机器人技术基础试卷

.考试科目 ：机器人技术基础考试时间 ： 120 分钟试卷总分 100 分题号一二三四五六总分得分评卷教师一、简答题（本大题共3 小题，每小题5 分，总计15 分）1. 示教再现式机器人答：先由人驱动操作机，再以示教动作作业，将示教作业程序、位置及其他信息存储起来，然后让机器人重现这些动作。（ 5 分）2. 机器人系统结构由哪几个部分组成答：通常由四个相互作用的部分组成：机械手、环境、任务和控制器。（ 5 分）3. 为了将圆柱形的零件放在平板上，机器人应具有几个自由度答：一共需要5 个：定位3 个，放平稳2 个。（ 5 分）二、（ 10 分） 下面的坐标系矩阵b 移动距离d=(5 ， 2， 6)t：01021004b00160001求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。解：10050102010210040016001600010001bnew01071006001120001(10 分)三、（ 10 分） 求点 p=(2， 3， 4)t 绕 x 轴旋转 45 度后相对于参考坐标系的坐标。;.解： h p2rot ( x，45) 341000.70700.707020.70730.707420.7074.95（10 分）tb四、（ 15 分） 写出齐次变换矩阵a，它表示相对固定坐标系a 作以下变换：（a）绕 z 轴转 90o；（ b）再绕 x 轴转 -90o；（ c）最后做移动（3， 7， 9） t 。a解： b0103t001710090001（ 15 分）五、（ 15 分） 设工件相对于参考系u 的描述为u t，机器人基座相对于参考系的描述为pbut，已知：010u001tp10000012u， tb011001010500190001tp求：工件相对于基座的描述b解：b t = btut=100ut-1 ut=0101010150012（ 10 分）pupbp00100091 0001000101020013=10090001（ 5 分）六、（ 15 分） 写出 3r 平面机械手的各连杆参数和运动学方程（末端相对于基件三臂长位l1 、 l 2 、 l 3 ）。解：各连杆参数如下：连杆转角n偏距 d n扭角n杆长 an1100l12200l 23300l 3c110t =s100s10c100100l 1c1 l 1s1 01c22, 1t =s200s20c200100l2c2 l2s2 01c33, 2t =s300s30c300100l3 c3 l3 s3 01（ 10 分）0t = 0 t 1t2t（ 5 分）3123七、（ 20 分） 如下所式， t 坐标系经过一系列微分运动后，其改变量为dt。求微分变化量（ dx， dy， dz，x， y，z）以及相对t 坐标系的微分算子。10050013t01080001解：00.1dt0.100.10000.10000.60.50.50因为dtt ，所以dtt100.10.100.100.60.5100500180.1000.5010000000000.10.10.10.10000.1000000031（