《工业机器人》.doc

1、西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷题号一二三四五总分评卷人得分（横线以下为答题区）一、名词解释题1 自由度答：自由度是描述物体运动所需要的独立坐标数。2 机器人工作载荷答：机器人在规定的性能范围内，机械接口处能承受的的最大负载量（包括手部）。3 柔性手答：可对不同外形物体实施抓取，并使物体表面受力比较均匀的机器人手部结构。4 制动器失效抱闸答：指要放松制动器就必须接通电源，否则，各关节不能产生相对运动。二、简答题5.机器人学主要包含哪些研究内容？答：机器人研究的基础内容有以下几方面：(1) 空间机构学 (2) 机器人运动学 (3) 机器人静力学 (4)机器人动力学 (5)机器人控制技术

2、(6)机器人传感器 (7)机器人语言。6.机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些？答：目前常用的有如下几种形式：(1)横梁式。机身设计成横梁式用于悬挂手臂部件，具有占地面积小，能有效地利用空间直观等优点。(2)立柱式。多采用回转型、俯仰型或屈伸型的运动型式，一般臂部都可在水平面内回转，具有占地面积小而工作范围大的特点。(3)机座式。可以是独立的、自成系统的完整装置，可随意安放和搬动。也可以具有行走机构，如沿地面上的专用轨道移动，以扩大其活动范围。(4)屈伸式。臂部由大小臂组成，大小臂间有相对运动，称为屈伸臂，可以实现平面运动，也可以作 空间运动。7拉格朗日运动方程式的一般表示形式与各变量含义？

3、8. 机器人控制系统的基本单元有哪些？答：构成机器人控制系统的基本要素包括： (1) 电动机，提供驱动机器人运动的驱动力。(2) 减速器，为了增加驱动力矩、降低运动速度。(3) 驱动电路，由于直流伺服电动机或交流伺服电动机的流经电流较大，机器人常采用脉冲宽度调制，PWM，方式进行驱动。(4) 运动特性检测传感器，用于检测机器人运动的位置、速度、加速度等参数。(5) 控制系统的硬件，以计算机为基础􀋄采用协调级与执行级的二级结构。(6) 控制系统的软件，实现对机器人运动特性的计算、机器人的智能控制和机器人与人的信息交换等功能。9. 直流电机的额定值有哪些？答：直流电动机的额定值有

4、以下几项: (1)额定功率，是指按照规定的工作方式运行时所能提供的输出功率。对电动机来说􀋄额定功率是指轴上输出的机械功率􀋄单位为kW。(2)额定电压，是电动机电枢绕组能够安全工作的最大外加电压或输出电压􀋄单位为V。(3)额定电流，是指电动机按照规定的工作方式运行时，电枢绕组允许流过的最大电流􀋄单位为A。(4)额定转速，指电动机在额定电压、额定电流和输出额定功率的情况下运行时，电动机的旋转速度，单位为r/min。10. 常见的机器人外部传感器有哪些？答：常见的外部传感器包括触觉传感器，分为接触觉传感器、压觉传感器、滑觉传感器和力觉传感器。距离传感器，包括超声波传感器，接近觉传感器，以及视觉传感器、听觉传感器、嗅觉传感器、味觉传感器等。三、设计题11.已知点u的坐标为7,3,2T，对点u依次进行如下的变换：（1）绕z轴旋转90得到点v；（2）绕y轴旋转90得到点w；（3）沿x轴平移4个单位，再沿y轴平移-3个单位，最后沿z轴平移7个单位得到点t。求u, v, w, t各点的齐次坐标。 12. 如图所示为具有三个旋转关节的3R机械手，求末端机械手在基坐标系x0,y0下的运动学方程。