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1、《工業(yè)機(jī)器人》復(fù)習(xí)題 、名詞解釋 1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)變速箱，經(jīng)過(guò)變速后再經(jīng)過(guò)傳動(dòng)軸，差速器，左右半軸傳到輪胎， 達(dá)到行走的系統(tǒng). 2. 自由度：指描述物體運(yùn)動(dòng)所需要的獨(dú)立坐標(biāo)系。 3 .磁致伸縮驅(qū)動(dòng)： 某些磁性體的外部一旦加上磁場(chǎng)則磁性體的外形尺寸會(huì)發(fā)生變化，利用 這種現(xiàn)象制作的驅(qū)動(dòng)器稱為磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器。 4. 重復(fù)定位精度：工件某一個(gè)自由度（或某幾個(gè)自由度）被兩個(gè)（或兩個(gè)以上）約束點(diǎn)約 束，稱為過(guò)定位。也稱為重復(fù)定位或超定位。 | 5. 示教再現(xiàn)：一種可重復(fù)再現(xiàn)通過(guò)示教編程存儲(chǔ)起來(lái)的作業(yè)程序的機(jī)器人 6. 機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)： 當(dāng)已知所有的關(guān)節(jié)變量時(shí)，可用正運(yùn)動(dòng)學(xué)來(lái)確定機(jī)器

2、人末端手的位 姿。 7. 機(jī)器人的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)： 要使機(jī)器人末端手放在特定的點(diǎn)上并且具有特定的姿態(tài)，可用逆運(yùn) 動(dòng)學(xué)來(lái)計(jì)算出每一關(guān)節(jié)變量的值。 二、選擇題 1機(jī)器人語(yǔ)言是由（ A ）表示的"0"和"1"組成的字串機(jī)器碼。 A二進(jìn)制B十進(jìn)制C八進(jìn)制D十六進(jìn)制 2、 機(jī)器人的英文單詞是（C） A、botre B、boret C、robot D rebot 3、 機(jī)器人能力的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不包括： （C） A智能 B機(jī)能 C動(dòng)能 D物理能 4、 下列那種機(jī)器人不是軍用機(jī)器人。 （C） A “紅隼”無(wú)人機(jī) B美國(guó)的“大狗”機(jī)器人 C索尼公司的AIBO機(jī)器狗D “土撥鼠” 5、 人們實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)

3、器人的控制不包括什么？ （ D） A輸入 B輸出 C程序 D反應(yīng) 6、 FM^（ D ）的簡(jiǎn)稱。 A. 加工中心 B. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) C. 永磁式伺服系統(tǒng) D. 柔性制造單元。 7、 由數(shù)控機(jī)床和其它自動(dòng)化工藝設(shè)備組成的（ B ）,可以按照任意順序加工一組不同工 序與不同節(jié)拍的工件，并能適時(shí)地自由調(diào)度和管理。 A. 剛性制造系統(tǒng) B. 柔性制造系統(tǒng) C. 彈性制造系統(tǒng) D. 撓性制造系統(tǒng) 8、 工業(yè)機(jī)器人的額定負(fù)載是指在規(guī)定范圍內(nèi)（ A ）所能承受的最大負(fù)載允許值 A. 手腕機(jī)械接口處 B. 手臂 C. 末端執(zhí)行器 D. 機(jī)座 9、 工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)，

4、一般（ C ） A.小于2個(gè) B .小于3個(gè)C .小于6個(gè)D .大于6個(gè) 解析：手腕一般有 2?3個(gè)回轉(zhuǎn)自由度 10、 步行機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)多為（ C ） A.滾輪B .履帶 C .連桿機(jī)構(gòu) D .齒輪機(jī)構(gòu) 11、 世界上第一家機(jī)器人制造工廠 --尤尼梅遜公司，并將第一批機(jī)器人稱為”尤尼梅物”，意 思是"萬(wàn)能自動(dòng)”，（C ）因此被稱為”工業(yè)機(jī)器人之父”。 A.德沃爾 B .英格伯格、德沃爾 C .英格伯格 12、 機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由機(jī)器人的機(jī)構(gòu)部分、傳感器組、控制部分及信息處理部分組成。 感知機(jī)器人自身或外部環(huán)境變化信息是依靠（ A ）完成。 A.傳感器組 B .機(jī)構(gòu)部分 C

5、 .控制部分 13、 工業(yè)機(jī)器人的手爪主要有鉗爪式、磁吸式、氣吸式三種。氣吸式靠（ C ）把吸附頭與 物體壓在一起，實(shí)現(xiàn)物體的抓取。 A.機(jī)械手指 B .電線圈產(chǎn)生的電磁力 C .大氣壓力 D/A （數(shù)字/模擬）轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn) 14、機(jī)器人的控制信號(hào)由計(jì)算機(jī)發(fā)出的數(shù)字信號(hào)，必須通過(guò) 換成（B ）信號(hào)，才能讓執(zhí)行裝置接收。 A.數(shù)字 B .模擬 C .“ 0 ”或“ 1 ” 三、填空題 1. 按應(yīng)用類型分類，機(jī)器人可分為 產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人、極限作業(yè)機(jī)器人 和服務(wù)型機(jī)器人。 2. 工業(yè)機(jī)器人由3大部分、6個(gè)子系統(tǒng)組成。其中 6個(gè)子系統(tǒng)是—驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、 機(jī)械結(jié)構(gòu)系 統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人和

6、環(huán)境交互系統(tǒng) 、人機(jī)交互系統(tǒng) 、控制系統(tǒng) 。 3. 工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)形式有 直角坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)、關(guān)節(jié)坐標(biāo) 和平面關(guān)節(jié)坐標(biāo)。 4 .目前常用的傳動(dòng)件的定位方法有 電氣電氣開關(guān) 定位、 伺服定位系統(tǒng) 、 和 機(jī)械擋塊定位 。 5. 工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式有 電（直，交流）、液壓 、 氣壓 。其中機(jī)器人中用的最 多的、精度最高的是 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng) 。液壓驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)是 。 6. 工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由 機(jī)械部分、 傳感部分、 控制部分 三大部分組成，每一 個(gè)部分都有若干個(gè)自由度。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕 上的一個(gè)重要部件，它可以是二手指或多手指的手

7、抓，也可以是抓取 、握緊 等 作業(yè)工具。 7. 機(jī)器人的軌跡控制方式有 _點(diǎn)位控制—方式和_連續(xù)軌跡控制_方式。 8. 直流電機(jī)調(diào)速方法有 _調(diào)節(jié)電樞電壓_、_調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流 _和 弱磁調(diào)速 。 9. 伺服電動(dòng)機(jī)的作用是 轉(zhuǎn)換成軸上的 。 10.［常規(guī)的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)由以下 5部分組成_ 機(jī)器人本體 |、 機(jī)器人控制柜、焊 接電源系統(tǒng)、 焊接傳感器及系統(tǒng)安全保護(hù)設(shè)施 、 焊接工裝夾具 。 11、按用途劃分機(jī)器人分為： 工業(yè)機(jī)器人、 特種機(jī)器人 12、工業(yè)機(jī)器人最顯著的特點(diǎn)有 擬人化、通用性、 機(jī)電一體化 、可編程 阻尼大、材 13、工業(yè)機(jī)器人材料選擇的基

8、本要求： 強(qiáng)度高、彈性模量大、 重量輕 料價(jià)格低 。 14、 移動(dòng)關(guān)節(jié)導(dǎo)軌有五種_普通滑動(dòng)導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、液壓動(dòng)壓滑動(dòng)導(dǎo)軌 、 液壓靜壓滑動(dòng)導(dǎo)軌 。 15、 在工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)中采用的四種常用的傳動(dòng)消隙方法分別是： 消隙齒輪、柔性齒輪消 隙、偏心機(jī)構(gòu)消隙、齒廓彈性復(fù)層消隙 。 16、 工業(yè)機(jī)器人手臂的設(shè)計(jì)中常用結(jié)構(gòu)為： 手臂直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、 手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 。 17、 按幾何結(jié)構(gòu)分劃分機(jī)器人分為： 串聯(lián)機(jī)器人 、 并聯(lián)機(jī)器人 。 四、問(wèn)答題 1、 工業(yè)機(jī)器人對(duì)移動(dòng)導(dǎo)軌的要求？ 1間隙小或能消除間隙 2在垂直于速度方向上的剛度高 3摩擦系數(shù)小但不隨速度變化 4 高阻尼5移

9、動(dòng)導(dǎo)軌和其輔助元件尺寸小，慣量低。 2、 傳動(dòng)間隙產(chǎn)生的主要原因有哪些？ 1由于制造及裝配誤差所產(chǎn)生的間隙， 2為適應(yīng)熱膨脹而特意留出的間隙 3、 消除傳動(dòng)間隙的主要途徑有哪些？ 1提高裝配和制造精度，2設(shè)計(jì)可調(diào)整傳動(dòng)間隙的機(jī)構(gòu) 3設(shè)計(jì)彈性補(bǔ)償零件。 4、 臂部設(shè)計(jì)的基本要求有哪些？ 1強(qiáng)度要求高2導(dǎo)向性好3重量輕4運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)、定位精度要高。 5、 按驅(qū)動(dòng)形式劃分工業(yè)機(jī)器人分為哪幾類？ 氣壓傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)，電驅(qū)動(dòng) 6、 在工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)中對(duì)手腕設(shè)計(jì)主要的要求是什么？ 為了使手部能處于空間任意方向，要求腕部能實(shí)現(xiàn)對(duì)空間三個(gè)坐標(biāo)軸 X、Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)， 即具有翻轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)三

10、個(gè)自由度 7、 在工業(yè)應(yīng)用中，工業(yè)機(jī)器人主要分為哪幾類？ 弧焊，點(diǎn)焊，裝配，噴漆，拋光，搬運(yùn) 8、 工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？ 自由度，重復(fù)定位精度，工作范圍，承載能力，最大工作速度。 9、 按機(jī)器人研究、開發(fā)和實(shí)用化的進(jìn)程分類，機(jī)器人劃分為三代，簡(jiǎn)述這三代機(jī)器人的主 要特性？ 1具有示教再現(xiàn)功能，或具有可編程的 NC裝置，但對(duì)外部信息不具有反饋功能。 2不但具有內(nèi)部傳感器而且具有外部傳感器，能獲取外部信息。 3具有多種傳感器，能感知和領(lǐng)會(huì)外部環(huán)境信息，包括具有理解像人下達(dá)的語(yǔ)言指令這 樣的能力，能夠?qū)W習(xí)，具有決策上的自治能力。 10?什么是自由度？怎樣計(jì)算自由度？

11、 自由度指的是計(jì)算某一統(tǒng)計(jì)量時(shí)，取值不受限制的變量個(gè)數(shù)。通常 df=n-k。其中n為樣本 含量，k為被限制的條件數(shù)或變量個(gè)數(shù)，或計(jì)算某一統(tǒng)計(jì)量時(shí)用到其它獨(dú)立統(tǒng)計(jì)量的個(gè)數(shù)。 自由度通常用于抽樣分布中。 11 ?在工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)中對(duì)手腕設(shè)計(jì)主要的要求是什么? 為了使手部能處于空間任意方向，要求腕部能實(shí)現(xiàn)對(duì)空間三個(gè)坐標(biāo)軸 X、Y、Z的轉(zhuǎn)動(dòng)， 即具有翻轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)三個(gè)自由度 12. 簡(jiǎn)述絕對(duì)式光電編碼器的工作原理。 絕對(duì)式編碼器是利用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制（葛萊碼）方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的，編碼的設(shè) 計(jì)可采用二進(jìn)制碼、循環(huán)碼、二進(jìn)制補(bǔ)碼等。 13. 氣吸附式取料手與夾鉗式取料手相比，有什么

12、優(yōu)缺點(diǎn)？ 14. 簡(jiǎn)述普通絲杠傳動(dòng)的原理。為什么它在機(jī)器人上很少采用。 普通絲杠驅(qū)動(dòng)是由一個(gè)旋轉(zhuǎn)的精密絲杠驅(qū)動(dòng)一個(gè)螺母沿絲杠軸向移動(dòng)。 由于普通絲杠的摩 擦力較大，效率低，慣性大，在低速時(shí)容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，而且精度低,回差大，因此在 機(jī)器人上很少采用。 15. 試述滾珠絲杠傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。 可以消除傳動(dòng)過(guò)程中正負(fù)方向的間隙，精度很高，在良好的潤(rùn)滑下摩擦系數(shù)很低，便宜。 五、分析題 1.試畫出機(jī)器人控制的結(jié)構(gòu)框圖。 圖5.5電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu) 2 ?圖a所示柱型滾輪式滑覺傳感器；圖 b所示為南斯拉夫貝爾格萊德大學(xué)研制的機(jī)器人專用 滑覺傳感器。試分

13、別敘述它們的工作原理。并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。 (a)  被握持物體 輸出 。滾輪式滑覺傳感器的原理：小型滾輪安裝在機(jī)器人 手指上，其表面稍突出手指表面，使物體的滑動(dòng)變成轉(zhuǎn)動(dòng)。 滾輪表面貼有高摩擦因數(shù)的彈 性物質(zhì)，一般用橡膠薄膜。 用板型彈簧將滾輪固定，可以使?jié)L輪與物體緊密接觸 ，并使?jié)L 輪不產(chǎn)生縱向位移。滾輪內(nèi)部裝有發(fā)光二極管和光電三極管 ，通過(guò)圓盤形光柵把光信號(hào)轉(zhuǎn)變 為脈沖信號(hào)。滾輪式傳感器只能檢測(cè)一個(gè)方向的滑動(dòng) 滑覺傳感器原理：當(dāng)工件滑動(dòng)時(shí)，金屬球也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，在觸針上輸出脈沖信號(hào)。脈沖信號(hào)的 頻率反映了滑移速度，脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)滑移的距離。接觸器觸頭面積小于球面上露出的

14、 導(dǎo)體面積，它不僅可做得很小，而且提高了檢測(cè)靈敏度。 球與被握物體相接觸，無(wú)論滑動(dòng) 方向如何，只要球一轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器就會(huì)產(chǎn)生脈沖輸出。 該球體在沖擊力作用下不轉(zhuǎn)動(dòng) ，因此 抗干擾能力強(qiáng)。 (b) 3?如圖所示，屬于哪種末端操作器？其工作原理是什么？有什么缺點(diǎn)? I 一竟體:： 2— 瞅功桿： 3— 較銷: 4 一違桿; 5. 7 圓桂銷I 6—乎折: E—形舟： —工杵 圖雙支點(diǎn)連桿杠桿式手部 雙支點(diǎn)連桿杠桿式手部簡(jiǎn)圖。 驅(qū)動(dòng)桿2末端與連桿4由鉸銷3鉸接，當(dāng)驅(qū)動(dòng)桿2作直線往復(fù)運(yùn) 動(dòng)時(shí)，則通過(guò)連桿推動(dòng)兩桿手指各繞其支點(diǎn)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ，從而使手指松開或閉合。 缺點(diǎn)：活動(dòng)環(huán)

15、節(jié)多，定位精度比斜楔傳動(dòng)差。 圖b所示為弧焊機(jī)器人工作的自動(dòng)跟蹤 4. 圖a為具有視覺焊縫對(duì)中的弧焊機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu); 原理圖。試分析其工作原理。 校止控制v 候陪伴我，讓我可以把所有的心事跟它分享， 它會(huì)在我失落的時(shí)候鼓勵(lì)我，不要放棄和氣餒。 候陪伴我，讓我可以把所有的心事跟它分享， 它會(huì)在我失落的時(shí)候鼓勵(lì)我，不要放棄和氣餒。 焊縫輪廓 偏離值 候陪伴我，讓我可以把所有的心事跟它分享， 它會(huì)在我失落的時(shí)候鼓勵(lì)我，不要放棄和氣餒。 候陪伴我，讓我可以把所有的心事跟它分享， 它會(huì)在我失落的時(shí)候鼓勵(lì)我，不要放棄和氣

16、餒。 具體的工作原理是H光器發(fā)出的點(diǎn)光柱透鑲形成條形光.條務(wù)光投 射到焊接母材上*在不同焊縫類型的工件坡口產(chǎn)生相應(yīng)的變略CCD垂亙拍攝 反映焊縫倍恩的變形簽ST將其轉(zhuǎn)換為號(hào)咋過(guò)圖鐮采集卡數(shù)字化后送 計(jì)算機(jī)處理.左VC+Q集成開發(fā)壞境下.采用課建組己*6寫的弧焊機(jī)器人妒 縫圖驚辿理系統(tǒng)界Bb對(duì)實(shí)時(shí)費(fèi)輸過(guò)來(lái)的侔縫圖愎進(jìn)行處理?提取焊繼條紋信 息，訣得幻縫曲 把偏至量送控制棒協(xié)調(diào)輸出?輸出的數(shù)字童經(jīng)ACM 10H換 為模擬■,從而控制彳字常架的圧右移動(dòng)以調(diào)整焊槍與悍縫之間的相對(duì)位詣? 從而消除偉差，實(shí)現(xiàn)悍罐跟蹤* 5. 如果讓你設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人， 你最希望設(shè)計(jì)一個(gè)什么樣的機(jī)器人？它由哪幾個(gè)部分組成？制 作它需要完成些什么工作？ 我想有個(gè)機(jī)器人，它不是一個(gè)只會(huì)不停工作的機(jī)器人， 我只希望它能在我孤獨(dú)寂寞的時(shí) 候陪伴我，讓我可以把所有的心事跟它分享， 它會(huì)在我失落的時(shí)候鼓勵(lì)我，不要放棄和氣餒。