先进机器人动力学及控制方法智慧树知到期末考试答案章节答案2024年哈尔滨工程大学

先进机器人动力学及控制方法智慧树知到期末考试答案+章节答案2024年哈尔滨工程大学31一般在模型建立与控制的研究中，扑翼飞行机器人的扑翼可以看作一根柔性梁。（）

答案:对四旋翼机器人是一个具有四个控制输入(4个电机)与六个输出（3姿态角、3位置）的欠驱动系统。（）

答案:对不同自由度要根据需求选择合理的控制器，并不是六自由度都用同一种控制方法（）

答案:对固定翼飞行控制系统的偏航角控制器操作方向舵保持航向角不变。（）

答案:对AUV艇体水平面运动学方程可知，在水平面内运动只包括进退运动。（）

答案:错关节空间是由全部关节参数构成的。（）

答案:对20在对ROV的受力和运动分析中，在某些情况下，可以将模型的耦合项、模型不确定项和外力干扰一起当做了干扰项来考虑（）

答案:对完整约束是指约束方程不包含质点速度，或者包含质点速度但约束方程是可以积分的约束(几何约束以及可以积分的运动约束)。（）

答案:对AUV是将人工智能、探测识别、信息融合、智能控制、系统集成等多方面的技术集中应用于同一水下载体上，在没有人工实时控制的情况下，自主决策、控制完成复杂海洋环境中的预定任务的机器人。（）

答案:对固定翼飞行控制系统的纵向引导律根据垂向高度偏差信号，计算得到飞行器的俯仰角指令给纵向自动驾驶仪。（）

答案:对地效飞行器是一种新型高速运输工具。（）

答案:对关节i的坐标系放在i-1关节的末端。（）

答案:错把全局参考坐标系的运动映射成机器人局部参考坐标系的运动，该映射一般采用正交旋转矩阵来完成。（）

答案:对AUV水面支持系统主要由水面控制系统、能源补给与维护系统、布放回收系统、数据后处理系统、运行保障系统等组成。（）

答案:对ROV在水下作业时首先要满足作业精度的要求，要有较强的鲁棒性能，能够有效抵抗暗流、脐带缆、机械臂反作用等外力对ROV的干扰，达到基本水平面内的定点定位的目的（）

答案:对定常流动指流场中各点的速度、加速度以及状态参数等只是几何位置的函数，与时间无关。（）

答案:对重于空气的航空器又分为固定翼航空器、旋翼航空器、扑翼机和倾转旋翼机。（）

答案:对中继器是脐带缆的辅助装置（）

答案:对飞行器运动以及飞行器与空气相互作用时，不考虑空气介质分子间的自由行程，认为空气是在空间连续分布的密集介质。（）

答案:对AUV航行控制系统所面临的问题主要有（）。

答案:波浪和海流的随机扰动###模型时变性和强耦合性特性###系统模型具有高度非线性脐带缆要选用（）的材质

答案:绝缘###强度大###防水###抗压在低速不可压气流中，（）与流管截面积之间的关系可通过伯努利方程来表示。。

答案:压力###气流速度在飞行控制系统中，物体未受扰动时是无输入的自由运动，受到外干扰而偏离基准运动的运动为扰动运动，（）等为外界干扰。

答案:驾驶员操纵###大气扰动###发动机推力改变民用直升机可以分为（）。

答案:旅客运输直升机###通用运输直升机###特种直升机和教练直升机###公共服务直升机水下机器人的六自由度运动参数包括（）。

答案:艏向角和纵向速度###横倾角和纵倾角###横向速度和升沉速度轮式机器人选择执行机构电机时应综合考虑．一般可参考下列几点（）。

答案:电感及电容检测元件###光电编码盘和磁编码器###光栅位移检测器###伺服电位器ROV的动力定位控制要解决的问题有（）

答案:保持一定深度；###保持一定高度；###同时保持俯仰和横滚姿态；###保持一定艏向；在水下运载器建模中，可以进行如下（）的假设

答案:水下机器人航行在低速条件下，及速度小于2m/s；###水下机器人的浮力与重力相等；###只考虑质量惯量矩阵和水动力阻尼矩阵对角线上的元素；###本体坐标系的原点与水下机器人的重心重合；G.凯利发现的产生升力的原理有以下（）方面。

答案:平板的升力与攻角成正比###平板的升力与运动速度的平方成正比###流线型外形具有减少飞行阻力的作用###平板的升力与其面积成正比在有缆水下机器人分类中，ROV的分类不对的是（）

答案:载人式ROV在海底不能进行的任务是（）

答案:100小时自主巡游固定翼飞行的机体坐标系固定于飞机机体，原点为飞机（）处。

答案:飞机质心在对柔性翼进行动力学建模时将会用到述无穷维分布参数系统的一组带边界条件的（）。。

答案:偏微分方程ROV本体受到外界干扰会对ROV本体产生影响，此时也会对机械臂的运动产生连带的影响，其中机械臂的连杆1直接与ROV本体相连，连杆2与连杆1相连。以下描述正确的是（）

答案:二者影响一样大；运动正问题是实现如下变换（）。

答案:从关节空间到操作空间的变换对于轮式移动机器人系统，一般而言有两种控制方式（）。

答案:位置伺服控制和速度伺服控制UVMS系统中，不是影响系统主体的稳定性能的干扰源是（）

答案:传感器法国航空界的领导人之一查尔斯.雷纳经过深入研究指出，鸟类飞行时单位重量所需要的功率与其（）成正比。

答案:翼载荷平方根以下对作业型ROV的动力定位控制器的说法正确的是（）

答案:不同自由度要根据需求选择合理的控制器扑翼飞行机器人常采用（）用于搭建柔性翼，以减轻质量、增强机动性，并且能够进行主动控制。

答案:柔性材料有缆式水下机器人主要包括水下机器人主体控制部分、缆绳和（）的系统。

答案:人机互动的系统完整系统和非完整系统的主要区别在于完整系统独立驱动的个数（）定义系统的一个位姿（位形）需要的变量（也就是拉格朗日力学中的独立广义坐标）的个数。

答案:等于自动驾驶仪接收（）后，计算得到期望俯仰角速度指令传输给俯仰角速率增稳控制器，再计算得到飞机的升降舵，从而消除高度误差。

答案:期望俯仰角指令运动学主要是研究机器人的（）。

答案:运动和时间的关系对于移动（平动）关节而言，关节变量是D-H参数中的（）。

答案:横距运动逆问题是实现如下变换（）。

答案:从迪卡尔空间到关节空间的变换AUV控制时可以根据不同控制模式设置不同运动控制策略，系统所关注的运动状态不完全相同。下面（）不是垂直面运动控制模式的状态。

答案:侧向速度轮式机器人控制器设计过程中，（）是技术成熟且应用广泛的一种调节器。

答案:PID调节器典型的飞行控制系统包括以下几个基本组成部分（）。

答案:信号处理部件###测量部件###放大部件###执行机构四旋翼无人飞行器控制系统通常被划分为位置控制系统、姿态控制系统和电机转速分配控制系统。（）

答案:对固定翼飞机的姿态角是由机体坐标轴系与地轴系之间关系确定的三个欧拉角，下面的（）不是飞机的姿态角。

答案:气流角飞行器的三个特点是（）。

答案:人造器械、能飞离地面在空间飞行、能进行控制刚柔混合扑翼机器人的双连杆扑翼部分，将靠近机身的第一连杆设计为刚性连杆，因为刚性连杆能够避免发生弹性形变与振动，能够精确控制柔性翼所扑动的角度；柔性翼的第二连杆设计为柔性连杆，一方面柔性材料比刚性材料单位质量小，能够减轻扑翼飞行机器人自身的质量，提高其负载能力，同时柔性连杆具有扭转方向的自由度，能够模仿自然界的鸟类等飞行生物的飞行姿态，提高对空气涡流的利用效率。（）

答案:对马赫数定义为气流速度和当地音速之比，飞机等扰动源使空气受扰。（）

答案:对扑翼飞行机器人的柔性翼通常采用柔性材料，这种设计可以让飞行机器人更加轻便，更加灵活。（）

答案:对典型的飞行控制系统一般由三个反馈回路构成，即舵回路、稳定回路和控制或制导回路。（）

答案:对通常，对于仿生扑翼飞行机器人这种非线性非定常分布参数系统，对于外界干扰所造成的振动控制问题，往往简化为伯努利方程进行分析。（）

答案:对飞行器按照其飞行环境和飞行原理的不同被分为哪几类（）。

答案:航天器###航空器###火箭和导弹步长的定义：在一个完整步态周期内机器之心的位移。（）

答案:对6维力与力矩传感器主要用于（）。

答案:精密装配虚拟腿的定义：将多足进行两两分组，每个成对的组作为一个控制单元，则实际就可等效为一个单腿模型。（）

答案:对国内外机器人技术的发展有何特点（）

答案:传感器智能机器人发展较快###行走机器人研究引起重视###机器人工程系统呈上升趋势###军事机器人将装备部队通过调节阻抗控制模型中速度、加速度、位移系数的参数来改变机器人的转态性能。（）

答案:错四足步行机器人的刚度控制：修正位置误差控制接触力。（）

答案:对自由步态算法是基于什么实现腿部序列的启发式规则？（）

答案:能量效率###运动平滑性###动态稳定性###环境适应性步态运动的优势有哪些（）

答案:自然性###高效能###稳定性###灵活度要保持腿部机器人的稳定性必须满足哪些条件（）。

答案:机器人的质心（或重心）必须始终保持在支撑面之内。在走路时，这意味着机器人的质心需要在正在接触地面脚的支撑多边形内。###高速反馈控制：对于保持腿部机器人的稳定性，实现快速和精确的控制反馈是关键。任何从期望状态的偏移都需要通过控制系统快速检测并作出响应。###动态平衡：这是对机器人在运动中保持稳定的能力，对于走路或跑步的机器人###控制策略：使用适合腿部机器人的控制策略，如ZMP（零动量点）策略、PID（比例-积分-微分）控制等。RRR型手腕是（）自由度。

答案:3按照平面运动的自由度划分，轮式移动机器人包括（）。

答案:动态平衡移动机器人###全方位移动机器人###差速轮式移动机器人瑞典轮有（）自由度。

答案:3个完整系统和非完整系统的主要区别在于完整系统独立驱动的个数等于定义系统的一个位姿（位形）需要的变量（也就是拉格朗日力学中的独立广义坐标）的个数。（）

答案:对无论是根据正运动学的位置估计，还是利用惯性传感器的位置估计，累积误差是无法避免的。（）

答案:对在动力学方面，非完整系统的主要特点就是系统具有（）。

答案:其他均是位于车体同侧的两个轮子旋转方向相反，且四个轮子转速相同，将产生沿X轴方向上的横向移动。（）

答案:错轮式机器人运动过程中，为了提高机器人的加速性能，很多轮子都采用橡胶轮或其他具有塑性变形的材料制成。（）

答案:对采用动态平衡原理才能实现正常运动的轮式机器人有（）

答案:双轮机器人###单轮机器人机器人的运动学模型一般不考虑产生运动的力和力矩，主要考查（）。

答案:速度###位置###加速度###位置变量对时间更高阶微分全向机器人经常使用（）。

答案:球形轮###瑞典轮软体机器人具有自主行为能力，主要由模量在软体生物材料范围内的材料组成的系统。（）

答案:对提高软体机器人环境认知、决策规划及人机交互能力是未来发展方向之一。（）

答案:对未来，（）可能取代现有软体材料

答案:天然肌肉组织与软体电子材料等组成的合成细胞机器人动力学研究的是作用在机器人机构上的力与（）之间的关系

答案:产生的运动形状记忆合金中，马氏体一旦形成，就会随着温度下降而继续生长。（）

答案:对软体机器人控制器按建模方法来分，可分为运动学控制器和动力学控制器。（）

答案:对旋转涂布的缺点有厚度控制较难、局限于平面。（）

答案:对IPMC具有变形灵活、可重复、大位移、低电压驱动，响应速度快等特点。（）

答案:对精确的动力学模型能显著增加软体机器人在重力和负载力下运动的可控性。（）

答案:对选项中属于重力浇筑的优点的是（）

答案:低成本、适用性广从系统角度有缆遥控机器人可分为（）

答案:水面控制系统###脐带电缆###水下系统ROV的中继器包括（）

答案:顶置式中继器###车库式中继器ROV在水下要达到一定的作业深度和高度，要求有机动的爬潜功能和定深、定高功能（）

答案:对水下运载器通常使用地理参考坐标系（）

答案:对ROV的推进器一般的动力形式有（）

答案:电力驱动###液压驱动ROV作业时主要承受的力有（）

答案:重力、浮力###水动力###脐带电缆和其他因素引起的干扰力###推力纵倾和横滚姿态定位控制，不能决定了ROV水下作业的精度（）

答案:错UVMS是如下哪一个名词的简称（）

答案:水下机器人-机器臂系统如果在重点分析ROV本体和机械臂的协调控制方面，那么ROV的重心所处位置与协调控制可以视为没有关联（）

答案:对水下机器人在水中做多自由运动时，各个自由度之间会产生交叉耦合现象，以下说法正确的是（）

答案:水下潜器的行进速度越大，耦合现象越严重AUV的运动控制主要包括（）。

答案:深度控制（AUV重心距水面的垂直距离）###位置控制###航速控制###艏向角控制（AUV艇艏方向与地理北极的夹角）AUV的PID控制参数调整原则为，若有较大稳态误差则增加比例环节控制参数，若有较小稳态误差则增加积分环节控制参数，若调节时间长则增加微分环节控制参数。（）

答案:对系统的运动模型选用或构建，都需在了解AUV系统本身特点或任务要求下获取。（）

答案:对AUV深度控制模型由（）组成。

答案:垂向力方程###纵倾力矩方程###从随体坐标系到固定坐标系间的转换方程水下机器人的随体坐标系原点O的位置一般取在中纵剖面的中点或者浮心，要保证其（），这样在横倾和纵倾时候才能产生横倾回复力矩和纵倾回复力矩。

答案:浮心在上，重心在下从一般意义上讲，在给定流场（也就是无限深、无限广、静水）中，流体动力取决于（）。

答案:潜器的运动参数（比如三轴速度、加速度、角速度、角加速度等）###螺旋桨的工作转速###控制器参数AUV模型针对于一般可能遇到的机动情况，保留泰勒展开式至三阶项已足够满足工程要求。（）

答案:对AUV艏向闭环控制的功能是使水下机器人自动保持给定的或随设定值变化（）。

答案:艏向角按照多元函数泰勒展开的原理，选择AUV作等速直航的平衡状态，也就是各参数取值为0。（）

答案:错AUV系统的动力学模型与运动学模型一般可以分解为（）。

答案:航向运动模型###纵向速度运动模型###深度控制模型以下是串联机器人的特点：（）。

答案:并联机器人的运动学反解非常容易，而运动学正解很复杂###误差小而精度高###刚度大多了,结构稳定###承载能力高、刚性好、结构紧凑并联机器人获取控制数据的方法：（）。

答案:采用边计算，边控制的方法###采用离线处理###采用智能控制并联机构的动力学模型是一个多自由度、多变量、高度非线性、多参数耦合的复杂系统。（）

答案:对并联机器人的正运动学可以通过解析方法求解。（）

答案:错完全不考虑并联机器人的动力学特性，只是按照并联机器人实际轨迹与期望轨迹间的偏差进行负反馈控制，这类控制称为运动控制。（）

答案:对并联机器人的自适应控制是一种基于数学模型的控制方法，在系统的运行过程中，不断提取有关并联机构模型的信息，使并联机构的模型}逐步完善。（）

答案:对并联机器人的动力学研究并联机器人的并联机构在运动时受力、驱动力、振动、动刚度等问题，要得到并联机构的输出构件与输入构件的力的关系。（）

答案:对并联机器人的自由度数目、作业范围、承载能力、运动速度及定位精度等基本参数。（）

答案:对以下是并联机器人的控制要求：（）。

答案:满足定位精度和重复定位精度的###满足工作稳定的振动的要求###满足运动不干涉的要求###满足工作要求并联机器人的研究主要集中于运动学、动力学和控制策略三大方向。（）

答案:对机器人关节由关节伺服控制器、电机、减速机、传动系统和编码器等组成。（）

答案:对串联机器人是一种闭式运动链机器人，它是由一系列连杆通过转动关节或移动关节串联形成的。（）

答案:错连杆长度ai为两关节轴线之间的距离；连杆扭角αi为两关节轴线之间的夹角；连杆距离di为两根公垂线ai与ai-1之间的距离；连杆转角θi为两根公垂线ai与ai-1之间的夹角。（）

答案:对串联机器人动力学研究方法很多，有拉格朗日(Lagrange)方法、牛顿—欧拉方程(Newton-Euler)方法、高斯(Gauss)方法、凯恩(Kane)方法，旋量对偶数方法、罗伯逊—魏登堡(Roberson-WitTenburg)方法。（）

答案:对串联机器人控制只需要进行位置控制。（）

答案:错串联机器人逆运动学主要问题：（）。

答案:存在性：给定的机器人末端位姿参数是否在机器人工作空间内###唯一性：给定的机器人末端位姿参数只能选用一组关节变量工业机器人的分类方法和标准很多，按机械结构的分类工业机器人可以分为串联机器人和并联机器人。（）

答案:对雅克比矩阵是描述操作空间速度和关节空间速度之间的线性变换。（）

答案:对串联机器人动力学的特点：（）。

答案:串联机器人由多个杆件经关节轴串联构成，属于多体动力学的研究范畴。###机器人动力学的计算复杂，多采用数值递推的方法计算。###各杆件的速度、加速度是关节位置及时间的函数，随机器人杆件构形的不同而改变。齐次坐标描述缩放不变性。（）

答案:对在欧几里得几何空间里，两条平行线会相交。（）

答案:错平移和旋转矩阵联乘时，联乘的位置可以交换。（）

答案:错坐标变换的两种基本形式：平移坐标变换和旋转坐标变换。（）

答案:对在三维空间内，一个空间自由物体有六个自由度：三个方向平移和三个方向旋转。（）

答案:对如果动坐标系相对于自身坐标系的当前坐标轴旋转或平移，则齐次变换为依次右乘。（）

答案:对通用旋转变换作用：（）。

答案:能找到旋转变化通式,则能找到等效转轴和等效转角,参数会减少一半###建立机器人的动力学方程时,若能找到等效转轴和等效转角,机器人的动力学方程会