工業(yè)機(jī)器人復(fù)習(xí)+習(xí)題課課件

工業(yè)機(jī)器人復(fù)習(xí)提綱

復(fù)習(xí)提綱第1章緒論重點(diǎn)掌握：1、工業(yè)機(jī)器人的定義（國(guó)標(biāo)）。2、工業(yè)機(jī)器人的分類。3、工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系、自由度和工作空間。

第2章機(jī)器人系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法重點(diǎn)掌握：1、機(jī)器人的系統(tǒng)組成。2、手部的作用和分類。3、機(jī)械夾持式手和吸附式手。4、手腕的作用及其三個(gè)自由度。5、柔順手腕的作用及裝配誤差及消除方法。6、手臂的作用。7、操作機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。8、機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。9、機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的三個(gè)階段。

復(fù)習(xí)提綱第3章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)重點(diǎn)掌握：一、齊次坐標(biāo)變換及其運(yùn)算1、齊次變換矩陣的意義；2、單步變換的齊次變換矩陣；3、多步變換的齊次變換矩陣；4、齊次變換的逆變換。

復(fù)習(xí)提綱第3章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)重點(diǎn)掌握：二、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的建立及其求解1、建立坐標(biāo)系；2、確定參數(shù)；3、相鄰桿件的位姿矩陣；4、建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。5、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正解和逆解。

復(fù)習(xí)提綱第4章機(jī)器人動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)掌握：1、關(guān)節(jié)承受的力和力矩與關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力（矩）的關(guān)系。2、動(dòng)力學(xué)模型及其各項(xiàng)含義。3、牛頓方程、歐拉方程。4、正向遞推步驟及其計(jì)算公式。5、反向遞推步驟及其計(jì)算公式。6、遞推的初始條件。

復(fù)習(xí)提綱第5章機(jī)器人控制系統(tǒng)重點(diǎn)掌握：1、控制系統(tǒng)的兩大功能。2、控制系統(tǒng)的組成及其各個(gè)部分的作用。3、示教再現(xiàn)控制過程及示教與記憶的相關(guān)知識(shí)。4、運(yùn)動(dòng)控制的兩個(gè)步驟。5、軌跡規(guī)劃及其實(shí)現(xiàn)方法：（1）軌跡規(guī)劃的概念（2）PTP下的軌跡規(guī)劃步驟（3）CP下的軌跡規(guī)劃步驟6、關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)控制方法。

復(fù)習(xí)提綱復(fù)習(xí)提綱完！習(xí)題第1章緒論1、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對(duì)機(jī)器人的定義是什么？2、工業(yè)機(jī)器人是如何定義的？3、按幾何結(jié)構(gòu)，機(jī)器人可分為那幾種？4、機(jī)器人的參考坐標(biāo)系有哪些？5、什么是機(jī)器人的自由度和工作空間？第2章機(jī)器人系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法習(xí)題1、機(jī)器人系統(tǒng)由哪三部分組成？2、什么是機(jī)器人的操作機(jī)？分為哪幾部分？3、簡(jiǎn)述機(jī)器人手部的作用，其分為哪幾類？4、機(jī)器人機(jī)械夾持式手按手爪的運(yùn)動(dòng)方式分為哪兩種？各有何典型機(jī)構(gòu)？5、機(jī)器人吸附式手分為哪兩種？各有何特點(diǎn)？6、什么是機(jī)器人的換接器？有何作用？7、機(jī)器人腕部的作用是什么？有哪些典型機(jī)構(gòu)？8、機(jī)器人柔順腕部結(jié)構(gòu)的作用是什么？柔順裝配有那兩種方法？如何實(shí)現(xiàn)？9、機(jī)器人臂部的作用是什么？實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)動(dòng)方式的典型機(jī)構(gòu)有哪些？第2章機(jī)器人系統(tǒng)及設(shè)計(jì)方法習(xí)題10、機(jī)器人機(jī)座的作用是什么？可分為哪兩類？11、機(jī)器人的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如何繪制？12、機(jī)器人常見的驅(qū)動(dòng)器有哪些？13、機(jī)器人電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器有哪幾種？14、直接驅(qū)動(dòng)（DD）電機(jī)有何特點(diǎn)？有幾種類型？15、機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成包括哪些部分？16、機(jī)器人傳感器如何分類？方式和種類有哪些？17、機(jī)器人最基本的控制方法有哪些？18、機(jī)器人軌跡控制的兩種方式是什么？19、機(jī)器人的現(xiàn)代控制方法有哪些？20、機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則有哪些？21、機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為哪三個(gè)階段？習(xí)題什么是齊次坐標(biāo)？與直角坐標(biāo)有何區(qū)別？齊次變換矩陣的意義是什么?聯(lián)合變換與單步變換的關(guān)系是什么？已知齊次變換矩陣，如何計(jì)算逆變換矩陣？機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)解決什么問題?什么是正問題和逆問題？機(jī)器人的坐標(biāo)系有哪些？如何建立？建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程需要確定哪些參數(shù)？如何辨別關(guān)節(jié)變量？第一種和第二種桿件坐標(biāo)系下，相鄰桿件位姿矩陣計(jì)算有何區(qū)別？機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的正解和逆解有何特征？各應(yīng)用在什么場(chǎng)合？逆解如何計(jì)算？第3章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)題第3章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)題400200200第3章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)解決什么問題？什么是動(dòng)力學(xué)正問題和逆問題？什么是牛頓方程？什么是歐拉方程？有何作用？什么是慣性張量矩陣？如何計(jì)算？正向遞推的作用是什么?分哪幾步實(shí)現(xiàn)？反向遞推的作用是什么?分哪幾步實(shí)現(xiàn)？正向遞推和反向遞推的初始條件各是什么？當(dāng)考慮桿件自重或手部負(fù)載為重物時(shí)，正向遞推初始條件有何變化？寫出機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型，并簡(jiǎn)述各項(xiàng)的含義?習(xí)題第4章機(jī)器人動(dòng)力學(xué)400400m習(xí)題第4章機(jī)器人動(dòng)力學(xué)1、控制系統(tǒng)的兩大功能是什么？2、簡(jiǎn)述兩種控制方式及其技術(shù)指標(biāo)。3、簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)的組成及各個(gè)部分的作用。4、示教再現(xiàn)控制如何實(shí)現(xiàn)？影響示教和記憶的因素有哪些？5、運(yùn)動(dòng)控制如何實(shí)現(xiàn)？可分為哪兩步？6、什么是軌跡規(guī)劃？不同控制方式下各在什么坐標(biāo)空間進(jìn)行？7、點(diǎn)位控制（PTP）下的軌跡規(guī)劃如何實(shí)現(xiàn)？8、連續(xù)軌跡控制（CP）下的軌跡規(guī)劃如何實(shí)現(xiàn)？9、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)伺服控制方法有哪些？各有何特點(diǎn)？習(xí)題第5章機(jī)器人控制技術(shù)10、機(jī)器人語言有哪些分類？VAL和AUTOPASS語言各有何特點(diǎn)？習(xí)題第5章機(jī)器人控制技術(shù)20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課一、請(qǐng)寫出下列變換的齊次變換矩陣：

⒈坐標(biāo)系{j}與{i}沿矢量平移的齊次變換矩陣；

⒉坐標(biāo)系{j}與{i}繞x軸旋轉(zhuǎn)的齊次變換矩陣；

⒊坐標(biāo)系{j}與{i}繞z軸旋轉(zhuǎn)的齊次變換矩陣；

⒋坐標(biāo)系{j}與{i}先沿矢量平移，再繞x軸旋轉(zhuǎn)的齊次變換矩陣。20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課一、解：

⒈坐標(biāo)系{j}與{i}沿矢量平移的齊次變換矩陣：

⒉坐標(biāo)系{j}與{i}繞x軸旋轉(zhuǎn)的齊次變換矩陣：20七月2023

工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課一、解：

⒊坐標(biāo)系{j}與{i}繞z軸旋轉(zhuǎn)的齊次變換矩陣：

⒋坐標(biāo)系{j}與{i}先沿矢量平移，再繞x軸旋轉(zhuǎn)的齊次變換矩陣：20七月2023

工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課二、已知坐標(biāo)系{j}是由坐標(biāo)系經(jīng)過以下變換得到的：{i}坐標(biāo)系先繞z軸旋轉(zhuǎn)，然后繞x軸旋轉(zhuǎn)，最后沿坐標(biāo)系的y軸平移2個(gè)單位。要求：1、確定坐標(biāo)系{i}到坐標(biāo)系{j}的齊次變換矩陣；2、若已知P點(diǎn)在坐標(biāo)系{i}中的位置矢量為，則在坐標(biāo)系{j}中P點(diǎn)的位置矢量的各坐標(biāo)分量分別為多少？20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課二、解：1、確定坐標(biāo)系{i}到坐標(biāo)系{j}的齊次變換矩陣：

20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課二、解：1、確定坐標(biāo)系{i}到坐標(biāo)系{j}的齊次變換矩陣：

20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課二、解：2、兩坐標(biāo)系關(guān)系為：20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、已知三自由度機(jī)器人如圖所示。若機(jī)器人機(jī)座高為800，桿件1、2的長(zhǎng)度分別為400、300，試按步驟建立該機(jī)器人手部中心的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；若關(guān)節(jié)1、2的旋轉(zhuǎn)角度分別為、，關(guān)節(jié)3向下平移的距離為300，試計(jì)算該機(jī)器人手部中心的位姿矩陣。20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、解：1、建立坐標(biāo)系如圖所示：

20七月2023x0z0x1x2x3hz2z3hz1工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、解：2、確定參數(shù)和關(guān)節(jié)變量：

20七月2023x0z0x1x2x3hz2z3hz1工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、解：3、計(jì)算相鄰桿件的位姿矩陣：

20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、解：4、建立機(jī)器人手部中心運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為：

20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課三、解：若已知，則有：20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課四、已知如圖所示機(jī)器人的關(guān)節(jié)速度和加速度分別為，若機(jī)器人桿件1、2的長(zhǎng)度均為20，試用牛頓—?dú)W拉遞推公式計(jì)算機(jī)器人桿件1、2的角速度、角加速度、線速度和線加速度。20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課四、解：1、建立坐標(biāo)系如圖所示：20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課四、解：2、相鄰桿件位姿矩陣為：

20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課四、解：3、計(jì)算速度和加速度：已知：，1關(guān)節(jié)的速度和加速度為，則1桿件的速度和加速度為：

20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課四、解：3、計(jì)算速度和加速度：已知2關(guān)節(jié)的速度和加速度為，則2桿件的速度和加速度為：

20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、已知圖示機(jī)器人手部受到一力矩作用，試用牛頓—?dú)W拉公式計(jì)算機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩。

20七月2023mhl1l2d工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、解：1、確定相鄰桿件位姿矩陣（1）建立坐標(biāo)系如圖所示：

20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、解：1、確定相鄰桿件位姿矩陣（2）確定參數(shù)

20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、解：1、確定相鄰桿件位姿矩陣（3）位姿矩陣20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、解：2、已知條件由題意可知，不需要進(jìn)行正向遞推，只需進(jìn)行反向遞推即可求解關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力矩。20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課五、解：3、反向遞推20七月2023工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課六、若要求機(jī)器人某關(guān)節(jié)從靜止開始，在2秒鐘時(shí)