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

《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》課程試卷C卷參考答案xxxxxxxxx職業(yè)學(xué)院xxxxxx學(xué)年第xx學(xué)期期末考試《工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》課程試卷C卷（適用于工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專(zhuān)業(yè)）考試形式：閉卷答題時(shí)間：90分鐘題號(hào)一二三四五總分核分人題分復(fù)查人得分一、填空題（1～10題，每空1分，共20分）1．工業(yè)機(jī)器人是由仿生機(jī)械結(jié)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)和控制系統(tǒng)組成的，用于從事工業(yè)生產(chǎn)，能夠自動(dòng)執(zhí)行工作指令的機(jī)械裝置。2.目前，國(guó)際上的工業(yè)機(jī)器人公司主要分為日系和歐系。日系中主要有安川、OTC、松下和發(fā)那科。歐系中主要有德國(guó)的KUKA、CLOOS、瑞士的ABB、意大利的COMAU，英國(guó)的AutotechRobotics。3.按作業(yè)任務(wù)的不同，工業(yè)機(jī)器人通?？梢苑譃楹附印徇\(yùn)、裝配、碼垛、噴涂等類(lèi)型機(jī)器。4．機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)是研究末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)與關(guān)節(jié)變量之間的關(guān)系，而與產(chǎn)生該位姿所需的力或力矩?zé)o關(guān)。5.在機(jī)器人學(xué)科里經(jīng)常用考坐標(biāo)系和關(guān)節(jié)坐標(biāo)系來(lái)描述空間機(jī)器人的位姿。6.機(jī)器人臂部是為了讓機(jī)器人的末端執(zhí)行器達(dá)到任務(wù)所要求的位置。機(jī)器人腕部是臂部和手部的連接部件，起支承手部和改變手部姿態(tài)的作用。7.夾鉗式是工業(yè)機(jī)器人最常用的一種手部形式。夾鉗式一般由手指、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和支架等組成。8.目前應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人的減速器產(chǎn)品主要有三類(lèi)，分別是諧波減速器、RV減速器和擺線針輪減速器三大類(lèi)。9.機(jī)器人控制系統(tǒng)按其控制方式可分為集中控制系統(tǒng)、主從控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)。10.機(jī)器人語(yǔ)言系統(tǒng)包括三個(gè)基本狀態(tài)：監(jiān)控狀態(tài)、編輯狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)。二、選擇題（11～20題，每小題2分，共20分）11．（A）是指機(jī)器人末端執(zhí)行器的實(shí)際位置和目標(biāo)位置之間的偏差，由機(jī)械誤差、控制算法與系統(tǒng)分辨率等部分組成。A.定位精度B.作業(yè)范圍C.重復(fù)定位精度D.承載能力12．下列所述的（B）項(xiàng)為水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人。A.VersatranB.SCARAC.UnimateD.PUMA56213.剛體在三維空間中的位姿可用（C）來(lái)描述。A.由位置矢量和方向余弦陣組成的3x4矩陣B.由位置矢量組成的3x1矩陣C.由位置矢量和方向余弦陣組成的4x4矩陣D.由方向余弦陣組成的3x3矩陣14．坐標(biāo)變換中相對(duì)固系或動(dòng)系的變換說(shuō)法正確的有（D）。A.若相對(duì)固系變換則變換矩陣需依次右乘B.若相對(duì)動(dòng)系變換則變換矩陣需依次左乘C.相對(duì)固系或動(dòng)系變換其矩陣相乘順序不變D.若相對(duì)動(dòng)系變換則變換矩陣需依次右乘15.D-H法規(guī)定：{n}系變換到{n+1}系的核心變換步驟為：（A）。A.zn轉(zhuǎn)→zn移→xn移→xn轉(zhuǎn)B.zn轉(zhuǎn)→xn轉(zhuǎn)→zn移→xn移C.zn移→xn移→zn轉(zhuǎn)→xn轉(zhuǎn)D.xn轉(zhuǎn)→zn轉(zhuǎn)→zn移→xn移16.對(duì)選擇工業(yè)機(jī)器人傳感器需要考慮的因素表述錯(cuò)誤的有（B）。A.傳感器選擇需要考慮其靈敏度、線性度B.傳感器選擇僅需要考慮其價(jià)格和響應(yīng)時(shí)間C.傳感器選擇需要考慮其分辨率、重復(fù)性D.傳感器選擇需要考慮其測(cè)量范圍、測(cè)量精度17.假設(shè)檢測(cè)角度精度為0.1，則增量式光電編碼器的透光縫隙數(shù)不少于（C）。A.500；B.1800；C.3600；D.無(wú)法確定。18.下列傳感器不可歸類(lèi)于機(jī)器人外部傳感器的有（D）。A.觸覺(jué)傳感器B.應(yīng)力傳感器C.接近度傳感器D.力學(xué)傳感器19.新型機(jī)器人控制器應(yīng)具有不屬于（D）項(xiàng)所描述的特色。A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開(kāi)放B.模塊化設(shè)計(jì)合理C.任務(wù)劃分有效D.實(shí)時(shí)性少任務(wù)要求20工業(yè)機(jī)器人常用的編程方式是：（A）。A.示教編程和離線編程B.示教編程和在線編程C.在線編程和離線編程D.示教編程和軟件編程三、名詞解釋?zhuān)?1～25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(kāi)合自由度。22.機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)已知機(jī)器人各桿件幾何參數(shù)和關(guān)節(jié)角向量，求解機(jī)器人末端執(zhí)行器相對(duì)參考坐標(biāo)系的位置和姿態(tài)的科學(xué)。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.機(jī)器人正動(dòng)力學(xué)已知機(jī)器人各關(guān)節(jié)執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)力或力矩，求解機(jī)器人各關(guān)節(jié)的位置、速度和加速度的科學(xué)。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.機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本單元有哪些？各自有何作用？答：構(gòu)成機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本單元有：(1)電動(dòng)機(jī)，提供驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。(2)減速器，增加驅(qū)動(dòng)力矩、降低運(yùn)動(dòng)速度。(3)驅(qū)動(dòng)電路，由于直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)的流經(jīng)電流較大，機(jī)器人常采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。(4)運(yùn)動(dòng)特性檢測(cè)傳感器，用于檢測(cè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的位置、速度、加速度等參數(shù)。(5)控制系統(tǒng)的硬件，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)。(6)控制系統(tǒng)的軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)特性的計(jì)算、機(jī)器人的智能控制和機(jī)器人與人的信息交換等功能。28.工業(yè)機(jī)器人的典型機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)由哪些部分組成？答：典型機(jī)器視覺(jué)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(jué)信息處理軟件及通信模塊等組成。五、計(jì)算題（29～30題，29小題10分，30小題20分，共30分）29.寫(xiě)出齊次變換矩陣，它表示相對(duì)固定坐標(biāo)系{A}作以下變換：首先繞Z軸轉(zhuǎn)90o；然后再繞X軸轉(zhuǎn)-90o；最后做移動(dòng)（3，7，9）。解：（表述計(jì)算正確得2.5分）（表述計(jì)算正確得2.5分）（表述計(jì)算正確得2.5分）（表述計(jì)算正確得2.5分）（每點(diǎn)的齊次坐標(biāo)計(jì)算正確各得2.5分）30.對(duì)于如圖所示的SCARA型機(jī)器人：=1\*GB2⑴建立D-H法的坐標(biāo)系。=2\*GB2⑵填寫(xiě)D-H法參數(shù)表。=3\*GB2⑶寫(xiě)出所有的變換矩陣。題30圖解：根據(jù)D-H法對(duì)坐標(biāo)