智能控制与检测技术 习题及答案 项目七答案

任务7.1巩固训练内光电效应的各类传感器名称 图形光谱特性工作方式光敏电阻光敏电阻主值随着光照强弱发生变化在可见光范围内工作光敏二极管没有光照时，反向电流很小，（一般小于0.1uA），有光照时，产生光生载流子在反向电压作用下工作光敏三极管集电极电流不受基极电流控制，而是受光通量控制做光电开关使用输送线的基本结构包括哪几部分？每部分的作用是什么？基本结构包括：输送带，驱动装置，传动滚筒，托棍，张紧装置等输送带：兼有输送和承载两种功能驱动装置：传动滚筒：依靠摩擦力带动输送带运动托棍：用于长距离输送时防止由于物料自重和带自重引起的输送带下垂。张紧装置：辅助带传送链式输送系统与辊子输送系统各自的优缺点是什么？链式输送系统：用于长距离输送。辊子输送系统：辊道曲线段采用圆锥形辊子或双排圆柱形辊子，可使物品转弯。短辊道可缩短辊子间距，自重较轻单作用气缸有哪几种类型？各自的特点是什么？单作用气缸有活塞式、膜片式、叶片式双作用气缸有哪几种类型？各自的特点是什么？双作用气缸有普通式、缓冲式、气液阻尼式、回转式、薄膜式、冲击式什么是热释电效应？热释电型传感器与哪些因素有关？热释电效应是指极化强度随温度改变而表现出的电荷释放现象，宏观上是温度的改变是在材料的两端出现电压或产生电流热释电型传感器与温度有关简述红外测温的特点。

红外测温在测量范围内，通过非接触方式可快速准确探测到温度的微小变化，对设备检查预防维护具有重要作用。7.2巩固练习1、比较各行走机构的特点机构名称平稳性能耗移动速度方向性车轮式行走机构好小履带式行走机构好大不能准确控制不能准确控制步行式行走机构好小控制难度大控制难度大手臂运动的方式有哪些？如何实现？一般机器人手臂有三个自由度，即手臂的伸缩、左右回转和升降(或俯仰)运动。手臂回转和升降运动是通过机座的立柱实现的，立柱的横向移动即为手臂的横移。手臂的各种运动通常由驱动机构和各种传动机构来实现。3、机器人的行走机构有那几种类型？各自的特点是什么？4、简述机器人系统中的4中变换关系及实现方式。

机器人系统是由机器人和作业对象及环境共同构成的,其中包括机械系统、驱动系统、控制系统和感知系统四大部分机器人的手腕有几种？试述每种手腕结构。手腕按自由度数目来分类，可分为单自由度手腕、二自由度手腕和三自由度手腕。6、机器人参数坐标系有哪些？各参数坐标系有何作用？大地坐标系：又被称为绝对坐标系和世界坐标系，以地面为参照系的固定坐标系，所有的坐标系都和大地坐标系有直接或者间接的关系。将工业机器人安装在地面时，工业机器人的大地坐标系是与机座坐标系一致的，都是根据工业机器人安装机座为原点。机座坐标系：又被称为基坐标系，在工业机器人的机座中有着相应的零点，使得固定安装的工业机器人的移动具备了可预测性。所以这一坐标系有助于将工业机器人从原来的位置移动到另一个位置，这个坐标系是工业机器人其它坐标系的基础。在正常调试工业机器人系统时，工人可以通过控制杆来控制工业机器人进行机座坐标系的移动。工具坐标系：是由安装在工业机器人末端执行工具的中心点与坐标轴方位所构成的，根据工业机器人所装置执行工具的变化而变化，工具坐标系需要提前进行设定，客户可以根据执行工具的外形和尺寸等建立与工具相对应的工具坐标系，一般工具坐标系可以设置八个到十六个。当执行工具损坏或者需要更换时，不需要更改程序，只需要重新定义一下工具坐标系即可。工件坐标系：工件坐标系和工件是有关系的，是以工件作为原点与坐标轴方位所构成的。工件坐标系有着特别的附加属性，主要是用于简化编程。对工业机器人进行编程时，可以在工件坐标系中建立目标和路径。当工作站的工件与工业机器人之间的位置发生变化时，只需要更改工件坐标系，就可以不用重新示教工业机器人的路径，从而方便实现路径的纠正。7.3巩固练习1、CCD传感器与CMOS传感器相比较优劣势分别是什么？对比项CCDCMOSISO感光度0.1-0.3LUX6-15LUX硬件成本高低解析度低高噪点高低耗电量大小CCD的信号电荷读出方法有哪两种？输出二极管电流法和浮置栅MOS放大器电压法2、CCD的MOS结构及存贮电荷原理是什么？CCD的MOS结构：CCD是由在硅片上整齐排列的光敏二极管单元组成的，它们整齐地排成一矩形方阵，其中每一个光敏单元称为像元，当光照射到硅片上的方阵时，每一个像元中的原子在具有一定能量的光子作用下，电子从原子中逃逸，形成了一对自由电子和失去电子的原子空穴。投射到光敏单元上的光线越强，产生的电子—空穴越多。存贮电荷原理：它存储由光或电激励产生的信号电荷，当对它施加特定时序的脉冲时，其存储的信号电荷便能在CCD内作定向传输3、简述CCD图像传感器的光谱特性。

CCD图像传感器可直接将光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。4、CMOS图像传感器的组成包括哪些？各部分作用是什么？CMOS图像传感器由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成，光敏二极管本质上是一个由P型半导体和N型半导体组成的PN结，它可等效为一个反向偏置的二极管和一个MOS电容并联。当开关管