东北大学-机器人技术B试卷包含答案

1、东北大学继续教育学院机器人技术试 卷(作业考核 线上)B卷学习中心： 院校学号： 姓名： （共 4 页）总分题号一二三四五六七八九十得分一、选择题(4选1,多于4个的为多选题；共20分，每小题2分)打1 .当代机器人主要源于以下两个分支：1) .计算机与数控机床2).遥操作机与数控机床3).遥操作机与计算机4).计算机与人工智能2.运动学正问题是实现如下变换：1).从操作空间到关节空间的变换2).从操作空间到迪卡尔空间的变换3).从迪卡尔空间到关节空间的变换4).从关节空间到操作空间的变换3.动力学的研究内容是将机器人的 :联系起来。1) .传感器与控制2).运动与控制3) .结构与运动4).

2、传感系统与运动4 .为了获得非常平稳的加工过程，希望作业启动(位置为零)时：1) .速度恒定，加速度为零2).速度为零，加速度恒定3) .速度为零，加速度为零4) .速度恒定，加速度恒定5 .应用通常的物理定律构成的传感器称之为1) .结构型 2).物性型 3). 一次仪表 4).二次仪表6 .测速发电机的输出信号为1) .数字量 2).模拟量3).开关量 4) .脉冲量7. GPS球定位系统，只有同时接收到 一颗卫星发射的信号，才可以解算出接收器的 位置。1) . 22), 33). 44). 68 .如果末端装置、工具或周围环境的刚性很高，那么机械手要执行与某个表面有接触的操作作业将会变得

3、相当困难。此时应该考虑：1) . PID控制 2).柔顺控制 3).模糊控制 4).最优控制9 .谐波减速器特别适用于工业机器人的哪几个轴的传动？1) . S 轴2). L 轴 3). U 轴4) . R 轴5). B 轴6). T 轴10.集控式足球机器人的智能主要表现在哪两个子系统？1).机器人小车子系统2).机器人视觉子系统3).机器人通信子系统4) .机器人决策子系统5).机器人总控子系统二、判断题(回答Y/N, Y表示正确，N表示错误；共30分，每题2分)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 .关节i的效应表现在i关节的末端。(Y )3 .增量

4、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 )4 .步进电动机一般作为闭环伺服系统的执行机构。(N )5 .示教-再现控制的给定方式中分直接示教和间接示教。直接示教便是操作人员通过手 动控制盒上的按键，编制机器人的动作顺序，确定位置、设定速度或限时。(N )6 .格林(格雷)码被大量用在相对光轴编码器中。(N )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，填补了国内空白。 （ 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. 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 ）10齐次变换矩阵的建立过程，便是在为机构建立运

5、动模型的过程。（ Y ）11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 ）12 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 ）13空间直线插补是在已知该直线始点、末点和中点的位置和姿态的条件下，进而求出轨迹上各点（插补点）的位置和姿态。 （ N ）14机器人分辨率分为编程分辨率与控制分辨率，统称为系统分辨率。（ Y ）15.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 ）三、简答题（共30 分，每题 6 分）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

6、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. PWMS速特点有哪些？答：简单，便于计算机实现，节能，调速，范围大；非线性严重，引入高频干扰和损耗。3按照机器人的构成机构，机器人是如何进行分类的？答： 直角坐标机器人 圆柱坐标机器人极坐标机器人多关节型机器人 串联关节机器人垂直关节机器人水平关节机器人并联关节机器人 串并联关节机器人4应用拉格朗日方程(函数)求解机器人动

7、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气动马达相对于电动机的主要区别有哪些？答： 1) 、 单位功率尺寸小，重量轻适用于安装在位置狭小的场合及手动工具上；2) 、马达本身的软特性使之能长期满载工作，温升较小，且有过载保护的性能。3) 、换向容易，操作简单，可以实现无级调速，特别适合频繁启动的场合；4) 、简单的

8、无级调速，从零到最大，操作灵活；5) 、有较高的起动转矩，能带载启动；6) 、结构简单，气动马达使用寿命特别长；7) 、不受外部环境的影响，甚至在水中、多尘、潮湿、脏污等恶劣环境中；8) 、安全，防爆。但气动马达也具有输出功率小，耗气量大，效率低、噪声大和易产生振动等缺点。四、分析与计算题(共20 分，每题 10 分)1试对直流伺服方案和交流伺服方案进行比较解：直流伺服方案采用直流伺服电机，交流伺服方案采用交流伺服电机。由于变频技术的迅速发展，交流调速的可靠性与经济性不断提高，因此交流伺服大有取代直流伺服的趋势。直流电机由于整流子的存在，导致其制造、维护的困难，除在特殊场合很少使用。交流伺服电

9、动机除了不具有直流伺服电动机的缺点外，还具有转动惯量小，动态响应好，能在较宽的速度范围内保持理想的转矩，结构简单，运行可靠等优点。一般同样体积下，交流电动机的输出功率可比直流电动机高出10唳70%另外，交流电动机的容量可做得比直流电动机大，达到更高的转速和电压。目前在机器人系统中，90%勺系统采用交流伺服电动机。2 .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（3）根据机略（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;器人逆运动学原理，求出手臂解，即对应