工业机器人系统操作员(高级)实操练习题

工业机器人系统操作员（高级）实操练习题

1、智能机器人的所谓智能的表现形式是什么？

答：推理判断、记忆

2、机器人分为几类？

答：首先，机器人按应用分类可分为工业机器人、极限机器人、娱乐机器人。

1）工业机器人有搬运、焊接、装配、喷漆、检验机器人,主要用于现代化的

工厂和柔性加工系统中。

2）极限机器人主要是指用在人们难以进入的核电站、海底、宇宙空间进行作

业的机器人，包括建筑、农业机器人。

3）娱乐机器人包括弹奏机器人、舞蹈机器人、玩具机器人等。

也有根据环境而改变动作的机器人。其次，按照控制方式机器人可分为操作

机器人、程序机器人、示教机器人、智能机器人和综合机器人。

3、机器人由哪几部分组成？

机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制

部分。六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交换系

统、人机交换系统和控制系统。

4、什么是自由度？

答：人们把构建相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自由度。

5、机器人技术参数有哪些?各参数的意义是什么？

答：机器人技术参数有：自由度、精度、工作范围、速度、承载能力。

1）自由度：是指机器人所具有的独立坐标轴的数目，不包括手爪（末端噪作

器）的开合自由度。在三维空间里描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度。

但是，工业机器人的自由度是根据其用途而设计的，也可能小于六个自由度，也

可能大于六个自由度。

2）精度：工业机器人的精度是指定位精度和重复定位精度。定位精度是指机

器人手部实际到达位置与目标位置之间的差异。重复定位精度是指机器人重复定

位其手部于同一目标位置的能力，可以用标准偏差这个统计量来表示，它是衡量

一列误差值的密集度（即重复度）。

3）工作范围：是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合,也

叫工作区域。

4）速度;速度和加速度是表明机器人运动特性的主要指标。

5）承载能力：是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。

承载能力不仅取决于负载的质量，而且还与机器人运行的速度和加速度的大小和

方向有关。为了安全起见，承载能力这一技术指标是指高速运行时的承载能力。

通常，承载能力不仅指负载，而且还包括机器人末端操作器的质量。

6、机器人手腕有几种?试述每种手腕结构。

答：机器人的手臂按结构形式分可分为单臂式，双臂式及悬挂式按手臂的运

动形式区分，手臂有直线运动的。如手臂的伸缩，升降及横向移动，有回转运动

的如手臂的左右回转上下摆动有复合运动如直线运动和回转运动的组合。2直线

运动的组合2回转运动的组合。手臂回转运动机构，实现机器人手臂回转运动的

机构形式是多种多样的，常用的有叶片是回转缸，齿轮转动机构，链轮传动和连

杆机构手臂俯仰运动机构,一般采用活塞油（气）缸与连杆机构联用来实现手臂复

合运动机构，多数用于动作程度固定不变的专用机器人。

7、机器人机座有几种?试述每种机座结构。

答：机器人几座有固定式?口行走时2种

1）固定式机器人的级左右直接接地地面基础上,也可以固定在机身上

2）移动式机器人有可分为轮车机器人，有3组轮子组成的轮系四轮机器人三

角论系统，全方位移动机器人，2足步行式机器人，履带行走机器人。

8、试述机器人视觉的结构及工作原理：

机器人视觉由视觉传感器摄像叫口光源控制计算器和图像处理机组成原理：

由视觉传感器讲景物的光信号转换成电信号经过A/D转换成数字信号传递给图

像处理器，同时光源控制器和32摄像机控制器把把光线，距离颜色光源方向等

等参数传递给图像处理器，图像处理器对图像数据做一些简单的处理将数据传递

给计算机最后由计算器存储和处理。答

9、工业机器人控制方式有几种？

工业机器人的控制方式多种多样，根据作业任务的不同，主要分为点位控制

方式、连续轨迹控制方式、力（力矩）控制方式和智能控制方式。

答：

1）点位控制方式（PTP）

这种控制方式的特点是只控制工业机器人末端执行器在作业空间中某些规

定的离散点上的位姿。控制时只要求工业机器人快速、准确地实现相邻各点之间

的运动，而对达到目标点的运动轨迹则不作任何规定。这种控制方式的主要技术

指标是定位精度和运动所需的时间。

2）连续轨迹控制方式（CP）

精度和位置分辨率不随工作场合而变化，容易达到高精度。但是，它的操作范围

小，手臂收缩的同时又向相反的方向伸出，即妨碍工作，且占地面积大，运动速

度低，密封性不好。

2)圆柱坐标型(R3P)

圆柱坐标机器人由两个滑动关节和一个旋转关节来确定部件的位置，再附加

一个旋转关节来确定部件的姿态。这种机器人可以绕中心轴旋转一个角，工作范

围可以扩大，且计算简单;直线部分可采用液压驱动,可输出较大的动力;能够伸

入型腔式机器内部。但是，它的手臂可以到达的空间受到限制，不能到达近立柱

或近地面的空间;直线驱动器部分难以密封、防尘;后臂工作时，手臂后端会碰到

工作范围内的其它物体。

3)球坐标型(2RP)

球坐标机器人采用球坐标系，它用一个滑动关节和两个旋转关节来确定部件

的位置,再用一个附加的旋转关节确定部件的姿态。这种机器人可以绕中心轴旋

转，中心支架附近的工作范围大，两个转动驱动装置容易密封,覆盖工作空间较

大。但该坐标复杂，难于控制，且直线驱动装置仍存在密封及工作死区的问题。

4)关节坐标型/拟人型(3R)

关节机器人的关节全都是旋转的，类似于人的手臂，是工业机器人中最常见

的结构。

5)平面关节型

这种机器人可看作是关节坐标式机器人的特例，它只有平行的肩关节和肘关

节，关节轴线共面。

11、机器人学主要包含哪些研究内容？

答：机器人研究的基础内容有以下几方面：（1）空间结构学;（2）机器人运动

学;⑶机器人静力学;⑷机器人动力学;⑸机器人控制技术;⑹机器人传感器;⑺机

器人语言。

12、机器人常用的机身和臂部的配置型式有哪些？

答：目前常用的有如下几种形式：Q）横梁式。机身设计成横梁式，用于悬

挂手

臂部件，具有占地面积小，能有效地利用空间，直观等优点。（2）立柱式。

多采用回转型、俯仰型或屈伸型的运动型式，一般臂部都可在水平面内回转，具

有占地面积小而工作范围大的特点。（3）机座式。可以是独立的、自成系统的完

整装置，可随意安放和股动。也可以具有行走机构，如沿地面上的专用轨道移动，

以扩大其活动范围。（4）屈伸式。臂部由大小臂组成，大小臂间有相对运动，称

为屈伸臂，可以实现平面运动，也可以作空间运动。

13、机器人控制系统的基本单元有哪些？

答：构成机器人控制系统的基本要素包括：Q）电动机，提供驱动机器人运

动的驱动力。（2）减速器，为了增加驱动力矩、降低运动速度。（3）驱动电路，由

于直流伺服电动机或交流伺服电动机的流经电流较大，机器人常采用脉冲宽度调

制（PWM）方式进行驱动。（4）运动特性检测传感器，用于检测机器人运动的位置、

速度、加速度等参数。（5）控制系统的硬件，以计算机为基础，采用协调级与执

行级的二级结构。（6）控制系统的软件，实现对机器人运动特性的计算、机器人

的智能控制和机器人与人的信息交换等功能

14、常见的机器人外部传感器有哪些?

答：常见的外部传感器包括触觉传感器，分为接触觉传感器、压觉传感器、

滑觉传感器和力觉传感器。距离传感器，包括超声波传感器，接近觉传感器，以

及视觉传感器、听觉传感器、嗅觉传感器、味觉传感器等。

15、机器人视觉的硬件系统由哪些部分组成？

答：Q）景物和距离传感器，常用的有摄像机、CCD图像传感器、超声波传

感器和结构光设备等;⑵视频信号数字化设备其任务是把摄像机或者CCD谕出

的信号转换成方便计算和分析的数字信号;（3）视频信号处理器，视频信号实时、

快速、并行算法的硬件实现设备：如DSP系统;⑷计算机及其设备，根据系统的

需要可以选用不同的计算机及其外设来满足机器人视觉信息处理及其机器人控

制的需要;（5）机器人或机械手及其控制器。

16、从描述操作命令的角度看，机器人编程语言可分为哪几类？

答：机器人编程语言可分为：（1）动作级：以机器人末端执行器的动作为中

心来描述各种操作，要在程序中说明每个动作。（2）对象级：允许较粗略地描述

操作对象的动作、操作对象之间的关系等，特别适用于组装作业。（3）任务级：

只要直接指定操作内容就可以了，为此，机器人必须一边思考一边工作。

17、MOTOMAN机器人示教盘模式旋钮上有三种模式，分别是哪三种,并

写出三种模式各自的特点。

答案：示教模式人教机器人称作示教。再现模式执行程序，机器人自动运行。

远程模式通过外部信号进行的操作，相当于遥控。

18、MOTOMAN机器人上有三种安全模式,分别是哪三种，并写出三种模

式各自的特点。答案：三种模式分别是：PLAY再现模式、TEACH示教模式、

REMOTE远程模式。

再现模式可以用来对示教完的程序进行再现运行以及各种条件文件的设定、

修改或删除，在此模式下外部设备发出的启动信号无效示教模式可以用示教编程

器进行轴操作和编辑，编辑、示教程序，修改已登录的程序，以及各种特性文件

和参数的设定，在此模式下外部设备发出的启动信号无效远程模式下机器人由外

部信号进行操作，可以接通伺服电源、启动、调出主程序、设定循环等与开始运

行有关的操作，数据传输功能有效，此时示教盘上的启动按钮无效。

18简述工业机器人的定义？

答工业机器人是机器人的一种它由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传

感装置构成是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作

业的机电一体化的自动化生产设备特别适合于多品种、变批量的柔性生产。

19、工业机器人主要用于哪几个方面？

答：(1)、恶劣工作环境及危险工作

(2)、特殊作业场合和极限作业

20、工业机器人的基本组成是什么？

答工业机器人由3大部分6个子系统组成。3大部分是机械部分、传感部分

和控制部分。6个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境

交互系统、人机交互系统^口控制系统。

21、写出下列指令的含义：

MOVJ:以关节插补方式移动到示教位

MOVC:用圆弧插补方式移动到示教位置

MOVL:用直线插补方式移动到示教位置