工業(yè)機器人復習題

《工業(yè)機器人》一、填空題1、按坐標形式分類，機器人可分為、、球坐標型和四種基本類型。2、作為一種機器人，一般由三個部分構成，分別是、和。3、機器人重要技術參數(shù)一般有、、、反復定位精度、、承載能力及最大速度等。4、自由度是指機器人所具有的的數(shù)目，不包括的開合自由度。5、機器人辨別率分為和，統(tǒng)稱為。6、反復定位精度是有關的記錄數(shù)據(jù)。7、根據(jù)真空產(chǎn)生的原理真空式吸盤可分為、和等三種基本類型。8、機器人運動軌跡的生成方式有、、和空間曲線運動。9、機器人傳感器的重要性能指標有、、、反復性、、辨別率、響應時間和抗干擾能力等。10、自由度是指機器人所具有的的數(shù)目。11、機器人的反復定位精度是指。12、機器人的驅動方式重要有、和三種。13、機器人上常用的可以測量轉速的傳感器有測速發(fā)電機和增量式碼盤。14、機器人控制系統(tǒng)按其控制方式可以分為控制方式、控制方式和控制方式。15、按幾何構造分劃分機器人分為：串聯(lián)機器人、并聯(lián)機器人。二、單項選擇題(請在每題的四個備選答案中，選出一種最佳答案。)1、工作范圍是指機器人或手腕中心所能抵達的點的集合。A機械手B手臂末端C手臂D行走部分。2、機器人的精度重要依存于、控制算法誤差與辨別率系統(tǒng)誤差。A傳動誤差B關節(jié)間隙C機械誤差D連桿機構的撓性3、滾轉能實現(xiàn)360°無障礙旋轉的關節(jié)運動，一般用來標識。AR BW CB DL4、RRR型手腕是自由度手腕。A1 B2 C3 D45、真空吸盤規(guī)定工件表面、干燥清潔，同步氣密性好。A粗糙B凸凹不平C平緩突起D平整光滑6、同步帶傳動屬于傳動，適合于在電動機和高速比減速器之間使用。A高慣性B低慣性C高速比D大轉矩7、機器人外部傳感器不包括傳感器。A力或力矩B靠近覺C觸覺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釋放D觸摸。9、機器人的精度重要依存于、控制算法誤差與辨別率系統(tǒng)誤差。A傳動誤差B關節(jié)間隙C機械誤差D連桿機構的撓性10、機器人的控制方式分為點位控制和。A點對點控制B點到點控制C持續(xù)軌跡控制D任意位置控制11、焊接機器人的焊接作業(yè)重要包括。A點焊和弧焊 B間斷焊和持續(xù)焊C平焊和豎焊D氣體保護焊和氬弧焊12、作業(yè)途徑一般用坐標系相對于工件坐標系的運動來描述。A手爪B固定C運動D工具13、諧波傳動的缺陷是。A扭轉剛度低B傳動側隙小C慣量低D精度高14、機器人三原則是由誰提出的。（D）A森政弘B約瑟夫·英格伯格C托莫維奇D阿西莫夫15、現(xiàn)代機器人大軍中最重要的機器人為：（A）A工業(yè)機器人B軍用機器人C服務機器人D特種機器人16、手部的位姿是由哪兩部分變量構成的？（B）A位置與速度B姿態(tài)與位置C位置與運行狀態(tài)D姿態(tài)與速度17、用于檢測物體接觸面之間相對運動大小和方向的傳感器是：CA靠近覺傳感器B接觸覺傳感器C滑動覺傳感器D壓覺傳感器18、示教-再現(xiàn)控制為一種在線編程方式，它的最大問題是：BA操作人員勞動強度大B占用生產(chǎn)時間C操作人員安全問題D輕易產(chǎn)生廢品19、下面哪個國家被稱為“機器人王國”？CA中國B英國C日本D美國三、是非題（對劃“√”，錯劃“×”）1、示教編程用于示教－再現(xiàn)型機器人中。（）2、機器人軌跡泛指工業(yè)機器人在運動過程中的運動軌跡，即運動點的位移、速度和加速度。3、關節(jié)型機器人重要由立柱、前臂和后臂構成。 （）4、到目前為止，機器人已發(fā)展到第四代。 （）5、磁力吸盤可以吸住所有金屬材料制成的工件。 （）6、諧波減速機的名稱來源是由于剛輪齒圈上任一點的徑向位移呈近似于余弦波形的變化。N（）8、由電阻應變片構成電橋可以構成測量重量的傳感器。Y9、激光測距儀可以進行散裝物料重量的檢測。Y（）10、機械手亦可稱之為機器人。Y（）四、簡答題1、機器人手腕有幾種？試述每種手腕構造。答：機器人的手臂按構造形式分可分為單臂式，雙臂式及懸掛式按手臂的運動形式辨別，手臂有直線運動的。如手臂的伸縮，升降及橫向移動，有回轉運動的如手臂的左右回轉上下擺動有復合運動如直線運動和回轉運動的組合。2直線運動的組合2回轉運動的組合。手臂回轉運動機構，實現(xiàn)機器人手臂回轉運動的機構形式是多種多樣的，常用的有葉片是回轉缸，齒輪轉動機構，鏈輪傳動和連桿機構手臂俯仰運動機構，一般采用活塞油（氣）缸與連桿機構聯(lián)用來實現(xiàn)手臂復合運動機構，多數(shù)用于動作程度固定不變的專用機器人。2、工業(yè)機器人控制方式有幾種？工業(yè)機器人的控制方式多種多樣，根據(jù)作業(yè)任務的不一樣，重要分為點位控制方式、持續(xù)軌跡控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方式。答：1）點位控制方式（PTP）這種控制方式的特點是只控制工業(yè)機器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中某些規(guī)定的離散點上的位姿?？刂茣r只規(guī)定工業(yè)機器人迅速、精確地實現(xiàn)相鄰各點之間的運動，而對到達目的點的運動軌跡則不作任何規(guī)定。這種控制方式的重要技術指標是定位精度和運動所需的時間。2）持續(xù)軌跡控制方式（CP）這種控制方式的特點是持續(xù)的控制工業(yè)機器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的位姿，規(guī)定其嚴格按照預定的軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運動，并且速度可控，軌跡光滑，運動平穩(wěn)，以完畢工作任務。3）力（力矩）控制方式在完畢裝配、抓放物體等工作時，除要精確定位外，還規(guī)定使用適度的力或力矩進行工作，這時就要運用力（力矩）伺服方式。這種方式的控制原理與位置伺服控制原理基本相似，只不過輸入量和反饋量不是位置信號，而是力（力矩）信號，因此系統(tǒng)中必須有力（力矩）傳感器。有時也運用靠近、滑動等傳感功能進行自適應式控制。4）智能控制方式機器人的智能控制時通過傳感器獲得周圍環(huán)境的知識，并根據(jù)自身內(nèi)部的知識庫做出對應的決策。采用智能控制技術，使機器人具有了較強的適應性及自學習功能。智能控制技術的發(fā)展有賴于近年來人工神經(jīng)網(wǎng)絡、基因算法、遺傳算法、專家系統(tǒng)等人工智能的迅速發(fā)展。4、機器人參數(shù)坐標系有哪些？各參數(shù)坐標系有何作用？答:工業(yè)機器人的坐標形式有直角坐標型、圓柱坐標型、球坐標型、關節(jié)坐標型和平面關節(jié)型。1）直角坐標/笛卡兒坐標/臺架型（3P）這種機器人由三個線性關節(jié)構成，這三個關節(jié)用來確定末端操作器的位置，一般還帶有附加道德旋轉關節(jié)，用來確定末端操作器的姿態(tài)。這種機器人在X、Y、Z軸上的運動是獨立的，運動方程可獨立處理，且方程是線性的，因此，很輕易通過計算機實現(xiàn)；它可以兩端支撐，對于給定的構造長度，剛性最大：它的精度和位置辨別率不隨工作場所而變化，輕易到達高精度。不過，它的操作范圍小，手臂收縮的同步又向相反的方向伸出，即阻礙工作，且占地面積大，運動速度低，密封性不好。2）圓柱坐標型（R3P）圓柱坐標機器人由兩個滑動關節(jié)和一種旋轉關節(jié)來確定部件的位置，再附加一種旋轉關節(jié)來確定部件的姿態(tài)。這種機器人可以繞中心軸旋轉一種角，工作范圍可以擴大，且計算簡樸；直線部分可采用液壓驅動，可輸出較大的動力；可以伸入型腔式機器內(nèi)部。不過，它的手臂可以抵達的空間受到限制，不能抵達近立柱或近地面的空間；直線驅動器部分難以密封、防塵；后臂工作時，手臂后端會碰到工作范圍內(nèi)的其他物體。3）球坐標型（2RP）5、機器人手爪有哪些種類，各有什么特點？答：（1）機械手爪：依托傳動機構來抓持工件；（2）磁力吸盤：通過磁場吸力抓持鐵磁類工件，規(guī)定工件表面清潔、平整、干燥，以保證可靠地吸附，不合適高溫條件；（3）真空式吸盤：運用真空原理來抓持工件，規(guī)定工件表面平整光滑、干燥清潔，同步氣密性要好。6、編碼器有哪兩種基本形式？各自特點是什么？兩種基本形式：增量式、絕對式增量式：用來測量角位置和直線位置的變化，但不能直接記錄或指示位置的實際值。在所有運用增量式編碼器進行位置跟蹤的系統(tǒng)中，都必須在系統(tǒng)開始運行時進行復位。絕對式：每個位置都對應著透光與不透光弧段的惟一確定組合，這種確定組合有惟一的特性。通過這特性，在任意時刻都可以確定碼盤的精確位置。7、工業(yè)機器人常用的驅動器有那些類型，并簡要闡明其特點。（1）電動驅動器的能源簡樸，速度變化范圍大，效率高，轉動慣性小，速度和位置精度都很高，但它們多與減速裝置相聯(lián)，直接驅動比較困難。（2）液壓驅動器的長處是功率大，可省去減速裝置而直接與被驅動的桿件相連，構造緊湊，剛度好，響應快，伺服驅動具有較高的精度。但需要增設液壓源，易產(chǎn)生液體泄漏，不適合高、低溫及有潔凈規(guī)定的場所。故液壓驅動器目前多用于特大功率的操作機器人系統(tǒng)或機器人化工程機械。（3）氣動驅動器的構造簡樸，清潔，動作敏捷，具有緩沖作用。但也需要增設氣壓源，且與液壓驅動器相比，功率較小，剛度差，噪音大，速度不易控制，因此多用于精度不高、但有潔凈、防爆等規(guī)定的點位控制機器人。8、常用的工業(yè)機器人的傳動系統(tǒng)有那些？齒輪傳動，蝸桿傳動，滾珠絲桿出傳動，同步齒形帶傳動，鏈傳動和行星齒輪傳動9、在機器人系統(tǒng)中為何往往需要一種傳動（減速）系統(tǒng)？由于目前的電機一般速度較高，力矩較小，需要通過傳動系統(tǒng)減少轉速、提高力矩。10、機器人上常用的距離與靠近覺傳感器有哪些？。超聲波，激光、紅外，霍爾傳感器11、按機器人的用途分類，可以將機器人分為哪幾大類？試簡述之。1) 工業(yè)機器人或產(chǎn)業(yè)機器人應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，重要用在制造業(yè)，進行焊接、噴漆、裝配、搬運、檢查、農(nóng)產(chǎn)品的加工等產(chǎn)業(yè)。2) 探索機器人用于進行太空和海洋探索，也可用于地面和地下探索。3) 服務機器人一種半自主或全自主的機器人，其所從事的服務工作可使人類生存的更好，使制造業(yè)以外的設備工作的更好。4) 軍用機器人用于軍事目的，或攻打性的，或防御性的。12、什么是示教再現(xiàn)式機器人？答：先由人驅動操作機，再以示教動作作業(yè)，將示教作業(yè)程序、位置及其他信息存儲起來，然后讓機器人重現(xiàn)這些動作。13、編碼器有哪兩種基本形式？各自特點是什么？兩種基本形式：增量式、絕對式增量式：用來測量角位置和直線位置的變化，但不能直接記錄或指示位置的實際值。在所有運用增量式編碼器進行位置跟蹤的系統(tǒng)中，都必須在系統(tǒng)開始運行時進行復位。絕對式：每個位置都對應著透光與不透光弧段的惟一確定組合，這種確定組合有惟一的特性。通過這特性，在任意時刻都可以確定碼盤的精確位置。14、根據(jù)機器人作業(yè)水平的高下，機器人語言一般分為哪幾類？答：機器人編程語言可分為：(1)

動作級：以機器人末端執(zhí)行器的動作為中心來描述多種操作，要在程序中闡明每個動作。(2)

對象級：容許較粗略地描述操作對象的動作、操作對象之間的關系等，尤其合用于組裝作業(yè)。(3)

任務級：只要直接指定操作內(nèi)容就可以了，為此，機器人必須一邊思索一邊工作。15、工業(yè)機器人重要有哪些編程方式？試簡述之。16、機器人機械夾持式手按手爪的運動方式分為哪兩種？各有何經(jīng)典機構？

答：按手爪的運動方式分為回轉型和平移型。平移型可分兩類：它分為直線式和圓弧式兩種。

經(jīng)典機構：a齒輪齒條式b螺母絲杠式c凸輪式d平行連桿式

.回轉型經(jīng)典:a楔塊杠桿式b滑槽杠桿式c連桿杠桿式d齒輪齒條式e自重杠桿式

17、機器人吸附式手分為哪兩種？各有何特點？

答：根據(jù)吸附力的產(chǎn)生措施不一樣，將其分為：氣吸式,磁吸式

（1）氣吸式:氣吸式手是運用吸盤內(nèi)的壓力與外界大氣壓之間形成的壓力差來工作的，根據(jù)壓力差形成的原理不一樣，可分為：a擠壓排氣式b氣流負壓式c真空抽氣式

(2)磁吸式:磁吸式手是運用磁場產(chǎn)生的磁吸力來抓取工件的，因此只能對鐵磁性工件起作用（鋼、鐵等材料在溫度超過723℃時就會失去磁性），此外，對不容許有剩磁的工件要嚴禁使用，因此磁吸式手的使用有一定的局限性。根據(jù)磁場產(chǎn)生的措施不一樣，磁吸式手可分為：a永磁式b勵磁式

18、機器人電動驅動器有哪幾種？

答：電動驅動器是運用電能來實現(xiàn)旋轉運動的驅動器，常見重要有：步進電機（stepping

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