工业机器人复习题

《工业机器人》

一、填空题

L按坐标形式分类，机器人可分为、、球坐标型

和四种基本类型。

2、作为一种机器人,一般由三个部分构成，分别是、

和O

3、机器人重要技术参数一般有、、、反复定

位精度、、承载能力及最大速度等。

4、自由度是指机器人所具有的的数目，不包括的

开合自由度。

5、机器人辨别率分为和,统称为。

6、反复定位精度是有关的记录数据。

7、根据真空产生的原理真空式吸盘可分为、和

等三种基本类型。

8、机器人运动轨迹的生成方式有、、和空

间曲线运动。

9、机器人传感器的重要性能指标有、、、反复

性、、辨别率、响应时间和抗干扰能力等。

10、自由度是指机器人所具有的的数目。

11、机器人的反复定位精度是指°

12、机器人的驱动方式重要有、和三种。

13、机器人上常用的可以测量转速的传感器有测速发电机和增量式码

盘。

14、机器人控制系统按其控制方式可以分为控制方式、控制

方式和控制方式。

15、按几何构造分划分机器人分为：串联机器人、并联机器人。

二、单项选择题（请在每题的四个备选答案中，选出一种最佳答案。）

1、工作范围是指机器人或手腕中心所能抵达的点的集合。

A机械手B手臂末端C手臂D行走部分。

2、机器人的精度重要依存于、控制算法误差与辨别率系统误差。

A传动误差B关节间隙C机械误差D连杆机构的挠性

3、滚转能实现360。无障碍旋转的关节运动，一般用来标识。

ARBWCBDL

4、RRR型手腕是自由度手腕。

A1B2C3D4

5、真空吸盘规定工件表面、干燥清洁，同步气密性好。

A粗糙B凸凹不平C平缓突起D平整光滑

6、同步带传动属于传动，适合于在电动机和高速比减速器之间使用。

A高惯性B低惯性C高速比D大转矩

7、机器人外部传感器不包括传感器。

A力或力矩B靠近觉C触觉D位置

8、手爪的重要功能是抓住工件、握持工件和工件。

A固定B定位C释放D触摸。

9、机器人的精度重要依存于、控制算法误差与辨别率系统误差。

A传动误差B关节间隙C机械误差D连杆机构的挠性

10、机器人的控制方式分为点位控制和

A点对点控制B点到点控制C持续轨迹控制D任意位置控制

11、焊接机器人的焊接作业重要包括.

A点焊和弧焊B问断焊和持续焊C平焊和竖焊D气体保护焊和氨弧焊

12、作业途径一般用坐标系相对于工件坐标系的运动来描述。

A手爪B固定C运动D工具

13、谐波传动的缺陷是

A扭转刚度低B传动侧隙小C惯量低D精度高

14、机器人三原则是由谁提出的。（D）

A森政弘B约瑟夫•英格伯格C托莫维奇D阿西莫夫

15、现代机器人大军中最重要的机器人为:(A)

A工业机器人B军用机器人C服务机器人D特种机器人

16、手部的位姿是由哪两部分变量构成的？(B)

A位置与速度B姿态与位置C位置与运行状态D姿态与速度

17、用于检测物体接触面之间相对运动大小和方向的传感器是：C

A靠近觉传感器B接触觉传感器C滑动觉传感器D压觉传感器

18、示教-再现控制为一种在线编程方式，它的最大问题是：B

A操作人员劳动强度大B占用生产时间C操作人员安全问题D轻易产生废品

19、下面哪个国家被称为“机器人王国"？C

A中国B英国C日本D美国

三、是非题（对划V,错划"x"）

L示教编程用于示教-再现型机器人中。（）

2、机器人轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹，即运动点的位移、速度和

加速度。

3、关节型机器人重要由立柱、前臂和后臂构成。（）

4、到目前为止，机器人已发展到第四代。（）

5、磁力吸盘可以吸住所有金属材料制成的工件。（）

6、谐波减速机的名称来源是由于刚轮齿圈上任一点的径向位移呈近似于余弦波形的变

化。N)

8、由电阻应变片构成电桥可以构成测量重量的传感器。Y

9、激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。Y()

10、机械手亦可称之为机器人。Y()

四、简答题

1、机器人手腕有几种？试述每种手腕构造。答：机器人的手臂按构造形式分可分为

单臂式，双臂式及悬挂式按手臂的运动形式辨别，手臂有直线运动的。如手臂的伸缩，升

降及横向移动，有回转运动的如手臂的左右回转上下摆动有复合运动如直线运动和回转运

动的组合。2直线运动的组合2回转运动的组合。手臂回转运动机构，实现机器人手臂回

转运动的机构形式是多种多样的，常用的有叶片是回转缸，齿轮转动机构，链轮传动和连

杆机构手臂俯仰运动机构，一般采用活塞油（气）缸与连杆机构联用来实现手臂复合运动

机构，多数用于动作程度固定不变的专用机器人。

2、工业机器人控制方式有几种？工业机器人的控制方式多种多样，根据作业任务的

不一样，重要分为点位控制方式、持续轨迹控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方

式。答：

1）点位控制方式（PTP）

这种控制方式的特点是只控制工业机器人末端执行器在作业空间中某些规定的离散点

上的位姿。控制时只规定工业机器人迅速、精确地实现相邻各点之间的运动，而对到达目

的点的运动轨迹则不作任何规定。这种控制方式的重要技术指标是定位精度和运动所需的

时间。

2）持续轨迹控制方式（CP）

这种控制方式的特点是持续的控制工业机器人末端执行器在作业空间的位姿，规定其

严格按照预定的轨迹和速度在一定的精度范围内运动，并且速度可控，轨迹光滑，运动平

稳，以完毕工作任务。

3）力（力矩）控制方式

在完毕装配、抓放物体等工作时，除要精确定位外，还规定使用适度的力或力矩进行

工作，这时就要运用力（力矩）伺服方式。这种方式的控制原理与位置伺服控制原理基本

相似，只不过输入量和反馈量不是位置信号，而是力（力矩）信号，因此系统中必须有力

（力矩）传感器。有时也运用靠近、滑动等传感功能遂行自适应式控制。

4）智能控制方式

机器人的智能控制时通过传感器获得周围环境的知识，并根据自身内部的知识库做出

对应的决策。采用智能控制技术，使机器人具有了较强的适应性及自学习功能。智能控制

技术的发展有赖于近年来人工神经网络、基因算法、遗传算法、专家系统等人工智能的迅

速发展。

4、机器人参数坐标系有哪些？各参数坐标系有何作用？答:工业机器人的坐标形式有

直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型。

1）直角坐标/笛卡儿坐标/台架型（3P）

这种机器人由三个线性关节构成，这三个关节用来确定末端操作器的位置，一般还带

有附加道德旋转关节，用来确定末端操作器的姿态。这种机器人在X、Y、Z轴上的运动是

独立的，运动方程可独立处理，且方程是线性的，因此，很轻易通过计算机实现；它可以

两端支撑，对于给定的构造长度，刚性最大：它的精度和位置辨别率不随工作场所而变化,

轻易到达高精度。不过，它的操作范围小，手臂收缩的同步又向相反的方向伸出，即阻碍

工作，且占地面积大，运动速度低，密封性不好。

2）圆柱坐标型（R3P）

圆柱坐标机器人由两个滑动关节和一种旋转关节来确定部件的位置，再附加一种旋转

关节来确定部件的姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转一种角，工作范围可以扩大，且计

算简朴；直线部分可采用液压驱动，可输出较大的动力；可以伸入型腔式机器内部。不过,

它的手臂可以抵达的空间受到限制，不能抵达近立柱或近地面的空间；直线驱动器部分难

以密封、防尘；后臂工作时，手臂后端会碰到工作范围内的其他物体。

3）球坐标型（2RP）

5、机器人手爪有哪些种类，各有什么特点？

答：（1）机械手爪：依托传动机构来抓持工件；

（2）磁力吸盘：通过滋场吸力抓持铁磁类工件，规定工件表面清洁、平整、干燥，以

保证可靠地吸附,不合适高温条件;

(3)真空式吸盘：运用真空原理来抓持工件，规定工件表面平整光滑、干燥清洁，同

步气密性要好。

6、编码器有哪两种基本形式？各自特点是什么？

两种基本形式：增量式、绝对式

增量式：用来测量角位置和直线位置的变化，但不能直接记录或指示位置的实际值。

在所有运用增量式编码器进行位置跟踪的系统中，都必须在系统开始运行时进行复位。

绝对式：每个位置都对应着透光与不透光弧段的惟一确定组合，这种确定组合有惟一

的特性。通过这特性，在任意时刻都可以确定码盘的精确位置。

7、工业机器人常用的驱动器有那些类型，并简要阐明其特点。

(1)电动驱动器的能源简朴,速度变化范围大，效率高，转动惯性小,速度和位置精

度都很高，但它们多与减速装置相联，直接驱动比较困难。

(2)液压驱动器的长处是功率大，可省去减速装置而直接与被驱动的杆件相连,构造

紧凑，刚度好，响应快，伺服驱动具有较高的精度。但需要增设液压源，易产生液体泄漏，

不适合高、低温及有洁净规定的场所。故液压驱动器目前多用于特大功率的操作机器人系

统或机器人化工程机械。

(3)气动驱动器的构造简朴，清洁，动作敏捷，具有缓冲作用。但也需要增设气压源,

且与液压驱动器相比，功率较小，刚度差，噪音大，速度不易控制，因此多用于精度不高、

但有洁净、防爆等规定的点位控制机器人。

8、常用的工业机器人的传动系统有那些？

齿轮传动，蜗杆传动，滚珠丝杆出传动，同步齿形带传动，链传动和行星齿轮传动

9、在机器人系统中为何往往需要一种传动（减速）系统?

由于目前的电机一般速度较高,力矩较小，需要通过传动系统减少转速、提高力矩。

10、机器人上常用的距离与靠近觉传感器有哪些？。

超声波，激光、红外，霍尔传感器

11、按机器人的用途分类，可以将机器人分为哪几大类？试简述之。

1）工业机器人或产业机器人应用于工农业生产中，重要用在制造业，进行焊接、喷

漆、装配、搬运、检查、农产品的加工等产业。

2）探索机器人用于进行太空和海洋探索，也可用于地面和地下探索。

3）服务机器人一种半自主或全自主的机器人，其所从事的服务工作可使人类生存的

更好，使制造业以外的设备工作的更好。

4）军用机器人用于军事目的，或攻打性的，或防御性的。

12、什么是示教再现式机器人？

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。

13、编码器有哪两种基本形式？各自特点是什么？

两种基本形式：增量式、绝对式

增量式：用来测量角位置和直线位置的变化，但不能直接记录或指示位置的实际值。

在所有运用增量式编码器进行位置跟踪的系统中，都必须在系统开始运行时进行复位。

绝对式：每个位置都对应着透光与不透光弧段的惟一确定组合，这种确定组合有惟

的特性。通过这特性，在任意时刻都可以确定码盘的精确位置。

14、根据机器人作业水平的高下，机器人语言一般分为哪几类？

答：机器人编程语言可分为：（1）动作级：以机器人末端执行器的动作为中心来描述多

种操作，要在

程序中阐明每个动作。（2）对象级：容许较粗略地描述操作对象的动作、操作对象之间

的关系等，尤其合用于组装作业。（3）任务级：只要直接指定操作内容就可以了，为此，机

器人必须一边思索一边工作。

15、工业机器人重要有哪些编程方式？试简述之。

16、机器人机械夹持式手按手爪的运动方式分为哪两种？各有何经典机构？答：按手

爪的运动方式分为回转型和平移型。平移型可分两类：它分为直线式和圆弧式两种。经典

机构：a齿轮齿条式b螺母丝杠式c凸轮式d平行连杆式.回转型经典:a楔块杠杆式b滑

槽杠杆式c连杆杠杆式d齿轮齿条式e自重杠杆式

17、机器人吸附式手分为哪两种？各有何特点？

答：根据吸附力的产生措施不一样，将其分为：气吸式，磁吸式（1）气吸式:气吸式手

是运用吸盘内的压力与外界大气压之间形成的压力差来工作的，根据压力差形成的原理不

一样，可分为：a挤压排气式b气流负压式c真空抽气式（2）磁吸式:磁吸式手是运用磁场

产生的磁吸力来抓取工件的，因此只能对铁磁性工件起作用（钢、铁等材料在温度超过

723。（：时就会失去磁性），此外，对不容许有剩磁的工件要严禁使用，因此磁吸式手的使用

有一定的局限性。根据磁场产生的措施