《工业机器人》复习资料.docx

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1、工业机器人复习题一、名词解释1. 驱动系统：发动机带动变速箱，经过变速后再经过传动轴，差速器，左右半轴传到轮胎，达到行走的系统.2. 自由度：指描述物体运动所需要的独立坐标系。3. 磁致伸缩驱动：某些磁性体的外部一旦加上磁场则磁性体的外形尺寸会发生变化，利用这种现象制作的驱动器称为磁致伸缩驱动器。4. 重复定位精度：工件某一个自由度（或某几个自由度）被两个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。也称为重复定位或超定位。5. 示教再现：一种可重复再现通过示教编程存储起来的作业程序的机器人6. 机器人的正运动学：当已知所有的关节变量时，可用正运动学来确定机器人末端手的位姿。7. 机器人的逆运动学：要

2、使机器人末端手放在特定的点上并且具有特定的姿态，可用逆运 动学来计算出每一关节变量的值。二、选择题1、机器人语言是由（A ）表示的0和1组成的字串机器码。A二进制B十进制C八进制D十六进制2、机器人的英文单词是（C）A、botre B、 boret C、 robot D、 rebot3、机器人能力的评价标准不包括：（C）A智能 B机能 C动能 D物理能4、下列那种机器人不是军用机器人。（C）A “红隼”无人机 B美国的“大狗”机器人C索尼公司的AIBO机器狗D “土拨鼠”5、人们实现对机器人的控制不包括什么？（D）入输入B输出C程序 D反应6、FMC是（D）的简称。A. 加工中心B. 计算机控

3、制系统C. 永磁式伺服系统D. 柔性制造单元。7、 由数控机床和其它自动化工艺设备组成的（B），可以按照任意顺序加工一组不同工 序与不同节拍的工件，并能适时地自由调度和管理。A. 刚性制造系统B. 柔性制造系统C. 弹性制造系统D. 挠性制造系统8、工业机器人的额定负载是指在规定范围内（A ）所能承受的最大负载允许值A手腕机械接口处B. 手臂C. 末端执行器D. 机座9、工业机器人运动自由度数，一般（C ）A.小于2个 B.小于3个 C.小于6个 D.大于6个解析：手腕一般有23个回转自由度10、步行机器人的行走机构多为（C ）A.滚轮B.履带C.连杆机构D.齿轮机构11、世界上第一家机器人制

4、造工厂一尤尼梅逊公司，并将第一批机器人称为尤尼梅物，意 思是万能自动，（C ）因此被称为工业机器人之父。A.德沃尔B.英格伯格、德沃尔C.英格伯格12、机器人系统的结构由机器人的机构部分、传感器组、控制部分及信息处理部分组成。 感知机器人自身或外部环境变化信息是依靠（A ）完成。A.传感器组B.机构部分 C.控制部分13、工业机器人的手爪主要有钳爪式、磁吸式、气吸式三种。气吸式靠C ）把吸附头与 物体压在一起，实现物体的抓取。A机械手指B.电线圈产生的电磁力 C.大气压力14、机器人的控制信号由计算机发出的数字信号，必须通过D/A （数字/模拟）转换器，转 换成（B ）信号，才能让执行装置接收

5、。A.数字 B.模拟 C. “0”或“1”三、填空题1. 按应用类型分类，机器人可分为产业用机器人、极限作业机器人和服务型机器人。2. 工业机器人由3大部分、6个子系统组成。其中6个子系统是驱动系统、机械结构系 统、感受系统、机器人和环境交互系统、人机交互系统、控制系统。3. 工业机器人的坐标形式有 直角坐标、圆柱坐标、球坐标、关节坐标 和 平面关节坐标。4 .目前常用的传动件的定位方法有电气电气开关定位、伺服定位系统 、和 机械挡块定位 。5. 工业机器人的驱动方式有 电（直，交流）、液压 、 气压。其中机器人中用的最多的、精度最高的是气动驱动。液压驱动的缺点是。6. 工业机器人的机械结构系

6、统由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成，每一个部分都有若干个自由度。手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端操作器是直接装在手腕 上的一个重要部件，它可以是二手指或多手指的手抓，也可以是握紧等作业工具。7. 机器人的轨迹控制方式有点位控制方式和，连续轨迹控制_方式。8. 直流电机调速方法有调节电枢电压_、调节励磁电流和弱磁调速9. 伺服电动机的作用是转换成轴上的。10. 常规的弧焊机器人系统由以下5部分组成 机器人本体、一机器人控制柜_、焊 接电源系统_、_焊接传感器及系统安全保护设施_、.焊接工装夹具_。11. 按用途划分机器人分为：工业机器人、特种机器人12. 工业机器人最显著的特点有

7、拟人化、通用性、机电一体化、可编程13. 工业机器人材料选择的基本要求：强度高、弹性模量大、重量轻、阻尼大、材料价格低。14、移动关节导轨有五种 普通滑动导轨、气浮导轨、滚动导轨、液压动压滑动导轨、 液压静压滑动导轨.。15、在工业机器人设计中采用的四种常用的传动消隙方法分别是：消隙齿轮、柔性齿轮消隙、偏心机构消隙、 齿廓弹性复层消隙。16、工业机器人手臂的设计中常用结构为：手臂直线运动机构、手臂回转运动机构。17、按几何结构分划分机器人分为：串联机器人、并联机器人。四、问答题1、工业机器人对移动导轨的要求？1间隙小或能消除间隙2在垂直于速度方向上的刚度高3摩擦系数小但不随速度变化4高阻尼5移

8、动导轨和其辅助元件尺寸小，惯量低。2、传动间隙产生的主要原因有哪些？1由于制造及装配误差所产生的间隙，2为适应热膨胀而特意留出的间隙3、消除传动间隙的主要途径有哪些？1提高装配和制造精度，2设计可调整传动间隙的机构3设计弹性补偿零件。4、臂部设计的基本要求有哪些？1强度要求高2导向性好3重量轻4运动要平稳、定位精度要高。5、按驱动形式划分工业机器人分为哪几类？气压传动，液压传动，电驱动6、在工业机器人设计中对手腕设计主要的要求是什么？为了使手部能处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴X、Y、Z的转动， 即具有翻转、俯仰和偏转三个自由度7、在工业应用中，工业机器人主要分为哪几类？弧焊，

9、点焊，装配，喷漆，抛光，搬运8、工业机器人的主要技术参数有哪些？自由度，重复定位精度，工作范围，承载能力，最大工作速度。9、按机器人研究、开发和实用化的进程分类，机器人划分为三代，简述这三代机器人的主 要特性？1具有示教再现功能，或具有可编程的NC装置，但对外部信息不具有反馈功能。2不但具有内部传感器而且具有外部传感器，能获取外部信息。3具有多种传感器，能感知和领会外部环境信息，包括具有理解像人下达的语言指令这 样的能力，能够学习，具有决策上的自治能力。10、什么是自由度？怎样计算自由度？自由度指的是计算某一统计量时，取值不受限制的变量个数。通常df=n-k。其中n为样本 含量，k为被限制的条

10、件数或变量个数，或计算某一统计量时用到其它独立统计量的个数。 自由度通常用于抽样分布中。11、在工业机器人设计中对手腕设计主要的要求是什么？为了使手部能处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴X、Y、Z的转动， 即具有翻转、俯仰和偏转三个自由度12. 简述绝对式光电编码器的工作原理。绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的，编码的设 计可采用二进制码、循环码、二进制补码等。13. 气吸附式取料手与夹钳式取料手相比，有什么优缺点？14. 简述普通丝杠传动的原理。为什么它在机器人上很少采用。普通丝杠驱动是由一个旋转的精密丝杠驱动一个螺母沿丝杠轴向移动。由于普通丝

11、杠的摩 擦力较大，效率低，惯性大，在低速时容易产生爬行现象，而且精度低，回差大，因此在 机器人上很少采用。15. 试述滚珠丝杠传动的优点。可以消除传动过程中正负方向的间隙，精度很高，在良好的润滑下摩擦系数很低，便宜。五、分析题1. 试画出机器人控制的结构框图。图5.5电动机控制系统的构2. 图3所示柱型滚轮式滑觉传感器；图b所示为南斯拉夫贝尔格莱德大学研制的机器人专用 滑觉传感器。试分别叙述它们的工作原理。并比较它们的优缺点。(a)被握持物体柔软覆上。滚轮式滑觉传感器的原理:小型滚轮安装在机器人手指上，其表面稍突出手指表面，使物体的滑动变成转动。滚轮表面贴有高摩擦因数的弹 性物质，一般用橡胶薄

12、膜。用板型弹簧将滚轮固定，可以使滚轮与物体紧密接触，并使滚 轮不产生纵向位移。滚轮内部装有发光二极管和光电三极管，通过圆盘形光栅把光信号转变 为脉冲信号。滚轮式传感器只能检测一个方向的滑动.滑觉传感器原理:当工件滑动时，金属球也随之转动，在触针上输出脉冲信号。脉冲信号的 频率反映了滑移速度，脉冲信号的个数对应滑移的距离。接触器触头面积小于球面上露出的 导体面积，它不仅可做得很小，而且提高了检测灵敏度。球与被握物体相接触，无论滑动 方向如何，只要球一转动，传感器就会产生脉冲输出。该球体在冲击力作用下不转动，因此抗干扰能力强。（b）3. 如图所示，属于哪种末端操作器？其工作原理是什么？有什么缺点?

13、1it体:图2.7双支点连杆杠杆式手部双支点连杆杠杆式手部简图。驱动杆2末端与连杆4由铰销3铰接，当驱动杆2作直线往复运 动时，则通过连杆推动两杆手指各绕其支点作回转运动，从而使手指松开或闭合。缺点：活动环节多，定位精度比斜楔传动差。4.图a为具有视觉焊缝对中的弧焊机器人的系统结构;图b所示为弧焊机器人工作的自动跟踪 原理图。试分析其工作原理。E H JJC|K TH JL IO m 心顷具体的工作原理是激光器发出的点光源经匚柱透常形成条形光，条形光投 I射到焊接世材上，在不同焊缱类型的工件坡口产生相鹿的变形CCD垂宜拍摄 反映焊转信息的变形条税将其裁换为视频信号辨过图像采集卡数字化后送 计箕

14、机处珊在VC+6,。集成开发环境下，采用谍题组目编写的残舛机器A焊 缝图像处理系统界面.对实时传输过来的理就图像进行处理，提取焊嬖条蚊信 息，获得牌缝偏差十把偏差量送控制器协调输出，输出的数字墅轮AC&UQ转换 为模从而控制十字滑架的匕右移动以调整焊枪与坪缝之间的相对位置, 从而捎除偏差.实现焊缝跟踪。5.如果让你设计一个机器人，你最希望设计一个什么样的机器人？它由哪几个部分组成？制 作它需要完成些什么工作？我想有个机器人，它不是一个只会不停工作的机器人，我只希望它能在我孤独寂寞的时 候陪伴我，让我可以把所有的心事跟它分享，它会在我失落的时候鼓励我，不要放弃和气馁。工业机器人基础期中复习试卷姓

15、名： 班级： 学号：一、填空题1、 机器人的英文名称是：。它是 的机器装置，既可以接受人类的指挥，又可以 程序，也可以根据 技术制定的原则纲领行动。2、 国际标准组织（ISO）为机器人下的定义是：机器人是一种、位置 可控的、具有 能力的多功能操作机。3、 工业机器人是机器人的一种，是面向工业领域的多关节 或 的机器装置。4、 工业机器人按用途可分为 机器人、机器人、机器 人、机器人等多种。5、 1954年，美国 最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。6、 智能机器人不仅具备了 能力，而且还具有，并具有 记忆、的能力，因而能够完成更加复杂的动作。7、 工业机器人的机械结构主要由四大部分构成，

16、分别是、和。8、 工业机器人的手不仅是一个 的机构，它还应该具有 的功能，这就是我们通常所说的“触觉”。9、 夹持式取料手分为三种：、和。10、 夹钳式取料手一般由、和支架组成。11、 机器人的手腕是连接 和 的部件，它的主要作用是确定手部的作业方向。二、判断题1、工业机器人是一种能自动控制，可以重复编程，多功能、多自由度的操作机。（） 2、直角坐标机器人具有结构紧凑、灵活、占用空间小等优点，是目前工业机器人大多采用的结构形式。（）3、工业关节型机器人主要由立柱、前臂和后臂组成。（）4、球面关节允许两边杆之间有三个独立的相对轴动，这种关节具有三个自由度。（）5、机器人的工作空间是指机器人手臂或

17、手部安装点所能达到的所有空间区域，以及手部本身所能到达的区域。（）6、钩拖式手部主要是靠夹紧力来夹持工件。（）7、 手腕按驱动方式，可分为直接驱动手腕和间接驱动手腕。（）8、目前，大部分工业机器人的手部只有2个手指，而且手指上一般没有关节。（）9、为安全考虑，规定在低速运行时所能抓取的工件重量做为承载能力载荷（）10、 分辨率是指机器人每根轴能够实现的最小移动距离或最小转动角度。（）三、选择题1、型机器人具有三个相互垂直的移动轴线，通过手臂的上下、左右移 动和前后伸缩构成坐标系。A、直角坐标B、圆柱坐标 C、极坐标D、多关节坐标2、控制方式的机器人只控制工业机器人末端执行器在作业空间中某些规

18、定的离散点的位姿。A、智能B、力（力矩）C、连续轨迹D、点位3、 下列 不是工业机器人的发展方向。A、智能化B、小型化 C、模块化D、系统化4、 下列 不是工业机器人的精度技术参数。A、分辨率B、定位精度 C、重复精度 D、安装精度5、 手爪的主要功能是抓住工件、握持工件和 工件。A.固定B.定位C.释放D.触摸6、 RRR手腕是 自由度的手腕。A. 1B.2C.3D.47、 手臂的驱动方式主要有液压驱动、气动驱动和 驱动。A.手动B.机械C.电动D.计算机8、 多数机器人的腕部结构的驱动部分安装在 上。A.大臂B.小臂C.机身。.手部9、取料手是依靠吸附力进行取料的。A.吸附式B.夹钳式C.

19、钩拖式D.弹簧式10、 球坐标机器人采用球坐标，它是用一个滑动关节和 旋转关节来确定部件的位置，再用一个附加的旋转关节确定部件的姿态。A. 一个B.两个C.三个D.四个四、简答题（每题5分，共15分）1、工业机器人按结构坐标系统可分为哪几种类型？2、简述工业机器人由哪3大部分6个子系统组成?3、什么是工业机器人的自由度?1、五、看图填空（每空2分，共26分）根据图形写出工业机器人机械结构系统的名称。工业机器人基础期中复习试卷答案一、填空题（每空1分，共30分）1.robot、_自动执行工作_、预先编排_、人工智能2._自动的_、编程3.机械手_、多自由度4.装配_、_焊接_、_搬运_、喷涂_5

20、. 戴沃尔6. 感觉、_独立判断和行动能力_、推理7. 机身_、臂部、腕部_、手部8. 执行命令_、识另U _9. _夹钳式_、_钩拖式_、弹簧式10. 手指_、驱动机构_、_传动机构_11. 手部_、手臂二、判断题（每题1分，共9分）12345678910VXXVXXXVXV三、判断题（正确的打/，错误的打X,每题2分，共20分）12345678910ADBDCCCBAB四、简答题（每题5分，共15分）1、工业机器人按结构坐标系统可分为哪几种类型?答：直角坐标型机器人圆柱坐标型机器人极坐标型机器人多关节坐标型机器人2、简述工业机器人由哪3大部分6个子系统组成？答：3大部分：机械部分、传感部分、控制部分6大子系统：驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统 人机交互系统、控制系统3、什么是工业机器人的自由度？答：机器人的自由度是描述物体运动所需要的独立坐标数。五、看图填空（每空2分，共26分）1、根据图形写出工业机器人机械结构系统的名称。1. 基座 2. 机身3. 大臂 4. 小臂5. 腕部 6. 手部2、根据图片，判断图中手腕关节的类型。翻转（R）关节折曲（B）关节1、2、偏转（丫）关节移动（丁）关节3、4、