1、學院名稱 專業班級： 姓名： 學號： 學院名稱 專業班級： 姓名： 學號： 密 封 線 內 不 要 答 題 密 封 線 工業機器人技術 試卷B卷 答案及評分標準題號一二三四五總分核分人得分復查總分 總復查人 得分評卷人（本題36分）一、簡答(每小題6分，共36分)1簡述工業機器人的主要應用場合。1) 惡劣工作環境及危險工作，如：壓鑄車間及核工業等領域的作業環境。(2分)2) 特殊作業場合和極限作業，如：火山探險、深海探密和空間探索等領域。(2分)3) 自動化生產領域，如：焊接機器人、材料搬運機器人、檢測機器人、裝配機器人、噴漆和噴涂機器人。(2分)2說明工業機器人的基本組成部分。工業機器人由三

2、大部分六個子系統組成。 三大部分是機械部分、傳感部分和控制部分。 六個子系統是驅動系統(1分)、機械結構系統(1分)、感受系統(1分)、機器人環境交互系統(1分)、人機交互系統(1分)和控制系統。(1分)3簡述工業機器人關節制動器的作用。許多機器人的機械臂都需要在各關節處安裝制動器, 其作用是: 在機器人停止工作時, 保持機械臂的位置不變; 在電源發生故障時, 保護機械臂和它周圍的物體不發生碰撞。(6分)4機器人的新型驅動方式有哪些？新型驅動方式有什么優點？磁致伸縮驅動、壓電晶體驅動器、形狀記憶金屬、靜電驅動器(4分)。新型驅動方式可以實現驅動元件的簡單化和微型化，更適宜于機器人的使用。(2分

3、)5試述運用D-H方法建立機器人運動學方程時，如何建立連桿坐標系？建立連桿坐標系的規則如下: 連桿n坐標系的坐標原點位于n+1關節軸線上,是關節n+1的關節軸線與n和n+1關節軸線公垂線的交點。(2分) Z軸與n+1關節軸線重合。(2分) X軸與公垂線重合;從n指向n+1關節。(1分) Y軸按右手螺旋法則確定。(1分)6工業機器人控制系統的特點有哪些？(1) 機器人的控制與機構運動學及動力學密切相關。(2分)(2) 是一個多變量控制系統，要求系統具有一定的智能性。(1分)(3) 是一個復雜的計算機控制系統。(1分)(4) 描述機器人狀態和運動的數學模型是一個非線性模型,各變量之間還存在耦合。(

4、1分)(5) 機器人的動作往往可以通過不同的方式和路徑來完成, 因此存在一個“最優”的問題。(1分)得分評卷人（本題10分）二、有一旋轉變換，先繞固定坐標系軸轉30，再繞軸轉60，最后沿軸移動10，試求其變換矩陣。(列出A的計算式4分，列出齊次變換矩陣4分，得出答案2分)解：工業機器人技術試卷B 第1頁（共4頁）工業機器人技術試卷B 第2頁（共4頁）工業機器人技術試卷B 第1頁（共4頁）工業機器人技術試卷B 第2頁（共4頁）得分評卷人學院名稱 專業班級： 姓名： 學號： 密 封 線 內 不 要 答 題 密 封 線 學院名稱 專業班級： 姓名： 學號： 密 封 線 內 不 要 答 題 密 封 線

5、 解：機構的運動學方程為： (5分)根據速度雅可經公式可得： (5分)末端執行器的速度為： (3分)將已知條件代入可得：Vx=-0.067(m/s)，Vy=0.093(m/s) (2分)得分評卷人（本題15分）四、簡述具有視覺焊縫對中的弧焊機器人的工作原理。工業機器人技術試卷B 第4頁（共4頁）工業機器人技術試卷B 第3頁（共4頁）圖像傳感器直接安裝在機器人末端執行器。焊接過程中,圖像傳感器對焊縫進行掃描檢測,獲得焊前區焊縫的截面參數曲線，計算機根據該截面參數計算出末端執行器相對焊縫中心線的偏移量,然后發出位移修正指令,調整末端執行器直到偏移量=0為止。弧焊機器人裝上視覺系統后給編程帶來了方便

6、, 編程時只需嚴格按圖樣進行。在焊接過程中產生的焊縫變形、裝卡及傳動系統的誤差均可由視覺系統自動檢測并加以補償。 工業機器人技術試卷B 第4頁（共4頁）工業機器人技術試卷B 第3頁（共4頁）得分評卷人（本題24分）五、試舉出一例目前仍為人工作業，但其工作特性更適合運用機器人來工作的場合，并根據該工作環境要求，設計可應用于該工作場合的機器人機構（說明設計思路）。敘述清楚，功能模塊齊全，技術方案切實可行性，機構設計合理、新穎、有創意。（17-24分）敘述清楚，功能模塊基本齊全，具有一定的可行性，機構設計合理。（9-16分）敘述不清楚，設計方案不可行，機構設計不合理。（0-8分） 附錄資料：不需要的

7、可以自行刪除 鑄鐵管安裝工藝鑄鐵管安裝工藝球墨鑄鐵管安裝（1）吊裝時，鋼絲繩與鑄鐵管接觸處用廢舊橡膠墊隔（見附圖）以保護鑄鐵管和防腐層。吊裝鋼繩應拴牢固，起吊和放下時的速度不宜太快，做到小心輕放，避免摔跌、碰撞管道。（2）管道安裝施工前，應用鋼絲刷、綿紗布等仔細將承口內腔和插口端外表面的泥沙及其它異物清理干凈，不得含有泥沙、油污及其它異物。（3）管道接口清理干凈后，將隨管配套的膠圈清理干凈并捏 成心臟形或“8”字形安放在承口內。見附圖：（4）仔細檢查膠圈安放位置是否正確，準確無誤后用木錘沿管口內周圍輕敲打，使膠圈完全安放在承口凹槽內。見附圖：（5）膠圈安放完畢后用肥皂水作潤滑劑，將承口內膠圈和插口端充分濕潤，起到潤滑作用，管道承插安裝時節約勞動力和減輕施工難度。（6）插口與承口管道中心線對準一致，在起吊管末端用撬棍（或千斤頂）將鑄鐵管向前撬，將插口插入承口，插入深度為插口處的兩條標志線將鑄鐵管插到看不到第一條線，只看到第二條線的位置為止。（7）鑄鐵管承插施工完后卸下工具，管道承插頭處及中部立即回填50cm厚碎石土，輕夯壓實，避免鑄鐵管在施工時發生偏移。（8）檢查井施工應與鑄鐵管安裝相配合，安裝