机器人知识传播活动知识问答

机器人知识传播活动知识问答［ 作者： 点击数：4337 更新时间：2002-12-19 ］上海市青少年科技创新——机器人知识传播活动知识问答--------------------------------------------------------------------------------现代自动控制技术的进步、计算机技术的飞速发展为机器人的诞生、机器人技术的发展奠定了必要的基础。在近４０年的时间里，机器人从无到有，现在已拥有百万大军，在世界经济各个领域和人民生活的众多方面忠诚地为人类服务，作出不可磨灭的贡献。展望２１世纪，人类更需要机器人，更需要贴近人类的机器人。它们将会利用拥有的巨大能力，为人类创造更多的物质财富，在更大程度上改变我们的生活。人们将有更充裕的时间学习、娱乐、研究、创造，去处理那些机器人还不能做的事，去创造更新、更高级的机器人。为普及机器人知识，特选编一些问答题，供大家参考。一、机器人基础知识１． “ＲＯＢＯＴ”，中文译为“机器人”，由于带有“人”字，再加上科幻小说和影视作品的影响，人们往往把机器人想像为外貌像人的机器，机器人应该是 <）。Ａ：外貌像人的机器Ｂ：一种具有编程能力，具有拟人 <生物）功能的自动化装置２． 世界上第一台机器人Ｕｎｉｍａｔｅ是由美国万能自动化公司 <Ｕｎｉｍａｔｉｏｎ）制造，它诞生在 <）。Ａ：１９５４年 Ｂ：１９６２年３． 世界上拥有机器人最多的国家是 <）Ａ：美国 Ｂ：日本４． 机器人是以控制技术和信息技术为指导，综合了机械学、微电子技术、计算机、传感1/17器技术等学科的成果而诞生的，所以机器人是 < ）时代的宠儿。Ａ：大生产 Ｂ：自动化５． 机器人一般由<）几部分组成。Ａ：控制系统，驱动系统，执行 <运动）装置，检测系统Ｂ：头，躯体，四肢６． 机器人的控制系统包括 <）Ａ：控制电脑和伺服控制器Ｂ：工作人员７．一个控制系统中，当人把运动指令输入电脑时，电脑会产生控制信号，信号经放大，再传给驱动装置如电动机，使之转动，而其转动品质与结果的信号又通过检测传感器反馈到控制电脑，与控制信号比较：若相等，说明运动符合指令要求，误差信号为零，电动机就停转；反之，如果反馈信号与控制信号不相等，则它们的误差信号将使电动机继续转动，直到误差信号为零为止。这样的系统是<）。Ａ：闭环控制系统Ｂ：开环控制系统８． 有精度要求的机器人的控制系统应是 <）Ａ：闭环控制系统Ｂ：开环控制系统９． 机器人的动力驱动主要有 <）Ａ：电动、气动、液压驱动等Ｂ：靠人力驱动１０． 机器人使用的电机主要是 <）2/17Ａ：控制电机<步进电机、ＤＣ伺服电机、ＡＣ伺服电机）Ｂ：一般交流电动机１１． 机器人的执行<运动）部分主要指 <）Ａ：机器人用于完成任务的机体装置Ｂ：机器人手臂１２．机器人执行<运动）装置主要由<）组成。Ａ：传感器系统Ｂ：机械传动系统和末端执行器１３．机器人的检测系统是指<）Ａ：机器人身上的各种传感器Ｂ：机器人的外壳１４．机器人最常采用的基本传感器有<）。Ａ：视觉传感器、力觉传感器、触觉传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器等Ｂ：照相机、温度计１５．一个物体沿Ｘ<Ｙ、Ｚ）轴方向移动，称为具有一个自由度；绕Ｘ<Ｙ、Ｚ）轴转动，也称为具有一个自由度，所以要确定一个物体的空间位置和姿态至少需要<）Ａ：６个自由度 Ｂ：９个自由度１６．机器人尤其是作业机器人，它要长时间从事有精确度要求的任务，所以在机器人的指标中，我们更关心的是<）Ａ：定位精度 Ｂ：重复定位精度3/17１７． 设计机器人时，必须进行机器人运动学计算的原因是 <）。Ａ：根据机器人空间运动轨迹，计算机器人各个关节的运动数据，以此作为运动控制的依据Ｂ：验证机器人的运动速度１８． 设计机器人时，必须进行机器人动力学计算的原因是 <）。Ａ：机器人动作时，例如机器人匀速画个圆弧，但具体到各个关节的速度是不断变化的，机器人各个部分的受力情况在不断变化，所以机器人是一个时变系统，进行动力学计算，不但对机械的强度和刚度进行校核，而且为了更好设计机器人的控制算法Ｂ：仅仅为了验证机器人的机械强度和刚度１９． 设计机器人时，一个需要考虑的重要因素是重量。太重的机器人运动时速度 <），而且能源消耗<）。Ａ：太慢 太多 Ｂ：变快 不多２０． 智能机器人是当代高科技的典型产品，它能听、能看、能说、能判断环境状况，并且有记忆、推理和决策的能力。所以在技术上，它还必须使用 <）。Ａ：人工智能、专家系统Ｂ：程序控制２１． 机器人的智能和人类的智能一样吗？ <）。Ａ：一样Ｂ：不一样，机器人的智能是一种非生命的机械模仿２２． 制造机器人的材料或构件有使用的寿命，那么目前，机器人有没有生命？ <）。Ａ：有Ｂ：没有4/17２３． 有的机器人会听会说，靠的是 <）。Ａ：由语音识别系统来听<一般采用话筒），由语音合成系统来说。由这些声音传感器配以相应的软件来完成Ｂ：人为操纵２４． 有的机器人有眼睛会看，靠的是 <）。Ａ：视觉传感器如摄像头、超声波、雷达等Ｂ：照相机镜头２５． 有的机器人的手可以抓住鸡蛋而不碎，用的是 <）传感器。Ａ：力觉传感器 Ｂ：温度传感器２６．科学家们一直在研制可以用<）完成跑、走、跳等动作的机器人，这样的机器人可以穿越用轮子的机器人不能穿越的地形。Ａ：腿 Ｂ：肌体２７．“走路”对人类来说好像很自然，可是，要机器人完成这个动作就要涉及复杂的 <）与<）方面的问题。Ａ：物理 电子 Ｂ：平衡 运动二、机器人应用工业机器人１．<）年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的工业机器人大多采用这种控制方式。 Ａ：１９５５年 Ｂ：１９５４年２．１９７０年在<）召开了第一届国际工业机器人学术会议。１９７０年以后，机器人的研究得到迅速广泛的普及。5/17Ａ：英国 Ｂ：美国３． 机器人是一种在生产中能灵活完成特定操作，并有多种功能的机器，用它来代替 <）。Ａ：人的脑力劳动Ｂ：人的体力劳动４． 机器人为人类承担了大量的艰苦、繁重、危险的工作和单调、重复的劳动，那是因为）。Ａ：把人类从这些环境中解放出来，使人类可以从事只有人类才能做的创造性劳动Ｂ：人类做不好这些事 ５． 现有的工业机器人主要用在 <）Ａ：汽车、机电、通用机械制造、金属加工、铸造及其他工业部门Ｂ：文教、卫生和服务行业６． 机器人具有超越人体能力界限的机械和物理功能，既可以是具有钢筋铁骨的大力士，也可以是形如蚂蚁的微型机器人，它们的搬运能力是 <）。Ａ：几毫克到１０００公斤Ｂ：从几克到１００公斤７．<）年，辛辛那提·M拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人，它由液压驱动，能提升的有效负载达４５公斤。Ａ：１９７３ Ｂ：１９７６８． 焊接是机械加工中常用的工艺方法，在批量生产时，焊接机器人会做得更好，是因为）。Ａ：焊接机器人不但具有高超、稳定的焊接质量，并且具有精确的重复定位精度，使得每次焊出的焊缝都一样，这是任何高级焊工都做不到的Ｂ：这是因为焊接老师傅体力不济6/17９． 在蔡鹤皋院士主持下，哈尔滨工业大学和沈阳自动化所自１９９５年４月开始设计、制造ＨＴ—１００Ａ点焊机器人，１９９６年７月１５日完成；<）年２月第一台上线应用于解放牌卡车的后风窗点焊，１９９８年５月第二台上线应用于红旗轿车焊接线上。Ａ：１９９７年 Ｂ：１９９８年１０． 如果在机器人手部装上喷漆装置，那就是一台喷漆机器人，现代大工厂如汽车厂都已使用喷漆机器人，一个原因是它喷起漆来既快又均匀，而另一个原因是 <）。Ａ：把喷漆工人从有害身体健康的喷漆环境中解放出来Ｂ：喷漆工人做不好１１． 如果在机器人手部装上特殊的手抓工具，它可以像人一样在自动线上装配零件，并可以长时间稳定地代替人从事精确零件的装配。那主要是因为 <）Ａ：机器人具有精确的重复定位精度。它工作的特点是稳、准、快 Ｂ：有时人会有情绪、会疲劳１２．８０年代初，日本“发那科”公司建成了世界上第一个无人化工厂，其中有许多自动机械加工中心、机器人和自动运送小车，它们能独立地运行，受一个中央计算机网络协调指挥：自动仓库会按照需要装货，然后小车自动达到预定地点，机器人会把要加工的材料装在加工中心的卡盘进行加工，完成后便由机器人卸下，装在准时接货的小车上，小车再到下一个预定的目标，实现了用机器人来制造机器人。可以说自动化的程度达到了顶峰，然而它的经济效益却是<）。Ａ：最好的 Ｂ：一般的探索机器人 随着机器人技术的飞速发展，机器人的介入开拓了靠人力所不能胜任的工作，在科学研究和探测领域开辟了新的可能性。１３． １９９７年世界十大航天科技新闻之一：１９９７年７月４日，美国发射的无人驾驶飞船，历时７个多月的飞行，完成了１．９亿公里的旅程，在红色的火星表面登陆。其内有一台具有６个轮子、重１１．５千克的机器人，由于它动作灵活、成功地发回了大量的照片资料，使科学家对火星有了进一步的认识，该机器人叫 <）。Ａ：索杰纳<Ｓｏｊｏｕｒｎｅｒ）Ｂ：探路者号7/17１４． ２００１年４月７日美国太空总署又将名为 “奥德赛”的火星探测器送入太空。请问“奥德赛”火星探测器携带的机器人叫 <）Ａ：ＲＯＣＫＹ８ Ｂ：火星漫游者１５． １９９７年，美国宇航员成功修复了“哈勃”太空望远镜，这成为１９９７年世界十大航天科技新闻。当航天飞机接近“哈勃”太空望远镜时，号称“空中巨手”的机器人伸出了１８．３M长的手臂，抓住“哈勃”，宇航员走出舱外进行修理，完成后又通过“空中巨手”把“哈勃”重新放回了太空。请问这个机器人是由 <）制造的？Ａ：美国 Ｂ：加拿大１６．当潜水员穿上密闭的潜水服，戴上沉重的头盔潜入深海时，他们则冒着相当大的危险。因为水深１０M约产生１００千帕的压力，而人能承受的压力极其有限。如果用水下机器人代替潜水员的工作，尤其是在大深度和危险区域的作业更显示了它极大的优越性，请问中国研制的水下机器人ＣＲ－０１Ａ能潜<）。Ａ：６０００MＢ：１２０００ M１７．龙虾的身体形状对于水下行走非常理想，龙虾捕食时寻找食物的方法特别适合于探测水雷。美国海军投资研究机器龙虾用来水下猎雷，可以完成许多扫雷舰无法完成的任务，如在２．４～１２M的浅海中寻找危险爆炸物，那里波涛汹涌，又有浅滩，扫雷舰很难平稳地进行搜索。美国东北大学海洋科学中心的ＤＡＲＰＡ机器龙虾 ，由电池供电，以半自主方式工作，在发现水雷时会 <）。Ａ：发出声纳警报 Ｂ：躲避水雷１８．９０年代中期，卡内基大学设计的<）成功地进入火山内部采集数据样本，帮助科学家预测火山的活动情况。Ａ：但丁Ｉ Ｂ：但丁ＩＩ１９． ２００２年９月，全球一百四十一个国家，超过一亿电视家庭透过电视直播，目击探索埃及胡夫金字塔南信道密室之谜，一个名叫 <）的机器人对金字塔进行探索。Ａ：Ｐｙｒａｍｉｄ Ｒｏｖｅｒ Ｂ：Ｐｙｒａｍｉｄ Ｒｏｂｏｔ服务机器人8/17服务机器人尚处于开发及普及的早期阶段，已开发有医用机器人 <诊断机器人、护理机器人、伤残康复机器人）、家用机器人、娱乐机器人等。随着人们生活水平的提高，服务机器人将获得日益广泛的应用。２０． ２００１年１０月，一家著名的日本 <）公司推出了完全仿真的能够与人交流的人工毛皮新型机器宠物猫——尼克罗。它采用了先进的传感技术、控制技术和人工智能，能够对主人的触摸产生反应并表达自己的感受，真正实现了人与机器人自然地沟通，与它一起生活能够使人感到心情放松、增添生活乐趣。 Ａ：欧姆龙 Ｂ：索尼２１． 诊断机器人具有丰富的专科经验，能为病人诊脉，同病人进行有关病情的对话，并按病人的病情及体质特点等作出正确的诊断，给出最合适的药方。该机器人采用了 <）技术。Ａ：遥控技术Ｂ：医疗诊断专家系统２２． 美国研制出一台大脑手术机器人，命名为 M纳瓦。它有只像人一样的多关节手臂，具有很高的动作平稳性和很高的精度。１９９３年９月， M纳瓦成功地为两位脑癌患者取出肿瘤。原来要花费２小时手术， M纳瓦<）就完成了。手术时与病灶的剥离精度达到０．３毫 M。Ａ：６０分钟 Ｂ：４０分钟２３．飞机上装有一套自动驾驶仪，当飞机进入正常巡航飞行时，就可为驾驶员代劳了。遇到恶劣的气候条件，能见度差，驾驶员不能看清对面时，就必须借助自动着陆系统使飞机着陆，这些自动驾驶仪器装置被称为自动驾驶飞机机器人，它既可减轻驾驶员的疲劳，又可使飞行更<）。Ａ：安全 Ｂ：快速２４． １９９２年１２月７日，机器人技术第一次被应用于 <）。威廉·巴格 <Ｗｉｌｌｉａｍ Ｂａｒｇｅｒ）博士，加州萨克拉曼多的森特尔综合医院的一位整形外科医生，用“机器人助手”做了一次髋关节置换手术。 Ａ：外科手术 Ｂ：内科诊断２５． 家用机器人已开始进入家庭和办公室，从事清扫、守卫、保姆、接待等工作。如日本日立公司和松下公司合作，开发了一种清扫机器人，这实际上是一个高级自动吸尘器。它可以按照主人的命令或预先的设定，在某一时刻开始工作；还会记住行进路径的变化及行驶的距离，并能在环境中定位；当遇到障碍物时，自动转向、绕过。该机器人使用 <）电源。Ａ：交流电 Ｂ：蓄电池9/17２６． 世界上每年养羊数以亿计，每年到了剪羊毛的季节，总是忙得不可开交。在８０年代中期研制出了剪羊毛机器人，剪羊毛机器人不但剪得快，而且剪得好。这个机器人是由 <）发明的。Ａ：澳大利亚 Ｂ：英国２７． 现代大城市高楼林立。高楼墙面，特别是玻璃墙面的清洗，是高空作业，劳动强度高、工作效率低，因此爬壁机器人幸运而生。上海科技馆使用的幕墙清洗机器人名叫 <）。Ａ：高空卫士 Ｂ：蓝天洁士２８．在现代社会中，很多重要的地方都有保安人员，并安装了监控设备，然而监控设备都是固定的，保安人员又很难做到一直保持高度警觉。９０年代初，美国一家公司研制出一种巡逻机器人，它能按预先编好的程序巡查无人看管的工厂或建筑，以便不使人知道它的巡逻规律。请问，这种机器人执行巡逻时的方式<什么时间转身、后退、停止、等待、加速、减速）是变化的还是固定不变的？<）。Ａ：变化的Ｂ：固定的模式２９． 运动员在体育场馆训练时，总有许多陪练员：有机器人剑手、机器人拳手、机器人乒乓球手、机器人网球手，它们输入了许多顶尖运动员的动作程序及对付方法，并默默地工作，不知疲倦地为运动员服务，使运动员取得优异的成绩。采用机器人陪练有 <）优点。Ａ：节省人力Ｂ：针对性的训练３０． 现阶段，机器人的研究应用领域不断拓宽，其中仿人机器人的研究和应用尤其受到普遍的关注，成为智能机器人领域中最活跃的热点之一。日本<）公司从１９８６年已推出了Ｐ系列１，２，３型双足步行机器人。２０００年１１月又推出了新型双足步行机器人“ＡＳＩＭＯ”，实现了小型轻量化，通过提高双足步行技术使其更接近人类的步行方式。Ａ：索尼 Ｂ：本田三、机器人教案10/17机器人技术涉及机械工程、电子信息、传感器、仿生学等多门学科，将其应用于教案，可让青少年综合运用所学知识制作理想的机器人，发挥无限想像力，发掘无穷创造力。通过认识机器人来学习丰富的科学技术知识，提高自身综合素质。１．被誉为知识结构论之父的西蒙·培特教授<Ｄｒ．ＳｅｙｍｏｕｒＰａｐｅｒｔ）是著名的计算机专家，美国麻省理工学院<）的创建者之一，他几十年来一直致力研发如何更好地将计算机等高新科学技术引入课堂教案，提出了乐高科教系列可以和计算机配合，提高青少年的搭建编程水平及综合能力。Ａ：人工智能实验室 Ｂ：多媒体研究室２．<）年，乐高教育部推出的乐高机器人系列，让青少年在有趣而开放的环境中，综合运用机械、电子、信息等多门学科知识——寓教于乐，充分发挥无限创造力、想像力，提高综合素质。Ａ：１９９８年 Ｂ：１９８０年３． 制作理想的机器人是一个循环反复的过程，通常分为几个步骤，分别是 <）。Ａ．设计搭建，编程，程序输入，调试运行Ｂ．搭建，编程４． 无论机器人设计得是否像生物，它都有 <）。例如，当电动门检测到运动时就会自动打开，火警器感知烟雾时就会鸣响等等，所有这些，都是 <）。Ａ：动作表现 动作 Ｂ：感觉反应 感觉５． 机器人需要人告诉它做什么，人们实现对机器人的控制主要包括三项内容：１）．<）——该信息来自机器人的传感器。２）．<）——你想让机器人遵循的规则或指令。３）．<）——机器人的运动，通常包括马达 <运转）、灯和声音。Ａ：输入 程序 输出 Ｂ：感觉 反应 动作６． 制作机器人是个有趣的过程，比如齿轮的啮合，两个不同尺寸相互啮合可以很巧妙地实现变速传动。在图－１中显示了一个８齿和２４齿的齿轮啮合的效果。当８齿的齿轮旋转<）周，２４齿的齿轮旋转<）周。11/17Ａ：３ １ Ｂ：１ ３７．如图－１所示，当小齿轮装入驱动电机的转动轴上，这时通过两个不同尺寸并相互啮合的齿轮来实现<）传动。Ａ：减速 Ｂ：加速８．如图－１所示，当小齿轮装入驱动电机的转动轴上，接通电源，电机顺时针方向旋转时，大齿轮运转的方向是<）。Ａ：顺时针 Ｂ：逆时针９． 图－２所示的传动带装置中Ａ轮的直径是１０ｍｍ ，Ｂ轮的直径是２０ｍｍ 。当传动轮转动后。Ｘ，Ｙ 两点的角速度之比是 <）。Ａ：２∶１ Ｂ：１∶２１０． 图－２所示的传动带装置中Ａ轮的直径是１０ｍｍ ，Ｂ轮的直径是２０ｍｍ 。当传动轮转动后。Ｘ，Ｙ 两点的线速度之比是 <）。Ａ：２∶１ Ｂ：１∶１１１．图－２所示的传动带装置中，Ａ轮装入驱动电机的转动轴上，当接通电源，电机顺时针方向运转时，Ｂ轮运转的方向是<）。Ａ：顺时针 Ｂ：逆时针１２． 蜗杆与相应的蜗轮相啮合时，蜗轮形成一个ｎ比１的 <）。蜗杆每转动一圈，驱动相应的齿轮仅仅转动 <）个齿。Ａ：减速 １Ｂ：加速 ｎ１３．蜗杆还有一个有趣的特性：它们不能反向驱动<即自锁）。假如你使用蜗轮来驱动蜗杆，你只能让蜗杆沿轴<），而不能让蜗轮<）。12/17Ａ：前后移动 转动Ｂ：转动 移动１４． 可以利用蜗杆不能反向驱动的特性，使用它来提升重物，当马达停转时，重物 <）。Ａ：自行落下 Ｂ：不会落下１５． 机械传动中使用圆柱齿轮，那么所有的轴必须 <）。使用了蜗杆传动，蜗轮的轴与蜗杆成<）。Ａ：平行 直角 Ｂ：中心对齐 平面１６．冠齿轮是圆柱齿轮的一种，标准的圆柱齿轮成直角啮合。用来改变齿轮传动系统中旋转轴的<）。Ａ：方向 Ｂ：速度１７．使用８齿的齿轮来驱动２４齿的冠齿轮，是一种在改变旋转轴 <）的同时进行了<）。Ａ：方向 减速 Ｂ：力矩 加速１８． 齿条像一个展开成直线的圆柱齿轮。当它被一个圆柱齿轮驱动时，它作 <）运动。Ａ：直线 Ｂ：曲线１９． 链条驱动非常适合用在将能量传递到装有轮子的轴上。这是因为它可以传递的扭矩）。Ａ：较高 Ｂ：较低２０． 链条驱动在旋转速度很慢时摩擦损失 <）。Ａ：较小 Ｂ：较大13/17２１．伞状齿轮要成对使用，它用于改变旋转轴的<），其传动比为<）。Ａ：方向１比１Ｂ：速度１比ｎ２２．齿轮传动系统的噪声<）。而使用滑轮驱动时噪声<）。Ａ：较大较小Ｂ：较小较大２３．齿轮传动系统适合用在<）、<）的条件下。而滑轮传动系统适合用在<）、<）的条件下。Ａ：低速高扭矩高速低扭矩Ｂ：高速低扭矩低速高扭矩２４．一般机电一体模型机由：机械动作＋电＋<）等部分组成。Ａ：控制Ｂ：能源２５．其中电部分基本包括简易电子线路和<）Ａ：电源Ｂ：开关２６．一般机电一体模型能够转向和完成至少一个动作，它必须由<）个电动机来构成。Ａ：３Ｂ：２２７．智能机电一体模型由：机械动作＋电＋传感器＋控制程序等部分组成。该模型和一般机电一体模型的技术特征区别在于<）。Ａ：电源和机械动作Ｂ：应用计算机系统和各类传感器２８．智能机电一体模型在工作过程中能不断与外界环境交互信息，及时修正本身动作姿态以达到控制目标。这主要通过<）来实现。Ａ：机械动作14/17Ｂ：计算机系统和各类传感器２９． 以上所说计算机系统应包括 <）。Ａ：各类传感器和机械动作Ｂ：计算机硬件和系统软件及开发控制程序３０． 各类传感器能为机器人提供视觉、力觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等对外部环境的感知能力。它将被测的力学量、物理量、化学、生物、等非电量转换成 <）的变化。Ａ：机械动作 Ｂ：电学参数３１． 视觉传感器是ＣＣＤ摄像机、激光雷达、红外发射与接受等，可检测 <）。Ａ：形状、位置、距离Ｂ：压力、声音３２． 触觉传感器一般是应变片、压阻元件、导电橡胶、微动开关等，它能感应 <）。Ａ：分布、接触力、滑动状态Ｂ：图像、声音３３．