《工业机器人技术基础》课程试卷C卷-参考答案

《工业机器人技术基础》课程试卷C卷参考答案xxxxxxxxx职业学院xxxxxx学年第xx学期期末考试《工业机器人技术基础》课程试卷C卷（适用于工业机器人技术专业）考试形式：闭卷答题时间：90分钟题号一二三四五总分核分人题分复查人得分一、填空题（1～10题，每空1分，共20分）1．工业机器人是由仿生机械结构、电动机、减速机和控制系统组成的，用于从事工业生产，能够自动执行工作指令的机械装置。2.目前，国际上的工业机器人公司主要分为日系和欧系。日系中主要有安川、OTC、松下和发那科。欧系中主要有德国的KUKA、CLOOS、瑞士的ABB、意大利的COMAU，英国的AutotechRobotics。3.按作业任务的不同，工业机器人通常可以分为焊接、搬运、装配、码垛、喷涂等类型机器。4．机器人运动学是研究末端执行器的位置和姿态与关节变量之间的关系，而与产生该位姿所需的力或力矩无关。5.在机器人学科里经常用考坐标系和关节坐标系来描述空间机器人的位姿。6.机器人臂部是为了让机器人的末端执行器达到任务所要求的位置。机器人腕部是臂部和手部的连接部件，起支承手部和改变手部姿态的作用。7.夹钳式是工业机器人最常用的一种手部形式。夹钳式一般由手指、驱动装置、传动机构和支架等组成。8.目前应用于工业机器人的减速器产品主要有三类，分别是谐波减速器、RV减速器和摆线针轮减速器三大类。9.机器人控制系统按其控制方式可分为集中控制系统、主从控制系统、分散控制系统。10.机器人语言系统包括三个基本状态：监控状态、编辑状态、执行状态。二、选择题（11～20题，每小题2分，共20分）11．（A）是指机器人末端执行器的实际位置和目标位置之间的偏差，由机械误差、控制算法与系统分辨率等部分组成。A.定位精度B.作业范围C.重复定位精度D.承载能力12．下列所述的（B）项为水平多关节机器人。A.VersatranB.SCARAC.UnimateD.PUMA56213.刚体在三维空间中的位姿可用（C）来描述。A.由位置矢量和方向余弦阵组成的3x4矩阵B.由位置矢量组成的3x1矩阵C.由位置矢量和方向余弦阵组成的4x4矩阵D.由方向余弦阵组成的3x3矩阵14．坐标变换中相对固系或动系的变换说法正确的有（D）。A.若相对固系变换则变换矩阵需依次右乘B.若相对动系变换则变换矩阵需依次左乘C.相对固系或动系变换其矩阵相乘顺序不变D.若相对动系变换则变换矩阵需依次右乘15.D-H法规定：{n}系变换到{n+1}系的核心变换步骤为：（A）。A.zn转→zn移→xn移→xn转B.zn转→xn转→zn移→xn移C.zn移→xn移→zn转→xn转D.xn转→zn转→zn移→xn移16.对选择工业机器人传感器需要考虑的因素表述错误的有（B）。A.传感器选择需要考虑其灵敏度、线性度B.传感器选择仅需要考虑其价格和响应时间C.传感器选择需要考虑其分辨率、重复性D.传感器选择需要考虑其测量范围、测量精度17.假设检测角度精度为0.1，则增量式光电编码器的透光缝隙数不少于（C）。A.500；B.1800；C.3600；D.无法确定。18.下列传感器不可归类于机器人外部传感器的有（D）。A.触觉传感器B.应力传感器C.接近度传感器D.力学传感器19.新型机器人控制器应具有不属于（D）项所描述的特色。A.系统结构开放B.模块化设计合理C.任务划分有效D.实时性少任务要求20工业机器人常用的编程方式是：（A）。A.示教编程和离线编程B.示教编程和在线编程C.在线编程和离线编程D.示教编程和软件编程三、名词解释（21～25题，每小题3分，共15分）21.工业机器人自由度工业机器人自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不包括末端执行器的开合自由度。22.机器人正运动学已知机器人各杆件几何参数和关节角向量，求解机器人末端执行器相对参考坐标系的位置和姿态的科学。23.传感器灵敏度传感器灵敏度是指传感器的输出信号稳定时，输出信号变化与输入信号变化的比值。24.机器人正动力学已知机器人各关节执行器的驱动力或力矩，求解机器人各关节的位置、速度和加速度的科学。25.PWM驱动脉冲宽度调制（PulseWidthModulation）驱动。四、简答题（26～28题，每小题5分，共15分）26.简述工业机器人的基本组成及其技术参数有哪些？答：工业机器人主要由机器人本体、控制器和控制系统、示教器等组成。其中机器人本体又由机械臂、驱动与传动装置、传感器等组成。工业机器人技术参数主要有：自由度、分辨率、定位精度和重复定位精度、作业范围、运动速度、承载能力等。27.机器人控制系统的基本单元有哪些？各自有何作用？答：构成机器人控制系统的基本单元有：(1)电动机，提供驱动机器人运动的驱动力。(2)减速器，增加驱动力矩、降低运动速度。(3)驱动电路，由于直流伺服电动机或交流伺服电动机的流经电流较大，机器人常采用脉冲宽度调制（PWM）方式进行驱动。(4)运动特性检测传感器，用于检测机器人运动的位置、速度、加速度等参数。(5)控制系统的硬件，以计算机为基础。(6)控制系统的软件，实现对机器人运动特性的计算、机器人的智能控制和机器人与人的信息交换等功能。28.工业机器人的典型机器视觉系统由哪些部分组成？答：典型机器视觉系统由光源、光学成像系统、相机、图像采集卡、图像处理硬件平台、图像和视觉信息处理软件及通信模块等组成。五、计算题（29～30题，29小题10分，30小题20分，共30分）29.写出齐次变换矩阵，它表示相对固定坐标系{A}作以下变换：首先绕Z轴转90º；然后再绕X轴转-90º；最后做移动（3，7，9）。解：（表述计算正确得2.5分）（表述计算正确得2.5分）（表述计算正确得2.5分）（表述计算正确得2.5分）（每点的齐次坐标计算正确各得2.5分）30.对于如图所示的SCARA型机器人：=1\*GB2⑴建立D-H法的坐标系。=2\*GB2⑵填写D-H法参数表。=3\*GB2⑶写出所有的变换矩阵。题30图解：根据D-H法对坐标