西南大學網(wǎng)絡與繼續(xù)教育學院課程名稱：《工業(yè)機器人》課程代碼：0941學年學季：20192單項選擇題1、大部分力傳感器采用__________技術(shù)，將敏感元件應變片粘貼在金屬骨架上。光電效應電磁效應電阻(或半導體)應變【√】2、下面哪一項不屬于工業(yè)機器人的特點。運動描述簡單【√】自由度多計算機控制信息運算量大3、滾輪式傳感器檢測方向有個。321【√】44、機器人的工業(yè)應用可分為四個方面。下面不屬于這4個方面的是。材料加工零件制造產(chǎn)品檢驗物料搬運【√】5、設一機器人具有6個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，其關(guān)節(jié)運動均按三次多項式規(guī)劃，要求經(jīng)過兩個中間路徑點后停在一個目標位置。試問欲描述該機器人關(guān)節(jié)的運動，共需要個系數(shù)。406072【√】816、下面哪一種材料不屬于制作工業(yè)機器人本體常用材料。碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼鋁、鋁合金及其他輕合金材料粘彈性大阻尼材料普通塑料【√】7、下面哪一項不屬于傳動件消隙方法。消隙齒輪柔性齒輪消隙齒廓彈性覆層消隙添加機油【√】8、下面哪一種驅(qū)動方式不屬于機器人采用的直線驅(qū)動方式。直角坐標結(jié)構(gòu)的x、y、z向驅(qū)動圓柱坐標結(jié)構(gòu)的徑向驅(qū)動圓柱坐標結(jié)構(gòu)的垂直升降驅(qū)動圓柱坐標結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動【√】9、下面哪一項不是設計臂部的要求剛度要求低【√】導向性好重量要輕運動要平穩(wěn)、定位精度要高10、下邊哪一項不屬于對工業(yè)機器人傳感器的要求。精度高抗干擾能力強質(zhì)量輕、體積小價格貴【√】11、下面不屬于常見的手臂運動機構(gòu)的是。手臂的直線運動機構(gòu)手臂的回轉(zhuǎn)運動機構(gòu)手臂的復合運動機構(gòu)平行四邊形機構(gòu)【√】12、遠距離轉(zhuǎn)動的RBR手腕有個軸的轉(zhuǎn)動。123【√】413、操作臂在關(guān)節(jié)空間中的動力學方程的一般結(jié)構(gòu)形式反映了關(guān)節(jié)力矩與關(guān)節(jié)變量、速度、之間的函數(shù)關(guān)系。加速度【√】形變行程工作空間14、斯坦福機器人的手臂有兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，且兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的軸線交于一點，一個移動關(guān)節(jié)，共【√】個自由度。123【√】415、研究動力學的目的是為了對機器人的運動進行有效控制，常用方法有：牛頓—歐拉法、、凱恩動力學法。拉格朗日法【√】線性插值法傳遞函數(shù)法最小二乘法16、對于n個自由度的工業(yè)機器人，其關(guān)節(jié)變量可以用表示。廣義關(guān)節(jié)變量【√】狹義關(guān)節(jié)變量廣義角度變量廣義線位移變量17、在θ和d給出后,可以計算出斯坦福機器人手部坐標系{6}的位置p和姿態(tài)n、o、a這就是斯坦福機器人，這個求解過程叫做斯坦福機器人運動學正解。機座位姿的解腕部位姿的解手部位姿的解【√】足部位姿的解18、在選定的直角坐標系{A}中，空間任一點P的位置可用3×1的位置矢量AP表示，其左上標A代表選定的參考坐標系，PxPyPz是點P在坐標系{A}中的三個。速度分量加速度分量力分量位置坐標分量【√】19、機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：由機身、手臂、手腕、四大件組成。末端執(zhí)行器【√】步進電機3相直流電機驅(qū)動器20、斯坦福機器人的手臂有兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，且兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的軸線交于一點，一個移動關(guān)節(jié)，共（）個自由度。E.1F.23【√】4判斷題21、機器人軌跡控制過程需要通過計求解動力學正問題獲得各個關(guān)節(jié)量的位置控制系統(tǒng)的設定值。A.√B.×【√】22、力傳感器安裝在工業(yè)機器人上的位置，通常不會在手腕。A.√B.×【√】23、斯坦福機器人反向求解的本質(zhì)是分離變量法。A.√【√】B.×24、抗干擾能力強不屬于對工業(yè)機器人傳感器的要求。A.√B.×【√】25、在θ和d給出后,可以計算出斯坦福機器人手部坐標系{6}的位置p和姿態(tài)n、o、a這就是斯坦福機器人機座位姿的解，這個求解過程叫做斯坦福機器人運動學正解。A.√B.×【√】26、操作臂在關(guān)節(jié)空間中的動力學方程的一般結(jié)構(gòu)形式反映了關(guān)節(jié)力矩與關(guān)節(jié)變量、速度加速度之間的函數(shù)關(guān)系。A.√【√】B.×27、力控制方式的輸入量和反饋量是力或力矩。A.√【√】B.×28、對機器人進行示教時,作為示教人員必須事先接受過專門的培訓才行.與示教作業(yè)人員一起進行作業(yè)的(監(jiān)護人員),而且處在機器人可動范圍外時，必須事先接受過專門的培訓,可進行共同作業(yè).A.√【√】B.×29、若給定了剛體上某一點的位置和該剛體姿態(tài)，則這個剛體在空間上是完全確定的。A.√【√】B.×30、為了對機器人的運動進行有效控制，常用方法有：牛頓—歐拉法、拉格朗日法、凱恩動力學法。A.√【√】B.×31、遠距離轉(zhuǎn)動的RBR手腕有5個軸。A.√B.×【√】32、信息運算量大不屬于工業(yè)機器人控制系統(tǒng)特點。A.√B.×【√】33、導航系統(tǒng)不屬于常規(guī)工業(yè)機器人子系統(tǒng)。A.√【√】B.×34、滾輪式傳感器檢測方向有3個。A.√B.×【√】35、大部分力傳感器采用電阻或半導體技術(shù)，將敏感元件應變片粘貼在金屬骨架上。A.√【√】B.×36、剛度要求低不是設計臂部的要求。A.√【√】B.×37、在θ和d給出后,可以計算出斯坦福機器人手部坐標系{6}的位置p和姿態(tài)n、o、a，這就是斯坦福機器人手部位姿的解，這個求解過程叫做斯坦福機器人運動學正解。A.√【√】B.×38、運動方程簡單屬于工業(yè)機器人的特點。A.√B.×【√】39、工業(yè)機器人的控制功能不包括位姿控制。A.√B.×【√】40、諧波齒輪機構(gòu)屬于旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)。A.√【√】B.×41、機械部分不屬于工業(yè)機器人的三大組成部分。A.√B.×【√】42、制作工業(yè)機器人的材料，彈性模量E越大，變形量越大，剛度則越大。A.√B.×【√】43、機器人逆運動學求解有多種方法，一般分為兩類。A.√【√】B.×44、傳感器的基本轉(zhuǎn)換電路是將敏感元件的微小信號進行變換，成為符合工業(yè)標準的信號A.√【√】B.×45、力矩增大不是無刷直流電動機和傳統(tǒng)直流電動機相比所具有的優(yōu)點A.√【√】B.×46、常用的機器人本體材料需要滿足一定要求，彈性模量小不屬于這些要求。A.√【√】B.×47、機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：由機身、手臂、手腕、末端執(zhí)行器四大件組成。A.√【√】B.×48、陀螺儀是利用慣性原理制作的。A.√【√】B.×49、對于n個自由度的工業(yè)機器人，其關(guān)節(jié)變量可以用狹義關(guān)節(jié)變量表示。A.√B.×【√】50、斯坦福機器人的手臂有兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，且兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的軸線交于一點，一個移動關(guān)節(jié)，共3個自由度。A.√【√】B.×51、在工業(yè)機器人速度分析和以后的靜力學分析中都將遇到類似的雅可比矩陣，我們稱之為工業(yè)機器人雅可比矩陣，或簡稱雅可比，一般用符號J表示。A.√【√】B.×52、機器人運動學逆解問題的求解主要存在三個問題，求解的實時性不足不屬于這三個問題之一。A.√【√】B.×53、在選定的直角坐標系{A}中，空間任一點P的位置可用3×1的位置矢量Ap表示，其左上標A代表選定的參考坐標系，PxPyPz是點P在坐標系{A}中的三個位置坐標分量。A.√【√】B.×54、在工業(yè)機器人速度分析和以后的靜力學分析中都將遇到類似的雅可比矩陣，一般用符號J表示。A.√【√】B.×55、壓覺傳感器不屬于觸覺傳感器。A.√B.×【√】56、工業(yè)機器人的手腕是連接手部與臂部的部件，起支承手部的作用。A.√【√】B.×57、J反映了關(guān)節(jié)空間微小運動dθ與手部作業(yè)空間dX之間的關(guān)系,且dX此時表示微小的線速度。A.√B.×【√】58、工業(yè)機器人感覺系統(tǒng)包括行走機構(gòu)，以及對傳感器的數(shù)據(jù)進行分析處理從而得到對象的正確數(shù)據(jù)兩部分。A.√B.×【√】59、研究動力學的目的是為了對機器人的運動軌跡進行控制。A.√B.×【√】60、用來表征機器人重復定位其手部于同一目標位置的能力的參數(shù)是定位精度。A.√【√】B.×61、平行四邊形機構(gòu)不屬于常見的手臂運動機構(gòu)。A.√【√】B.×主觀題62、設定為直角坐標系時，機器人控制點沿著X,Y,Z軸運動。參考答案：平行63、機器人軌跡控制過程需要通過求解獲得各個關(guān)節(jié)角的位置控制系統(tǒng)的設定值。參考答案：運動學逆問題64、齊次坐標[0010]表示方向。參考答案：Z65、干涉區(qū)信號設置有兩種：分別是絕對優(yōu)先干涉區(qū)和。參考答案：相對優(yōu)先干涉區(qū)66、在機器人的正面作業(yè)與機器人保持以上的距離。參考答案：300mm67、工業(yè)機器人的是連接手部與臂部的部件，起支承手部的作用。參考答案：手腕68、機器人的三種動作模式包括：示教模式、再現(xiàn)模式及。參考答案：遠程模式69、力控制方式的輸入量和反饋量是。參考答案：力或力矩信號70、滾輪式傳感器檢測方向有個。參考答案：171、用來表征機器人重復定位其手部于同一目標位置的能力的參數(shù)是。參考答案：重復定位精度72、工業(yè)機器人感覺系統(tǒng)包括以及對傳感器的數(shù)據(jù)進行分析處理從而得到對象的正確數(shù)據(jù)兩部分。參考答案：傳感器分類73、機器人的驅(qū)動方式主要有液動、氣動和方式。參考答案：電動74、斯坦福機器人反向求解的本質(zhì)是。參考答案：分離變量法75、模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的主要區(qū)別是。參考答案：信道傳輸?shù)男盘柌煌?6、設一機器人具有6個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，其關(guān)節(jié)運動均按三次多項式規(guī)劃，要求經(jīng)過兩個中間路徑點后停在一個目標位置。試問欲描述該機器人關(guān)節(jié)的運動，共需要個獨立的三次多項式。參考答案：377、機器人上常用的測速傳感器有測速發(fā)電機和。參考答案：增量式碼盤78、遠距離傳動的RBR手腕有個軸。參考答案：379、機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：由機身、手臂、手腕、四大件組成。參考答案：機器人末端執(zhí)行器80、對機器人進行示教時,作為示教人員必須事先接受過專門的培訓才行.與示教作業(yè)人員一起進行作業(yè)的(監(jiān)護人員),而且處在機器人可動范圍外時，，可進行共同作業(yè).參考答案：必須事先接受過專門的培訓81、當有齒輪磨損等原因造成傳動間隙增加時，利用中心距調(diào)整機構(gòu)調(diào)整中心距,這種消隙方式叫做。參考答案：偏心機構(gòu)消隙82、機器人按照機構(gòu)特性可以劃分為關(guān)節(jié)機器人和兩類。參考答案：非關(guān)節(jié)機器人83、6自由度機器人有解析逆解的條件是。參考答案：機器人操作手的獨立關(guān)節(jié)變量多于末端執(zhí)行器的運動自由度數(shù)84、.簡述正動力學問題和逆動力學問題概念。參考答案：答：正動力學問題：機器人各執(zhí)行器的驅(qū)動力或力矩為已知，求解機器人關(guān)節(jié)變量在關(guān)節(jié)變量空間的軌跡或末端執(zhí)行器在笛卡爾空間的軌跡。逆動力學問題：機器人在關(guān)節(jié)變量空間的軌跡已確定，或末端執(zhí)行器在笛卡爾空間的軌跡已確定，求解機器人各執(zhí)行器的驅(qū)動力或力矩。85、什么叫R關(guān)節(jié)，B關(guān)節(jié)，T關(guān)節(jié)？什么叫RPY運動？參考答案：答：手腕的翻轉(zhuǎn)叫做Roll.用R表示；手腕的俯仰叫做Pitch,用P表示；把手腕的偏轉(zhuǎn)叫做Yaw，用Y表示。使手部具有俯仰、偏轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)運動，即RPY運動。86、點矢量v為，相對參考系作如下齊次坐標變換：A=寫出變換后點矢量v的表達式，并說明是什么性質(zhì)的變換，寫出旋轉(zhuǎn)算子Rot及平移算子Trans。參考答案：解：屬于復合變換：旋轉(zhuǎn)算子Rot（Z，30）=v平移算子Trans（11.0，-3.0，9.0）=Av87、坐標系{B}起初與固定坐標系{O}相重合，現(xiàn)坐標系{B}繞ZB旋轉(zhuǎn)30，然后繞旋轉(zhuǎn)后的動坐標系的XB軸旋轉(zhuǎn)45，試寫出該坐標系{B}的起始矩陣表達式和最后矩陣表達式。參考答案：解：起始矩陣：B=O=最后矩陣：B′=Rot(Z，30）BRot（X，45）=88、設工件相對于參考系{u}的描述為，機器人基座相對于參考系的描述為，已知：求：工件相對于基座的描述參考答案：解：==[]-1=89、題圖所示為一個二自由度的機械手，兩連桿長度均為1m，試建立各桿件坐標系，求出，的變換矩陣。參考答案：解：建立如圖所示的坐標系參數(shù)和關(guān)節(jié)變量A1=Rot(Z,θ1)Trans(1,0,0)Rot(X,0o)=A2=Rot(Z,-θ2)Trans(l,0,0)Rot(X,90o)90、對于圖（a）所示的兩個楔形物體，試用兩個變換序列分別表示兩個楔形物體的變換過程，使最后的狀態(tài)如題圖（b)所示。(a)(b)參考答案：解：A=B=A′=Trans(2，0，0）Rot（Z，90）Rot（X，90）Trans（0，-4，0）A===B′=Rot（X，90）Rot（Y，90）Trans（0，-5，0）B====91、有一旋轉(zhuǎn)變換，先繞固定坐標系Z0軸轉(zhuǎn)45，再繞其X0軸轉(zhuǎn)30，最后繞其Y0軸轉(zhuǎn)60，試求該齊次坐標變換矩陣。參考答案：解：齊次坐標變換矩陣R=Rot(Y，60）Rot（X，30）Rot(Z，45）==92、如題圖所示的二自由度平面機械手，關(guān)節(jié)1為轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)變量為θ1；關(guān)節(jié)2為移動關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)變量為d2。試：（1）建立關(guān)節(jié)坐標系，并寫出該機械手的運動方程式。（2）按下列關(guān)節(jié)變量參數(shù)求出手部中心的位置值。參考答案：解：建立如圖所示的坐標系參數(shù)和關(guān)節(jié)變量機械手的運動方程式：當θ1=0，d2=0.5時：手部中心位置值當θ1=30，d2=0.8時手部中心位置值當θ1=60，d2=1.0時當θ1=90，d2=0.7時手部中心位置值93、請簡述機器人三原則參考答案：答：1.機器人不應傷害人類；2.機器人應遵守人類的命令，與第一條相抵觸的命令除外；3.機器人應能保護自己，與第二條相抵觸者除外94、試論述工業(yè)機器人的應用準則。參考答案：設計和應用工業(yè)機器人時，應全面考慮和均衡機器人的通用性、環(huán)境的適應性、耐久性、可靠性和經(jīng)濟性等因素，具體遵循的準則如下。(1)從惡劣工種開始采用機器人機器人可以在有毒、風塵、噪聲、振動、高溫、易燃易爆等危險有害的環(huán)境中長期穩(wěn)定地工作。在技術(shù)、經(jīng)濟合理的情況下，采用機器人逐步把人從這些工作崗位上代替下來，將從根本上改善勞動條件。(2)在生產(chǎn)率和生產(chǎn)質(zhì)量落后的部門應用機器人現(xiàn)代化的大生產(chǎn)分工越來越細，操作越來越簡單，勞動強度越來越大。機器人可以高效地完成一些簡單、重復性的工作，使生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量獲得明顯的改善。(3)要估計長遠需要一般來講，人的壽命比機械的壽命長，不過，如果經(jīng)常對機械進行保養(yǎng)和維修，對易換件進行補充和更換，有可能使機械壽命超過人。另外；工人會由于其自身的意志而放棄某些工作，造成辭職或停工，而工業(yè)機器人沒有自己的意愿，因此機器人的使用不會在工作中途因故障以外的原因停止工作，能夠持續(xù)從事所交給的工作，直至其機械壽命完結(jié)。(4)機器人的投入和使用成本雖說機器人可以使人類擺脫很臟、很危險或很繁重的勞動，但是工廠經(jīng)理們極關(guān)心的是機器人的經(jīng)濟性。在經(jīng)濟方面所考慮的因素包括勞力、材料、生產(chǎn)率、能源、設備和成本等?？梢杂脙斶€期Y定量地衡量機器人使用的合理性。如果機器人的使用壽命大于其償還期，使用機器人是有效益的。(5)應用機器人時需要人在應用工業(yè)機器人代替工人操作時，要考慮工業(yè)機器人的現(xiàn)實能力以及工業(yè)機器人技術(shù)知識的現(xiàn)狀和未來給予預測。用現(xiàn)有的機器人原封不動地取代目前正在工作的所有工人，并接替他們的工作，顯然是不可能的。在平均能力方面，與工人相比，工業(yè)機器人顯得過于遜色；但在承受環(huán)境條件的能力和可靠性方面，工業(yè)機器人比人優(yōu)越。因此要把工業(yè)機器人安排在生產(chǎn)線中的恰當位置上，使它成為工人的好助手。95、試論述輪式行走機構(gòu)和足式行走機構(gòu)的特點和各自適用的場合。參考答案：輪式行走機器人是機器人中應用最多的一種機器人，在相對平坦的地面上，用車輪移動方式行走是相當優(yōu)越的。車輪的形狀或結(jié)構(gòu)形式取決于地面的性質(zhì)和車輛的承載能力。在軌道上運行的多采用實心鋼輪，室外路面行駛的采用充氣輪胎，室內(nèi)平坦地面上的可采用實心輪胎。足式行走對崎嶇路面具有很好的適應能力，足式運動方式的立足點是離散的點，可以在可能到達的地面上選擇最優(yōu)的支撐點，而輪式行走工具必須面臨最壞的地形上的幾乎所有點；足式運動方式還具有主動隔震能力，盡管地面高低不平，機身的運動仍然可以相當平穩(wěn)；足式行走在不平地面和松軟地面上的運動速度較高，能耗較少。96、為什么要引進齊次坐標,它有什么優(yōu)點參考答案：機器人的坐標變換主要包括平移和旋轉(zhuǎn)變換,平移是矩陣相加運算,旋轉(zhuǎn)則是矩陣相乘,綜合起來可以表示為p’=m1*p+m2(m1旋轉(zhuǎn)矩陣,m2為平移矩陣,p為原向量,p’為變換后的向量).引入齊次坐標的目的主要是合并矩陣運算中的乘法和加法,合并后可以表示為p'=M*p的形式.即它提供了用矩陣運算把二維、三維甚至高維空間中的一個點集從一個坐標系變換到另一個坐標系的有效方法.但是，其次坐標使得計算中需要進行無用的0計算，降低了運算效率，因此，只在理論推導中使用。97、簡述下面幾個術(shù)語的含義：自由度、重復定位精度、工作范圍、工作速度、承載能力。參考答案：答：自由度是機器人所具有的獨立坐標運動的數(shù)目，不包括手爪（末端執(zhí)行器）的開合自由度。重復定位精度是關(guān)于精度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，指機器人重復到達某