《机器人技术》复习题
一、判断题（回答Y/N；）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Y 11 N 12 Y 13 N 14 Y 15 Y 1
答
N Y N N N Y Y N Y
1．复合运动齐次矩阵的建立是由全部简单运动齐次矩阵求和所形成的。（ N ）
2．齐次变换矩阵的建立过程，便是在为机构建立运动模型的过程。（ Y ） 3. 机器人的自由度数目就是机器人本体上所具有的转轴数目。（ N ） 4．增量式编码器比起绝对式编码器加工难、安装严、体积大、价格高。（ N ）
5．步进电动机一般作为闭环伺服系统的执行机构。（ N ）
6．串联关节机器人的正运动学问题求解易，逆运动学问题求解难。（ Y ） 7．东大牛牛机器人足球队是中国第一支夺得世界杯冠军的代表队，填补国内空白。（ Y ）
8．变位机的运动数（自由度）主要取决于被加工件的大小。（ N ） 9．在动力学中，研究构件质心的运动使用牛顿方程，研究相对于构件质心的转动使用欧拉方程。 （ Y ）
10．在机器人动力学关节转矩表达式中，由于其重力项随位姿变化很大，常常将其忽略。（ N ） 11. 插补方式分为点位控制（PTP控制）和连续轨迹控制（CP控制），可是连续轨迹控制最终还是要实现点位控制。（ Y ）
12．结构型传感器的结构比起物性型传感器的结构相对简单。（ N ） 13．激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。（ Y ）
14．轨迹规划与控制就是按时间规划和控制手部或工具中心走过的空间
路径。（ Y ）
15．工业机器人轨迹规划可以在关节空间进行插补，也可以在笛卡尔空间进行插补。（ Y ） 二、简答题
1．什么是机器人的内部传感器和外部传感器？举例说明之。
答：内部传感器是用来检测机器人自身状态（内部信息）的机器人传感器，如检测关节位置、速度的光轴编码器等。是机器人自身运动与正常工作所必需的； 外部传感器是用来感知外部世界、检测作业对象与作业环境状态（外部信息）的机器人传感器。如视觉、听觉、触觉等。是适应特定环境，完成特定任务所必需的。
2．什么是位置运动学、正向运动学和逆向运动学？
答：位置运动学仅考虑运动中的几何学问题，即不考虑运动与时间的关系。已知关节空间的关节变量，计算操作机在操作空间的手部位姿，称之为运动学正问题。反之，已知操作机在操作空间的手部位姿，求各关节变量的反变换，称之为运动学逆问题，也叫求手臂解。
3．谐波传动的特点主要表现在： 答：①传动比大，选择范围广；
②传递扭矩的同时啮合的齿数多,因而承载能力高； ④传动平稳，噪声小； ⑤传动效率高；
⑥运动精度高，可实现零回差转动； ⑦可构成密封传动；
4．应用拉格朗日方程（函数）求解机器人动力学问题的优点是什么？ 答： Lagrange 方程是以能量观点建立起来的运动方程式，为了列出系统的运动方程式，只需要从两个方面去分析，一个是表征系统运动的动力学量—系统的动能和势能，另一个是表征主动力作用的动力学量—广义力。
由于理想约束反力不出现在方程组中，因此建立运动方程式时只需分析已知的主动力，而不必分析未知的约束反力。
5．按照驱动方式的不同机器人分为哪几种类型？ 答：气动机器人 液压机器人 电动机器人
新型驱动方式机器人（如静电驱动器、压电驱动器、形状记忆合金驱动器、人工肌肉及光驱动器等）
三、分析与计算题
1．机器人轨迹控制过程如图所示。试列出各步的主要内容。
解：
1）通过示教过程得到机器人轨迹上特征点的位姿。对于直线需要得到起始点和终点，对于圆弧需要得到弧上三点；
2）根据轨迹特征（直线/园弧/其它）和插补策略（定时/定距/其它）进行相应的插补运算，求出该插补点的位姿值；
3）根据机器人逆运动学原理，求出手臂解，即对应于插补点位姿的全部关节角(1, …, n)；
4）以求出的关节角为相应关节位置控制系统的设定值，分别控制n个关节驱动电机；
5）和关节驱动电机同轴连接的光轴编码器给出该关节当前实际位置值，进行反馈，位置控制系统根据此位置误差（设定值—反馈值）实施控制以消除误差，使机器人达到所要求的位姿。
东北大学《机器人技术》期末考试必备真题集(含答案)26
