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）（10分）下面的坐标系矩阵B移动距离d=(5，2，6)T：01021004B0016 0001求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。解：1005010201021004Bnew00160016 00010001(10分)0107100600112 0001（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。 21 0 022解：HPRot(x，45)300.7070.70730.707（10分）400.7070.70744.95（15分）写出齐次变换矩阵AT，它表示相对固定坐标系{A}作以下变换：B（a）绕Z轴转90º；（b）再绕X轴转-90º；（c）最后做移动（3，7，9）T。0103 解：AT0 017（15分） B 1009 0 001（15分）设工件相对于参考系{u}的描述为uT，机器人基座相对于参考系的描述为PuT，已知：B 0101 10010012，uT0105uT P100 0B0019 000 1 0001求：工件相对于基座的描述BTP解：1001010101050012（10分）BT=BTuT=[uT]-1uT=P u P B P00191000 0001000101020013（5分）=1009 0001（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l、l、l）。1 2 3解：各连杆参数如下：第2页共4页连杆连杆转角n偏距nd扭角n杆长na11001l22002l33003l cs0lc cs0lc cs0lc s1c10l1s1 2 2 220T=1 1 11,1T=s2c20l2s2,2T=s33c330l33s33（10分）10 01020 01030 010 0 001 0 001 0 0010T=0T1T2T（5分）3 1 2 3七、（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。 1005 0 0.10.10.6 T0013dT0.1 0 0 0.5 0108 0.1 0 0 0.5 0001 0 0 0 0解：因为dTT，所以dTT1 0 0.10.10.610050.1 0 0 0.50018 0.1 0 0 0.501 0 0 0 0000 0.10.10.10.1 0 0 00.1 0 0 0 0 0 0 0d0.1，0，0，0，0.1，0.1TT1dT030 1（10分）00.1