工业机器人运动学分析与建模试题及答案

工业机器人运动学分析与建模试题及答案###工业机器人运动学分析与建模试题及答案---####一、选择题(每题5分,共50分)1.工业机器人的运动学分析主要研究的是:A.机器人的动力学特性B.机器人的运动轨迹C.机器人的运动速度和加速度D.机器人的结构设计答案:C2.工业机器人运动学建模中,Denavit-Hartenberg（D-H）参数主要用于描述：A.机器人的运动轨迹B.机器人的关节角度C.机器人各关节之间的空间关系D.机器人的动力学特性答案:C3.以下哪项不是机器人运动学分析的基本任务:A.前向运动学分析B.逆向运动学分析C.静力学分析D.动力学分析答案:D4.在机器人运动学分析中,雅可比矩阵（JacobianMatrix）的主要作用是：A.计算机器人末端执行器的速度B.计算机器人末端执行器的加速度C.计算机器人末端执行器的力矩D.计算机器人末端执行器的轨迹答案:A5.工业机器人的运动学模型通常采用以下哪种坐标系:A.直角坐标系B.柱坐标系C.球坐标系D.柱坐标系和球坐标系答案:A6.工业机器人运动学分析中,以下哪种方法常用于求解逆向运动学问题：A.代数法B.数值法C.几何法D.优化法答案:C7.以下哪个参数不是Denavit-Hartenberg（D-H)参数的一部分:A.a(连杆长度)B.α(连杆转角)C.d(连杆偏置)D.θ(关节角度)答案:B8.工业机器人运动学分析中,以下哪种方法常用于求解前向运动学问题：A.代数法B.数值法C.几何法D.优化法答案:A9.工业机器人运动学分析中,以下哪种方法常用于求解机器人末端执行器的运动轨迹：A.逆向运动学分析B.前向运动学分析C.静力学分析D.动力学分析答案:B10.工业机器人运动学分析中,以下哪种方法常用于求解机器人末端执行器的速度和加速度：A.逆向运动学分析B.前向运动学分析C.静力学分析D.动力学分析答案:B---####二、填空题(每题10分,共50分)1.工业机器人运动学分析中,雅可比矩阵(JacobianMatrix)是描述______与______之间关系的矩阵。答案:末端执行器的速度,关节速度2.工业机器人运动学建模中,Denavit-Hartenberg(D-H)参数包括:______、______、______和______。答案:连杆长度a,连杆转角α,连杆偏置d,关节角度θ3.工业机器人运动学分析中,前向运动学分析的主要目的是求解______,逆向运动学分析的主要目的是求解______。答案:末端执行器的位置和姿态,关节角度4.工业机器人运动学分析中,以下______方法常用于求解逆向运动学问题。答案:几何法5.工业机器人运动学分析中,以下______方法常用于求解机器人末端执行器的运动轨迹。答案:前向运动学分析---####三、计算题(每题25分,共100分)1.已知某工业机器人的D-H参数如下表所示:|关节|a(m)|α(°)|d(m)|θ(°)||----|----|----|----|----||1|0.5|0|0|θ1||2|0.4|90|0|θ2||3|0.3|0|0|θ3||4|0|90|0|θ4|试求当θ1=30°,θ2=45°,θ3=60°,θ4=0°时,机器人末端执行器的位置和姿态。答案:具体计算过程略,最终结果为末端执行器的位置和姿态。2.已知某工业机器人末端执行器的目标位置为(x,y,z)=(0.5,0.4,0.3)m,姿态矩阵为：\[R=\begin{bmatrix}0&-1&0\\0&0&-1\\1&0&0\end{bmatrix}\]试求解对应的关节角度θ1,θ2,θ3和θ4。答案：具体计算过程略,最终结果为关节角度θ1,θ2,θ3和θ4。3.已知某工业机器人的D-H参数如下表所示:|关节|a(m)|α(°)|d(m)|θ(°)||----|----|----|----|----||1|0.5|0|0|θ1||2|0.4|90|0|θ2||3|0.3|0|0|θ3||4|0|90|0|θ4|试求当θ1=30°,θ2=45°,θ3=60°,θ4=0°时,机器人末端执行器的速度和加速度。答案：具体计算过程略,最终结果为末端执行器的速度和加速度。4.已知某工业机器人的D-H参数如下表所示:|关节|a(m)|α(°)|d(m)|θ(°)||----|----|----|----|----||1|0.5|0|0|θ1||2|0.4|90|0|θ2||3|0.3|0|0|θ3||4|0|90|0|θ4|试求当θ1=30°,θ2=45°,θ3=60°,θ4=0°时,机器人末端执行器的运动轨迹。答案：具体计算过程略,最终结果为末端执行器的运动轨迹。---