1、習 題0.1 簡述工業業機器人的的定義，說說明機器人人的主要特特征。0.2 工業機器器人與數控控機床有什什么區別？0.3 工業機器器人與外界界環境有什什么關系？0.4 說明工業業機器人的的基本組成成及三大部部分之間的的關系。0.5 簡述下面面幾個術語語的含義：自由度、重復定位位精度、工工作原理、工作速度度、承載能能力。0.6 什么叫冗冗余自由度度機器人？0.7 題0.7圖所所示為二自自由度平面面關節型機機器人機械械手，圖中中L1=2L2，關節的的轉角范圍圍是0q1180，90q2180，畫出該該機械手的的工作范圍圍(畫圖時可可以設L2=3 cmm)。0.8 工業機器器人怎樣按按機械系統統的基本

2、結結構來分類類？0.9 工業機器器人怎樣按按控制方式式來分類？0.10 什么是是SCARRA機器人人，應用上上有何特點點？0.11 試總結結機器人的的應用情況況。題0.7圖圖1.1 點矢量v為10.00 220.000 30.00TT，相對參參考系作如如下齊次坐坐標變換：寫出變換后后點矢量vv的表達式式，并說明明是什么性性質的變換換，寫出旋旋轉算子RRot及平平移算子TTranss。1.2 有一旋轉轉變換，先先繞固定坐坐標系Z0軸轉45，再繞其其X0軸轉30,最后繞其其Y0軸轉60，試求該該齊次坐標標變換矩陣陣。1.3 坐標系B起初與固固定坐標系系O相重合，現現坐標系B繞ZB旋轉30，然后繞繞

3、旋轉后的的動坐標系系的XB軸旋轉455，試寫寫出該坐標標系B的起始矩矩陣表達式式和最后矩矩陣表達式式。1.4 坐標系A及B在固定坐坐標系O中的矩陣陣表達式為為畫出它們在在O坐標系中中的位置和和姿態：1.5 寫出齊次次變換矩陣陣，它表示示坐標系B連續相對對固定坐標標系A作以下變變換：(1) 繞繞ZA軸旋轉900。(2) 繞繞XA軸轉900。(3) 移移動3，7，9T。1.6 寫出齊次次變換矩陣陣，它表示示坐標系B連續相對對自身運動動坐標系B作以下 變換：(1) 移移動3，7，9T。(2) 繞繞XB軸旋轉900。(3) 繞繞ZB軸轉90。1.7 題1.7圖(a)所示示的兩個楔楔形物體，試試用兩個變

4、變換序列分分別表示兩兩個楔形物物體的變換換過程，使使最后的狀狀態如題11.7圖(b)所示示。題1.7圖圖1.8 如題1.88圖所示的的二自由度度平面機械械手，關節節1為轉動關關節，關節節變量為qq1；關節2為移動關關節，關節節變量為dd2。試：(1) 建建立關節坐坐標系，并并寫出該機機械手的運運動方程式式。(2) 按按下列關節節變量參數數求出手部部中心的位位置值。q10306090d2/m0.500.801.000.70題1.8圖圖1.9 題1.8圖所所示二自由由度平面機機械手，已已知手部中中心坐標值值為X0、Y0。求該機機械手運動動方程的逆逆解q1、d2。1.10 三自由由度機械手手如題1.

5、10圖所所示，臂長長為l1和l2，手部中中心離手腕腕中心的距距離為H，轉角為為q1、q2、q3，試建立立桿件坐標標系，并推推導出該機機械手的運運動學方程程。題1.100圖1.11 題1.111圖所示為為一個二自自由度的機機械手，兩兩連桿長度度均為1m，試建立立各桿件坐坐標系，求求出A1、A2及該機械械手的運動動學逆解。題1.111圖1.12 什么是是機器人運運動學逆解解的多重性性？1.13 有一臺臺如題1.13圖所所示的三自自由度機械械手的機構構，各關節節轉角正向向均由箭頭頭所示方向向指定，請請標出各連連桿的D-H坐標系，然然后求各變變換矩陣AA1、A2、A3。題1.133圖1.14 試按D-

6、H坐標系建建立題1.14圖所所示機器人人各桿的坐坐標系(各Z軸正向位位于有旋轉轉標志一端端，Z0、Z6如題1.114圖所示示)。題1.144圖1.15 試求題題1.155圖所示V880機器人的的運動學方方程。題1.155圖2.1 簡述歐拉拉方程的基基本原理。2.2 簡述用拉拉格朗日方方法建立機機器人動力力學方程的的步驟。2.3 動力學方方程的簡化化條件有哪哪些？2.4 簡述空間間分辨率的的基本概念念。2.5 機器人的的穩態負荷荷的研究包包括哪些內內容？2.6 簡述計算算機控制機機器人獲得得良好的重重復性的處處理步驟。2.7 分別用拉拉格朗日動動力學及牛牛頓力學推推導題2.8圖所示示單自由度度系

7、統力和和加速度的的關系。假假設車輪的的慣量可忽忽略不計，X軸表示小車的運動方向。 題2.8圖圖 2.8 推導題2.8圖所示示兩自由度度系統的運運動方程。2.9 推導題2.9圖所示示的兩自由由度系統的的運動方程程。 題2.8圖圖 題2.9圖2.10 用拉格格朗日法推推導題2.10圖所所示兩自由由度機器人人手臂的運運動方程。連桿質心心位于連桿桿中心，其其轉動慣量量分別為II1和I2。2.11 簡述機機器人速度度雅可比、力雅可比比的概念及及其二者之之間的關系系。2.12 已知二二自由度機機械手的雅雅可比矩陣陣為若忽略重力力，當手部部端點力FF=11 0TT時，求相相應的關節節力矩。2.13 如題2.

8、113圖所示示，一個三三自由度機機械手，其其末端夾持持一質量mm=10 kkg的重物物，l1=l2=0.8 m，1=60，2=660，3=990。若不計計機械手的的質量，求求機械手處處于平衡狀狀態時的各各關節力矩矩。題2.100圖題2.133圖 三自由由度機械手手2.14 如題2.114圖所示示二自由度度機械手，桿桿長l1=l2=0.5 m，求下下面三種情情況時的關關節瞬時速速度、。vX/(mm/s)1.001.0vY/(mm/s)01.01.0q1303030q 26012030題2.144圖 二自由由度機械手手2.15 如題2.115圖所示示三自由度度平面關節節機械手，其其手部握有有焊接工

9、具具，若已知知各個關節節的瞬時角角度及瞬時時角速度，求求焊接工具具末端A的線速度度vX、vY。題2.155圖 三自由由度平面關關節機械手手3.1 何謂軌跡跡規劃?簡述軌跡跡規劃的方方法并說明明其特點。3.2 設一機器器人具有66個轉動關關節，其關關節運動均均按三次多多項式規劃劃，要求經經過兩個中中間路徑點點后停在一一個目標位位置。試問問欲描述該該機器人關關節的運動動，共需要要多少個獨獨立的三次次多項式?要確定這這些三次多多項式，需需要多少個個系數?3.3 單連桿機機器人的轉轉動關節，從從q=55靜止開始始運動，要要想在4s內使該該關節平滑滑地運動到到q=+800的位置停停止。試按按下述要求求確

10、定運動動軌跡：(1) 關關節運動依依三次多項項式插值方方式規劃。(2) 關關節運動按按拋物線過過渡的線性性插值方式式規劃。3.4 目前有哪哪幾種模型型應用于機機器人系統統構型？各各自有何優優、缺點？4.1 機器人本體體主要包括括哪幾部分分？以關節節型機器人人為例說明明機器人本本體的基本本結構和主主要特點。4.2 如何選擇擇機器人本本體的材料料，常用的的機器人本本體材料有有哪些？4.3 何謂材料料的E/r？為提高高構件剛度度選用材料料E/r大些還是是小些好，為為什么？4.4 機身設計計應注意哪哪些問題？4.5 何謂升降降立柱下降降不卡死條條件？立柱柱導套為什什么要有一一定的長度度？4.6 機器人

11、臂臂部設計應應注意哪些些問題？4.7 常用的臂臂桿平衡方方法有哪幾幾種？試述述質量平衡衡常用的平平行四邊形形平衡機構構。4.8 什么叫BBBR手腕、RRR手腕腕？什么叫叫手腕自由由度退化？4.9 機器人手手爪有哪些些種類，各各有什么特特點？4.10 試述磁磁力吸盤和和真空吸盤盤的工作原原理。4.11 何謂自自適應吸盤盤及異形吸吸盤？4.12 機器人人對移動關關節有何要要求？為什什么常用滾滾動導軌？4.13 機器人人專用滾動動軸承有何何特點？機機器人為什什么要采用用諧波傳動動？4.14 傳動件件定位常有有哪幾種方方法？4.15 傳動件件消隙常有有哪幾種方方法，各有有什么特點點？4.16 簡述機機

12、器人行走走機構結構構的基本形形式和特點點。4.17 簡述兩兩足步行機機器人行走走機構的工工作原理。5.1 說說明工業機機器人常用用的控制結結構形式，就就你所熟知知的某種工工業機器人人分析其控控制器的控控制結構。5.2 機機器人傳感感器常用的的有哪幾種種？5.3 傳傳感器的主主要性能參參數有哪幾幾個？5.4 簡簡述電位式式位移傳感感器的工作作原理。5.5 分分析二進制制嗎盤與格格雷嗎盤結結構的異同同。5.6 角角速度傳感感器常用的的有哪幾種種？舉例說說明其中一一種的工作作原理。5.7 分分析外部傳傳感器中力力矩傳感器器的測量原原理。5.8 簡簡述觸覺傳傳感器的測測量原理。5.9 采采用基于芯芯片的運動動控制器來來控制機器器人的運動動有什么特特點？5.10 LM6228芯片有有什么功能能？5.11 分析運動動控制卡控控制的結構構特點？舉舉例說明你你所了解的的運動控制制卡的應用用。