工业机器人技术试题库与答案

工业机器人技术试题库与答案一、选择题1.工业机器人的重复定位精度是指（）。A.机器人末端执行器实际到达位置与目标位置的接近程度B.机器人末端执行器重复到达同一目标位置的精度C.机器人各关节运动的精度D.机器人整体运动的精度答案：B解析：重复定位精度是指机器人末端执行器重复到达同一目标位置的精度，它反映了机器人在多次重复运动中到达相同位置的一致性，而选项A描述的是定位精度，选项C和D表述不准确，所以答案选B。2.以下哪种传感器常用于工业机器人的视觉系统中（）。A.温度传感器B.压力传感器C.图像传感器D.加速度传感器答案：C解析：工业机器人视觉系统主要用于获取周围环境的图像信息，图像传感器可以将光学图像转换为电信号，从而为机器人提供视觉感知，而温度传感器用于测量温度，压力传感器用于测量压力，加速度传感器用于测量加速度，它们都不能用于视觉系统，所以答案选C。3.工业机器人的运动控制方式主要有（）。A.点位控制和连续轨迹控制B.开环控制和闭环控制C.手动控制和自动控制D.以上都是答案：D解析：工业机器人的运动控制方式包括点位控制和连续轨迹控制，点位控制是使机器人从一个位置点快速准确地移动到另一个位置点，连续轨迹控制则要求机器人沿着预定的轨迹运动；同时也有开环控制和闭环控制，开环控制不反馈实际运动信息，闭环控制会根据反馈信息进行调整；还有手动控制和自动控制，手动控制由操作人员直接操作，自动控制则按照预设程序运行，所以答案选D。4.工业机器人的自由度是指（）。A.机器人能够独立运动的关节数目B.机器人末端执行器的运动范围C.机器人的工作空间大小D.机器人的负载能力答案：A解析：自由度是指机器人能够独立运动的关节数目，它决定了机器人的运动灵活性和可操作性，选项B描述的是末端执行器的运动范围，选项C是工作空间大小，选项D是负载能力，都与自由度的定义不符，所以答案选A。5.以下哪种工业机器人的结构形式具有较大的工作空间（）。A.直角坐标型B.圆柱坐标型C.球坐标型D.关节型答案：D解析：关节型机器人的结构类似于人的手臂，具有多个旋转关节，能够在三维空间内灵活运动，因此具有较大的工作空间，而直角坐标型机器人工作空间相对规则但范围有限，圆柱坐标型和球坐标型机器人的工作空间也不如关节型机器人灵活和大，所以答案选D。6.工业机器人的编程方式主要有（）。A.示教编程和离线编程B.手动编程和自动编程C.文本编程和图形编程D.以上都是答案：D解析：工业机器人编程方式有示教编程和离线编程，示教编程是操作人员通过手动操作机器人运动并记录轨迹，离线编程则是在计算机上进行编程而不直接操作机器人；也有手动编程和自动编程，手动编程由人工输入指令，自动编程可以根据特定算法生成程序；还有文本编程和图形编程，文本编程通过编写代码实现，图形编程通过图形界面进行操作，所以答案选D。7.工业机器人的末端执行器的作用是（）。A.抓取和搬运工件B.完成特定的加工任务C.感知周围环境D.以上都是答案：D解析：工业机器人的末端执行器可以根据不同的应用需求进行设计，它可以用于抓取和搬运工件，如吸盘、夹爪等；也可以完成特定的加工任务，如焊接枪、喷枪等；还可以安装传感器用于感知周围环境，如视觉传感器、触觉传感器等，所以答案选D。8.工业机器人的安全防护措施主要有（）。A.机械防护装置B.安全光幕C.安全门锁D.以上都是答案：D解析：工业机器人的安全防护措施包括机械防护装置，如防护栏、防护罩等，可以防止人员进入危险区域；安全光幕可以检测人员是否进入机器人工作区域，当有人进入时会触发安全停止；安全门锁可以确保机器人工作时门处于关闭状态，防止人员意外进入，所以答案选D。9.以下哪种工业机器人适用于装配作业（）。A.直角坐标型机器人B.圆柱坐标型机器人C.关节型机器人D.并联机器人答案：D解析：并联机器人具有高速度、高精度和高刚性的特点，非常适合用于装配作业，能够快速准确地完成零件的装配任务，而直角坐标型、圆柱坐标型和关节型机器人虽然也可用于一些装配工作，但在速度和精度方面不如并联机器人，所以答案选D。10.工业机器人的驱动方式主要有（）。A.液压驱动、气压驱动和电动驱动B.开环驱动和闭环驱动C.直接驱动和间接驱动D.以上都是答案：A解析：工业机器人的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电动驱动，液压驱动具有较大的驱动力，气压驱动成本低、响应快，电动驱动控制精度高、使用方便；开环驱动和闭环驱动是控制方式，不是驱动方式；直接驱动和间接驱动是传动方式，也不是驱动方式，所以答案选A。二、填空题1.工业机器人的三大组成部分是机械结构系统、_______和控制系统。___驱动系统2.工业机器人的工作空间是指机器人_______在空间中所能到达的区域。___末端执行器3.工业机器人的运动学主要研究机器人的_______和速度关系。___位置4.工业机器人的动力学主要研究机器人的_______和力的关系。___运动5.工业机器人的视觉系统主要由_______、图像采集卡和图像处理软件组成。___摄像机6.工业机器人的示教编程是通过_______操作机器人运动并记录轨迹的编程方式。___手动7.工业机器人的离线编程是在_______上进行编程而不直接操作机器人的编程方式。___计算机8.工业机器人的末端执行器根据其功能可分为_______、加工类和测量类等。___抓取类9.工业机器人的安全标准主要包括_______标准和操作安全标准。___设计安全10.工业机器人的通信方式主要有_______通信和无线通信。___有线三、判断题1.工业机器人的定位精度和重复定位精度是同一个概念。（）答案：×解析：定位精度是指机器人末端执行器实际到达位置与目标位置的接近程度，而重复定位精度是指机器人末端执行器重复到达同一目标位置的精度，它们是不同的概念，所以答案为×。2.工业机器人的自由度越多，其运动灵活性就越好。（）答案：√解析：自由度是指机器人能够独立运动的关节数目，自由度越多，机器人能够实现的运动姿态就越多，运动灵活性也就越好，所以答案为√。3.工业机器人的视觉系统只能用于识别物体的形状和颜色。（）答案：×解析：工业机器人的视觉系统除了可以识别物体的形状和颜色外，还可以用于测量物体的尺寸、位置、姿态等信息，以及进行缺陷检测、目标跟踪等任务，所以答案为×。4.工业机器人的编程方式只有示教编程一种。（）答案：×解析：工业机器人的编程方式有示教编程和离线编程等多种方式，示教编程是操作人员手动操作机器人运动并记录轨迹，离线编程则是在计算机上进行编程，所以答案为×。5.工业机器人的末端执行器只能用于抓取和搬运工件。（）答案：×解析：工业机器人的末端执行器可以根据不同的应用需求进行设计，除了用于抓取和搬运工件外，还可以完成焊接、喷涂、装配等加工任务，以及安装传感器进行测量和检测等工作，所以答案为×。6.工业机器人的安全防护措施只需要安装安全光幕就可以了。（）答案：×解析：工业机器人的安全防护措施包括机械防护装置、安全光幕、安全门锁等多种方式，仅安装安全光幕是不够的，需要综合使用多种防护措施来确保人员和设备的安全，所以答案为×。7.工业机器人的驱动方式只有电动驱动一种。（）答案：×解析：工业机器人的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和电动驱动等，不同的驱动方式具有不同的特点和适用场景，所以答案为×。8.工业机器人的工作空间只与机器人的结构形式有关。（）答案：×解析：工业机器人的工作空间不仅与机器人的结构形式有关，还与机器人的各关节的运动范围、连杆长度等因素有关，所以答案为×。9.工业机器人的运动控制方式只有点位控制一种。（）答案：×解析：工业机器人的运动控制方式有点位控制和连续轨迹控制等，点位控制是使机器人从一个位置点快速准确地移动到另一个位置点，连续轨迹控制则要求机器人沿着预定的轨迹运动，所以答案为×。10.工业机器人的示教编程和离线编程可以同时使用。（）答案：√解析：在实际应用中，示教编程和离线编程可以结合使用，例如先通过示教编程确定大致的运动轨迹，再使用离线编程进行优化和调整，所以答案为√。四、简答题1.简述工业机器人的定义和特点。(1).定义：工业机器人是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机，它可以搬运材料、工件，完成各种作业，通常应用于工业生产领域。(2).特点：(1).可编程：可以根据不同的生产任务进行编程，具有很强的灵活性和适应性。(2).拟人化：具有类似人的手臂、手腕等结构，能够模仿人的动作进行操作。(3).通用性：可以通过更换末端执行器等方式完成不同的工作任务。(4).机电一体化：融合了机械、电子、控制、计算机等多种技术。(5).高精度：能够实现较高的定位精度和重复定位精度，保证产品质量。2.简述工业机器人的主要应用领域。(1).汽车制造：用于汽车的焊接、涂装、装配等工序，提高生产效率和质量。(2).电子制造：如手机、电脑等电子产品的组装、检测等。(3).机械加工：进行零件的切削、磨削等加工操作。(4).食品饮料：完成食品的包装、搬运等工作。(5).物流仓储：用于货物的搬运、分拣、堆垛等。(6).化工制药：在化工生产和制药过程中进行物料的搬运和加工。(7).航空航天：参与航空航天零部件的制造和装配。3.简述工业机器人的运动学和动力学的区别和联系。(1).区别：(1).运动学主要研究机器人的位置、姿态和速度关系，不考虑力的作用，只关注机器人的几何运动特性。(2).动力学主要研究机器人的运动和力的关系，考虑机器人在运动过程中的惯性力、重力、摩擦力等因素，以确定所需的驱动力或力矩。(2).联系：(1).运动学是动力学的基础，动力学分析需要基于运动学的结果来确定机器人的运动状态。(2).动力学的研究结果可以为运动学的控制提供依据，例如在设计机器人的运动轨迹时，需要考虑动力学因素以确保机器人能够稳定、高效地运动。4.简述工业机器人的编程方式及其优缺点。(1).示教编程：(1).优点：操作简单，不需要专业的编程知识，操作人员可以直接手动操作机器人运动并记录轨迹，适用于简单的任务和小批量生产。(2).缺点：编程效率低，对于复杂的轨迹和任务难以精确编程，而且示教过程中操作人员需要进入机器人工作区域，存在一定的安全风险。(2).离线编程：(1).优点：编程效率高，可以在计算机上进行模拟和优化，不影响机器人的正常生产，适用于复杂的任务和大批量生产。(2).缺点：需要专业的编程软件和知识，对操作人员的技术要求较高，而且离线编程的结果需要进行实际验证，可能存在一定的误差。5.简述工业机器人的安全防护措施的重要性和主要类型。(1).重要性：工业机器人在运行过程中具有较高的速度和力量，如果没有有效的安全防护措施，可能会对操作人员造成伤害，同时也可能损坏设备和产品，影响生产效率和质量，因此安全防护措施对于保障人员安全和设备正常运行至关重要。(2).主要类型：(1).机械防护装置：如防护栏、防护罩等，可以防止人员进入危险区域。(2).安全光幕：通过发射红外线形成光幕，当有人进入光幕区域时，会触发安全停止信号，防止机器人继续运动。(3).安全门锁：确保机器人工作时门处于关闭状态，防止人员意外进入。(4).安全传感器：如碰撞传感器、力矩传感器等，当机器人受到异常碰撞或力的作用时，会自动停止运动。(5).安全控制系统：对机器人的运行状态进行实时监测和控制，当出现异常情况时能够及时采取安全措施。6.简述工业机器人的视觉系统的组成和工作原理。(1).组成：主要由摄像机、图像采集卡和图像处理软件组成。(2).工作原理：(1).摄像机：用于采集机器人周围环境的图像信息，将光学图像转换为电信号。(2).图像采集卡：将摄像机输出的电信号进行数字化处理，转换为计算机能够识别的数字图像。(3).图像处理软件：对采集到的数字图像进行分析和处理，提取有用的信息，如物体的形状、位置、颜色等，然后将处理结果反馈给机器人的控制系统，以实现机器人的视觉引导和控制。7.简述工业机器人的驱动方式及其优缺点。(1).液压驱动：(1).优点：具有较大的驱动力和功率密度，能够实现快速、准确的运动，适用于重载和高速运动的机器人。(2).缺点：系统复杂，成本高，需要配备液压泵站等辅助设备，而且液压油容易泄漏，对环境有一定的污染。(2).气压驱动：(1).优点：成本低，响应快，结构简单，维护方便，适用于轻载和快速运动的机器人。(2).缺点：驱动力较小，运动精度相对较低，而且气压系统的稳定性受气源压力和温度的影响较大。(3).电动驱动：(1).优点：控制精度高，调速范围宽，易于实现数字化控制，使用方便，无污染，适用于大多数工业机器人。(2).缺点：功率密度相对较低，在重载情况下需要较大的电机和减速器，成本较高。8.简述工业机器人的运动控制方式及其应用场景。(1).点位控制：(1).原理：使机器人从一个位置点快速准确地移动到另一个位置点，不考虑运动轨迹。(2).应用场景：适用于搬运、上下料等任务，只需要机器人在特定的位置点之间进行移动。(2).连续轨迹控制：(1).原理：要求机器人沿着预定的轨迹运动，如直线、圆弧等，对运动轨迹的精度要求较高。(2).应用场景：适用于焊接、喷涂、切割等任务，需要机器人按照精确的轨迹进行操作。9.简述工业机器人的结构形式及其特点。(