簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的定義

1、習(xí) 題0.1 簡(jiǎn)述工業(yè)業(yè)機(jī)器人的的定義，說(shuō)說(shuō)明機(jī)器人人的主要特特征。0.2 工業(yè)機(jī)器器人與數(shù)控控機(jī)床有什什么區(qū)別？0.3 工業(yè)機(jī)器器人與外界界環(huán)境有什什么關(guān)系？0.4 說(shuō)明工業(yè)業(yè)機(jī)器人的的基本組成成及三大部部分之間的的關(guān)系。0.5 簡(jiǎn)述下面面幾個(gè)術(shù)語(yǔ)語(yǔ)的含義：自由度、重復(fù)定位位精度、工工作原理、工作速度度、承載能能力。0.6 什么叫冗冗余自由度度機(jī)器人？0.7 題0.7圖所所示為二自自由度平面面關(guān)節(jié)型機(jī)機(jī)器人機(jī)械械手，圖中中L1=2L2，關(guān)節(jié)的的轉(zhuǎn)角范圍圍是0q1180，90q2180，畫(huà)出該該機(jī)械手的的工作范圍圍(畫(huà)圖時(shí)可可以設(shè)L2=3 cmm)。0.8 工業(yè)機(jī)器器人怎樣按按機(jī)械系統(tǒng)統(tǒng)的基本

2、結(jié)結(jié)構(gòu)來(lái)分類(lèi)類(lèi)？0.9 工業(yè)機(jī)器器人怎樣按按控制方式式來(lái)分類(lèi)？0.10 什么是是SCARRA機(jī)器人人，應(yīng)用上上有何特點(diǎn)點(diǎn)？0.11 試總結(jié)結(jié)機(jī)器人的的應(yīng)用情況況。題0.7圖圖1.1 點(diǎn)矢量v為10.00 220.000 30.00TT，相對(duì)參參考系作如如下齊次坐坐標(biāo)變換：寫(xiě)出變換后后點(diǎn)矢量vv的表達(dá)式式，并說(shuō)明明是什么性性質(zhì)的變換換，寫(xiě)出旋旋轉(zhuǎn)算子RRot及平平移算子TTranss。1.2 有一旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變換，先先繞固定坐坐標(biāo)系Z0軸轉(zhuǎn)45，再繞其其X0軸轉(zhuǎn)30,最后繞其其Y0軸轉(zhuǎn)60，試求該該齊次坐標(biāo)標(biāo)變換矩陣陣。1.3 坐標(biāo)系B起初與固固定坐標(biāo)系系O相重合，現(xiàn)現(xiàn)坐標(biāo)系B繞ZB旋轉(zhuǎn)30，然后繞繞

3、旋轉(zhuǎn)后的的動(dòng)坐標(biāo)系系的XB軸旋轉(zhuǎn)455，試寫(xiě)寫(xiě)出該坐標(biāo)標(biāo)系B的起始矩矩陣表達(dá)式式和最后矩矩陣表達(dá)式式。1.4 坐標(biāo)系A(chǔ)及B在固定坐坐標(biāo)系O中的矩陣陣表達(dá)式為為畫(huà)出它們?cè)谠贠坐標(biāo)系中中的位置和和姿態(tài)：1.5 寫(xiě)出齊次次變換矩陣陣，它表示示坐標(biāo)系B連續(xù)相對(duì)對(duì)固定坐標(biāo)標(biāo)系A(chǔ)作以下變變換：(1) 繞繞ZA軸旋轉(zhuǎn)900。(2) 繞繞XA軸轉(zhuǎn)900。(3) 移移動(dòng)3，7，9T。1.6 寫(xiě)出齊次次變換矩陣陣，它表示示坐標(biāo)系B連續(xù)相對(duì)對(duì)自身運(yùn)動(dòng)動(dòng)坐標(biāo)系B作以下 變換：(1) 移移動(dòng)3，7，9T。(2) 繞繞XB軸旋轉(zhuǎn)900。(3) 繞繞ZB軸轉(zhuǎn)90。1.7 題1.7圖(a)所示示的兩個(gè)楔楔形物體，試試用兩個(gè)變

4、變換序列分分別表示兩兩個(gè)楔形物物體的變換換過(guò)程，使使最后的狀狀態(tài)如題11.7圖(b)所示示。題1.7圖圖1.8 如題1.88圖所示的的二自由度度平面機(jī)械械手，關(guān)節(jié)節(jié)1為轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)節(jié)變量為qq1；關(guān)節(jié)2為移動(dòng)關(guān)關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)節(jié)變量為dd2。試：(1) 建建立關(guān)節(jié)坐坐標(biāo)系，并并寫(xiě)出該機(jī)機(jī)械手的運(yùn)運(yùn)動(dòng)方程式式。(2) 按按下列關(guān)節(jié)節(jié)變量參數(shù)數(shù)求出手部部中心的位位置值。q10306090d2/m0.500.801.000.70題1.8圖圖1.9 題1.8圖所所示二自由由度平面機(jī)機(jī)械手，已已知手部中中心坐標(biāo)值值為X0、Y0。求該機(jī)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)動(dòng)方程的逆逆解q1、d2。1.10 三自由由度機(jī)械手手如題1.

5、10圖所所示，臂長(zhǎng)長(zhǎng)為l1和l2，手部中中心離手腕腕中心的距距離為H，轉(zhuǎn)角為為q1、q2、q3，試建立立桿件坐標(biāo)標(biāo)系，并推推導(dǎo)出該機(jī)機(jī)械手的運(yùn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程程。題1.100圖1.11 題1.111圖所示為為一個(gè)二自自由度的機(jī)機(jī)械手，兩兩連桿長(zhǎng)度度均為1m，試建立立各桿件坐坐標(biāo)系，求求出A1、A2及該機(jī)械械手的運(yùn)動(dòng)動(dòng)學(xué)逆解。題1.111圖1.12 什么是是機(jī)器人運(yùn)運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解解的多重性性？1.13 有一臺(tái)臺(tái)如題1.13圖所所示的三自自由度機(jī)械械手的機(jī)構(gòu)構(gòu)，各關(guān)節(jié)節(jié)轉(zhuǎn)角正向向均由箭頭頭所示方向向指定，請(qǐng)請(qǐng)標(biāo)出各連連桿的D-H坐標(biāo)系，然然后求各變變換矩陣AA1、A2、A3。題1.133圖1.14 試按D-

6、H坐標(biāo)系建建立題1.14圖所所示機(jī)器人人各桿的坐坐標(biāo)系(各Z軸正向位位于有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)標(biāo)志一端端，Z0、Z6如題1.114圖所示示)。題1.144圖1.15 試求題題1.155圖所示V880機(jī)器人的的運(yùn)動(dòng)學(xué)方方程。題1.155圖2.1 簡(jiǎn)述歐拉拉方程的基基本原理。2.2 簡(jiǎn)述用拉拉格朗日方方法建立機(jī)機(jī)器人動(dòng)力力學(xué)方程的的步驟。2.3 動(dòng)力學(xué)方方程的簡(jiǎn)化化條件有哪哪些？2.4 簡(jiǎn)述空間間分辨率的的基本概念念。2.5 機(jī)器人的的穩(wěn)態(tài)負(fù)荷荷的研究包包括哪些內(nèi)內(nèi)容？2.6 簡(jiǎn)述計(jì)算算機(jī)控制機(jī)機(jī)器人獲得得良好的重重復(fù)性的處處理步驟。2.7 分別用拉拉格朗日動(dòng)動(dòng)力學(xué)及牛牛頓力學(xué)推推導(dǎo)題2.8圖所示示單自由度度系

7、統(tǒng)力和和加速度的的關(guān)系。假假設(shè)車(chē)輪的的慣量可忽忽略不計(jì)，X軸表示小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向。 題2.8圖圖 2.8 推導(dǎo)題2.8圖所示示兩自由度度系統(tǒng)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)方程。2.9 推導(dǎo)題2.9圖所示示的兩自由由度系統(tǒng)的的運(yùn)動(dòng)方程程。 題2.8圖圖 題2.9圖2.10 用拉格格朗日法推推導(dǎo)題2.10圖所所示兩自由由度機(jī)器人人手臂的運(yùn)運(yùn)動(dòng)方程。連桿質(zhì)心心位于連桿桿中心，其其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量分別為II1和I2。2.11 簡(jiǎn)述機(jī)機(jī)器人速度度雅可比、力雅可比比的概念及及其二者之之間的關(guān)系系。2.12 已知二二自由度機(jī)機(jī)械手的雅雅可比矩陣陣為若忽略重力力，當(dāng)手部部端點(diǎn)力FF=11 0TT時(shí)，求相相應(yīng)的關(guān)節(jié)節(jié)力矩。2.13 如題2.

8、113圖所示示，一個(gè)三三自由度機(jī)機(jī)械手，其其末端夾持持一質(zhì)量mm=10 kkg的重物物，l1=l2=0.8 m，1=60，2=660，3=990。若不計(jì)計(jì)機(jī)械手的的質(zhì)量，求求機(jī)械手處處于平衡狀狀態(tài)時(shí)的各各關(guān)節(jié)力矩矩。題2.100圖題2.133圖 三自由由度機(jī)械手手2.14 如題2.114圖所示示二自由度度機(jī)械手，桿桿長(zhǎng)l1=l2=0.5 m，求下下面三種情情況時(shí)的關(guān)關(guān)節(jié)瞬時(shí)速速度、。vX/(mm/s)1.001.0vY/(mm/s)01.01.0q1303030q 26012030題2.144圖 二自由由度機(jī)械手手2.15 如題2.115圖所示示三自由度度平面關(guān)節(jié)節(jié)機(jī)械手，其其手部握有有焊接工

9、具具，若已知知各個(gè)關(guān)節(jié)節(jié)的瞬時(shí)角角度及瞬時(shí)時(shí)角速度，求求焊接工具具末端A的線速度度vX、vY。題2.155圖 三自由由度平面關(guān)關(guān)節(jié)機(jī)械手手3.1 何謂軌跡跡規(guī)劃?簡(jiǎn)述軌跡跡規(guī)劃的方方法并說(shuō)明明其特點(diǎn)。3.2 設(shè)一機(jī)器器人具有66個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)關(guān)節(jié)，其關(guān)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)均均按三次多多項(xiàng)式規(guī)劃劃，要求經(jīng)經(jīng)過(guò)兩個(gè)中中間路徑點(diǎn)點(diǎn)后停在一一個(gè)目標(biāo)位位置。試問(wèn)問(wèn)欲描述該該機(jī)器人關(guān)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)，共需要要多少個(gè)獨(dú)獨(dú)立的三次次多項(xiàng)式?要確定這這些三次多多項(xiàng)式，需需要多少個(gè)個(gè)系數(shù)?3.3 單連桿機(jī)機(jī)器人的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，從從q=55靜止開(kāi)始始運(yùn)動(dòng)，要要想在4s內(nèi)使該該關(guān)節(jié)平滑滑地運(yùn)動(dòng)到到q=+800的位置停停止。試按按下述要求求確

10、定運(yùn)動(dòng)動(dòng)軌跡：(1) 關(guān)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)依依三次多項(xiàng)項(xiàng)式插值方方式規(guī)劃。(2) 關(guān)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)按按拋物線過(guò)過(guò)渡的線性性插值方式式規(guī)劃。3.4 目前有哪哪幾種模型型應(yīng)用于機(jī)機(jī)器人系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)型？各各自有何優(yōu)優(yōu)、缺點(diǎn)？4.1 機(jī)器人本體體主要包括括哪幾部分分？以關(guān)節(jié)節(jié)型機(jī)器人人為例說(shuō)明明機(jī)器人本本體的基本本結(jié)構(gòu)和主主要特點(diǎn)。4.2 如何選擇擇機(jī)器人本本體的材料料，常用的的機(jī)器人本本體材料有有哪些？4.3 何謂材料料的E/r？為提高高構(gòu)件剛度度選用材料料E/r大些還是是小些好，為為什么？4.4 機(jī)身設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)注意哪哪些問(wèn)題？4.5 何謂升降降立柱下降降不卡死條條件？立柱柱導(dǎo)套為什什么要有一一定的長(zhǎng)度度？4.6 機(jī)器人

11、臂臂部設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)注意哪些些問(wèn)題？4.7 常用的臂臂桿平衡方方法有哪幾幾種？試述述質(zhì)量平衡衡常用的平平行四邊形形平衡機(jī)構(gòu)構(gòu)。4.8 什么叫BBBR手腕、RRR手腕腕？什么叫叫手腕自由由度退化？4.9 機(jī)器人手手爪有哪些些種類(lèi)，各各有什么特特點(diǎn)？4.10 試述磁磁力吸盤(pán)和和真空吸盤(pán)盤(pán)的工作原原理。4.11 何謂自自適應(yīng)吸盤(pán)盤(pán)及異形吸吸盤(pán)？4.12 機(jī)器人人對(duì)移動(dòng)關(guān)關(guān)節(jié)有何要要求？為什什么常用滾滾動(dòng)導(dǎo)軌？4.13 機(jī)器人人專(zhuān)用滾動(dòng)動(dòng)軸承有何何特點(diǎn)？機(jī)機(jī)器人為什什么要采用用諧波傳動(dòng)動(dòng)？4.14 傳動(dòng)件件定位常有有哪幾種方方法？4.15 傳動(dòng)件件消隙常有有哪幾種方方法，各有有什么特點(diǎn)點(diǎn)？4.16 簡(jiǎn)述機(jī)機(jī)

12、器人行走走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)的基本形形式和特點(diǎn)點(diǎn)。4.17 簡(jiǎn)述兩兩足步行機(jī)機(jī)器人行走走機(jī)構(gòu)的工工作原理。5.1 說(shuō)說(shuō)明工業(yè)機(jī)機(jī)器人常用用的控制結(jié)結(jié)構(gòu)形式，就就你所熟知知的某種工工業(yè)機(jī)器人人分析其控控制器的控控制結(jié)構(gòu)。5.2 機(jī)機(jī)器人傳感感器常用的的有哪幾種種？5.3 傳傳感器的主主要性能參參數(shù)有哪幾幾個(gè)？5.4 簡(jiǎn)簡(jiǎn)述電位式式位移傳感感器的工作作原理。5.5 分分析二進(jìn)制制嗎盤(pán)與格格雷嗎盤(pán)結(jié)結(jié)構(gòu)的異同同。5.6 角角速度傳感感器常用的的有哪幾種種？舉例說(shuō)說(shuō)明其中一一種的工作作原理。5.7 分分析外部傳傳感器中力力矩傳感器器的測(cè)量原原理。5.8 簡(jiǎn)簡(jiǎn)述觸覺(jué)傳傳感器的測(cè)測(cè)量原理。5.9 采采用基于芯芯片的運(yùn)動(dòng)動(dòng)控制器來(lái)來(lái)控制機(jī)器器人的運(yùn)動(dòng)動(dòng)有什么特特點(diǎn)？5.10 LM6228芯片有有什么功能能？5.11 分析運(yùn)動(dòng)動(dòng)控制卡控控制的結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)？舉舉例說(shuō)明你你所了解的的運(yùn)動(dòng)控制制卡的應(yīng)用用。