《工業機器人技術基礎》課程試卷A卷參考答案

一、填空題（1?10題，每空【分，共20分）

1.機器人本體；示教器

2.卵動與傳動裝置；手腕

3.球面坐標機器人；并聯機器人

4.關節變量；力或力知

5.位置；姿態

6.液壓動力系統；電動動力系統

7.位置和位移傳感器；力傳感器

8.集中控制系統；分散控制系統

9.多任務功能；操作歷史記錄功能

10.監控狀態；執行狀態

二、選擇題（II?20題，每小題2分，共20分）

11-15ABCDA

16-20BCDAB

三、名詞解釋（21?25題，每小題3分，共15分）

21.工業機器人自由度

工業機器人自由度是指機器人所具有的獨立坐標軸運動的數目，不包括末端執行器的

開合自由度。

22.工業機器人作業范圍

工業機器人作業范圍是指機器人運動時手臂末端或手腕中心所能達到的位置點的集合。

23.傳感器靈敏度

傳感器靈敏度是指傳感器的輸出信號穩定時，輸出信號變化與輸入信號變化的比值。

24.傳感器測量精度

傳感器測量精度是指傳感器的測量輸出值與實際被測量值之間的誤差。

25.PWM驅動

脈沖寬度調制（PulseWidthModulation）驅動。

四、簡答題(26?28題，每小題5分，共15分)

26.簡述工業機器人的基本組成及其技術參數有哪些？

答：工業機器人主要由機器人本體、控制器和控制系統、示教器等組成。其中機器人本體又

由機械臂、驅動與傳動裝置、傳感器等組成。

工業機器人技術參數主要有：自由度、分辨率、定位精度和重復定位精度、作業范圍、

運動速度、承載能力等。

27.工業機器人常用的機身和臂部的配置型式有哪些？

答：工業機器人常用的機身和臂部的配置型式主要由：(1)橫梁式機身設計成橫梁式，用于

懸掛手臂部件，具有占地面積小，能有效地利用空間，直觀等優點。(2)立柱式多采用回轉

型、俯仰型或屈伸型的運動型式，一般臂部都可在水平面內回轉，具有占地面積小而工作范

圍大的特點。(3)機座式。可以是獨立的、自成系統的完整裝置，可隨意安放和搬動。也可

以具有行走機構,如沿地面上的專用軌道移動,以擴大其活動范圍。(4)屈伸式。臂部由大

小臂組成，大小臂間有相對運動，稱為屈伸臂，可以實現平面運動，也可以作空間運動。

28.工業機器人的典型機器視覺系統由哪些部分組成？

答：典型機器視覺系統由光源、光學成像系統、相機、圖像采集卡、圖像處理硬件平臺、圖

像和視覺信息處理軟件及通信模塊等組成。

五、計算題(29?3()題，29小題10分，3()小題2()分，共30分)

29.己知點u的坐標為［7,3,2F，對點u依次進行如下的變換：(1)繞z軸旋轉90。得到點v：

(2)繞y軸旋轉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to求u,v,w,t各點的齊次坐標。

解：點u的齊次坐標為：［7,3,2,1丫

-0-100-7--3

100037

v=Rot(z,90°)u==

001022

000111

0010---3-'2~

010077

w=Rot(y,90°)v==

-100023

000111

-1004-~2-6-

010-374

t=Trans(4,-3,7)w=—（每點的齊次坐標計算正確各得2.5

0017310

000111

分）

30.下圖為一具有三個旋轉關節的3R機械手，求末端機械手在基坐標系｛xo,y。｝下的運動學

方程。

解：建立如圖所示的參考坐標系，則

s0—S0

飛~\o-。22L\

00Sc00

7=q（4分），工=22（4分），2"=

00