第1章ABB，KUKA，F(xiàn)ANUC和YASKAWA球坐標(biāo)型，圓柱坐標(biāo)型，關(guān)節(jié)型液壓驅(qū)動和電力驅(qū)動驅(qū)動系統(tǒng)，感知系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)自由度，負(fù)載，工作準(zhǔn)確度SCARA機(jī)器人有哪些特點(diǎn)？答：SCARA機(jī)器人具有3個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和1個移動關(guān)節(jié)，其3個轉(zhuǎn)動軸相互平行。其特點(diǎn)是可以在平面內(nèi)進(jìn)行定位并能在垂直該平面上做上下移動，在垂直平面內(nèi)具有很好的剛度，在水平面內(nèi)具有動作靈活、速度快且精度較高。簡述不同坐標(biāo)型的工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)？答：（1）直角坐標(biāo)型機(jī)器人：直角坐標(biāo)型機(jī)器人的三個關(guān)節(jié)均為移動關(guān)節(jié)，這三個移動關(guān)節(jié)相互垂直，坐標(biāo)形式與笛卡爾坐標(biāo)相當(dāng)。其多數(shù)為龍門式，剛度好，精度高，運(yùn)動求解簡單，適合大負(fù)載搬運(yùn)。但其運(yùn)動范圍為立方體，動作簡單，靈活性較差，難與其他工業(yè)機(jī)器人協(xié)調(diào)工作。球坐標(biāo)型機(jī)器人：球坐標(biāo)型機(jī)器人有2個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和1個移動關(guān)節(jié)，作業(yè)空間為空心球體。該類型機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)在于其結(jié)構(gòu)緊湊，動作靈活，可以作上下俯仰動作并能抓取地面上或較低位置的工件，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜且定位精度較差。圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人：圓柱坐標(biāo)型機(jī)器人有1個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和2個移動關(guān)節(jié)，其作業(yè)空間為圓柱形狀，范圍較大。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，控制方便、位置精度較高，價格便宜。位置精度僅次于直角坐標(biāo)型機(jī)器人，不過其無法抓取靠近其附近或地面的物體。SCARA機(jī)器人：SCARA機(jī)器人具有3個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和1個移動關(guān)節(jié)，其3個轉(zhuǎn)動軸相互平行。其特點(diǎn)是可以在平面內(nèi)進(jìn)行定位并能在垂直該平面上做上下移動，在垂直平面內(nèi)具有很好的剛度，在水平面內(nèi)具有動作靈活、速度快且精度較高。關(guān)節(jié)型機(jī)器人：關(guān)節(jié)型機(jī)器人是串聯(lián)結(jié)構(gòu)，類似人的手結(jié)構(gòu)，一般由底座、臂部、腕部和手部組成。具有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，因此作業(yè)范圍大，能與其他工業(yè)機(jī)器人協(xié)調(diào)工作，且動作靈活，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，但其運(yùn)動精度不高。第2章底座，腕部，末端執(zhí)行器偏轉(zhuǎn)和俯仰吸附式，換接器磁致伸縮，超聲電機(jī)，流體彈性體諧波齒輪減速器和擺線針輪（RV）減速器簡述機(jī)器人末端執(zhí)行器的特點(diǎn)？答：（1）機(jī)器人末端執(zhí)行器是與手腕相連接，可方便獨(dú)立拆卸。同時根據(jù)需要設(shè)置氣、電、液的外置接頭。機(jī)器人末端執(zhí)行器的種類多樣，由于機(jī)器人可以載體配上不同的末端執(zhí)行器可以完成不同的工作，因此所配備的末端執(zhí)行器必然多種多樣。例如焊接作業(yè)需要焊槍、打磨作業(yè)需要打磨頭等等。（3）機(jī)器人末端執(zhí)行器通用性差，一般不同的作業(yè)模式就需要不同的末端執(zhí)行器，因此機(jī)器人末端執(zhí)行器具有專用性。簡述工業(yè)機(jī)器人精度校準(zhǔn)流程？答：（1）在軟件里輸入機(jī)器人理論DH模型，添加儀器。根據(jù)工業(yè)機(jī)器人ABB4600出廠參數(shù)資料，獲得其初始DH模型。安裝機(jī)器人末端測量工具（Tmac或者測量球），添加校準(zhǔn)空間，軟件自動生成校準(zhǔn)點(diǎn)位，定義機(jī)器人校準(zhǔn)空間點(diǎn)的關(guān)節(jié)坐標(biāo)。編寫機(jī)器人程序。連接激光跟蹤儀，測量實(shí)際空間點(diǎn)位。測量完成，計(jì)算減速比和DH參數(shù)。第3章RPY角和歐拉角封閉解，數(shù)值解機(jī)器人力和運(yùn)動簡述如何利用D-H參數(shù)法建立連桿坐標(biāo)系的規(guī)則？答：（1）zn軸沿著n+1關(guān)節(jié)的軸線方向。（2）xn軸與公垂線重合，方向定義為從n指向n+1關(guān)節(jié)。（3）yn軸滿足于xn軸、zn軸構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系的條件。簡述工業(yè)機(jī)器人正向運(yùn)動學(xué)的求解步驟？答（1）首先建立工業(yè)機(jī)器人各個連桿關(guān)節(jié)處的坐標(biāo)系。（2）獲得各個連桿的D-H參數(shù)。（3）確定相鄰連桿間的齊次坐標(biāo)變換矩陣。（4）將各個矩陣相乘，獲得機(jī)器人末端執(zhí)行器相對于基坐標(biāo)系的總變換矩陣。（5）構(gòu)建包含末端執(zhí)行器的位姿矩陣和總變換矩陣的機(jī)器人運(yùn)動學(xué)方程，并求解。簡述逆運(yùn)動學(xué)方程求解的特性？答：逆運(yùn)動學(xué)的解可能不存在；逆運(yùn)動學(xué)的解存在多重性；求解方法的多樣性。利用MATLABRobotic工具包實(shí)現(xiàn)六軸工業(yè)機(jī)器人的正向運(yùn)動學(xué)分析？自由發(fā)揮即可第4章速度和加速度壓敏橡膠式，聲電原理，力敏電阻式電容式，光電式目標(biāo)判定，表面缺陷檢測基于位置的視覺伺服，2.5D視覺伺服人工智能，分類方法簡述多傳感器信息融合的基本原理？答：多種不同類型的傳感器數(shù)據(jù)；對各個傳感器的輸出數(shù)據(jù)，包括矢量數(shù)據(jù)、成像數(shù)據(jù)、時間函數(shù)數(shù)據(jù)等，進(jìn)行變換，形成觀測數(shù)據(jù)特征矢量；通過模式識別對特征向量進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對每個傳感器的數(shù)據(jù)描述；按照同一目標(biāo)，關(guān)聯(lián)各個傳感器的目標(biāo)描述數(shù)據(jù)；利用融合算法合成每個目標(biāo)傳感器信息，獲得對目標(biāo)的完整一致描述。簡述機(jī)器人多傳感器信息融合發(fā)展趨勢？答：1、微型和智能化機(jī)器人傳感器2、多傳感器信息融合算法的改進(jìn)3、多傳感器綜合化管理研究4、信息融合仿生機(jī)理研究第5章習(xí)題：下位機(jī)，伺服電機(jī)及驅(qū)動器動作控制方式和示教控制方式積分單元和微分單元模型控制部分和伺服控制部分慣性力，科里奧利力，重力和摩擦力矩阻抗控制，柔順控制，剛性控制簡述機(jī)器人阻抗控制策略？答：機(jī)器人阻抗控制策略按照其實(shí)現(xiàn)的方式可分為基于位置和力的阻抗控制。基于位置的阻抗控制則是根據(jù)機(jī)器人與環(huán)境的接觸力偏差調(diào)整機(jī)器人末端的位置/速度來實(shí)現(xiàn)。而基于力的阻抗控制是通過控制關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩來實(shí)現(xiàn)對末端接觸力和位移的調(diào)整?；谖恢玫淖杩箍刂朴晌恢每刂苾?nèi)環(huán)和阻抗控制外環(huán)構(gòu)成，該方法是通過跟蹤理想阻抗模型的位置來實(shí)現(xiàn)的。通過檢測機(jī)器人與環(huán)境交互過程中的位置、速度和接觸力，并將測得的力施加到理想阻抗模型，從而獲得理想位置矢量，使用內(nèi)部位置控制環(huán)來跟蹤這個理想位置矢量。第6章習(xí)題：示教-再現(xiàn)運(yùn)動，空間直線運(yùn)動和空間曲線運(yùn)動定距插補(bǔ)，拋光線過渡線性插補(bǔ)示教編程，離線編程動作級，任務(wù)級什么是軌跡規(guī)劃?簡述軌跡規(guī)劃的方法并說明其特點(diǎn)？答：軌跡規(guī)劃是指根據(jù)作業(yè)任務(wù)的要求，確定軌跡參數(shù)并實(shí)時計(jì)算和生成運(yùn)動軌跡。它是工業(yè)機(jī)器人控制的依據(jù)，所有控制的目的都在于精確實(shí)現(xiàn)所規(guī)劃的運(yùn)動。軌跡規(guī)劃方法一般是在機(jī)器人末端初始位置和目標(biāo)位置之間用多項(xiàng)式函數(shù)來“內(nèi)插”或“逼近”給定的路徑，并沿時間軸產(chǎn)生一系列“控制設(shè)定點(diǎn)”，供機(jī)器人控制之用。機(jī)器人應(yīng)用的一個重要特點(diǎn)就在于它必須具有通用性，并具備可編程功能，因此用戶和機(jī)器人之間需要接口。為了提高編程效率，出現(xiàn)了機(jī)器人語言編程語言，它以一種通用的方式解決了人-機(jī)通信問題。要求一個六軸機(jī)器人的第一關(guān)節(jié)在5s內(nèi)從初始角30°運(yùn)動到終端角75°，且起始點(diǎn)和終止點(diǎn)速度均為零。用三次多項(xiàng)式規(guī)劃該關(guān)節(jié)的運(yùn)動，并計(jì)算在第1s、2s、3s和第4s時關(guān)節(jié)的角度。解：將約束條件代人公式，可得 由此得關(guān)節(jié)位移、角速度和角加速度方程分別為 代入時間求得 該關(guān)節(jié)的角位置、角速度和角加速度隨時間變化的曲線如圖所示?？梢钥闯觯纠兴枰牡某跏冀羌铀俣葹?0.8°/s2。根據(jù)以下旋轉(zhuǎn)矩陣計(jì)算其對應(yīng)的四元數(shù)。解：將旋轉(zhuǎn)矩陣代入四元數(shù)計(jì)算公式得到其對應(yīng)四元素=（0.707，0，0.707，0）。關(guān)于工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動指令，簡述其在空間中進(jìn)行運(yùn)動方式？答：工業(yè)機(jī)器人在空間中進(jìn)行運(yùn)動主要是四種方式，關(guān)節(jié)運(yùn)動(MoveJ)、線性運(yùn)動(MoveL)、圓弧運(yùn)動(MoveC)和絕對位置運(yùn)動(MoveABSJ)。第7章軸計(jì)算機(jī)板編程，調(diào)試，運(yùn)行程序，查看當(dāng)前參數(shù)3點(diǎn)法，其右手準(zhǔn)則確定。ABB標(biāo)準(zhǔn)通訊、總線通訊和PC數(shù)據(jù)通訊。ABB的標(biāo)準(zhǔn)I/O板卡是基于DeviceNet總線協(xié)議。電池沒電、更換電池、電路板與分解器斷開利用“1+X”機(jī)器人實(shí)訓(xùn)平臺完成搬運(yùn)、碼垛、循跡、打磨實(shí)驗(yàn)。自由發(fā)揮即可第8章1、RobotStudio、RobotMaster、PQArt和Robcad。2、試?yán)肦obotStudio軟件完成寫字程序。（可為英文、也可中文）自由發(fā)揮，請參考教材配套視頻試?yán)肞QArt軟件完成字母X的軌跡規(guī)劃。自由發(fā)揮，請參考教材配套視頻第9章簡述工業(yè)機(jī)器人的自動化應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用步驟？答：綜合考慮并提出自動化要求，主要包括提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)能、產(chǎn)品質(zhì)量可靠、提高經(jīng)濟(jì)效益和改善勞動條件等內(nèi)容。規(guī)劃工業(yè)機(jī)器人自動化應(yīng)用系統(tǒng)生產(chǎn)線布局，制定每個工藝步驟。明確工業(yè)機(jī)器人以及配套設(shè)備的使用用途，厘清工業(yè)機(jī)器人與配套設(shè)備的協(xié)作關(guān)系，建立工藝流程圖，繪制作業(yè)類型一覽表。結(jié)合生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要求和本身實(shí)際的生產(chǎn)條件，選擇適合的工業(yè)機(jī)器人類型及品牌型號。結(jié)合生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要求和本身實(shí)際的生產(chǎn)條件，選擇適合的配套設(shè)備，優(yōu)先選用