輪傳動機構(gòu) B、鏈輪傳動機構(gòu) C、連桿機構(gòu) D、絲杠螺母機構(gòu) 8、 工業(yè)機器人手臂的復(fù)合運動多數(shù)用于動作程序（ A ）的專用機器人。 A、固定不變 B、靈活變動 C、定期改變 D、無法確定 9、 下列圖形中，根據(jù)車輪轉(zhuǎn)向角，判斷哪種圖形是正確的旋轉(zhuǎn)方式：（ C ） 10、

20、 步進電機、直流伺服電機、交流伺服電機的英文字母表示依次為：（ B ） A、SM、DM、AC B、SM、DC、AC C、SM、AC、DC D、SC、AC、DC 11、 直線驅(qū)動機構(gòu)中，傳動效率最高的是：（ C ） A、齒輪齒條裝置 B、普通絲杠 C、滾珠絲杠 D、曲柄滑塊 第三章 1、 機器人的運動學(xué)方程只涉及（ A ）的討論。 A、靜態(tài)位置 B、速度 C、加速度 D、受力 A、位移 2、 軌跡規(guī)劃即將所有的關(guān)節(jié)變量表示為（ C ）的函數(shù)。 B、速度 第四章 1、以下哪種不屬于機器人觸覺（ D ）。 A、壓覺 B、力覺 C、滑覺 D、視覺 2、 以下哪種不是接

21、觸覺傳感器的用途。（ B ） A、探測物體位置 B、檢測物體距離 C、探索路徑 D、安全保護 3、 （ B ）適用于較長距離和較大物體的探測。 A、電磁式傳感器 B、超聲波傳感器 C、光反射式傳感器 D、靜電容式傳感器 面哪種機器人 4、 機器人作業(yè)過程分兩類，一類是非接觸式，一類是接觸式 屬于非接觸式作業(yè)機器人。（ D ） A、擰螺釘機器人 B、裝配機器人 C、拋光機器人 D、弧焊機器人 5、 通常機器人的力傳感器不包括（ A ）。 A、握力傳感器 B、腕力傳感器 C、關(guān)節(jié)力傳感器 D、指力傳感器 6、以下哪個元件不屬于光電編碼器的主要元件。（ C ） A、多路光

22、源 B、光敏元件 C、電阻器 D、光電碼盤 7、五位二進制光電編碼盤（格雷碼編碼盤）分辨的最小角度為（ A ） D、45 C、5.625° 第五章 1、點位控制方式（PTP）的主要技術(shù)指標(biāo)是：（ A ）。 A、定位精度和運動時間 B、定位精度和運動速度 C、運動速度和運動時間 D、位姿軌跡和運動速度 2、連續(xù)軌跡控制方式（CP）的主要技術(shù)指標(biāo)是：（ B ） A、定位精度和運動時間 B、位姿軌跡跟蹤精度和平穩(wěn)性 C、位姿軌跡和平穩(wěn)性 D、位姿軌跡跟蹤精度和運動時間 3、改變感應(yīng)電動機的速度，不能采用以下哪種方法。（ B ） A、電壓控制法

23、 B、電容控制法 C、極數(shù)變換法 D、頻率控制法 4、 當(dāng)希望機器人進行快速運動而選定電動機時, 選擇（ C ）的電動機 比較好。 A、轉(zhuǎn)動慣量大且轉(zhuǎn)矩系數(shù)大 B、轉(zhuǎn)動慣量大且轉(zhuǎn)矩系數(shù)小 C、轉(zhuǎn)動慣量小且轉(zhuǎn)矩系數(shù)大 D、轉(zhuǎn)動慣量小且轉(zhuǎn)矩系數(shù)小 5、 以下不屬于工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)硬件主要組成部分的是：（ D ） A、傳感裝置 B、控制裝置 C、關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動部分 D、減速裝置 6、 設(shè)位置的確定精度為0.02mm。滾珠絲杠每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，滾珠螺母移動5mm。減 速比為z1/z2 =1／10。則每一轉(zhuǎn)對應(yīng)的脈沖數(shù)應(yīng)為（ D ）。 C、250個脈沖/轉(zhuǎn) D、 25個脈

24、沖/轉(zhuǎn) 尺8 、.宀 第六章 1、 以下哪點不是示教盒示教的缺點：（ B A、難以獲得高控制精度 B、 難以獲得高速度 C、難以與其他設(shè)備同步 D、 不易與傳感器信息相配合 2、（ A ）直接指定操作內(nèi)容， 機器人必須一邊思考一邊工作。 這是一種 水平很高的機器人程序語言。 A、任務(wù)級語言 B、對象級語言 C、動作級語言 D、操作級語言 3、 在AL語言中，旋轉(zhuǎn)用函數(shù)（ C ）來構(gòu)造。 A、FRAME C、ROT B、 VECTOR D、TRANS 4、 在AL語言中，坐標(biāo)系可通過調(diào)用函數(shù)（A ）來構(gòu)成。

25、 A、FRAME B、 VECTOR C、ROT D、TRANS 5、在 AL 語言中：MOVE barm TO @-2*zhat*inches；該指令表示：（ B ） A、 機械手從當(dāng)前位置向上移動2英寸 B、 機械手從當(dāng)前位置向下移動2英寸 C、 機械手從當(dāng)前位置向左移動2英寸 D、 機械手從當(dāng)前位置向右移動2英寸 第七章 1、要在生產(chǎn)中引入工業(yè)機器人系統(tǒng)的工程，在制造與試運行階段不包括 （ D ）。 A、制作準(zhǔn)備 B、制作與采購 C、安裝與試運行 D、運轉(zhuǎn)率檢查 2、 裝配機器人的規(guī)格確定，不考慮以下哪個問題。（ B ） A、作業(yè)行程 B、機器重量 C、工作速

26、度 D、承載能力 3、 在汽車焊接生產(chǎn)線上引入機器人的主要原因不包括哪一條。（ A ） A、可以提高汽車產(chǎn)量 B、適應(yīng)汽車產(chǎn)品的多樣化 C、可以提高產(chǎn)品質(zhì)量 D、能提高生產(chǎn)率 4、 在用機器人進行弧焊作業(yè)中，對夾具的要求描述錯誤的是：（ C ） A、減少定位誤差 B、裝拆方便 C、工件的固定和定位自動化 D、回避與焊槍的干涉 四、簡答題 第一章 1、 簡述工業(yè)機器人的定義？ 答：工業(yè)機器人是機器人的一種，它由操作機、控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測 傳感裝置構(gòu)成，是一種仿人操作、自動控制、可重復(fù)編程、能在三維空間完成 各種作業(yè)的機電一體化的自動化生產(chǎn)設(shè)備，特別適合于多品種、變批量

27、的柔性 生產(chǎn)。 2、 工業(yè)機器人主要用于哪幾個方面？ 答：1、惡劣工作環(huán)境及危險工作 2、特殊作業(yè)場合和極限作業(yè) 3、自動化生產(chǎn)領(lǐng)域 3、工業(yè)機器人的基本組成是什么？ 答：工業(yè)機器人由3大部分6個子系統(tǒng)組成。3大部分是機械部分、傳感部分和 控制部分。6個子系統(tǒng)是驅(qū)動系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機器人-環(huán)境交 互系統(tǒng)、人機交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 4、工業(yè)機器人的技術(shù)參數(shù)包括哪些？ 答：1、自由度 2、定位精度 3、工作范圍 4、速度和加速度 5、承載能力 5、并聯(lián)機器人的特點是什么？ 答：(1) 無累積誤差， 精度較高； (2) 驅(qū)動裝置可置于定平臺上或接近定平臺的位置，

28、這樣運動部分重量 輕， 速度高， 動態(tài)響應(yīng)好； (3) 結(jié)構(gòu)緊湊， 剛度高， 承載能力大； (4) 完全對稱的并聯(lián)機構(gòu)具有較好的各向同性； (5) 工作空間較小。 6、目前我國機器人研究的主要內(nèi)容是什么？ 答：1、示教再現(xiàn)型工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究 2、智能機器人開發(fā)研究 3、機器人化機械研究開發(fā) 4、以機器人為基礎(chǔ)的重組裝配系統(tǒng) 5、多傳感器信息融合與配置技術(shù) 第二章 1、按圖簡述擠壓排氣式取料手的工作原理？ 】一椽陀啡盤「 3—拉桿 答：取料時吸盤壓緊物體，橡膠吸 盤變形，擠出腔內(nèi)多余的空氣，取 料手上升，靠橡膠吸盤的恢復(fù)力形 成負(fù)壓，將物體吸??；釋放時，壓 下

29、拉桿3,使吸盤腔與大氣相連通 而失去負(fù)壓。該取料手結(jié)構(gòu)簡單, 但吸附力小，吸附狀態(tài)不易長期保 持。 2、磁吸附式取料手的適用場合？ 答：磁吸附式取料手是利用電磁鐵通電后產(chǎn)生的電磁吸力取料，因此只能對鐵 磁物體起作用； 另外，對某些不允許有剩磁的零件要禁止使用。所以，磁吸附 式取料手的使用有一定的局限性。 3、什么叫R關(guān)節(jié)、B關(guān)節(jié)，什么叫RPY運動？ 答：R關(guān)節(jié)是一種翻轉(zhuǎn)（Roll）關(guān)節(jié)，它把手臂縱軸線和手腕關(guān)節(jié)軸線構(gòu)成共軸形 式。這種R關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度大，可達(dá)到360°以上。B關(guān)節(jié)是一種折曲（Bend） 關(guān)節(jié)（簡稱B關(guān)節(jié)），關(guān)節(jié)軸線與前后兩個連接件的軸線相垂直。這種B關(guān)節(jié)因 為受到結(jié)構(gòu)上的干

30、涉，旋轉(zhuǎn)角度小， 大大限制了方向角。 3自由度手腕可以由B關(guān)節(jié)和R關(guān)節(jié)組成許多種形式，使手部具有俯仰、偏 轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)運動，即RPY運動。 4、足式步行機構(gòu)相比于車輪式行走機構(gòu)的優(yōu)點在于哪方面？ 答：車輪式行走機構(gòu)只有在平坦堅硬的地面上行駛才有理想的運動特性。如果 地面凸凹程度和車輪直徑相當(dāng), 或地面很軟, 則它的運動阻力將大增。 足式步 行機構(gòu)有很大的適應(yīng)性, 尤其在有障礙物的通道(如管道、 臺階或樓梯)上或很 難接近的工作場地更有優(yōu)越性。 5、機器人采用履帶方式有哪些優(yōu)點？ 答：機器人采用履帶方式有以下一些優(yōu)點: (1) 能登上較高的臺階； (2) 由于履帶的突起, 路面保持力強,

31、因此適合在荒地上移動； (3) 能夠原地旋轉(zhuǎn)； (4) 重心低, 穩(wěn)定。 6、制動器的作用是什么？ 答：許多機器人的機械臂都需要在各關(guān)節(jié)處安裝制動器 , 其作用是: 在機器人 停止工作時, 保持機械臂的位置不變 ; 在電源發(fā)生故障時, 保護機械臂和它周 圍的物體不發(fā)生碰撞。 7、目前工業(yè)機器人領(lǐng)域常用的新型驅(qū)動方式有哪些？ 答：1、磁致伸縮驅(qū)動 2、形狀記憶金屬 3、靜電驅(qū)動器 4、超聲波電機 第三章 1、工業(yè)機器人動力學(xué)分析中常見的兩類問題是什么？ 答：工業(yè)機器人動力學(xué)分析的兩類問題是： ⑴ 給出已知的軌跡點的關(guān)節(jié)變量0 0 0，即機器人的關(guān)節(jié)位置、速度和 加速度，求相應(yīng)

32、的關(guān)節(jié)力矩向量T ,用以實現(xiàn)對機器人的動態(tài)控制。 (2) 已知關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩，求機器人系統(tǒng)的相應(yīng)的各瞬時的運動 ，用于模擬機 器人運動。 2、 用拉格朗日法建立機器人動力學(xué)方程的步驟是什么？ 答：用拉格朗日法建立機器人動力學(xué)方程的步驟如下所述: (1) 選取坐標(biāo)系，選定獨立的廣義關(guān)節(jié)變量q ,i=l, 2,…,n； i (2) 選定相應(yīng)的廣義力Fi; (3) 求出各構(gòu)件的動能和勢能, 構(gòu)造拉格朗日函數(shù)； (4) 代入拉格朗日方程求得機器人系統(tǒng)的動力學(xué)方程。 3、 軌跡規(guī)劃的一般問題有哪三個？ 答：軌跡規(guī)劃的一般問題有三個: (1) 對機器人的任務(wù)進行描述, 即運動軌跡的描述。

33、 (2) 根據(jù)已經(jīng)確定的軌跡參數(shù), 在計算機上模擬所要求的軌跡。 (3) 對軌跡進行實際計算,即在運行時間內(nèi)按一定的速率計算出位置、速度 和加速度,從而生成運動軌跡。 第四章 1、工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)的硬件組成有哪些？它們各自的作用是什么？ 答：1. 視覺傳感器 作用：視覺傳感器是將景物的光信號轉(zhuǎn)換成電信號的器件。 2. 攝像機和光源控制 作用：直接把景物轉(zhuǎn)化成圖像輸入信號, 根據(jù)具體情況自動調(diào)節(jié)光圈的焦 點, 以便得到一張容易處理的圖像。調(diào)節(jié)光源的方向和強度 , 使目 標(biāo)物體能夠看得更清楚。 3. 計算機 作用：由視覺傳感器得到的圖像信息要由計算機存儲和處理 , 根據(jù)各種目 的輸

34、出處理后的結(jié)果。 4. 圖像處理機 作用：縮短計算時間。 圖像處理只是對圖像數(shù)據(jù)做了一些簡單、重復(fù)的預(yù) 處理, 數(shù)據(jù)進入計算機后, 還要進行各種運算。 2、工業(yè)機器人檢測物體滑動的方法有哪些？ 答：檢測滑動的方法有以下幾種: (1) 根據(jù)滑動時產(chǎn)生的振動檢測。 (2) 把滑動的位移變成轉(zhuǎn)動, 檢測其角位移。 (3) 根據(jù)滑動時手指與對象物體間動靜摩擦力來檢測。 (4) 根據(jù)手指壓力分布的改變來檢測。 3、從機器人對物體施加力的大小看, 握持物體的方式可分為哪三類？ 答：從機器人對物體施加力的大小看, 握持方式可分為三類: (1) 剛力握持機器人手指用一個固定的力 , 通常是用

35、最大可能的力握持物 體。 (2) 柔力握持根據(jù)物體和工作目的不同, 使用適當(dāng)?shù)牧ξ粘治矬w。 握力可 變或是自適應(yīng)控制的。 (3) 零力握持可握住物體但不用力, 即只感覺到物體的存在。 它主要用于 探測物體、探索路徑、識別物體的形狀等目的。 4、光學(xué)測距法中常見的光學(xué)原理有哪些？ 答：1、利用物鏡的成像條件 2、利用反射光強度 3、利用光速 4、利用光的波動性 5、光束投射法 6、格子投影法 第五章 1、示教編程控制的優(yōu)缺點是什么？ 答：優(yōu)點：編程方便、裝置簡單等。 缺點：編程精度不高、程序修改困難、示教人員要熟練等。 2、電動機在機器人中應(yīng)用時，應(yīng)具備哪些基本性能？

36、答：電動機在機器人中的應(yīng)用時, 應(yīng)主要關(guān)注電動機的如下基本性能: (1) 能實現(xiàn)啟動、停止、連續(xù)的正反轉(zhuǎn)運行, 且具有良好的響應(yīng)特性 (2) 正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)時的特性相同, 且運行特性穩(wěn)定。 (3) 維修容易, 而且不用保養(yǎng)。 (4) 具有良好的抗干擾能力, 且相對于輸出來說, 體積小, 重量輕。 3、工業(yè)機器人的控制方式按作業(yè)任務(wù)不同可分為哪些方式？ 答：1、點位控制方式 2、連續(xù)軌跡控制方式 3、力(力矩)控制方式 4、智能控制方式 1、示教方式編程(手把手示教)的缺點是什么？ 答：示教方式編程的缺點: (1) 只能在人所能達(dá)到的速度下工作; (2) 難與傳感器的信息相配

37、合; (3) 不能用于某些危險的情況; (4) 在操作大型機器人時, 這種方法不實用; (5) 難獲得高速度和直線運動; (6) 難于與其他操作同步。 2、工業(yè)機器人的主要編程方式有哪幾種？ 答：1、順序控制的編程 2、示教方式編程(手把手示教) 3、示教盒示教 4、脫機編程或預(yù)編程 第七章 1、機器人工作站和生產(chǎn)線的詳細(xì)設(shè)計分哪幾步？ 答：1、規(guī)劃及系統(tǒng)設(shè)計 2、布局設(shè)計 3、擴大機器人應(yīng)用范圍輔助設(shè)備的選用和設(shè)計 4、配套和安全裝置的選用和設(shè)計 5、控制系統(tǒng)設(shè)計 6、支持系統(tǒng) 7、工程施工設(shè)計 8、編制采購資料 2、對機械加工的自動化生產(chǎn)，根據(jù)生產(chǎn)線

38、的形態(tài)，一般分成哪些情況？ 答：對機械加工的自動化生產(chǎn) , 必須根據(jù)生產(chǎn)線的形態(tài),分不同情況進行考察, 一般分為以下幾種情況: (1) 自動裝卸專用機床的自動化(大批量加工)。 (2) 用機器人的通用數(shù)控機床的自動化(多品種、 中小批量生產(chǎn))。 (3) 用機器人的多臺專用機床或數(shù)控機床的自動化 (多品種、 中批量的生 產(chǎn))。 (4) 由自動倉庫、搬運臺車、機器人等組成的機械加工工廠的無人化 , 即 柔性制造系統(tǒng)(FMS)(多品種、中批量生產(chǎn))。 3、 電動機軸加工自動生產(chǎn)線的主要裝置有哪些？ 答：1、工業(yè)機器人本體 2、毛坯供給裝置 3、工序間搬運用輸送機 4、搬入用交接裝置

39、 5、搬出用交接裝置 6、檢測裝置 7、搬出裝置 4、 以吊扇電機自動裝配作業(yè)系統(tǒng)為例：裝配系統(tǒng)的安全措施應(yīng)注意哪幾方面內(nèi) 容？ 答：1、從控制方面保證系統(tǒng)的安全使用 2、從氣動系統(tǒng)方面保證系統(tǒng)的安全使用 3、從操作人員培訓(xùn)方面保證系統(tǒng)的安全使用 4、安全線的使用 5、柔性自動化的主要特征和目標(biāo)是什么？ 答：柔性自動化的主要特征是:工序集中, 沒有固定的生產(chǎn)節(jié)拍,物料非順序輸 送。 柔性自動化的目標(biāo)是: 在中、小批量生產(chǎn)的條件下接近大量生產(chǎn)中由剛性 自動化所達(dá)到 的高效率和低成本的生產(chǎn)水平。 6、在柔性自動化生產(chǎn)中，若工件在各工序的加工時間不同時，應(yīng)如何處理？ 答：如工件

40、在各工序的加工時間不同。為盡可能提高生產(chǎn)線中機床的運轉(zhuǎn)率， 對時間較長的工序，用數(shù)臺機床分擔(dān)這個工序的作業(yè)量。同時，必須使每個工 序工件的加工時間盡可能相同，以使設(shè)備有效地工作。 五、識圖與填圖題 1、試解釋圖中PUMA 562機器人的傳動方式。 （答案）： PUMA 562機器人的外形圖。 該機器人有6個自由度, 其傳動方式如下： 電機1通過兩對齒輪Z1、Z2、Z3、Z4傳動帶動立柱回轉(zhuǎn)。 電機2通過聯(lián)軸器、一對圓錐齒輪Z5、Z6和一對圓柱齒輪Z7、Z8帶動 齒輪Z9,齒輪Z9繞與立柱固聯(lián)的齒輪Z10轉(zhuǎn)動，于是形成了大臂相對于立柱的 回轉(zhuǎn)。 電機3通過兩個聯(lián)軸器和一對圓錐齒輪Z

41、1、Z2、兩對圓柱齒輪Z13、Z14, Z15、Z16（Z16固聯(lián)于小臂上）驅(qū)動小臂相對于大臂回轉(zhuǎn)。 電機4先通過一對圓柱齒輪Z17、Z18、兩個聯(lián)軸器和另一對圓柱齒輪Z19、 Z20（Z20固聯(lián)于手腕的套筒上）驅(qū)動手腕相對于小臂回轉(zhuǎn)。 電機5通過聯(lián)軸器、一對圓柱齒輪Z21、Z22、一對圓錐齒輪Z23、Z24（Z24 固聯(lián)于手腕的球殼上）驅(qū)動手腕相對于小臂（亦即相對于手腕的套筒）擺動。 電機6通過聯(lián)軸器、兩對圓錐齒輪Z25、Z26, Z27、Z28和一對圓柱齒 輪Z29、Z30驅(qū)動機器人的機械接口（法蘭盤）相對于手腕的球殼回轉(zhuǎn)。 總之，6個電機通過一系列的聯(lián)軸器和齒輪副，形成了6條傳

42、動鏈，得到了 6 個轉(zhuǎn)動自由度，從而形成了一定的工作空間并使機器人有各式各樣的運動姿 勢。 2、填圖題 1、 圖示為視覺的硬件組成，請?zhí)顚憟D中空缺。 視覺系統(tǒng)的硬件組成 答案： 2、 圖示為接近覺傳感器，請?zhí)顚憟D中空缺。 接近覺傳感器 答案： 3、 圖示為多感覺智能機器人的組成，請?zhí)顚憟D中空缺。 多感覺智能機器人的組成 答案： 4、 圖示為多感覺智能機器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，請?zhí)顚憟D中空缺。 多感覺智能機器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、接觸覺、滑覺、接近覺傳感器 11、 12、不同截面和不同材質(zhì)的試

43、件若干 答案： 5、圖示為工業(yè)機器人控制系統(tǒng)構(gòu)成，請?zhí)顚憟D中空缺。 答案： ■ 尸腕旋轉(zhuǎn)伺股控制器 人啊何凰 控制器 于盹伺陽 控制匙 觀覺 淆競和力覺 I口 I轉(zhuǎn)伺廈 控制器 控制器 WttjMiliiJ 服控制器 控 ■IJ 計 算 機 聲樂圈滋等接口?“ 啟字和模擔(dān) 酣輸人輸出 打印機接口 視直垂統(tǒng)廢口 Q 4磁離 通信接口 阿絡(luò)援門 感粗存晞 爭廉回轉(zhuǎn) 伺服控制齧 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)構(gòu)成圖 6、當(dāng)采用以裝卸為主要作業(yè)內(nèi)容的工業(yè)機器人實現(xiàn)自動化時,決定外圍設(shè)備的 過程如圖所示。請?zhí)顚憟D中空缺。 答案： 六、編程題 1、VAL-I

44、I語言：通過下面程序來描述其命令語句。 1 PROGRA M TEST 2 SPEED 30 ALWAYS 3 height =50 4 MOVES p1 5 MOVE p2 6 REACT 1001 7 BREAK 8 DELAY 2 9 IF SIG(1001) GOTO 100 10 OPEN 11 MOVE p5 12 SIGNAL 2 13 APPRO p6, height 14 MOVE p6 15 CLOSE 16 DEPART height 17 MOVE p1 18 TYPE “all done

45、” 19 END 答案： 程序名 1 PROGRAM TEST 2 SPEED 30 ALWAYS 設(shè)定機器人的速度 3 heigh t = 50 設(shè)定沿末端執(zhí)行器a軸方向抬起或落下 的距離 4 MOVES p1 5 MOVE p2 6 REACT 1001 立即停止 7 BREAK 8 DELAY 2 9 IF SIG(1001) GOTO 100 轉(zhuǎn)入繼 一行命令 10 OPEN 11 MOVE p5 12 SIGNAL 2 13 APPRO p6, height 向p6,直到 一點叫抬起點 14 MOVE

46、p6 15 CLOSE 沿直線運動機器人到點pl 用關(guān)節(jié)插補方式運動機器人到第二個點p2 如果端口 1的輸入信號為高電平（關(guān)），則 機器人 當(dāng)上述動作完成后停止執(zhí)行 延遲2秒執(zhí)行 檢測輸入端口1， 如果為高電平（關(guān)）， 則 續(xù)執(zhí)行第100行命令， 否則繼續(xù)執(zhí)行下 打開手爪 運動到點p5 打開輸出端口2 將機器人沿手爪（工具坐標(biāo)系）的a軸移 離開它一段指定距離height的地方，這 運動到位于p6點的物體 關(guān)閉手爪， 并等待直至手爪閉合 16 DEPART height 沿手爪的5軸(工具坐標(biāo)系)向上移動 height距離 17 MO

47、VE p1 將機器人移到pl點 18 TYPE “all done” 在顯示器上顯示all done 結(jié)束 l9 END 2、按圖解釋下列AL語言語句。 圖示機器人插螺栓作業(yè)的示意圖，可以建立起圖中的base坐標(biāo)系、beam坐標(biāo)系、 feeder坐標(biāo)系、T6坐標(biāo)系和E坐標(biāo)系，程序如下請解釋： baseV—FRAME(nilro t, VECTOR (20, 0, 15)*inches); beamV—FRAME(R0T(Z,90*deg),VECT0R(20,15,0)*inches); feederV—FRAME(nilro t, VECTOR(25, 2

48、0, 0)*inches); T6V-base*TRANS(ROT(x, 180*deg), VECTOR(15, 0, 0)*inches); EV-T6*TRANS(n il ro t, VECTOR(0, 0, 5)*inches); 答案： 圖示機器人插螺栓作業(yè)的示意圖，可以建立起圖中的base坐標(biāo)系、beam坐標(biāo)系、 feeder坐標(biāo)系、T6坐標(biāo)系和E坐標(biāo)系，程序如下請解釋： baseV—FRAME(nilro t, VECTOR (20, 0, 15)*inches); 坐標(biāo)系base的原點位于全局坐標(biāo)系原點(20, 0, 15)英寸處，Z軸平行于全 局坐標(biāo)系Z軸

49、beamV—FRAME(ROT(Z,90*deg),VECTOR(20,15,0)*inches); 坐標(biāo)系beam的原點位于全局坐標(biāo)系原點(20, 15, 0)英寸處，并繞全局坐 標(biāo)系Z軸旋轉(zhuǎn) 90° feederV—FRAME(nilro t, VECT0R(25, 20, 0)*inches); 坐標(biāo)系feeder的原點位于全局坐標(biāo)系(25, 20, 0)英寸處，且Z軸平行于全 局坐標(biāo)系的 Z軸 T6V-base*TRANS(R0T(x, 180*deg), VECT0R(15, 0, 0)*inches); 建立坐標(biāo)系T6,其Z軸繞base坐標(biāo)系的X軸旋轉(zhuǎn)180° ,原點距base坐 標(biāo)系原點 (15, 0, 0)英寸處 EV-T6*TRANS(nilro t, VECTOR(0, 0, 5)*inches); 建立坐標(biāo)系E,其Z軸平行于T6坐標(biāo)系的Z軸，原點距T6坐標(biāo)系原點(0, 0, 5)英寸處