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文档简介

1、精选优质文档-倾情为你奉上第1章 绪论重点掌握:1、工业机器人的定义(国标)。2、工业机器人的分类。3、工业机器人的坐标系、自由度和工作空间。第2章 机器人系统及设计方法重点掌握:1、机器人的系统组成。2、手部的作用和分类。3、机械夹持式手和吸附式手。4、手腕的作用及其三个自由度。5、柔顺手腕的作用及装配误差及消除方法。6、手臂的作用。7、操作机的机构简图。8、机器人系统设计的基本原则。9、机器人系统设计的三个阶段。第3章 机器人运动学重点掌握:一、坐标变换 1、齐次变换矩阵的意义; 2、单步变换的齐次变换矩阵; 3、多步变换的齐次变换矩阵; 4、齐次变换的逆变换。二、运动学方程的建立 1、建

2、立坐标系; 2、确定参数; 3、相邻杆件的位姿矩阵; 4、建立运动学方程。 5、运动学方程的正解和逆解。第4章 机器人动力学重点掌握:1、关节承受的力和力矩与关节驱动力(矩)的关系。2、动力学模型及其各项含义。3、牛顿方程、欧拉方程。4、正向递推步骤及其计算公式。5、反向递推步骤及其计算公式。6、递推的初始条件。第5章 机器人控制系统重点掌握:1、控制系统的两大功能。2、控制系统的组成及其各个部分的作用。3、示教再现控制过程及示教与记忆的相关知识。4、运动控制的两个步骤。5、轨迹规划及其实现方法: (1)轨迹规划的概念 (2)PTP下的轨迹规划步骤 (3)CP下的轨迹规划步骤6、关节伺服驱动控

3、制方法。一、请写出下列变换的齐次变换矩阵:坐标系j与i沿矢量 平移的齐次变换矩阵;坐标系j与i绕x轴旋转 的齐次变换矩阵;坐标系j与i绕z轴旋转 的齐次变换矩阵;坐标系j与i先沿矢量 平移,再绕x轴旋转 的齐次变换矩阵。一、解:坐标系j与i沿矢量 平移的齐次 变换矩阵:坐标系j与i绕x轴旋转 的齐次变换矩阵:坐标系j与i绕z轴旋转 的齐次变换矩阵: 坐标系j与i先沿矢量 平移,再绕x轴旋转 的齐次变换矩阵:二、已知坐标系j是由坐标系经过以下变换得到的:i坐标系先绕z轴旋转 ,然后绕x轴旋转 ,最后沿坐标系的y轴平移2个单位。要求: 1、确定坐标系i到坐标系j的齐次变换矩阵; 2、若已知P点在坐

4、标系i中的位置矢量为 ,则在坐标系j中P点的位置矢量的 各坐标分量分别为多少? 解:1、确定坐标系i到坐标系j的齐次变换矩阵: 1、确定坐标系i到坐标系j的齐次变换矩阵: 2、两坐标系关系为: 三、已知三自由度机器人如图所示。若机器人机座高为800,杆件1、2的长度分别为400、300,试按步骤建立该机器人手部中心的运动学方程;若关节1、2的旋转角度分别为 、 ,关节3向下平移的距离为300,试计算该机器人手部中心的位姿矩阵。解:1、建立坐标系如图所示:x0z0x1x2x3hz2z3hz1 2、确定参数和关节变量 : 3、计算相邻杆件的位姿矩阵: 4、建立机器人手部中心运动学方程为: 若已知

5、,则有: 四、已知如图所示机器人的关节速度和加速度分别为 ,若机器人杆件1、2的长度均为20,试用 牛顿欧拉递推公式计算机器人杆件1、2的角速度、 角加速度、线速度和线加速度。 解:1、建立坐标系如图所示: 2、相邻杆件位姿矩阵为: 3、计算速度和加速度: 已知: ,1关节的速度和加速度为 ,则1杆件的速度和加速度为: 3、计算速度和加速度: 已知2关节的速度和加速度为 ,则2杆件的速度和加速度为: 五、已知图示机器人手部受到一力矩作用,试用牛顿 欧拉公式计算机器人的关节驱动力矩。mhl1l2d解:1、确定相邻杆件位姿矩阵 (1)建立坐标系如图所示: (2)确定参数 (3)位姿矩阵2、已知条件 由题意可知,不需要进行正向递推,只需进行反向递推即可求解关节驱动力矩。3、反向递推六、若要求机器人某关节从 静止开始,在2秒钟时到达 处且速度为零,试用三次多项式对

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