工業(yè)機(jī)器人模擬卷模板

學(xué) 院: 專 業(yè): 學(xué)號(hào): 姓名: 裝訂線 學(xué)院題號(hào)一二三四五六七八總成績(jī)得分得分一、基本概念簡(jiǎn)答題（共30分，每小題5分）1. 什么是機(jī)器人的位姿描述?2. 什么是操作臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)?3. 什么是操作臂的自由度?4. 機(jī)器人系統(tǒng)的組成分為哪幾部分?5. 操作臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)構(gòu)形包括幾類？（例如 笛卡爾操作臂。至少再舉3類）6. 已知機(jī)器人手爪所在的A坐標(biāo)系在B參考坐標(biāo)系的位姿描述為如下齊次坐標(biāo)變換矩陣：求：B坐標(biāo)系在A坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)描述。 得分二、簡(jiǎn)答題（共35分）1. 坐標(biāo)系B 相對(duì)于坐標(biāo)系A(chǔ)繞X 軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)180度，求旋轉(zhuǎn)矩陣（5分）2. 平面三桿操作手如下圖所示，已知連桿長(zhǎng)度，要求：A 構(gòu)建各個(gè)連桿的局部坐標(biāo)系。設(shè)基座為0坐標(biāo)系。（3分）B 填寫它的連桿D-H幾何參數(shù)表。（5分）C 求出他的末端相對(duì)于底座的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。（2分）（不用寫出最終答案）3. 判斷下面的4乘4矩陣是不是有效的齊次坐標(biāo)變換矩陣？ 給出答案和解題步驟（10分）。 4. （10分）固連在活動(dòng)坐標(biāo)系上的點(diǎn)P, 經(jīng)歷如下變換，求出變換后該點(diǎn)相對(duì)于參考坐標(biāo)系（XYZO）的坐標(biāo)：（1） 繞Z軸旋轉(zhuǎn)180度（2） 接著XYZ三個(gè)坐標(biāo)軸方向平移 【3 2 1】（3） 接著再繞Y軸旋轉(zhuǎn)90度。得分3、 （10分）觀察如下的PRR三自由度操作臂。關(guān)節(jié)2和3的軸線平行，如圖所示。1. 建立坐標(biāo)系。從0坐標(biāo)系到3坐標(biāo)系都構(gòu)建出來，標(biāo)出DH幾何參數(shù)。關(guān)節(jié)2和3的初始角度都為0.2. 完成幾何參數(shù)的表格填寫。3. 建立手爪所在局部坐標(biāo)系3相對(duì)于參考坐標(biāo)系0運(yùn)動(dòng)學(xué)方程（變換矩陣）。 得分得分四（7分）利用三次多項(xiàng)式進(jìn)行機(jī)器人關(guān)節(jié)路徑規(guī)劃，初始關(guān)節(jié)角度30度，終止關(guān)節(jié)角度90度。初始和終止的速度都為零。如何確定三次多項(xiàng)式的系數(shù)的值？ 如果對(duì)初始和終止的加速度有嚴(yán)格的規(guī)定，三線多項(xiàng)式的路徑規(guī)劃還行不行？為什么？得分五（10分）設(shè)一個(gè)1自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程為： 1. （當(dāng)f=0時(shí)）它的無阻尼系統(tǒng)固有頻率 是多少？阻尼系數(shù)是多少？這是個(gè)什么系統(tǒng)（欠阻尼，過阻尼？）2. 設(shè)計(jì)一個(gè)PD 控制器， ， 使得新系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型的固有頻率=3， 系統(tǒng)處于臨界阻尼狀態(tài)。找到PD控制器的系數(shù) 和 的值。3. 上面的PD控制器有沒有辦法抵消掉系統(tǒng)的恒定干擾力？怎么辦（簡(jiǎn)答 )得分六（8分）具有RRP三個(gè)自由度的操作臂如下所示： 1. 求機(jī)器人手爪的線速度和角速度與各個(gè)關(guān)節(jié)速度之間