第1章 绪 论

机器人基础概念和系统构成

1、机器人必须具备( )
    A、独立性
    B、可编程性
    C、多功能性
    D、外观像人

2、机器人区别于机械手,主要在于机器人机械结构复杂。

3、机器人区别于机械手,主要在于机器人有独立的控制系统,而且能完成多种不同功能的作业.

4、机器人三定律是所有机器人都必须遵守的。

5、一般的,机器人由机械、传感、控制、通信和人机交互系统组成。

举例说明一个机器人的主要特征是什么

1、举例说明一个机器人的主要特征是什么?机器人由哪些子系统构成?各部分起什么作用?你认为各部分的工作原理是什么?

第2章 位姿描述和齐次变换

2.1  刚体位姿描述随堂测验

1、描绘刚体位姿的方法是在刚体上固结坐标系,通过描述此坐标系与参考系的位置和姿态的关系描绘刚体的位姿。

刚体的描述

1、描绘一个刚体,通常最适合定量描述的方法是( )。
    A、语言描述
    B、在刚体上固定坐标系,把此坐标系的位姿当作刚体的位姿
    C、几何描述
    D、既描述位置又描述姿态

2、齐次变换矩阵是包含转动变换矩阵和位置坐标的

3、齐次变换矩阵的相乘代表复合变换

4、相对于动系的复合变换,齐次变换矩阵相乘的顺序是从左向右

5、一个刚体的定点转动,不管发生了多少次复合转动,总可以等效成围绕一个等效轴转动一次的运动

试问一个刚体的复合运动如果相对于动系描绘,齐次变换矩阵相乘的顺序是什么?请给出证明。

1、试问一个刚体的复合运动如果相对于动系描绘,齐次变换矩阵相乘的顺序是什么?请给出证明。

第3章 机器人操作臂正向运动学

正向运动学

1、机器人运动学正解的过程是( )
    A、在示意图上建坐标系,给出D-H参数表和相邻连杆变换方程及运动学方程,把驱动变量代入运动学方程,得末端位姿参数
    B、直接用解析法得末端位姿关于驱动变量的函数式,代入确定位形下驱动变量的值得末端位姿参数
    C、由末端位姿得到驱动变量
    D、以上都不对

2、一般的,运动副轴线是Z轴,方向任选

3、正解能得到末端构件的位置和姿态

4、一般的,杆件坐标系是假想固定在杆件上的,随杆件运动而运动

5、一般的,杆件本身的几何参数影响运动效果的只有两个:杆件长度和两个轴线的方向

正向运动学

1、两个构件之间的齐次变换矩阵中包含哪4个重要参数?分别是怎么定义的,举例说明。

第4章 机器人操作臂逆向运动学

逆向运动学

1、机器人运动学逆解的过程是( )
    A、在示意图上建坐标系,给出D-H参数表和相邻连杆变换方程及运动学方程,利用末端位姿参数求得驱动变量。
    B、直接用解析法得驱动变量关于末端位姿参数的函数式,代入确定位形下的末端位姿参数得驱动变量的值。
    C、由驱动变量得到末端位姿参数
    D、以上都不对

2、一般的,串联机器人的逆解存在多解的现象

3、逆解存在的点构成机器人的工作空间

4、逆解的多解的取舍一般在最小能量消耗的原理下进行

5、灵活工作空间是末端执行器能以任意姿态达到的点的集合

举例说明怎样进行机器人的逆解。

1、举例说明怎样进行机器人的逆解。怎样进行逆解?

第5章 机器人操作臂的速度和静力分析

机器人的速度和静力分析

1、机器人雅可比矩阵的求解可以采用( )
    A、求导法
    B、矢量积法
    C、速度递推法
    D、静力递推法

2、雅可比矩阵J(q)定义为: 关节空间速度向末端操作空间速度传递的映射矩阵

3、静力雅可比矩阵是速度雅可比矩阵的转置

4、雅可比矩阵内部各项不直接含有速度值,但是雅可比矩阵影响速度

5、利用雅可比矩阵,由驱动速度可以求得末端构件的速度,反之也可

机器人的速度和静力学

1、举例说明在已知末端构件的速度和受力的前提下,怎样进行机器人的速度和静力分析。

第6章 机器人操作臂动力学

机器人的动力学

1、机器人动力学分为( )两大类。
    A、正向动力学
    B、逆向动力学
    C、解析法
    D、以上都不对

2、动力学的求解方法常见的,如:拉格朗日法、牛顿-欧拉法等。

3、动力学求得的关节驱动力或力矩和速度、加速度以及位置没关系

4、动力学求得的关节驱动力或力矩中,一般的,包含惯性力、向心力、科氏力和重力项

5、运动影响关节驱动力或力矩

机器人动力学

1、举例说明在已知末端构件的位移、速度、加速度和受力的前提下,怎样进行机器人的动力学

第7章 轨迹规划

轨迹规划

1、机器人的轨迹规划是根据作业任务的要求,计算出预期的运动轨迹,包括( )随时间的变化。
    A、位移、
    B、速度、
    C、加速度、
    D、时间

2、任务规划是对机器人的操作顺序、行动步骤和作业进程的规划

3、路径规划是对作业任务中位置和姿态的规划

4、轨迹规划可以在操作空间或关节空间中进行

5、驱动变换矩阵中含有位置和姿态

轨迹规划

1、举例说明在在操作空间和关节空间中分别怎样进行机器人的轨迹规划。

第8章 学习机器人常遇到的问题讨论

机器人性能及运动学和动力学

1、工业机器人的性能参数一般包括( )等
    A、最大工作速度
    B、重复定位精度和定位精度
    C、轴数和工作空间
    D、负载能力和运行环境要求

2、利用牛顿欧拉法可以分析机器人构件之间的相互作用力,这是结构设计所需要的

3、速度传递法可以分析构件间的速度传递关系,进而求导速度关系式,可以得到加速度关系式

4、自由度少于6的机器人的雅可比矩阵也是方阵

5、串联的冗余机器人主要用于提高操作灵活度,从而改变了工作空间。

牛顿欧拉动力学方法

1、举例说明永牛顿欧拉法怎样得到驱动力或力矩?怎样得到构件之间的作用力或力矩?这个作用力或力矩对于机器人设计起什么作用?

机器人技术

机器人技术

1、1. 如图所示的机器人机构,每个分支从下平台到上平台由6个运动分支相连,每个分支结构相同,从下到上分别为球副、移动副和球副。请问它是串联还是并联机构?请分析它的自由度是多少?

2、2. 附件图所示的机器人机构,说明它的自由度是多少、轴数是多少?

3、对题2图所示机构在图示坐标系下,请填写下列附图中的参数表中对应连杆序号1的一行.(表的第一行的字母如有不清楚,请看附件的表)(如果填表不易写,可以直接按顺序写出结果) 表1 连杆参数表 连杆 序号i 连杆长度 连杆扭角 杆件间的偏置/位移 杆件间的转角 关节变量 1 2 3 4 5 6

4、请回答当前人和机器人通信常用的方法是什么?

5、请分析题2图中所示机器人机构的运动学方程的求解方法和步骤或过程 (注:{4}系相对于系的齐次变换矩阵)(写清过程则可,不需要计算)

6、对题2中的机器人,请写出怎样进行其位移反解过程,需要已知什么,求解什么,怎样求解。请分析回答位移反解和位移正解分别在什么时候起作用?

7、如题2中图示的机器人,如果从静止状态:关节1为30度,其余关节均为0度 开始运动,要在1秒内平稳运动到位形: 关节1为60度,其余关节均为0度停止,试分析回答:①如何进行其关节空间的轨迹规划. ②初始位型的位移的正解。(注:本题均写出方法即可,不需要计算)。

8、对于题2所示的机器人,①假设末端执行器对操作目标只作用一个沿y5负方向的力F,请确定在静止或匀速运动状态下各关节驱动器的输出力或力矩(要求写明方法或过程则可,指明各关节应该加驱动力还是驱动力矩,不要求计算结果)?②请分析回答建立其速度雅克比矩阵的方法和过程是什么。