《机器人技术应用》 第五章 习题和答案

习题五一、选择题1、机器人的执行机构部件中，基础部分是（D）。A．手爪B．手腕C．手臂D．基座2、轮式行走结构机器人的优点是（C）。A．能够越坑、爬楼梯B．地接触面积大C．动作灵活、定位准确D．稳定性较好3、步进电机四相四拍运行方式是（B）。A．AB-CD-AB-CD-ABB．AB-BC-CD-DA-ABC．AB-BD-CD-BA-ABD．AB-BA-CD-DC-AB4、步进电机一旦选定，电机的（A）就已经确定。A．静力矩B．动力矩C．失调角D．步距角精度5、伺服电机的最大特点是（B）。A．驱动简单B．可控C．控制简单D．体积小二、填空题1、机械零件与机械结构是机器人技术中最为基础的部分，它们构成了机器人的骨骼。2、工业机器人的机械结构一般设计为机械手的形式。3、机器人的传动件主要有齿轮、带轮、链轮和凸轮。4、构成机器人的机械零件按用途可分为传动件、缓冲件、支撑件、联轴器、离合器与制动器和连接件。5、服务机器人按照其本体结构的运动能力分为静止式和移动式两类。6、移动式服务机器人的行走机构常见的主要有车轮式、履带式和足式行走机构。7、RV减速器主要应用在基座、手臂等承受重负载的位置，谐波减速器主要安装在小臂、腕部或手部等轻负载位置。8、机器人一般都主要使用直流电机(有刷和无刷)、步进电机及直流伺服电机（舵机）。9、移动机器人所使用的直流电机主要是有刷直流电机和无刷直流电机。10、从电机的特性曲线图中得知，转速与转矩的关系是反比关系。11、直流电机的驱动控制都是采用换向器来实现的。12、有刷直流电机控制系统速度测量接口设计中为了节约单片机的I/O口，所有计数器值都是通过将并口转换成SPI接口后读取的。13、步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。14、步进电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。15、步进电机有步距角、静转矩及电流三大要素。一旦三大要素确定，步进电机选择的型号便确定下来了。三、简答题1、机器人驱动器主要有哪些？①电器驱动器：包括直流伺服电机、步进电机和交流伺服电机等；②液压驱动器：包括电液步进马达和油缸；③气动驱动器：包括气缸和气动马达；④特种驱动器：包括压电体、超声波马达、橡胶驱动器和形状记忆合金等。2、机器人的手臂应具有哪些特点？①刚度要求高②导向性要好③重量要轻④运动要平稳、定位精度要高3、简述步进电机的性能指标。相数、拍数、步距角、定位转矩、最大静转矩Tmax(Nm)、步距角精度、失步、失调角、最大空载起动频率、最大空载的运行频率、运行矩频特性、电机的共振点和电机正反转控制。4、简述有刷直流电机的工作原理。在两极有刷直流电机模型中，固定部分有磁铁和电刷。转动部分有环形铁芯和绕在环形铁芯上的绕组。它的固定部分（定子）上，装了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）上装设电枢铁芯。定子与转子之间有一间隙。在电枢铁芯上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷A和B，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。给直流电机的两个电刷加上直流电源，直流电流从电刷A流入，经过线圈abcd，从电刷B流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd受到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。如果转子转到如图5-22(b)所示的位置，电刷A和换向片2接触，电刷B和换向片1接触，直流电流从电刷A流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷B流出。这就是有刷直流电机的工作原理。外加的电源是直流的，但由于电