2023年工業(yè)機(jī)器人考試試題庫(kù)

《工業(yè)機(jī)器人》復(fù)習(xí)題

一、判斷題

1.機(jī)械手亦可稱(chēng)之為機(jī)器人。（Y）

2.完畢某一特定作業(yè)時(shí)具有多余自由度的機(jī)器人稱(chēng)為冗余自由度機(jī)器人。（Y）

3.關(guān)節(jié)空間是由所有關(guān)節(jié)參數(shù)構(gòu)成的。（Y）

4.任何復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)都可以分解為由多個(gè)平移和繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)樸運(yùn)動(dòng)的合成。（Y）

5.關(guān)節(jié)，?的坐標(biāo)系放在i-1關(guān)節(jié)的末端。（N）

6.手臂解有解的必要條件是串聯(lián)關(guān)節(jié)鏈中的自由度數(shù)等于或小于6。（N）

7.對(duì)于具有外力作用的非保守機(jī)械系統(tǒng)，其拉格朗日動(dòng)力函數(shù)L可定義為系統(tǒng)總

動(dòng)能與系統(tǒng)總勢(shì)能之和。（N）

8.由電阻應(yīng)變片組成電橋可以構(gòu)成測(cè)量重量的傳感器。（Y）

9.激光測(cè)距儀可以進(jìn)行散裝物料重量的檢測(cè)。（Y）

10.運(yùn)動(dòng)控制的電子齒輪模式是一種積極軸與從動(dòng)軸保持一種靈活傳動(dòng)比的隨動(dòng)系

統(tǒng)。（Y）

11.工業(yè)機(jī)器人工作站是由一臺(tái)或兩臺(tái)機(jī)器人所構(gòu)成的生產(chǎn)體系。（）

12.機(jī)器人分辨率分為編程分辨率與控制分辨率，統(tǒng)稱(chēng)為系統(tǒng)分辨率。（）

13.正交變換矩陣R為正交矩陣。（）

14.復(fù)合運(yùn)動(dòng)齊次矩陣的建立是由所有簡(jiǎn)樸運(yùn)動(dòng)齊次矩陣求和所形成的。（）

15.關(guān)節(jié)i的效應(yīng)表現(xiàn)在i關(guān)節(jié)的末端。（）

16.并聯(lián)關(guān)節(jié)機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題求解易，逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題求解難。（）

17.機(jī)器人軌跡泛指工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所走過(guò)的途徑。（）

18.空間直線(xiàn)插補(bǔ)是在已知該直線(xiàn)始點(diǎn)、末點(diǎn)和中點(diǎn)的位置和姿態(tài)的條件下，進(jìn)而

求出軌跡上各點(diǎn)（插補(bǔ)點(diǎn)）的位置和姿態(tài)。（）

19.示教編程用于示教一再現(xiàn)型機(jī)器人中。（Y）

20.機(jī)器人軌跡泛指工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡，即運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的位移、速度

和加速度。（Y）

21.關(guān)節(jié)型機(jī)器人重要由立柱、前臂和后臂組成。（N）

22.到目前為止，機(jī)器人已發(fā)展到第四代。（N）

23.磁力吸盤(pán)可以吸住所有金屬材料制成的工件。（N）

24.諧波減速機(jī)的名稱(chēng)來(lái)源是由于剛輪齒圈上任一點(diǎn)的徑向位移呈近似于余弦波形

的變化。（N）

25.由電阻應(yīng)變片組成電橋可以構(gòu)成測(cè)量重量的傳感器。（Y）

26.激光測(cè)距儀可以進(jìn)行散裝物料重量的檢測(cè)。（Y）

27.機(jī)械手亦可稱(chēng)之為機(jī)器人。（Y）

28.諧波減速機(jī)的名稱(chēng)來(lái)源是由于剛輪齒圈上任一點(diǎn)的徑向位移呈近似于余弦波形

的變化。（N）

29.借助于電磁波和聲波可以構(gòu)成接觸型傳感器。（）

30.增量式編碼器比起絕對(duì)式編碼器加工難、安裝嚴(yán)、體積大、價(jià)格高。（）

31.計(jì)算機(jī)視覺(jué)學(xué)科中絕大多數(shù)問(wèn)題為病態(tài)問(wèn)題，既難以求解或解不唯一。（）

32.示教-再現(xiàn)控制的給定方式中分直接示教和間接示教。直接示教便是操作人員

通過(guò)手動(dòng)控制盒上的按鍵，編制機(jī)器人的動(dòng)作順序，擬定位置、設(shè)定速度或限

時(shí)。（）

33.東大牛機(jī)器人足球隊(duì)是中國(guó)第一支奪得世界杯冠軍的代表隊(duì)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空

白。（）

34.圖像恢復(fù)指是的光學(xué)鏡頭幾何形變的矯正，補(bǔ)償由于光學(xué)鏡頭所帶來(lái)的圖像畸

變。（）

35.變位機(jī)的運(yùn)動(dòng)數(shù)（自由度）重要取決于被加工件的大小。（）

36.軌跡插補(bǔ)運(yùn)算是隨著著軌跡控制過(guò)程一步步完畢的，而不是在得到示教點(diǎn)之

后，一次完畢，再提交給再現(xiàn)過(guò)程的。（Y）

37.格林（格雷）碼被大量用在相對(duì)光軸編碼器中。（N）

38.圖像二值化解決便是將圖像中感愛(ài)好的部分置1,背景部分置2。（N）

39.圖像增強(qiáng)是調(diào)整圖像的色度、亮度、飽和度、對(duì)比度和分辨率，使得圖像效果

清楚和顏色分明。（Y）

二、填空題

1.按坐標(biāo)形式分類(lèi)，機(jī)器人可分為直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、球坐標(biāo)型和強(qiáng)

節(jié)坐標(biāo)型四種基本類(lèi)型。

2.作為一個(gè)機(jī)器人，一般由三個(gè)部分組成，分別是控制系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和機(jī)

械系統(tǒng)。

3.機(jī)器人重要技術(shù)參數(shù)一般有自由度、定位精度、工作范圍、反復(fù)定位精

度、分辨率、承載能力及最大速度等。

4.自由度是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的的數(shù)目,不涉及末端操作器

的開(kāi)合自由度。

5.機(jī)器人分辨率分為編程分辨率和控制分辨率，統(tǒng)稱(chēng)為系統(tǒng)分辨率。

6.反復(fù)定位精度是關(guān)于精度的記錄數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)真空產(chǎn)生的原理真空式吸盤(pán)可分為真空吸盤(pán)、氣流負(fù)壓吸盤(pán)和擠氣

負(fù)壓吸盤(pán)等三種基本類(lèi)型。

8.8、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的生成方式有示教再現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、關(guān)節(jié)空間運(yùn)動(dòng)、空間直

線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和空間曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

9.9、機(jī)器人傳感器的重要性能指標(biāo)有靈敏度、線(xiàn)性度、測(cè)量范圍、反

復(fù)性、精度、分辨率、響應(yīng)時(shí)間和抗干擾能力等。

10.自由度是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。

11.機(jī)器人的反復(fù)定位精度是指在同一環(huán)境、同一條件、同一目的動(dòng)作、同一命令

下，機(jī)器人連續(xù)反復(fù)運(yùn)動(dòng)若干次時(shí)，其位置分散情況。

12.機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式重要有液壓驅(qū)、氣壓驅(qū)動(dòng)和電氣驅(qū)動(dòng)三種。

13.機(jī)器人上常用的可以測(cè)量轉(zhuǎn)速的傳感器有測(cè)速發(fā)電機(jī)和增量式碼盤(pán)。

14.機(jī)器人控制系統(tǒng)按其控制方式可以分為力控制方式、軌跡控制方式和示

教控制方式。

15.按幾何結(jié)構(gòu)分劃分機(jī)器人分為：串聯(lián)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人。

16.機(jī)器人是指代替本來(lái)由人直接或間接作業(yè)的自動(dòng)化機(jī)械。

17.在機(jī)器人的正面作業(yè)與機(jī)器人保持300mm以上的距離。

18.手動(dòng)速度分為：微動(dòng)、低速、中速、高速。

19.機(jī)器人的三種動(dòng)作模式分為：示教模式、再現(xiàn)模式、遠(yuǎn)程模式。

20.機(jī)器人的坐標(biāo)系的種類(lèi)為：關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、直角坐標(biāo)系、圓柱坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)

系、用戶(hù)坐標(biāo)系。

21.設(shè)定關(guān)節(jié)坐標(biāo)系時(shí)，機(jī)器人的S、L、U、R、B、T各軸分別運(yùn)動(dòng)。

22.設(shè)定為直角坐標(biāo)系時(shí);機(jī)器人控制點(diǎn)沿X、Y、Z軸平行移動(dòng)。

23.用關(guān)節(jié)插補(bǔ)示教機(jī)器人軸時(shí)?，移動(dòng)命令為MOVJ.通過(guò)以示教點(diǎn)為圓心、以

75mm為半徑的圓內(nèi)的任一點(diǎn)即視為達(dá)成。

24.機(jī)器人的腕部軸為R,B,T,本體軸為S,L,U。

25.機(jī)器人示教是指：將工作內(nèi)容告知產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的作業(yè)。

26.機(jī)器人軌跡支持四種插補(bǔ)方式，分別是關(guān)節(jié)插補(bǔ)，直線(xiàn)插補(bǔ)，圓弧插補(bǔ)，

自由曲線(xiàn)插補(bǔ),插補(bǔ)命令分別是MOVJ,MOVL,MOVC

27.機(jī)器人按機(jī)構(gòu)特性可以劃分為關(guān)節(jié)機(jī)器人和非關(guān)節(jié)機(jī)器人兩大類(lèi)。

28.機(jī)器人系統(tǒng)大體由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)和控制系統(tǒng)、

感知系紂、機(jī)器-環(huán)境交互系統(tǒng)等部分組成。

29.機(jī)器人的反復(fù)定位精度是指機(jī)器人末端執(zhí)行器為反復(fù)到達(dá)同一目的位置而實(shí)

際到達(dá)位置之間的接近限度。

3（）.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)是研究機(jī)器人末端執(zhí)行器位姿和運(yùn)動(dòng)與關(guān)節(jié)空間之間的關(guān)

系。

31.常用的建立機(jī)器人動(dòng)力學(xué)方程的方法有牛頓和拉格朗日。

32.6自由度機(jī)器人有解析逆解的條件是機(jī)器人操作手的獨(dú)立關(guān)節(jié)變量多于末端執(zhí)

行器的運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)。

33.機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式重要有液壓、氣動(dòng)和電動(dòng)三種。

34.機(jī)器人上常用的可以測(cè)量轉(zhuǎn)速的傳感器有測(cè)速發(fā)電機(jī)和增量式碼盤(pán)。

35.機(jī)器人控制系統(tǒng)按其控制方式可以分為程序控制方式、適應(yīng)性控制方式和

人工智能控制方式。

三、選擇題

1.工作范圍是指機(jī)器人（）或手腕中心所能到達(dá)的點(diǎn)的集合。（B）

A機(jī)械手B手臂末端C手臂D行走部分。

2.機(jī)器人的精度重要依存于（）、控制算法誤差與分辨率系統(tǒng)誤差。（C）

A傳動(dòng)誤差B關(guān)節(jié)間隙C機(jī)械誤差D連桿機(jī)構(gòu)的撓性

3.滾轉(zhuǎn)能實(shí)現(xiàn)36（）。無(wú)障礙旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，通常用（）來(lái)標(biāo)記。（A）

ARBWCBDL

4.RRR型手腕是（）自由度手腕。（C）

A1B2C3D4

5.真空吸盤(pán)規(guī)定工件表面（）、干燥清潔，同時(shí)氣密性好。（D）

A粗糙B凸凹不平C平緩?fù)黄餌平整光滑

6.同步帶傳動(dòng)屬于（）傳動(dòng)，適合于在電動(dòng)機(jī)和高速比減速器之間使用。（B）

A高慣性B低慣性C高速比D大轉(zhuǎn)矩

7.機(jī)器人外部傳感器不涉及（）傳感器。（D）

A力或力矩B接近覺(jué)C觸覺(jué)D位置

8.手爪的重要功能是抓住工件、握持工件和（）工件。（C）

A固定B定位C釋放D觸摸。

9.機(jī)器人的精度重要依存于（）、控制算法誤差與分辨率系統(tǒng)誤差。（C）

A傳動(dòng)誤差B關(guān)節(jié)間隙C機(jī)械誤差D連桿機(jī)構(gòu)的撓性

10.機(jī)器人的控制方式分為點(diǎn)位控制和（）。（C）

A點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制B點(diǎn)到點(diǎn)控制C連續(xù)軌跡控制D任意位置控制

11.焊接機(jī)器人的焊接作業(yè)重要涉及（）。（A）

A點(diǎn)焊和弧焊B間斷焊和連續(xù)焊C平焊和豎焊D氣體保護(hù)焊和氮弧焊

12.作業(yè)途徑通常用（）坐標(biāo)系相對(duì)于工件坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)來(lái)描述。（D）

A手爪B固定C運(yùn)動(dòng)D工具

13.當(dāng)代機(jī)器人重要源于以下兩個(gè)分支：（C）

A計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床B遙操作機(jī)與計(jì)算機(jī)

C遙操作機(jī)與數(shù)控機(jī)床D計(jì)算機(jī)與人工智能

14.對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)而言，關(guān)節(jié)變量是D-H參數(shù)中的（A）

A關(guān)節(jié)角B桿件長(zhǎng)度C橫距D扭轉(zhuǎn)角

15.動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容是將機(jī)器人的聯(lián)系起來(lái)。（A）

A運(yùn)動(dòng)與控制B傳感器與控制C結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)D傳感系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)

16.所謂無(wú)姿態(tài)插補(bǔ)，即保持第一個(gè)示教點(diǎn)時(shí)的姿態(tài)，在大多數(shù)情況下是機(jī)器人沿

運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)。（B）

A平面圓弧B直線(xiàn)C平面曲線(xiàn)D空間曲線(xiàn)

17.應(yīng)用通常的物理定律構(gòu)成的傳感器稱(chēng)之為（）

A物性型B結(jié)構(gòu)型C一次儀表D二次儀表

18.傳感器在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)所能辨別的被測(cè)量的最小變化量，或者所能辨別的不

同被測(cè)量的個(gè)數(shù)，被稱(chēng)之為傳感器的o（）

A精度B反復(fù)性C分辨率D靈敏度

19.諧波傳動(dòng)的缺陷是（）。（A）

A扭轉(zhuǎn)剛度低B傳動(dòng)側(cè)隙小C慣量低D精度高

20.機(jī)器人三原則是由誰(shuí)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

21.當(dāng)代機(jī)器人大軍中最重要的機(jī)器人為：（A）

A工業(yè)機(jī)器人B軍用機(jī)器人C服務(wù)機(jī)器人D特種機(jī)器人

22.手部的位姿是由哪兩部分變量構(gòu)成的？（B）

A位置與速度B姿態(tài)與位置C位置與運(yùn)營(yíng)狀態(tài)D姿態(tài)與速度

23.用于檢測(cè)物體接觸面之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)大小和方向的傳感器是：（C）

A接近覺(jué)傳感器B接觸覺(jué)傳感器C滑動(dòng)覺(jué)傳感器D壓覺(jué)傳感器

24.示教-再現(xiàn)控制為一種在線(xiàn)編程方式，它的最大問(wèn)題是：（B）

A操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大B占用生產(chǎn)時(shí)間

C操作人員安全問(wèn)題D容易產(chǎn)生廢品

25.下面哪個(gè)國(guó)家被稱(chēng)為“機(jī)器人王國(guó)”？（C）

A中國(guó)B英國(guó)C日本D美國(guó)

26.對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教時(shí)，作為示教人員必須事先接受過(guò)專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)才行。與示教

作業(yè)人員一起進(jìn)行作業(yè)的監(jiān)護(hù)人員，處在機(jī)器人可動(dòng)范圍外時(shí)，（B）,可進(jìn)行

共同作業(yè)。

A不需要事先接受過(guò)專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)B必須事先接受過(guò)專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)

C沒(méi)有事先接受過(guò)專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)也可以

27.使用焊槍示教前，檢查焊槍的均壓裝置是否良好，動(dòng)作是否正常，同時(shí)對(duì)電極

頭的規(guī)定是（A）。

A更換新的電極頭B使用磨耗量大的電極頭C新的或舊的都行

28.通常對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教編程時(shí)，規(guī)定最初程序點(diǎn)與最終程序點(diǎn)的位置（A）,可

提高工作效率。

A相同B不同C無(wú)所謂D分離越大越好

29.為了保證安全，用示教編程器手動(dòng)運(yùn)營(yíng)機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人的最高速度限制為

（B）。

A50mm/sB250mm/sC800mm/sD1600mm/s

30.正常聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)時(shí)，機(jī)器人示教編程器上安全模式不應(yīng)當(dāng)打到（C）位置上。

A操作模式B編輯模式C管理模式

31.示教編程器上安全開(kāi)關(guān)握緊為ON,松開(kāi)為OFF狀態(tài)，作為進(jìn)而追加的功能，

當(dāng)握緊力過(guò)大時(shí)，為（C）狀態(tài)。

A不變BONCOFF

32.對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教時(shí)，模式旋鈕打到示教模式后，在此模式中，外部設(shè)備發(fā)出

的啟動(dòng)信號(hào)（A）。

A無(wú)效B有效C延時(shí)后有效

33.位置等級(jí)是指機(jī)器人通過(guò)示教的位置時(shí)的接近限度，設(shè)定了合適的位置等級(jí)

時(shí)，可使機(jī)器人運(yùn)營(yíng)出與周邊狀況和工件相適應(yīng)的軌跡，其中位置等（A）。

APL值越小，運(yùn)營(yíng)軌跡越精確BPL值大小，與運(yùn)營(yíng)軌跡關(guān)系不大

CPL值越大，運(yùn)營(yíng)軌跡越精確

34.試運(yùn)營(yíng)是指在不改變示教模式的前提下執(zhí)行模擬再現(xiàn)動(dòng)作的功能，機(jī)器人動(dòng)作

速度超過(guò)示教最高速度時(shí)，以（B）。

A程序給定的速度運(yùn)營(yíng)B示教最高速度來(lái)限制運(yùn)營(yíng)

C示教最低速度來(lái)運(yùn)營(yíng)

35.機(jī)器人經(jīng)常使用的程序可以設(shè)立為主程序，每臺(tái)機(jī)器人可以設(shè)立（C）主程

序。

A3個(gè)B5個(gè)C1個(gè)D無(wú)限制

36.機(jī)器人三原則是由（D）提出的。

A.森政弘B.約瑟夫?英格伯格C.托莫維奇D.阿西莫夫

37.當(dāng)代機(jī)器人大軍中最重要的機(jī)器人為（A）。

A.工業(yè)機(jī)器人B.軍用機(jī)器人C.服務(wù)機(jī)器人D.特種機(jī)器人

38.手部的位姿是由（B）構(gòu)成的。

A.位置與速度B.姿態(tài)與位置C.位置與運(yùn)營(yíng)狀態(tài)D.姿態(tài)與速度

39.運(yùn)動(dòng)學(xué)重要是研究機(jī)器人的（B）。

A.動(dòng)力源是什么B.運(yùn)動(dòng)和時(shí)間的關(guān)系C.動(dòng)力的傳遞與轉(zhuǎn)換D.運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

40.動(dòng)力學(xué)重要是研究機(jī)器人的（C）。

A.動(dòng)力源是什么B.運(yùn)動(dòng)和時(shí)間的關(guān)系C.動(dòng)力的傳遞與轉(zhuǎn)換D.動(dòng)力的應(yīng)用

41.傳感器的輸出信號(hào)達(dá)成穩(wěn)定期，輸出信號(hào)變化與輸入信號(hào)變化的比值代表傳感

器的（D）參數(shù)。

A.抗干擾能力B.精度C.線(xiàn)性度D.靈敏度

42.六維力與力矩傳感器重要用于（D）。

A.精密加工B.精密測(cè)量C.精密計(jì)算D.精密裝配

43.機(jī)器人軌跡控制過(guò)程需要通過(guò)求解（B）獲得各個(gè)關(guān)節(jié)角的位置控制系統(tǒng)的設(shè)

定值。

A.運(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題B.運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問(wèn)題C.動(dòng)力學(xué)正問(wèn)題D.動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題

44.日本日立公司研制的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)機(jī)器人裝配系統(tǒng)采用觸覺(jué)傳感器來(lái)有效地反映裝

配情況。其觸覺(jué)傳感器屬于下列（C）傳感器。

A.接觸覺(jué)B接近覺(jué)C力/力矩覺(jué)D壓覺(jué)

45.機(jī)器人的定義中，突出強(qiáng)調(diào)的是（C）。

A具有人的形象B模仿人的功能C像人同樣思維D感知能力很強(qiáng)

46.當(dāng)代機(jī)器人重要源于以下兩個(gè)分支（C）。

A計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床B遙操作機(jī)與計(jì)算機(jī)

C遙操作機(jī)與數(shù)控機(jī)床D計(jì)算機(jī)與人工智能

47.一個(gè)剛體在空間運(yùn)動(dòng)具有（D）自由度。

A3個(gè)B4個(gè)C5個(gè)D6個(gè)

48.對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)而言，關(guān)節(jié)變量是D-H參數(shù)中的（A）。

A關(guān)節(jié)角B桿件長(zhǎng)度C橫距D扭轉(zhuǎn)角

49.對(duì)于移動(dòng)（平動(dòng)）關(guān)節(jié)而言，關(guān)節(jié)變量是D-H參數(shù)中的（C）。

A關(guān)節(jié)角B桿件長(zhǎng)度C橫距D扭轉(zhuǎn)角

5（）.運(yùn)動(dòng)正問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)如下變換（A）。

A從關(guān)節(jié)空間到操作空間的變換B從操作空間到迪卡爾空間的變換

C從迪卡爾空間到關(guān)節(jié)空間的變換D從操作空間到關(guān)節(jié)空間的變換

51.運(yùn)動(dòng)逆問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)如下變換（C）。

A從關(guān)節(jié)空間到操作空間的變換B從操作空間到迪卡爾空間的變換

C從迪卡爾空間到關(guān)節(jié)空間的變換D從操作空間到任務(wù)空間的變換

52.動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容是將機(jī)器人的（A）聯(lián)系起來(lái)。

A運(yùn)動(dòng)與控制B傳感器與控制C結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)D傳感系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)

53.機(jī)器人終端效應(yīng)器（手）的力量來(lái)自（D）。

A機(jī)器人的所有關(guān)節(jié)B機(jī)器人手部的關(guān)節(jié)

C決定機(jī)器人手部位置的各關(guān)節(jié)D決定機(jī)器人手部位姿的各個(gè)關(guān)節(jié)

54.在夕-廠(chǎng)操作機(jī)動(dòng)力學(xué)方程中，其重要作用的是（D）。

A哥氏項(xiàng)和重力項(xiàng)B重力項(xiàng)和向心項(xiàng)C慣性項(xiàng)和哥氏項(xiàng)D慣性項(xiàng)和重力項(xiàng)

55.對(duì)于有規(guī)律的軌跡，僅示教幾個(gè)特性點(diǎn)，計(jì)算機(jī)就能運(yùn)用（D）獲得中間點(diǎn)的

坐標(biāo)。

A優(yōu)化算法B平滑算法C預(yù)測(cè)算法D插補(bǔ)算法

56.機(jī)器人軌跡控制過(guò)程需要通過(guò)求解（B）獲得各個(gè)關(guān)節(jié)角的位置控制系統(tǒng)的設(shè)

定值。

A運(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題B運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問(wèn)題C動(dòng)力學(xué)正問(wèn)題D動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題

57.所謂無(wú)姿態(tài)插補(bǔ)，即保持第一個(gè)示教點(diǎn)時(shí)的姿態(tài)，在大多數(shù)情況下是機(jī)器人沿

（B）運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)。

A平面圓弧B直線(xiàn)C平面曲線(xiàn)D空間曲線(xiàn)

58.定期插補(bǔ)的時(shí)間間隔下限的重要決定因素是（B）。

A完畢一次正向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算的時(shí)間B完畢一次逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算的時(shí)間

C完畢一次正向動(dòng)力學(xué)計(jì)算的時(shí)間D完畢一次逆向動(dòng)力學(xué)計(jì)算的時(shí)間

59.為了獲得非常平穩(wěn)的加工過(guò)程，希望作業(yè)啟動(dòng)（位置為零）時(shí)：（A）。

A速度為零，加速度為零B速度為零，加速度恒定

C速度恒定，加速度為零D速度恒定，加速度恒定

60.應(yīng)用通常的物理定律構(gòu)成的傳感器稱(chēng)之為（B）。

A物性型B結(jié)構(gòu)型C一次儀表D二次儀表

61.GPS全球定位系統(tǒng)，只有同時(shí)接受到一顆衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，才可以解算出接

受器的位置。（C）

A2B3C4D6

62.在伺服電機(jī)的伺服控制器中，為了獲得高性能的控制效果，一般具有3個(gè)反饋

回路，分別是：（BDE）

A電壓環(huán)B電流環(huán)C功率環(huán)D速度環(huán)E位置環(huán)F加速度環(huán)

63.諧波減速器特別合用于工業(yè)機(jī)器人的哪幾個(gè)軸的傳動(dòng)？（DEF）

AS軸BL軸CU軸DR軸EB軸FT軸

64.CCD（ChargeCoupledDevice）攝像頭輸出信號(hào)為幀/秒（fps---frameper

second）o（B）

A20B25C30D50

65.運(yùn)用物質(zhì)自身的某種客觀(guān)性質(zhì)制作的傳感器稱(chēng)之為（A）。

A物性型B結(jié)構(gòu)型C一次儀表D二次儀表

66.應(yīng)用電容式傳感器測(cè)量微米級(jí)的距離，應(yīng)當(dāng)采用改變（C）的方式。

A極間物質(zhì)介電系數(shù)B極板面積C極板距離D電壓

67.壓電式傳感器，即應(yīng)用半導(dǎo)體壓電效應(yīng)可以測(cè)量（C）。

A電壓B亮度C力和力矩D距離

68.傳感器在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)所能辨別的被測(cè)量的最小變化量，或者所能辨別的不

同被測(cè)量的個(gè)數(shù)，被稱(chēng)之為傳感器的（C）。

A精度B反復(fù)性C分辨率D靈敏度

69.增量式光軸編碼器一般應(yīng)用（C）套光電元件，從而可以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)、測(cè)速、鑒

向和定位。

A—B二C三D四

70.測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出信號(hào)為（A）。

A模擬量B數(shù)字量C開(kāi)關(guān)量D脈沖量

71.用于檢測(cè)物體接觸面之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)大小和方向的傳感器是（C）。

A接近覺(jué)傳感器B接觸覺(jué)傳感器C滑動(dòng)覺(jué)傳感器D壓覺(jué)傳感器

72.GPS全球定位系統(tǒng)，只有同時(shí)接受到（C）顆衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，才可以解算出

接受器的位置。

A2B3C4D6

73.操作機(jī)手持粉筆在黑板上寫(xiě)字，在（C）方向只有力的約束而無(wú)速度約束？

AX軸BY軸CZ軸DR軸

74.假如末端裝置、工具或周邊環(huán)境的剛性很高，那么機(jī)械手要執(zhí)行與某個(gè)表面有

接觸的操作作業(yè)將會(huì)變得相稱(chēng)困難。此時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮（A）。

A柔順控制BPID控制C模糊控制D最優(yōu)控制

75.示教-再現(xiàn)控制為一種在線(xiàn)編程方式，它的最大問(wèn)題是（B）。

A操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大B占用生產(chǎn)時(shí)間

C操作人員安全問(wèn)題D容易產(chǎn)生廢品

76.模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的重要區(qū)別是（B）。

A載波頻率不同樣B信道傳送的信號(hào)不同樣

C調(diào)制方式不同樣D編碼方式不同樣

77.CCD（ChargeCoupledDevice）攝像頭輸出信號(hào)為（B）幀/秒。

A20B25C30D50

78.CCD攝像頭采用電視PAL標(biāo)準(zhǔn)，每幀圖像由（B）場(chǎng)構(gòu)成。

AlB2C3D4

四、綜合題

1.機(jī)器人分為幾類(lèi)？

答：一方面，機(jī)器人按應(yīng)用分類(lèi)可分為工業(yè)機(jī)器人、極限機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人。

（1）工業(yè)機(jī)器人有搬運(yùn)、焊接、裝配、噴漆、檢查機(jī)器人，重要用于現(xiàn)代化的工

廠(chǎng)和柔性加工系統(tǒng)中。（2）極限機(jī)器人重要是指用在人們難以進(jìn)入的核電站、海

底、宇宙空間進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人，涉及建筑、農(nóng)業(yè)機(jī)器人。（3）娛樂(lè)機(jī)器人涉及

彈奏機(jī)器人、舞蹈機(jī)器人、玩具機(jī)器人等。也有根據(jù)環(huán)境而改變動(dòng)作的機(jī)器人。另

一方面，按照控制方式機(jī)器人可分為操作機(jī)器人、程序機(jī)器人、示教機(jī)器人、智能

機(jī)器人和綜合機(jī)器人。

2.機(jī)器人由哪幾部分組成？

答：機(jī)器人由三大部分六個(gè)子系統(tǒng)組成。三大部分是機(jī)械部分、傳感部分和控制部

分。六個(gè)子系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人一環(huán)境互換系統(tǒng)、

人機(jī)互換系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。

3.什么是自由度？

答：人們把構(gòu)建相對(duì)于參考系具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目稱(chēng)為自由度。

4.機(jī)器人技術(shù)參數(shù)有哪些？各參數(shù)的意義是什么？

答：機(jī)器人技術(shù)參數(shù)有：自由度、精度、工作范圍、速度、承載能力。（1）自由

度：是指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸的數(shù)目，不涉及手爪（末端操作器）的開(kāi)合自

由度。在三維空間里描述一個(gè)物體的位置和姿態(tài)需要六個(gè)自由度。但是，工業(yè)機(jī)器

人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計(jì)的，也也許小于六個(gè)自由度，也也許大于六個(gè)自由

度。（2）精度：工業(yè)機(jī)器人的精度是指定位精度和反復(fù)定位精度。定位精度是指

機(jī)器人手部實(shí)際到達(dá)位置與目的位置之間的差異。反復(fù)定位精度是指機(jī)器人反復(fù)定

位其手部于同一目的位置的能力，可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差這個(gè)記錄量來(lái)表達(dá)，它是衡量一

列誤差值的密集度（即反復(fù)度）。（3）工作范圍：是指機(jī)器人手臂末端或手腕中

心所能到達(dá)的所有點(diǎn)的集合，也叫工作區(qū)域。（4）速度；速度和加速度是表白機(jī)

器人運(yùn)動(dòng)特性的重要指標(biāo)。（5）承載能力：是指機(jī)器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿

上所能承受的最大質(zhì)量。承載能力不僅取決于負(fù)載的質(zhì)量，并且還與機(jī)器人運(yùn)營(yíng)的

速度和加速度的大小和方向有關(guān)。為了安全起見(jiàn)，承載能力這一技術(shù)指標(biāo)是指高速

運(yùn)營(yíng)時(shí)的承載能力。通常，承載能力不僅指負(fù)載，并且還涉及機(jī)器人末端操作器的

質(zhì)量。

5.機(jī)器人手腕有幾種？試述每種手腕結(jié)構(gòu)。

答：機(jī)器人的手臂按結(jié)構(gòu)形式分可分為單臂式，雙臂式及懸掛式按手臂的運(yùn)動(dòng)形式

區(qū)分，手臂有直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的。如手臂的伸縮，升降及橫向移動(dòng)，有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的如手臂

的左右回轉(zhuǎn)上下擺動(dòng)有復(fù)合運(yùn)動(dòng)如直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合。2直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的組合

2回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合。手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)形式是多

種多樣的，常用的有葉片是回轉(zhuǎn)缸，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，鏈輪傳動(dòng)和連桿機(jī)構(gòu)手臂俯仰

運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般采用活塞油（氣）缸與連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)用來(lái)實(shí)現(xiàn)手臂復(fù)合運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，多

數(shù)用于動(dòng)作限度固定不變的專(zhuān)用機(jī)器人。

6.機(jī)器人機(jī)座有幾種？試述每種機(jī)座結(jié)構(gòu)。

答：機(jī)器人幾座有固定式和行走時(shí)2種。（1）固定式機(jī)器人的級(jí)左右直接接地地

面基礎(chǔ)上，也可以固定在機(jī)身上。（2）移動(dòng)式機(jī)器人有可分為輪車(chē)機(jī)器人，有3

組輪子組成的輪系四輪機(jī)器人三角論系統(tǒng)，全方位移動(dòng)機(jī)器人，2足步行式機(jī)器

人，履帶行走機(jī)器人。

7.PWM調(diào)速特點(diǎn)有哪些？

答：簡(jiǎn)樸，便于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，節(jié)能，調(diào)速范圍大；非線(xiàn)性嚴(yán)重，引入高頻干擾和損

耗。

8.試述機(jī)器人視覺(jué)的結(jié)構(gòu)及工作原理

答：機(jī)器人視覺(jué)由視覺(jué)傳感器攝像機(jī)和光源控制計(jì)算器和圖像解決機(jī)組成原理：由

視覺(jué)傳感器講景物的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳遞給圖像解

決器，同時(shí)光源控制器和32攝像機(jī)控制器把把光線(xiàn)，距離顏色光源方向等等參數(shù)

傳遞給圖像解決器，圖像解決器對(duì)圖像數(shù)據(jù)做一些簡(jiǎn)樸的解決將數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)

最后由計(jì)算器存儲(chǔ)和解決。

9.工業(yè)機(jī)器人控制方式有幾種？

答：工業(yè)機(jī)器人的控制方式多種多樣，根據(jù)作業(yè)任務(wù)的不同，重要分為點(diǎn)位控制方

式、連續(xù)軌跡控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方式。（1）點(diǎn)位控制方式

（PTP）：這種控制方式的特點(diǎn)是只控制工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中某些

規(guī)定的離散點(diǎn)上的位姿?？刂茣r(shí)只規(guī)定工業(yè)機(jī)器人快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)相鄰各點(diǎn)之間

的運(yùn)動(dòng)，而對(duì)達(dá)成目的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡則不作任何規(guī)定。這種控制方式的重要技術(shù)指

標(biāo)是定位精度和運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間。（2）連續(xù)軌跡控制方式（CP）：這種控制方式的

特點(diǎn)是連續(xù)的控制工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間的位姿，規(guī)定其嚴(yán)格按照預(yù)定

的軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，并且速度可控，軌跡光滑，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，以

完畢工作任務(wù)。（3）力（力矩）控制方式：在完畢裝配、抓放物體等工作時(shí)，除要

準(zhǔn)擬定位外，還規(guī)定使用適度的力或力矩進(jìn)行工作，這時(shí)就要運(yùn)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同，只但是輸入量和反饋量

不是位置信號(hào)，而是力（力矩）信號(hào)，因此系統(tǒng)中必須有力（力矩）傳感器。有時(shí)

也運(yùn)用接近、滑動(dòng)等傳感功能進(jìn)行自適應(yīng)式控制。（4）智能控制方式：機(jī)器人的智

能控制時(shí)通過(guò)傳感器獲得周邊環(huán)境的知識(shí)，并根據(jù)自身內(nèi)部的知識(shí)庫(kù)做出相應(yīng)的決

策。采用智能控制技術(shù)，使機(jī)器人具有了較強(qiáng)的適應(yīng)性及自學(xué)習(xí)功能。智能控制技

術(shù)的發(fā)展有賴(lài)于近年來(lái)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基因算法、遺傳算法、專(zhuān)家系統(tǒng)等人工智能

的迅速發(fā)展。

10.機(jī)器人參數(shù)坐標(biāo)系有哪些？各參數(shù)坐標(biāo)系有何作用？

答：工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)形式有直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、球坐標(biāo)型、關(guān)節(jié)坐標(biāo)型和

平面關(guān)節(jié)型。（1）直角坐標(biāo)/笛卡兒坐標(biāo)/臺(tái)架型（3P）：這種機(jī)器人由三個(gè)線(xiàn)性關(guān)

節(jié)組成，這三個(gè)關(guān)節(jié)用來(lái)擬定末端操作器的位置，通常還帶有附加道德旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，

用來(lái)擬定末端操作器的姿態(tài)。這種機(jī)器人在X、Y、Z軸上的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的，運(yùn)動(dòng)

方程可獨(dú)立解決，且方程是線(xiàn)性的，因此，很容易通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)；它可以?xún)啥酥?/p>

撐，對(duì)于給定的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，剛性最大：它的精度和位置分辨率不隨工作場(chǎng)合而變

化，容易達(dá)成高精度。但是，它的操作范圍小，手臂收縮的同時(shí)又向相反的方向伸

出，即妨礙工作，且占地面積大，運(yùn)動(dòng)速度低，密封性不好。（2）圓柱坐標(biāo)型

（R3P）：圓柱坐標(biāo)機(jī)器人由兩個(gè)滑動(dòng)關(guān)節(jié)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來(lái)擬定部件的位置，再

附加一個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來(lái)擬定部件的姿態(tài)。這種機(jī)器人可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角，工作

范圍可以擴(kuò)大，且計(jì)算簡(jiǎn)樸；直線(xiàn)部分可采用液壓驅(qū)動(dòng)，可輸出較大的動(dòng)力；可以

伸入型腔式機(jī)器內(nèi)部。但是，它的手臂可以到達(dá)的空間受到限制，不能到達(dá)近立柱

或近地面的空間；直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器部分難以密封、防塵；后臂工作時(shí)，手臂后端會(huì)碰到

工作范圍內(nèi)的其它物體。（3）球坐標(biāo)型（2RP）：球坐標(biāo)機(jī)器人采用球坐標(biāo)系，它

用一個(gè)滑動(dòng)關(guān)節(jié)和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來(lái)擬定部件的位置，再用一個(gè)附加的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)擬定

部件的姿態(tài)。這種機(jī)器人可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)，中心支架附近的工作范圍大，兩個(gè)轉(zhuǎn)

動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置容易密封，覆蓋工作空間較大。但該坐標(biāo)復(fù)雜，難于控制，且直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)

裝置仍存在密封及工作死區(qū)的問(wèn)題。（4）關(guān)節(jié)坐標(biāo)型/擬人型（3R）：關(guān)節(jié)機(jī)器人的

關(guān)節(jié)全都是旋轉(zhuǎn)的，類(lèi)似于人的手臂，是工業(yè)機(jī)器人中最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)。（5）平面關(guān)

節(jié)型：這種機(jī)器人可看作是關(guān)節(jié)坐標(biāo)式機(jī)器人的特例，它只有平行的肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)

節(jié)，關(guān)節(jié)軸線(xiàn)共面。

11.機(jī)器人學(xué)重要包含哪些研究?jī)?nèi)容？

答：機(jī)器人研究的基礎(chǔ)內(nèi)容有以下幾方面：（1）空間機(jī)構(gòu)學(xué)；（2）機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)；（3）

機(jī)器人靜力學(xué)；（4）機(jī)器人動(dòng)力學(xué)；（5）機(jī)器人控制技術(shù)；（6）機(jī)器人傳感器；（7）機(jī)

器人語(yǔ)言。

12.機(jī)器人常用的機(jī)身和臂部的配置型式有哪些？

答：目前常用的有如下幾種形式：（1）橫梁式。機(jī)身設(shè)計(jì)成橫梁式，用于懸掛手

臂部件，具有占地面積小，能有效地運(yùn)用空間，直觀(guān)等優(yōu)點(diǎn)。（2）立柱式。多采

用回轉(zhuǎn)型、俯仰型或屈伸型的運(yùn)動(dòng)型式，一般臂部都可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，具有占地

面積小而工作范圍大的特點(diǎn)。（3）機(jī)座式?？梢允仟?dú)立的、自成系統(tǒng)的完整裝

置，可隨意安放和搬動(dòng)。也可以具有行走機(jī)構(gòu)，如沿地面上的專(zhuān)用軌道移動(dòng)，以擴(kuò)

大其活動(dòng)范圍。（4）屈伸式。臂部由大小臂組成，大小臂間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為屈

伸臂，可以實(shí)現(xiàn)平面運(yùn)動(dòng)，也可以作空間運(yùn)動(dòng)。

13.機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本單元有哪些？

答：構(gòu)成機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本要素涉及：（1）電動(dòng)機(jī)，提供驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的

驅(qū)動(dòng)力。（2）減速器，為了增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力矩、減少運(yùn)動(dòng)速度。（3）驅(qū)動(dòng)電路，由于

直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)的流經(jīng)電流較大，機(jī)器人常采用脈沖寬度調(diào)制

（PWM）方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。（4）運(yùn)動(dòng)特性檢測(cè)傳感器，用于檢測(cè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的位

置、速度、加速度等參數(shù)。（5）控制系統(tǒng)的硬件，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，采用協(xié)調(diào)級(jí)

與執(zhí)行級(jí)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。（6）控制系統(tǒng)的軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)特性的計(jì)算、機(jī)

器人的智能控制和機(jī)器人與人的信息互換等功能。

14.常見(jiàn)的機(jī)器人外部傳感器有哪些？

答：常見(jiàn)的外部傳感器涉及觸覺(jué)傳感器，分為接觸覺(jué)傳感器、壓覺(jué)傳感器、滑覺(jué)傳

感器和力覺(jué)傳感器。距離傳感器，涉及超聲波傳感器，接近覺(jué)傳感器，以及視覺(jué)傳

感器、聽(tīng)覺(jué)傳感器、嗅覺(jué)傳感器、味覺(jué)傳感器等。

15.機(jī)器人視覺(jué)的硬件系統(tǒng)由哪些部分組成？

答：（1）景物和距離傳感器，常用的有攝像機(jī)、CCD圖像傳感器、超聲波傳感器

和結(jié)構(gòu)光設(shè)備等；（2）視頻信號(hào)數(shù)字化設(shè)備，其任務(wù)是把攝像機(jī)或者CCD輸出

的信號(hào)轉(zhuǎn)換成方便計(jì)算和分析的數(shù)字信號(hào)；（3）視頻信號(hào)解決器，視頻信號(hào)實(shí)

時(shí)、快速、并行算法的硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)備：如DSP系統(tǒng)；（4）計(jì)算機(jī)及其設(shè)備，根據(jù)

系統(tǒng)的需要可以選用不同的計(jì)算機(jī)及其外設(shè)來(lái)滿(mǎn)足機(jī)器人視覺(jué)信息解決及其機(jī)器人

控制的需要；（5）機(jī)器人或機(jī)械手及其控制器。

16.從描述操作命令的角度看，機(jī)器人編程語(yǔ)言可分為哪幾類(lèi)？

答：機(jī)器人編程語(yǔ)言可分為：（1）動(dòng)作級(jí)：以機(jī)器人末端執(zhí)行器的動(dòng)作為中心來(lái)

描述各種操作，要在程序中說(shuō)明每個(gè)動(dòng)作。（2）對(duì)象級(jí)：允許較粗略地描述操作

對(duì)象的動(dòng)作、操作對(duì)象之間的關(guān)系等，特別合用于組裝作業(yè)。（3）任務(wù)級(jí)：只要

直接指定操作內(nèi)容就可以了，為此，機(jī)器人必須一邊思考一邊工作。

17.什么是位置運(yùn)動(dòng)學(xué)、正向運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)？

答：位置運(yùn)動(dòng)學(xué)僅考慮運(yùn)動(dòng)中的幾何學(xué)問(wèn)題，即不考慮運(yùn)動(dòng)與時(shí)間的關(guān)系。已知關(guān)

節(jié)空間的關(guān)節(jié)變量，計(jì)算操作機(jī)在操作空間的手部位姿，稱(chēng)之為運(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題。反

之，已知操作機(jī)在操作空間的手部位姿，求各關(guān)節(jié)變量的反變換，稱(chēng)之為運(yùn)動(dòng)學(xué)逆

問(wèn)題，也叫求手臂解。

18.MOTOMAN機(jī)器人示教盤(pán)模式旋鈕上有三種模式，分別是哪三種，并寫(xiě)出三

種模式各自的特點(diǎn)。

答案：示教模式：人教機(jī)器人稱(chēng)作示教。再現(xiàn)模式：執(zhí)行程序，機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)營(yíng)。

遠(yuǎn)程模式：通過(guò)外部信號(hào)進(jìn)行的操作，相稱(chēng)于遙控。

19.MOTOMAN機(jī)器人上有三種安全模式，分別是哪三種，并寫(xiě)出三種模式各自

的特點(diǎn)。

答案：三種模式分別是：PLAY再現(xiàn)模式、TEACH示教模式、REMOTE遠(yuǎn)程模

式。91再現(xiàn)模式可以用來(lái)對(duì)示教完的程序進(jìn)行再現(xiàn)運(yùn)營(yíng)以及各種條件文獻(xiàn)的設(shè)

定、修改或刪除，在此模式下外部設(shè)備發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)無(wú)效。（2）示教模式可以

用示教編程器進(jìn)行軸操作和編輯，編輯、示教程序，修改已登錄的程序，以及各種

特性文獻(xiàn)和參數(shù)的設(shè)定，在此模式下外部設(shè)備發(fā)出的啟動(dòng)信號(hào)。（3）無(wú)效遠(yuǎn)程模

式下機(jī)器人由外部信號(hào)進(jìn)行操作，可以接通伺服電源、啟動(dòng)、調(diào)出主程序、設(shè)定循

環(huán)等與開(kāi)始運(yùn)營(yíng)有關(guān)的操作，數(shù)據(jù)傳輸功能有效，此時(shí)示教盤(pán)上的啟動(dòng)按鈕無(wú)效。

20.度、反復(fù)精度與分辨率之間的關(guān)系。

答：精度、反復(fù)精度和分辨率用來(lái)定義機(jī)器人手部的定位能力。（1）是一個(gè)位置

量相對(duì)于其參照系的絕對(duì)度量，指機(jī)器人手部實(shí)際到達(dá)位置與所需要到達(dá)的抱負(fù)位

置之間的差距。機(jī)器人的精度決定于機(jī)械精度與電氣精度。（2）反復(fù)精度指在相

同的運(yùn)動(dòng)位置命令下，機(jī)器人連續(xù)若干次運(yùn)動(dòng)軌跡之間的誤差度量。假如機(jī)器人反

復(fù)執(zhí)行某位置給定指令，它每次走過(guò)的距離并不相同，而是在一平均值附近變化，

該平均值代表精度，而變化的幅度代表反復(fù)精度。（3）分辨率是指機(jī)器人每根軸

可以實(shí)現(xiàn)的最小移動(dòng)距離或最小轉(zhuǎn)動(dòng)角度。精度和分辨率不一定相關(guān)。一臺(tái)設(shè)備的

運(yùn)動(dòng)精度是指命令設(shè)定的運(yùn)動(dòng)位置與該設(shè)備執(zhí)行此命令后可以達(dá)成的運(yùn)動(dòng)位置之間

的差距，分辨率則反映了實(shí)際需要的運(yùn)動(dòng)位置和命令所可以設(shè)定的位置之間的差

距。

工業(yè)機(jī)器人的精度、反復(fù)精度和分辨率規(guī)定是根據(jù)其使用規(guī)定擬定的。機(jī)器人自身

所能達(dá)成的精度取決于機(jī)器人結(jié)構(gòu)的剛度、運(yùn)動(dòng)速度控制和驅(qū)動(dòng)方式、定位和緩沖

等因素。由于機(jī)器人有轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，不同回轉(zhuǎn)半徑時(shí)其直線(xiàn)分辨率是變化的，因此導(dǎo)

致了機(jī)器人的精度難以擬定。由于精度一般較難測(cè)定，通常工業(yè)機(jī)器人只給出反復(fù)

精度。

21.試論述機(jī)器人靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)的關(guān)系。

答：靜力學(xué)指在機(jī)器人的手爪接觸環(huán)境時(shí)，在靜止?fàn)顟B(tài)下解決手爪力尸與驅(qū)動(dòng)力T

的關(guān)系。動(dòng)力學(xué)研究機(jī)器人各關(guān)節(jié)變量對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)與各執(zhí)行器驅(qū)

動(dòng)力或力矩之間的關(guān)系，即機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程。而運(yùn)動(dòng)學(xué)研究從幾何學(xué)的

觀(guān)點(diǎn)來(lái)解決手指位置與關(guān)節(jié)變量的關(guān)系。

在考慮控制時(shí);就要考慮在機(jī)器人的動(dòng)作中，關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)力工會(huì)產(chǎn)生如何的關(guān)節(jié)位置

0、關(guān)節(jié)速度入關(guān)節(jié)加速度"解決這種關(guān)系稱(chēng)為動(dòng)力學(xué)（dynamics）。對(duì)于動(dòng)力

學(xué)來(lái)說(shuō)，除了與連桿長(zhǎng)度有關(guān)之外，還與各連桿的質(zhì)量，繞質(zhì)量中心的慣性矩，連

桿的質(zhì)量中心與關(guān)節(jié)軸的距離有關(guān)。

運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)中各變量的關(guān)系如下圖所示。圖中用虛線(xiàn)表達(dá)的關(guān)系可通

過(guò)實(shí)線(xiàn)關(guān)系的組合表達(dá)，這些也可作為動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題來(lái)解決。

22.機(jī)器人手腕有幾種？試述每種手腕結(jié)構(gòu)。

答：機(jī)器人的手臂按結(jié)構(gòu)形式分可分為單臂式，雙臂式及懸掛式按手臂的運(yùn)動(dòng)形式

區(qū)分，手臂有直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的。如手臂的伸縮，升降及橫向移動(dòng)，有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的如手臂

的左右回轉(zhuǎn)上下擺動(dòng)有復(fù)合運(yùn)動(dòng)如直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合。2直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的組合

2回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的組合。手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)形式是多

種多樣的，常用的有葉片是回轉(zhuǎn)缸，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，鏈輪傳動(dòng)和連桿機(jī)構(gòu)手臂俯仰

運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般采用活塞油（氣）缸與連桿機(jī)構(gòu)聯(lián)用來(lái)實(shí)現(xiàn)手臂復(fù)合運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，多

數(shù)用于動(dòng)作限度固定不變的專(zhuān)用機(jī)器人。

23.機(jī)器人參數(shù)坐標(biāo)系有哪些？各參數(shù)坐標(biāo)系有何作用？

答：工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)形式有直角坐標(biāo)型、圓柱坐標(biāo)型、球坐標(biāo)型、關(guān)節(jié)坐標(biāo)型和

平面關(guān)節(jié)型。（1）直角坐標(biāo)/笛卡兒坐標(biāo)/臺(tái)架型（3P）：這種機(jī)器人由三個(gè)線(xiàn)性關(guān)

節(jié)組成，這三個(gè)關(guān)節(jié)用來(lái)擬定末端操作器的位置，通常還帶有附加道德旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，

用來(lái)擬定末端操作器的姿態(tài)。這種機(jī)器人在X、Y、Z軸上的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的，運(yùn)動(dòng)

方程可獨(dú)立解決，且方程是線(xiàn)性的，因此，很容易通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)；它可以?xún)啥酥?/p>

撐，對(duì)于給定的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，剛性最大：它的精度和位置分辨率不隨工作場(chǎng)合而變

化，容易達(dá)成高精度。但是，它的操作范圍小，手臂收縮的同時(shí)又向相反的方向伸

出，即妨礙工作，且占地面積大，運(yùn)動(dòng)速度低，密封性不好。（2）圓柱坐標(biāo)型

（R3P）：圓柱坐標(biāo)機(jī)器人由兩個(gè)滑動(dòng)關(guān)節(jié)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來(lái)擬定部件的位置，再

附加一個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來(lái)擬定部件的姿態(tài)。這種機(jī)器人可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角，工作

范圍可以擴(kuò)大，且計(jì)算簡(jiǎn)樸；直線(xiàn)部分可采用液壓驅(qū)動(dòng)，可輸出較大的動(dòng)力；可以

伸入型腔式機(jī)器內(nèi)部。但是，它的手臂可以到達(dá)的空間受到限制，不能到達(dá)近立柱

或近地面的空間；直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器部分難以密封、防塵；后臂工作時(shí)，手臂后端會(huì)碰到

工作范圍內(nèi)的其它物體。（3）球坐標(biāo)型（2RP）

24.什么是機(jī)器人的內(nèi)部傳感器和外部傳感器？舉例說(shuō)明之。

答：內(nèi)部傳感器是用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人自身狀態(tài)（內(nèi)部信息）的機(jī)器人傳感器，如檢測(cè)

關(guān)節(jié)位置、速度的光軸編碼器等。是機(jī)器人自身運(yùn)動(dòng)與正常工作所必需的；外部傳

感器是用來(lái)感知外部世界、檢測(cè)作業(yè)對(duì)象與作業(yè)環(huán)境狀態(tài)（外部信息）的機(jī)器人傳

感器。如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等。是適應(yīng)特定環(huán)境，完畢特定任務(wù)所必需的。

25.人手爪有哪些種類(lèi)，各有什么特點(diǎn)？

答：（1）機(jī)械手爪：依靠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)抓持工件；（2）磁力吸盤(pán)：通過(guò)磁場(chǎng)吸力抓持

鐵磁類(lèi)工件，規(guī)定工件表面清潔、平整、干燥，以保證可靠地吸附，不適宜高溫條

件；（3）真空式吸盤(pán)：運(yùn)用真空原理來(lái)抓持工件，規(guī)定工件表面平整光滑、干燥清

潔，同時(shí)氣密性要好。

26.編碼器有哪兩種基本形式？各自特點(diǎn)是什么？

答：兩種基本形式：增量式、絕對(duì)式。增量式：用來(lái)測(cè)量角位置和直線(xiàn)位置的變

化，但不能直接記錄或指示位置的實(shí)際值。在所有運(yùn)用增量式編碼器進(jìn)行位置跟蹤

的系統(tǒng)中，都必須在系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)營(yíng)時(shí)進(jìn)行復(fù)位。絕對(duì)式：每個(gè)位置都相應(yīng)著透光與

不透光弧段的惟一擬定組合，這種擬定組合有惟一的特性。通過(guò)這特性，在任意時(shí)

刻都可以擬定碼盤(pán)的精確位置。

27.工業(yè)機(jī)器人常用的驅(qū)動(dòng)器有那些類(lèi)型，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其特點(diǎn)。

答：（1）電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的能源簡(jiǎn)樸，速度變化范圍大，效率高，轉(zhuǎn)動(dòng)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(qū)動(dòng)比較困難。（2）液壓驅(qū)動(dòng)器

的優(yōu)點(diǎn)是功率大，可省去減速裝置而直接與被驅(qū)動(dòng)的桿件相連，結(jié)構(gòu)緊湊，剛度

好，響應(yīng)快，伺服驅(qū)動(dòng)具有較高的精度。但需要增設(shè)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(chǎng)合。故液壓驅(qū)動(dòng)器目前多用于特大功率的操作機(jī)器

人系統(tǒng)或機(jī)器人化工程機(jī)械。（3）氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，清潔，動(dòng)作靈敏，具有

緩沖作用。但也需要增設(shè)氣壓源，且與液壓驅(qū)動(dòng)器相比，功率較小，剛度差，噪音

大，速度不易控制，所以多用于精度不高、但有潔凈、防爆等規(guī)定的點(diǎn)位控制機(jī)器

人。

28.變位機(jī)對(duì)于焊接機(jī)器人的作用是什么？

答：變位機(jī)作為機(jī)器人焊接生產(chǎn)線(xiàn)及焊接柔性加工單元的重要組成部分，其作用是

將被焊工件旋轉(zhuǎn)（平移）到最佳的焊接位置。即使機(jī)器人相對(duì)于工件處在最佳的作業(yè)

角度，把工件各處的焊縫位置均能變換到最有助于機(jī)器人焊槍找位和焊接的地方。

29.足球機(jī)器人六步推理模型的內(nèi)容是什么？

答：（1）輸入信息預(yù)解決，計(jì)算有關(guān)實(shí)體速度、相對(duì)距離、角度等；（2）態(tài)勢(shì)分析

與策略選擇；（3）隊(duì)形擬定與角色分派；（4）目的位置擬定；（5）運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃;

（6）左右輪速擬定。

30.常用的工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)系統(tǒng)有那些？

答：齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)，滾珠絲桿出傳動(dòng)，同步齒形帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)和行星齒輪

傳動(dòng)。

31.在機(jī)器人系統(tǒng)中為什么往往需要一個(gè)傳動(dòng)（減速）系統(tǒng)？

答：由于現(xiàn)在的電機(jī)一般速度較高，力矩較小，需要通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)減少轉(zhuǎn)速、提高

力矩。

32.機(jī)器人上常用的距離與接近覺(jué)傳感器有哪些？。

答：超聲波，激光、紅外，霍爾傳感器

33.按機(jī)器人的用途分類(lèi)，可以將機(jī)器人分為哪幾大類(lèi)？試簡(jiǎn)述之。

答：（1）工業(yè)機(jī)器人或產(chǎn)業(yè)機(jī)器人：應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，重要用在制造業(yè)，進(jìn)行

焊接、噴漆、裝配、搬運(yùn)、檢查、農(nóng)產(chǎn)品的加工等產(chǎn)業(yè)。（2）探索機(jī)器人：用于進(jìn)

行太空和海洋探索，也可用于地面和地下探索。（3）服務(wù)機(jī)器人：一種半自主或全

自主的機(jī)器人，其所從事的服務(wù)工作可使人類(lèi)生存的更好，使制造業(yè)以外的設(shè)備工

作的更好。（4）軍用機(jī)器人：用于軍事目的，或進(jìn)攻性的，或防御性的。

34.什么是示教再現(xiàn)式機(jī)器人？

答：先由人驅(qū)動(dòng)操作機(jī)，再以示教動(dòng)作作業(yè)，將示教作業(yè)程序、位置及其他信息存

儲(chǔ)起來(lái)，然后讓機(jī)器人重現(xiàn)這些動(dòng)作。

35.編碼器有哪兩種基本形式？各自特點(diǎn)是什么？

答：兩種基本形式：增量式、絕對(duì)式。（1）增量式：用來(lái)測(cè)量角位置和直線(xiàn)位置的

變化，但不能直接記錄或指示位置的實(shí)際值。在所有運(yùn)用增量式編碼器進(jìn)行位置跟

蹤的系統(tǒng)中，都必須在系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)營(yíng)時(shí)進(jìn)行復(fù)位。(2)絕對(duì)式：每個(gè)位置都相應(yīng)著

透光與不透光弧段的惟一擬定組合，這種擬定組合有惟一的特性。通過(guò)這特性，在

任意時(shí)刻都可以擬定碼盤(pán)的精確位置。

五、計(jì)算題

1.已知點(diǎn)u的坐標(biāo)為［7,3,21T,對(duì)點(diǎn)u依次進(jìn)行如下的變換：(I)繞z軸旋轉(zhuǎn)

90。得到點(diǎn)v；(2)繞y軸旋轉(zhuǎn)90。得到點(diǎn)w；(3)沿x軸平移4個(gè)單位，再沿y軸

平移一3個(gè)單位，最后沿z軸平移7個(gè)單位得到點(diǎn)to求u,v,w,t各點(diǎn)的齊次坐

標(biāo)。

解：點(diǎn)u的齊次坐標(biāo)為：［7,3,2,if

v=Rot(z,90°)uw=Rot(y，90°)v=

0010-32

010()77

-100023

000111

100

010

t=Trans(4,-3,7)w=

001

000

2.如圖所示為具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的3R機(jī)械手，求末端機(jī)械手在基坐標(biāo)系{xO,yO}

下的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。

s

~t0q一S30L2

0(=q00$3q00

0o1070010

0o010001

SL[C[+L2c12

。23~\230

$123。1230"號(hào)+L2s12

°n="('Tz2T3=

0010

0001

其中：C|23=COS(q+，2+4)，*23=sin(q+4+4).

3.用齊次矩陣表達(dá)如下順序的運(yùn)動(dòng)：(1)繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)9()度；(2)繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)-9()

度；（3）移動(dòng)（3,7,9）o

-0-10D--100o-

10000010

答：Rw（z,9（r）=,Rot(x-90°)=

0010()-100

00010001

'1003一

0107

Trans^i79)=

0019

0001

4.如圖所示為平面內(nèi)的兩旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)機(jī)械手，已知機(jī)器人末端的坐標(biāo)值{x,y},試求

其關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)變量0\和例。

解：如圖所示，逆運(yùn)動(dòng)學(xué)有兩組也許的解。第一組解：由幾何關(guān)系得

x=L1cos4+12cos(4+幻(1)

y=￡)sing+&5山(4+&)(2)

(1)式平方加(2)式平方得

22，222

廣crrn“(X+y-

x+y=L；+L,+2L1￡2cos2=>&=arccos--------------------

’4sin3、

0x-arctan())-arctan2

J+L2cos名,

一(12+y2)+j

第二組解：由余弦定理，a-arccos

2L,L2

4一a)

…，e\=-----+arctan2

2x

5.如圖所示兩自由度機(jī)械手在如圖位置時(shí)(01=0,02=71/2),生成手爪力FA=%

()]T或FB=[()%]T。求相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力TA和TB。

解：由關(guān)節(jié)角給出如下姿態(tài):

-Lxsin0x-L2sin(4+%)-4sin(q+q)~L2~L2

J=

Z,,cosa+LCOS(4+4)L0

2L2cos(a+a)t

由靜力學(xué)公式rnj7■口

~~kLifL

x-LJ,r=