工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用模考試題(含參考答案)一、選擇題1.工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度是指（）A.機(jī)器人末端執(zhí)行器實(shí)際到達(dá)位置與目標(biāo)位置的接近程度B.機(jī)器人重復(fù)到達(dá)同一位置的準(zhǔn)確程度C.機(jī)器人末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)精度D.機(jī)器人的絕對(duì)定位精度答案：B解析：重復(fù)定位精度是指機(jī)器人重復(fù)到達(dá)同一位置的準(zhǔn)確程度，而選項(xiàng)A描述的是絕對(duì)定位精度；選項(xiàng)C表述不準(zhǔn)確；選項(xiàng)D絕對(duì)定位精度和重復(fù)定位精度是不同概念。所以答案選B。2.以下哪種傳感器常用于工業(yè)機(jī)器人的力反饋控制（）A.視覺傳感器B.聽覺傳感器C.力傳感器D.觸覺傳感器答案：C解析：力傳感器能夠測(cè)量力的大小和方向，常用于工業(yè)機(jī)器人的力反饋控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)力的精確控制。視覺傳感器主要用于獲取圖像信息；聽覺傳感器在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用較少；觸覺傳感器主要用于感知接觸和表面特性等，但力反饋控制主要依靠力傳感器。所以答案選C。3.工業(yè)機(jī)器人的編程方式不包括（）A.示教編程B.離線編程C.在線編程D.語音編程答案：D解析：工業(yè)機(jī)器人常見的編程方式有示教編程、離線編程和在線編程。示教編程是通過人工引導(dǎo)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)并記錄軌跡；離線編程是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程，不影響機(jī)器人的正常工作；在線編程是在機(jī)器人運(yùn)行過程中進(jìn)行編程修改。而語音編程目前在工業(yè)機(jī)器人中并不是常見的編程方式。所以答案選D。4.工業(yè)機(jī)器人的自由度是指（）A.機(jī)器人能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)數(shù)量B.機(jī)器人末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)方向數(shù)量C.機(jī)器人的工作空間大小D.機(jī)器人的負(fù)載能力答案：A解析：工業(yè)機(jī)器人的自由度是指機(jī)器人能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)數(shù)量，它決定了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)靈活性和可操作性。選項(xiàng)B機(jī)器人末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)方向數(shù)量與自由度有關(guān)，但不是自由度的定義；選項(xiàng)C工作空間大小與自由度有一定關(guān)聯(lián)，但不是自由度的本質(zhì)含義；選項(xiàng)D負(fù)載能力與自由度無關(guān)。所以答案選A。5.工業(yè)機(jī)器人的工作空間通常用（）來描述A.笛卡爾坐標(biāo)系B.極坐標(biāo)系C.關(guān)節(jié)坐標(biāo)系D.以上都可以答案：D解析：工業(yè)機(jī)器人的工作空間可以用笛卡爾坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系、關(guān)節(jié)坐標(biāo)系等多種方式來描述。笛卡爾坐標(biāo)系直觀地表示空間位置；極坐標(biāo)系在某些情況下更便于描述旋轉(zhuǎn)和距離關(guān)系；關(guān)節(jié)坐標(biāo)系則與機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)相關(guān)。所以答案選D。二、填空題6.工業(yè)機(jī)器人主要由機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、____、感知系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)五大部分組成。答案：控制系統(tǒng)7.工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式主要有液壓驅(qū)動(dòng)、____和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)三種。答案：氣壓驅(qū)動(dòng)8.工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)主要研究機(jī)器人的____和速度關(guān)系。答案：位置9.工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)主要研究機(jī)器人的____和力的關(guān)系。答案：運(yùn)動(dòng)10.工業(yè)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃可以分為____軌跡規(guī)劃和空間軌跡規(guī)劃。答案：關(guān)節(jié)空間三、判斷題11.工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載能力是指機(jī)器人能夠承受的最大重量。（）答案：√解析：工業(yè)機(jī)器人的負(fù)載能力就是指機(jī)器人能夠承受的最大重量，該表述正確。12.工業(yè)機(jī)器人的工作精度只與機(jī)器人的重復(fù)定位精度有關(guān)。（）答案：×解析：工業(yè)機(jī)器人的工作精度不僅與重復(fù)定位精度有關(guān)，還與絕對(duì)定位精度、運(yùn)動(dòng)速度、負(fù)載情況、外界環(huán)境等多種因素有關(guān)。所以該表述錯(cuò)誤。13.示教編程是工業(yè)機(jī)器人最常用的編程方式之一。（）答案：√解析：示教編程由于其操作相對(duì)簡(jiǎn)單、直觀，是工業(yè)機(jī)器人最常用的編程方式之一，該表述正確。14.工業(yè)機(jī)器人的自由度越多，其工作空間就越大。（）答案：×解析：工業(yè)機(jī)器人的自由度越多，其運(yùn)動(dòng)靈活性越高，但工作空間大小還與機(jī)器人的結(jié)構(gòu)尺寸、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍等因素有關(guān)，并不是自由度越多工作空間就一定越大。所以該表述錯(cuò)誤。15.工業(yè)機(jī)器人的視覺傳感器可以用于物體識(shí)別和定位。（）答案：√解析：工業(yè)機(jī)器人的視覺傳感器能夠獲取物體的圖像信息，通過圖像處理和分析技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物體的識(shí)別和定位，該表述正確。四、簡(jiǎn)答題16.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)。(1).可編程：工業(yè)機(jī)器人可根據(jù)任務(wù)需求進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)作和功能。(2).擬人化：具有類似人類的關(guān)節(jié)和運(yùn)動(dòng)方式，能夠模仿人類的某些動(dòng)作。(3).通用性：在一定范圍內(nèi)可以適應(yīng)不同的工作任務(wù)和環(huán)境。(4).機(jī)電一體化：融合了機(jī)械、電子、控制等多種技術(shù)。(5).高精度：能夠?qū)崿F(xiàn)較高的定位精度和重復(fù)定位精度。17.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域。(1).汽車制造：用于汽車的焊接、涂裝、裝配等工序。(2).電子制造：如芯片封裝、電路板組裝等。(3).機(jī)械加工：進(jìn)行零件的切削、磨削等加工。(4).物流倉(cāng)儲(chǔ)：實(shí)現(xiàn)貨物的搬運(yùn)、分揀等操作。(5).食品加工：完成食品的包裝、分揀等工作。18.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人編程的基本步驟。(1).任務(wù)分析：明確機(jī)器人要完成的任務(wù)和目標(biāo)。(2).確定編程方式：選擇示教編程、離線編程或在線編程等合適的方式。(3).建立坐標(biāo)系：確定機(jī)器人的工作坐標(biāo)系和參考坐標(biāo)系。(4).編寫程序：根據(jù)任務(wù)要求編寫機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)程序和邏輯程序。(5).程序調(diào)試：對(duì)編寫好的程序進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，確保機(jī)器人能夠正確執(zhí)行任務(wù)。(6).程序驗(yàn)證：在實(shí)際工作環(huán)境中驗(yàn)證程序的正確性和穩(wěn)定性。19.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的安全防護(hù)措施。(1).安全圍欄：設(shè)置物理圍欄，防止人員進(jìn)入機(jī)器人工作區(qū)域。(2).安全光幕：在機(jī)器人工作區(qū)域的出入口設(shè)置光幕，當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)觸發(fā)安全保護(hù)機(jī)制。(3).安全門鎖：對(duì)機(jī)器人的操作門設(shè)置門鎖，只有在門關(guān)閉且鎖定的情況下機(jī)器人才能運(yùn)行。(4).緊急停止按鈕：在機(jī)器人操作面板和工作區(qū)域附近設(shè)置緊急停止按鈕，以便在緊急情況下及時(shí)停止機(jī)器人運(yùn)行。(5).安全傳感器：安裝多種安全傳感器，如碰撞傳感器、力傳感器等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)。(6).安全培訓(xùn)：對(duì)操作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，提高其安全意識(shí)和操作技能。20.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)。(1).智能化：具備更強(qiáng)的自主決策和學(xué)習(xí)能力，能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的工作環(huán)境。(2).協(xié)作化：與人類實(shí)現(xiàn)更緊密的協(xié)作，共同完成任務(wù)。(3).輕量化：采用新型材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減輕機(jī)器人的重量。(4).模塊化：機(jī)器人的各個(gè)部件實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)，便于組裝和維護(hù)。(5).網(wǎng)絡(luò)化：實(shí)現(xiàn)機(jī)器人之間以及與其他設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。(6).高精度化：不斷提高機(jī)器人的定位精度和重復(fù)定位精度。五、論述題21.論述工業(yè)機(jī)器人在智能制造中的作用和意義。(1).提高生產(chǎn)效率：工業(yè)機(jī)器人可以24小時(shí)不間斷工作，且運(yùn)動(dòng)速度和重復(fù)定位精度高，能夠快速準(zhǔn)確地完成各種生產(chǎn)任務(wù)，大大提高了生產(chǎn)效率。例如在汽車制造生產(chǎn)線中，機(jī)器人可以快速完成焊接、涂裝等工序，比人工操作效率大幅提高。(2).保證產(chǎn)品質(zhì)量：機(jī)器人的操作具有高度的一致性和穩(wěn)定性，能夠減少人為因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。在電子制造領(lǐng)域，機(jī)器人進(jìn)行芯片封裝等操作，可以精確控制力度和位置，提高產(chǎn)品的良品率。(3).降低生產(chǎn)成本：雖然工業(yè)機(jī)器人的初始投資較大，但從長(zhǎng)期來看，它可以減少人工成本、降低廢品率、提高設(shè)備利用率等，從而降低生產(chǎn)成本。而且隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人的價(jià)格也在逐漸下降。(4).改善工作環(huán)境：工業(yè)機(jī)器人可以在惡劣、危險(xiǎn)的環(huán)境中工作，如高溫、高壓、有毒有害等環(huán)境，代替人類完成一些危險(xiǎn)和繁重的工作任務(wù)，保障了工人的身體健康和生命安全。例如在化工行業(yè)，機(jī)器人可以進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品的搬運(yùn)和操作。(5).實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)：工業(yè)機(jī)器人具有可編程性和通用性，可以通過編程快速調(diào)整生產(chǎn)任務(wù)和工藝，適應(yīng)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)需求，實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)。這對(duì)于多品種、小批量的生產(chǎn)模式具有重要意義。(6).推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)：工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用是智能制造的重要體現(xiàn)，它的廣泛應(yīng)用可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。22.論述工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。(1).位置控制：位置控制是工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的基礎(chǔ)，它的目的是使機(jī)器人的末端執(zhí)行器準(zhǔn)確地到達(dá)指定的位置。常見的位置控制方法有PID控制（比例-積分-微分控制），通過對(duì)位置誤差進(jìn)行比例、積分和微分運(yùn)算，輸出控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，使機(jī)器人到達(dá)目標(biāo)位置。此外，還有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制方法也可應(yīng)用于位置控制，以提高控制精度和適應(yīng)性。(2).速度控制：速度控制主要是控制機(jī)器人關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)速度，使其按照預(yù)定的速度曲線運(yùn)動(dòng)。在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程中，不同的任務(wù)可能需要不同的運(yùn)動(dòng)速度，例如在快速移動(dòng)時(shí)需要較高的速度，而在接近目標(biāo)位置時(shí)需要較低的速度以保證定位精度。速度控制通常采用速度反饋的方式，通過測(cè)量關(guān)節(jié)的實(shí)際速度與設(shè)定速度進(jìn)行比較，然后調(diào)整控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)速度的穩(wěn)定控制。(3).力控制：力控制在工業(yè)機(jī)器人的裝配、打磨、拋光等任務(wù)中非常重要。力控制的目的是使機(jī)器人與外界環(huán)境之間的作用力保持在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。常見的力控制方法有力反饋控制和阻抗控制。力反饋控制是通過力傳感器測(cè)量機(jī)器人與外界的作用力，然后根據(jù)力誤差調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)；阻抗控制則是通過調(diào)整機(jī)器人的動(dòng)態(tài)特性，使其表現(xiàn)出一定的阻抗特性，以適應(yīng)外界環(huán)境的變化。(4).軌跡規(guī)劃：軌跡規(guī)劃是指在機(jī)器人的工作空間中規(guī)劃出一條從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。軌跡規(guī)劃可以分為關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃和笛卡爾空間軌跡規(guī)劃。關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃是在機(jī)器人的關(guān)節(jié)空間中規(guī)劃關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡，計(jì)算簡(jiǎn)單，但可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)不直觀；笛卡爾空間軌跡規(guī)劃是在