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文档简介

学 院: 专 业: 学号: 姓名: 装订线 学院题号一二三四五六七八总成绩得分得分一、基本概念简答题（共30分，每小题5分）1. 什么是机器人的位姿描述?2. 什么是操作臂正运动学?3. 什么是操作臂的自由度?4. 机器人系统的组成分为哪几部分?5. 操作臂的运动学构形包括几类？（例如 笛卡尔操作臂。至少再举3类）6. 已知机器人手爪所在的A坐标系在B参考坐标系的位姿描述为如下齐次坐标变换矩阵：求：B坐标系在A坐标系中的位置和姿态描述。 得分二、简答题（共35分）1. 坐标系B 相对于坐标系A绕X 轴逆时针方向旋转180度，求旋转矩阵（5分）2. 平面三杆操作手如下图所示，已知连杆长度，要求：A 构建各个连杆的局部坐标系。设基座为0坐标系。（3分）B 填写它的连杆D-H几何参数表。（5分）C 求出他的末端相对于底座的运动学方程。（2分）（不用写出最终答案）3. 判断下面的4乘4矩阵是不是有效的齐次坐标变换矩阵？ 给出答案和解题步骤（10分）。 4. （10分）固连在活动坐标系上的点P, 经历如下变换，求出变换后该点相对于参考坐标系（XYZO）的坐标：（1） 绕Z轴旋转180度（2） 接着XYZ三个坐标轴方向平移 【3 2 1】（3） 接着再绕Y轴旋转90度。得分3、 （10分）观察如下的PRR三自由度操作臂。关节2和3的轴线平行，如图所示。1. 建立坐标系。从0坐标系到3坐标系都构建出来，标出DH几何参数。关节2和3的初始角度都为0.2. 完成几何参数的表格填写。3. 建立手爪所在局部坐标系3相对于参考坐标系0运动学方程（变换矩阵）。 得分得分四（7分）利用三次多项式进行机器人关节路径规划，初始关节角度30度，终止关节角度90度。初始和终止的速度都为零。如何确定三次多项式的系数的值？ 如果对初始和终止的加速度有严格的规定，三线多项式的路径规划还行不行？为什么？得分五（10分）设一个1自由度弹簧质量系统的动力学方程为： 1. （当f=0时）它的无阻尼系统固有频率 是多少？阻尼系数是多少？这是个什么系统（欠阻尼，过阻尼？）2. 设计一个PD 控制器， ， 使得新系统的等效动力学模型的固有频率=3， 系统处于临界阻尼状态。找到PD控制器的系数 和 的值。3. 上面的PD控制器有没有办法抵消掉系统的恒定干扰力？怎么办（简答 )得分六（8分）具有RRP三个自由度的操作臂如下所示： 1. 求机器人手爪的线速度和角速度与各个关节速度之间
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