機器人技術(shù)及其應(yīng)用-謝存禧測試試卷答案【精選文檔】

1、機器人技術(shù)及其應(yīng)用-謝存禧測試試卷答案【精選文檔】機器人技術(shù)測試試卷班級： 學(xué)號： 姓名: 分數(shù)： 一、填空題（1分*10=10分）1、世界上第一臺機器人于1954年誕生于 美 國，被稱為世界第一的“機器人王國”是 日本 國。2、大多數(shù)的機器人有四個共同的主要部件：1）機械部分，2） 一個或多個傳感器，3） 控制器 ,4） 驅(qū)動源 .3、要使機器人擁有智能，對環(huán)境變化做出反應(yīng),首先，必須使機器人具有感知環(huán)境的能力，用傳感器采集信息是機器人智能化的第一步；其次,如何采取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑢⒍鄠€傳感器獲取的環(huán)境信息加以綜合處理,控制機器人進行智能作業(yè),則是提高機器人智能程度的重要體現(xiàn)。4、機器人的的視覺

2、應(yīng)用可以大致分為3類：視覺檢驗，視覺導(dǎo)引和過程控制，以及近年來迅速發(fā)展的移動機器人視覺導(dǎo)航。其應(yīng)用領(lǐng)域包括電子工業(yè)、汽車工業(yè)、航空工業(yè)，以及食品和制藥等各個工業(yè)領(lǐng)域.二、選擇題(2分5=10分）1當(dāng)代機器人大軍中最主要的機器人為：(1)1）工業(yè)機器人 2）軍用機器人 3）服務(wù)機器人 4)特種機器人2一個剛體在空間運動具有幾個自由度？(4)1）3個 2)4個 3）5個 4）6個3手部的位姿是由哪兩部分變量構(gòu)成的？（2)1）位置與速度 2）姿態(tài)與位置3）位置與運行狀態(tài)4)姿態(tài)與速度4傳感器在整個測量范圍內(nèi)所能辨別的被測量的最小變化量,或者所能辨別的不同被測量的個數(shù)，被稱之為傳感器的_3_.1)精度

3、2）重復(fù)性3)分辨率4)靈敏度5測速發(fā)電機的輸出信號為(1）1）模擬量2)數(shù)字量3)開關(guān)量4）脈沖量三、名詞解釋題：（3分5=15分)1。自由度：指描述物體運動所需要的獨立坐標(biāo)數(shù)。2.虛功原理：約束力不作功的力學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)平衡的必要且充分條件是對結(jié)構(gòu)上允許的任意位移（虛位移)施力所作功之和為零.3。直流伺服電機的調(diào)速精度：指調(diào)速裝置或系統(tǒng)的給定角速度與帶額定負載時的實際角速度之差，與給定轉(zhuǎn)速之比。4。壓電元件：指某種物質(zhì)上施加壓力就會產(chǎn)生電信號,即產(chǎn)生壓電現(xiàn)象的元件。5.圖像銳化:突出圖像中的高頻成分,使輪廓增強.四、簡答題：（5分*5=25分)1.機器人學(xué)主要包含哪些研究內(nèi)容?答：機器人研究的

4、基礎(chǔ)內(nèi)容有以下幾方面：（1） 空間機構(gòu)學(xué);（2） 機器人運動學(xué)；（3） 機器人靜力學(xué)；（4) 機器人動力學(xué)；（5） 機器人控制技術(shù)；（6） 機器人傳感器；(7) 機器人語言.2. 拉格朗日運動方程式的一般表示形式與各變量含義？答：拉格朗日運動方程式一般表示為:式中，q是廣義坐標(biāo)；是廣義力。L是拉格朗日算子，表示為這里， K是動能；P是位能。3. 機器人控制系統(tǒng)的基本單元有哪些？答：構(gòu)成機器人控制系統(tǒng)的基本要素包括： (1） 電動機，提供驅(qū)動機器人運動的驅(qū)動力。（2) 減速器，為了增加驅(qū)動力矩、降低運動速度。（3) 驅(qū)動電路，由于直流伺服電動機或交流伺服電動機的流經(jīng)電流較大，機器人常采用脈沖寬度

5、調(diào)制（PWM）方式進行驅(qū)動.(4) 運動特性檢測傳感器，用于檢測機器人運動的位置、速度、加速度等參數(shù)。(5） 控制系統(tǒng)的硬件，以計算機為基礎(chǔ)，采用協(xié)調(diào)級與執(zhí)行級的二級結(jié)構(gòu)。(6) 控制系統(tǒng)的軟件，實現(xiàn)對機器人運動特性的計算、機器人的智能控制和機器人與人的信息交換等功能.4. 常見的機器人外部傳感器有哪些?答：常見的外部傳感器包括觸覺傳感器，分為接觸覺傳感器、壓覺傳感器、滑覺傳感器和力覺傳感器。距離傳感器，包括超聲波傳感器，接近覺傳感器，以及視覺傳感器、聽覺傳感器、嗅覺傳感器、味覺傳感器等。5. 為什么要做圖像的預(yù)處理？機器視覺常用的預(yù)處理步驟有哪些?答:預(yù)處理的主要目的是清楚原始圖像中各種噪聲

6、等無用的信息，改進圖像的質(zhì)量，增強興趣的有用信息的可檢測性。從而使得后面的分割、特征抽取和識別處理得以簡化，并提高其可靠性。機器視覺常用的預(yù)處理包括去噪、灰度變換和銳化等。五、解答題（需寫出計算步驟，無計算步驟不能得分)：1。已知點u的坐標(biāo)為7，3,2T，對點u依次進行如下的變換：（1）繞z軸旋轉(zhuǎn)90°得到點v；（2）繞y軸旋轉(zhuǎn)90°得到點w;(3）沿x軸平移4個單位，再沿y軸平移3個單位，最后沿z軸平移7個單位得到點t。求u, v, w, t各點的齊次坐標(biāo).1。解：點u的齊次坐標(biāo)為： v = Rot（z,90°）u = w = Rot（y，90°)v = t = Trans(4，3,7)w = 2.如圖所示為具有三個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的3R機械手,求末端機械手在基坐標(biāo)系x0,y0下的運動學(xué)方程。2.解：建立如圖1的參考坐標(biāo)系，則=,=,=圖1=其中.3。如圖所示為平面內(nèi)的兩旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機械手，已知機器人末端的坐標(biāo)值x,y,試求其關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)變量1和2. 3.解：如圖2所示,逆運動學(xué)有兩組可能的解.圖2第一組解：由幾何關(guān)系得 （1） (2）（1）式平方加（2）式平方得第二組解：由余弦定理, 4。如圖所示兩自由