《工業(yè)機器人》復(fù)習(xí)資料

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1、《工業(yè)機器人》復(fù)習(xí)題 、名詞解釋 1驅(qū)動系統(tǒng)：發(fā)動機帶動變速箱，經(jīng)過變速后再經(jīng)過傳動軸，差速器，左右半軸傳到輪胎， 達到行走的系統(tǒng). 2. 自由度：指描述物體運動所需要的獨立坐標(biāo)系。 3 .磁致伸縮驅(qū)動： 某些磁性體的外部一旦加上磁場則磁性體的外形尺寸會發(fā)生變化，利用 這種現(xiàn)象制作的驅(qū)動器稱為磁致伸縮驅(qū)動器。 4. 重復(fù)定位精度：工件某一個自由度（或某幾個自由度）被兩個（或兩個以上）約束點約 束，稱為過定位。也稱為重復(fù)定位或超定位。 | 5. 示教再現(xiàn)：一種可重復(fù)再現(xiàn)通過示教編程存儲起來的作業(yè)程序的機器人 6. 機器人的正運動學(xué)： 當(dāng)已知所有的關(guān)節(jié)變量時，可用正運動學(xué)來確定機器

2、人末端手的位 姿。 7. 機器人的逆運動學(xué)： 要使機器人末端手放在特定的點上并且具有特定的姿態(tài)，可用逆運 動學(xué)來計算出每一關(guān)節(jié)變量的值。 二、選擇題 1機器人語言是由（ A ）表示的"0"和"1"組成的字串機器碼。 A二進制B十進制C八進制D十六進制 2、 機器人的英文單詞是（C） A、botre B、boret C、robot D rebot 3、 機器人能力的評價標(biāo)準(zhǔn)不包括： （C） A智能 B機能 C動能 D物理能 4、 下列那種機器人不是軍用機器人。 （C） A “紅隼”無人機 B美國的“大狗”機器人 C索尼公司的AIBO機器狗D “土撥鼠” 5、 人們實現(xiàn)對機

3、器人的控制不包括什么？ （ D） A輸入 B輸出 C程序 D反應(yīng) 6、 FM^（ D ）的簡稱。 A. 加工中心 B. 計算機控制系統(tǒng) C. 永磁式伺服系統(tǒng) D. 柔性制造單元。 7、 由數(shù)控機床和其它自動化工藝設(shè)備組成的（ B ）,可以按照任意順序加工一組不同工 序與不同節(jié)拍的工件，并能適時地自由調(diào)度和管理。 A. 剛性制造系統(tǒng) B. 柔性制造系統(tǒng) C. 彈性制造系統(tǒng) D. 撓性制造系統(tǒng) 8、 工業(yè)機器人的額定負載是指在規(guī)定范圍內(nèi)（ A ）所能承受的最大負載允許值 A. 手腕機械接口處 B. 手臂 C. 末端執(zhí)行器 D. 機座 9、 工業(yè)機器人運動自由度數(shù)，

4、一般（ C ） A.小于2個 B .小于3個C .小于6個D .大于6個 解析：手腕一般有 2?3個回轉(zhuǎn)自由度 10、 步行機器人的行走機構(gòu)多為（ C ） A.滾輪B .履帶 C .連桿機構(gòu) D .齒輪機構(gòu) 11、 世界上第一家機器人制造工廠 --尤尼梅遜公司，并將第一批機器人稱為”尤尼梅物”，意 思是"萬能自動”，（C ）因此被稱為”工業(yè)機器人之父”。 A.德沃爾 B .英格伯格、德沃爾 C .英格伯格 12、 機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由機器人的機構(gòu)部分、傳感器組、控制部分及信息處理部分組成。 感知機器人自身或外部環(huán)境變化信息是依靠（ A ）完成。 A.傳感器組 B .機構(gòu)部分 C

5、 .控制部分 13、 工業(yè)機器人的手爪主要有鉗爪式、磁吸式、氣吸式三種。氣吸式靠（ C ）把吸附頭與 物體壓在一起，實現(xiàn)物體的抓取。 A.機械手指 B .電線圈產(chǎn)生的電磁力 C .大氣壓力 D/A （數(shù)字/模擬）轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn) 14、機器人的控制信號由計算機發(fā)出的數(shù)字信號，必須通過 換成（B ）信號，才能讓執(zhí)行裝置接收。 A.數(shù)字 B .模擬 C .“ 0 ”或“ 1 ” 三、填空題 1. 按應(yīng)用類型分類，機器人可分為 產(chǎn)業(yè)用機器人、極限作業(yè)機器人 和服務(wù)型機器人。 2. 工業(yè)機器人由3大部分、6個子系統(tǒng)組成。其中 6個子系統(tǒng)是—驅(qū)動系統(tǒng)、 機械結(jié)構(gòu)系 統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機器人和

6、環(huán)境交互系統(tǒng) 、人機交互系統(tǒng) 、控制系統(tǒng) 。 3. 工業(yè)機器人的坐標(biāo)形式有 直角坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)、關(guān)節(jié)坐標(biāo) 和平面關(guān)節(jié)坐標(biāo)。 4 .目前常用的傳動件的定位方法有 電氣電氣開關(guān) 定位、 伺服定位系統(tǒng) 、 和 機械擋塊定位 。 5. 工業(yè)機器人的驅(qū)動方式有 電（直，交流）、液壓 、 氣壓 。其中機器人中用的最 多的、精度最高的是 氣動驅(qū)動 。液壓驅(qū)動的缺點是 。 6. 工業(yè)機器人的機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由 機械部分、 傳感部分、 控制部分 三大部分組成，每一 個部分都有若干個自由度。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕 上的一個重要部件，它可以是二手指或多手指的手

7、抓，也可以是抓取 、握緊 等 作業(yè)工具。 7. 機器人的軌跡控制方式有 _點位控制—方式和_連續(xù)軌跡控制_方式。 8. 直流電機調(diào)速方法有 _調(diào)節(jié)電樞電壓_、_調(diào)節(jié)勵磁電流 _和 弱磁調(diào)速 。 9. 伺服電動機的作用是 轉(zhuǎn)換成軸上的 。 10.［常規(guī)的弧焊機器人系統(tǒng)由以下 5部分組成_ 機器人本體 |、 機器人控制柜、焊 接電源系統(tǒng)、 焊接傳感器及系統(tǒng)安全保護設(shè)施 、 焊接工裝夾具 。 11、按用途劃分機器人分為： 工業(yè)機器人、 特種機器人 12、工業(yè)機器人最顯著的特點有 擬人化、通用性、 機電一體化 、可編程 阻尼大、材 13、工業(yè)機器人材料選擇的基

8、本要求： 強度高、彈性模量大、 重量輕 料價格低 。 14、 移動關(guān)節(jié)導(dǎo)軌有五種_普通滑動導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、液壓動壓滑動導(dǎo)軌 、 液壓靜壓滑動導(dǎo)軌 。 15、 在工業(yè)機器人設(shè)計中采用的四種常用的傳動消隙方法分別是： 消隙齒輪、柔性齒輪消 隙、偏心機構(gòu)消隙、齒廓彈性復(fù)層消隙 。 16、 工業(yè)機器人手臂的設(shè)計中常用結(jié)構(gòu)為： 手臂直線運動機構(gòu)、 手臂回轉(zhuǎn)運動機構(gòu) 。 17、 按幾何結(jié)構(gòu)分劃分機器人分為： 串聯(lián)機器人 、 并聯(lián)機器人 。 四、問答題 1、 工業(yè)機器人對移動導(dǎo)軌的要求？ 1間隙小或能消除間隙 2在垂直于速度方向上的剛度高 3摩擦系數(shù)小但不隨速度變化 4 高阻尼5移

9、動導(dǎo)軌和其輔助元件尺寸小，慣量低。 2、 傳動間隙產(chǎn)生的主要原因有哪些？ 1由于制造及裝配誤差所產(chǎn)生的間隙， 2為適應(yīng)熱膨脹而特意留出的間隙 3、 消除傳動間隙的主要途徑有哪些？ 1提高裝配和制造精度，2設(shè)計可調(diào)整傳動間隙的機構(gòu) 3設(shè)計彈性補償零件。 4、 臂部設(shè)計的基本要求有哪些？ 1強度要求高2導(dǎo)向性好3重量輕4運動要平穩(wěn)、定位精度要高。 5、 按驅(qū)動形式劃分工業(yè)機器人分為哪幾類？ 氣壓傳動，液壓傳動，電驅(qū)動 6、 在工業(yè)機器人設(shè)計中對手腕設(shè)計主要的要求是什么？ 為了使手部能處于空間任意方向，要求腕部能實現(xiàn)對空間三個坐標(biāo)軸 X、Y、Z的轉(zhuǎn)動， 即具有翻轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)三

10、個自由度 7、 在工業(yè)應(yīng)用中，工業(yè)機器人主要分為哪幾類？ 弧焊，點焊，裝配，噴漆，拋光，搬運 8、 工業(yè)機器人的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？ 自由度，重復(fù)定位精度，工作范圍，承載能力，最大工作速度。 9、 按機器人研究、開發(fā)和實用化的進程分類，機器人劃分為三代，簡述這三代機器人的主 要特性？ 1具有示教再現(xiàn)功能，或具有可編程的 NC裝置，但對外部信息不具有反饋功能。 2不但具有內(nèi)部傳感器而且具有外部傳感器，能獲取外部信息。 3具有多種傳感器，能感知和領(lǐng)會外部環(huán)境信息，包括具有理解像人下達的語言指令這 樣的能力，能夠?qū)W習(xí)，具有決策上的自治能力。 10?什么是自由度？怎樣計算自由度？

11、 自由度指的是計算某一統(tǒng)計量時，取值不受限制的變量個數(shù)。通常 df=n-k。其中n為樣本 含量，k為被限制的條件數(shù)或變量個數(shù)，或計算某一統(tǒng)計量時用到其它獨立統(tǒng)計量的個數(shù)。 自由度通常用于抽樣分布中。 11 ?在工業(yè)機器人設(shè)計中對手腕設(shè)計主要的要求是什么? 為了使手部能處于空間任意方向，要求腕部能實現(xiàn)對空間三個坐標(biāo)軸 X、Y、Z的轉(zhuǎn)動， 即具有翻轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)三個自由度 12. 簡述絕對式光電編碼器的工作原理。 絕對式編碼器是利用自然二進制或循環(huán)二進制（葛萊碼）方式進行光電轉(zhuǎn)換的，編碼的設(shè) 計可采用二進制碼、循環(huán)碼、二進制補碼等。 13. 氣吸附式取料手與夾鉗式取料手相比，有什么

12、優(yōu)缺點？ 14. 簡述普通絲杠傳動的原理。為什么它在機器人上很少采用。 普通絲杠驅(qū)動是由一個旋轉(zhuǎn)的精密絲杠驅(qū)動一個螺母沿絲杠軸向移動。 由于普通絲杠的摩 擦力較大，效率低，慣性大，在低速時容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，而且精度低,回差大，因此在 機器人上很少采用。 15. 試述滾珠絲杠傳動的優(yōu)點。 可以消除傳動過程中正負方向的間隙，精度很高，在良好的潤滑下摩擦系數(shù)很低，便宜。 五、分析題 1.試畫出機器人控制的結(jié)構(gòu)框圖。 圖5.5電動機控制系統(tǒng)的構(gòu) 2 ?圖a所示柱型滾輪式滑覺傳感器；圖 b所示為南斯拉夫貝爾格萊德大學(xué)研制的機器人專用 滑覺傳感器。試分

13、別敘述它們的工作原理。并比較它們的優(yōu)缺點。 (a)  被握持物體 輸出 。滾輪式滑覺傳感器的原理：小型滾輪安裝在機器人 手指上，其表面稍突出手指表面，使物體的滑動變成轉(zhuǎn)動。 滾輪表面貼有高摩擦因數(shù)的彈 性物質(zhì)，一般用橡膠薄膜。 用板型彈簧將滾輪固定，可以使?jié)L輪與物體緊密接觸 ，并使?jié)L 輪不產(chǎn)生縱向位移。滾輪內(nèi)部裝有發(fā)光二極管和光電三極管 ，通過圓盤形光柵把光信號轉(zhuǎn)變 為脈沖信號。滾輪式傳感器只能檢測一個方向的滑動 滑覺傳感器原理：當(dāng)工件滑動時，金屬球也隨之轉(zhuǎn)動，在觸針上輸出脈沖信號。脈沖信號的 頻率反映了滑移速度，脈沖信號的個數(shù)對應(yīng)滑移的距離。接觸器觸頭面積小于球面上露出的

14、 導(dǎo)體面積，它不僅可做得很小，而且提高了檢測靈敏度。 球與被握物體相接觸，無論滑動 方向如何，只要球一轉(zhuǎn)動，傳感器就會產(chǎn)生脈沖輸出。 該球體在沖擊力作用下不轉(zhuǎn)動 ，因此 抗干擾能力強。 (b) 3?如圖所示，屬于哪種末端操作器？其工作原理是什么？有什么缺點? I 一竟體:： 2— 瞅功桿： 3— 較銷: 4 一違桿; 5. 7 圓桂銷I 6—乎折: E—形舟： —工杵 圖雙支點連桿杠桿式手部 雙支點連桿杠桿式手部簡圖。 驅(qū)動桿2末端與連桿4由鉸銷3鉸接，當(dāng)驅(qū)動桿2作直線往復(fù)運 動時，則通過連桿推動兩桿手指各繞其支點作回轉(zhuǎn)運動 ，從而使手指松開或閉合。 缺點：活動環(huán)

15、節(jié)多，定位精度比斜楔傳動差。 圖b所示為弧焊機器人工作的自動跟蹤 4. 圖a為具有視覺焊縫對中的弧焊機器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu); 原理圖。試分析其工作原理。 校止控制v 候陪伴我，讓我可以把所有的心事跟它分享， 它會在我失落的時候鼓勵我，不要放棄和氣餒。 候陪伴我，讓我可以把所有的心事跟它分享， 它會在我失落的時候鼓勵我，不要放棄和氣餒。 焊縫輪廓 偏離值 候陪伴我，讓我可以把所有的心事跟它分享， 它會在我失落的時候鼓勵我，不要放棄和氣餒。 候陪伴我，讓我可以把所有的心事跟它分享， 它會在我失落的時候鼓勵我，不要放棄和氣

16、餒。 具體的工作原理是H光器發(fā)出的點光柱透鑲形成條形光.條務(wù)光投 射到焊接母材上*在不同焊縫類型的工件坡口產(chǎn)生相應(yīng)的變略CCD垂亙拍攝 反映焊縫倍恩的變形簽ST將其轉(zhuǎn)換為號咋過圖鐮采集卡數(shù)字化后送 計算機處理.左VC+Q集成開發(fā)壞境下.采用課建組己*6寫的弧焊機器人妒 縫圖驚辿理系統(tǒng)界Bb對實時費輸過來的侔縫圖愎進行處理?提取焊繼條紋信 息，訣得幻縫曲 把偏至量送控制棒協(xié)調(diào)輸出?輸出的數(shù)字童經(jīng)ACM 10H換 為模擬■,從而控制彳字常架的圧右移動以調(diào)整焊槍與悍縫之間的相對位詣? 從而消除偉差，實現(xiàn)悍罐跟蹤* 5. 如果讓你設(shè)計一個機器人， 你最希望設(shè)計一個什么樣的機器人？它由哪幾個部分組成？制 作它需要完成些什么工作？ 我想有個機器人，它不是一個只會不停工作的機器人， 我只希望它能在我孤獨寂寞的時 候陪伴我，讓我可以把所有的心事跟它分享， 它會在我失落的時候鼓勵我，不要放棄和氣餒。