工業(yè)機(jī)器人習(xí)題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第1章 緒論重點(diǎn)掌握：1、工業(yè)機(jī)器人的定義（國(guó)標(biāo)）。2、工業(yè)機(jī)器人的分類。3、工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系、自由度和工作空間。第2章 機(jī)器人系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)掌握：1、機(jī)器人的系統(tǒng)組成。2、手部的作用和分類。3、機(jī)械夾持式手和吸附式手。4、手腕的作用及其三個(gè)自由度。5、柔順手腕的作用及裝配誤差及消除方法。6、手臂的作用。7、操作機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。8、機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。9、機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的三個(gè)階段。第3章 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)重點(diǎn)掌握：一、坐標(biāo)變換 1、齊次變換矩陣的意義； 2、單步變換的齊次變換矩陣； 3、多步變換的齊次變換矩陣； 4、齊次變換的逆變換。二、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的建立 1、建

2、立坐標(biāo)系； 2、確定參數(shù)； 3、相鄰桿件的位姿矩陣； 4、建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。 5、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正解和逆解。第4章 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)掌握：1、關(guān)節(jié)承受的力和力矩與關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力（矩）的關(guān)系。2、動(dòng)力學(xué)模型及其各項(xiàng)含義。3、牛頓方程、歐拉方程。4、正向遞推步驟及其計(jì)算公式。5、反向遞推步驟及其計(jì)算公式。6、遞推的初始條件。第5章 機(jī)器人控制系統(tǒng)重點(diǎn)掌握：1、控制系統(tǒng)的兩大功能。2、控制系統(tǒng)的組成及其各個(gè)部分的作用。3、示教再現(xiàn)控制過(guò)程及示教與記憶的相關(guān)知識(shí)。4、運(yùn)動(dòng)控制的兩個(gè)步驟。5、軌跡規(guī)劃及其實(shí)現(xiàn)方法： （1）軌跡規(guī)劃的概念 （2）PTP下的軌跡規(guī)劃步驟 （3）CP下的軌跡規(guī)劃步驟6、關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)控

3、制方法。一、請(qǐng)寫(xiě)出下列變換的齊次變換矩陣：坐標(biāo)系j與i沿矢量 平移的齊次變換矩陣；坐標(biāo)系j與i繞x軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣；坐標(biāo)系j與i繞z軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣；坐標(biāo)系j與i先沿矢量 平移，再繞x軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣。一、解：坐標(biāo)系j與i沿矢量 平移的齊次 變換矩陣：坐標(biāo)系j與i繞x軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣：坐標(biāo)系j與i繞z軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣： 坐標(biāo)系j與i先沿矢量 平移，再繞x軸旋轉(zhuǎn) 的齊次變換矩陣：二、已知坐標(biāo)系j是由坐標(biāo)系經(jīng)過(guò)以下變換得到的：i坐標(biāo)系先繞z軸旋轉(zhuǎn) ，然后繞x軸旋轉(zhuǎn) ，最后沿坐標(biāo)系的y軸平移2個(gè)單位。要求： 1、確定坐標(biāo)系i到坐標(biāo)系j的齊次變換矩陣； 2、若已知P點(diǎn)在坐

4、標(biāo)系i中的位置矢量為 ，則在坐標(biāo)系j中P點(diǎn)的位置矢量的 各坐標(biāo)分量分別為多少？ 解：1、確定坐標(biāo)系i到坐標(biāo)系j的齊次變換矩陣： 1、確定坐標(biāo)系i到坐標(biāo)系j的齊次變換矩陣： 2、兩坐標(biāo)系關(guān)系為： 三、已知三自由度機(jī)器人如圖所示。若機(jī)器人機(jī)座高為800，桿件1、2的長(zhǎng)度分別為400、300，試按步驟建立該機(jī)器人手部中心的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；若關(guān)節(jié)1、2的旋轉(zhuǎn)角度分別為 、 ，關(guān)節(jié)3向下平移的距離為300，試計(jì)算該機(jī)器人手部中心的位姿矩陣。解：1、建立坐標(biāo)系如圖所示：x0z0x1x2x3hz2z3hz1 2、確定參數(shù)和關(guān)節(jié)變量 ： 3、計(jì)算相鄰桿件的位姿矩陣： 4、建立機(jī)器人手部中心運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為： 若已知

5、，則有： 四、已知如圖所示機(jī)器人的關(guān)節(jié)速度和加速度分別為 ，若機(jī)器人桿件1、2的長(zhǎng)度均為20，試用 牛頓歐拉遞推公式計(jì)算機(jī)器人桿件1、2的角速度、 角加速度、線速度和線加速度。 解：1、建立坐標(biāo)系如圖所示： 2、相鄰桿件位姿矩陣為： 3、計(jì)算速度和加速度： 已知： ，1關(guān)節(jié)的速度和加速度為 ，則1桿件的速度和加速度為： 3、計(jì)算速度和加速度： 已知2關(guān)節(jié)的速度和加速度為 ，則2桿件的速度和加速度為： 五、已知圖示機(jī)器人手部受到一力矩作用，試用牛頓 歐拉公式計(jì)算機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩。mhl1l2d解：1、確定相鄰桿件位姿矩陣 （1）建立坐標(biāo)系如圖所示： （2）確定參數(shù) （3）位姿矩陣2、已知條件 由題意可知，不需要進(jìn)行正向遞推，只需進(jìn)行反向遞推即可求解關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩。3、反向遞推六、若要求機(jī)器人某關(guān)節(jié)從 靜止開(kāi)始，在2秒鐘時(shí)到達(dá) 處且速度為零，試用三次多項(xiàng)式對(duì)