工业机器人技术试卷答案及评分标准

1、出卷教师:考试方式:械臂的位置不变；在电源发生故障时，保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞。（6分）工业机器人技术适应班级:试卷B卷答案及评分标准:号学题号一一三四五总分核分人得分本试卷考试分数占学生总评成绩的70 %:名姓 级班业专题 答 要 不内 线 封 密I I网/总的门口门 总复查人密 山|得分评卷人 （本题 36分）一、简答（每小题 6 分，共 36 分）1 .简述工业机器人的主要应用场合。1） |肯中仆作环境及危险工作，如：压铸车间及核工业等领域的作业环境。（2分）封2）特殊作业场合和极限作业，如：火山探险、深海探密和空间探索等领域。（2分）3）自动化生产领域，如：焊接机器人、材料搬

2、运机器人、检测机器人、装配机器人、喷漆和喷涂机器人。（2分）2.说明工业机器人的基本组成部分。I I I I I I I I工业机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统是驱动系统（1分）、机械结构系统（1分）、感受系统（1分）、机器人环境交互系统（1分）、人机交 互系统（1分）和控制系统。（1分）称名院学 3徜述机器人次节制动器的作用。许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动器，其作用是：在机器人停止工作时，保持机4 .机器人的新型驱动方式有哪些？新型驱动方式有什么优点？磁致伸缩驱动、压电晶体驱动器、形状记忆金属、静电驱动器（4分）。新型驱动方式可以

3、实现驱动元件的简单化和微型化，更适宜于机器人的使用。（2分）5 .试述运用D-H方法建立机器人运动学方程时，如何建立连杆坐标系？建立连杆坐标系的规则如下 ： 连杆n坐标系的坐标原点位于 n+1关节轴线上，是关节n+1的关节轴线与n和n+1关节轴线公垂线的交点。（2分）Z轴与n+1关节轴线重合。（2分）X轴与公垂线重合；从门指向n+1关节。 （1分）Y轴按右手螺旋法则确定。（1分）6.工业机器人控制系统的特点有哪些？（1）机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。（2分）（2）是一个多变量控制系统，要求系统具有一定的智能性。（1分）（3）是一个复杂的计算机控制系统。（1分）（4）描述机器人状态和

4、运动的数学模型是一个非线性模型，各变量之间还存在耦合。（1分）（5）机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成，因此存在一个“最优”的问题。（1分）得出答案2分）解:（本题10分）二、有一旋转变换，先绕固定坐标系X0轴转30° ,再绕Y0轴转最后沿Zo轴移动10,试求其变换矩阵。（列出A的计算式A Trans(0,0,10) Rot(Y,60) Rot(X ,30)cos60sin 60（本题15分）四、简述具有视觉焊缝对中的弧焊机器人的工作原理。4分，列出齐次变换矩阵图像传感器直接安装在机器人末端执行器。焊接过程中,图像传感器对焊缝进行扫描检测，获得焊前区焊缝的截面参数曲线，计

5、算机根据该截面参数计算出末端执行器相对焊缝中心线的偏移量A ,然后发出位移修正指令，调整末端执行器直到偏移量A=0为止。弧焊机器人装上视觉系统后给编程带来了方便，编程时只需严格按图样进行。在焊接过程中产生的焊缝变形、装卡及传动系统的误cos30sin30101sin 600cos600sin300cos300差均可由视觉系统自动检测并加以补偿。12在4010（本题15分）三、三自由度平面关节机械手如图所示手部握有焊接工具。已知：1 30 , & 0.04rad/s , 2 45 , &点的线速度Vx及Vy的值。解：机构的运动学方程为:x l1 cos y 11sin12 cos

6、( 112 sin( 12) 13 cos32) 13sin( 1根据速度雅可经公式可得:11sl12s12l1c112c12l3 s12313c123末端执行器的速度为:VxVy&1&2&311sl11cl12sl213s12312c1213c123将已知条件代入可得:V=(m/s) , M=(m/s)工业机器人技术试卷0，345 ,0.1rad/s求焊接工具末端（本题24分）五、试举出一例目前仍为人工作业，但其工作特性更适合运用机器人来3)3)(5分）计思路）。叙述清楚,工作的场合，并根据该工作环境要求，设计可应用于该工作场合的机器人机构（说明设功能模块齐全，技术方案切实可行性，机构设计合理、新颖、有创意。(17-24 分)12s1212c12l3 s123 13c1231 3s12313c123(5分）叙述清楚,功能模块基本齐全，具有一定的可行性，机构设计合理。叙述不清楚，设