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1、《工業(yè)機(jī)器人》復(fù)習(xí)題
、名詞解釋
1驅(qū)動系統(tǒng):發(fā)動機(jī)帶動變速箱,經(jīng)過變速后再經(jīng)過傳動軸,差速器,左右半軸傳到輪胎, 達(dá)到行走的系統(tǒng).
2. 自由度:指描述物體運(yùn)動所需要的獨(dú)立坐標(biāo)系。
3 .磁致伸縮驅(qū)動: 某些磁性體的外部一旦加上磁場則磁性體的外形尺寸會發(fā)生變化,利用 這種現(xiàn)象制作的驅(qū)動器稱為磁致伸縮驅(qū)動器。
4. 重復(fù)定位精度:工件某一個自由度(或某幾個自由度)被兩個(或兩個以上)約束點(diǎn)約
束,稱為過定位。也稱為重復(fù)定位或超定位。 |
5. 示教再現(xiàn):一種可重復(fù)再現(xiàn)通過示教編程存儲起來的作業(yè)程序的機(jī)器人
6. 機(jī)器人的正運(yùn)動學(xué): 當(dāng)已知所有的關(guān)節(jié)變量時,可用正運(yùn)動學(xué)來確定機(jī)器
2、人末端手的位
姿。
7. 機(jī)器人的逆運(yùn)動學(xué): 要使機(jī)器人末端手放在特定的點(diǎn)上并且具有特定的姿態(tài),可用逆運(yùn) 動學(xué)來計算出每一關(guān)節(jié)變量的值。
二、選擇題
1機(jī)器人語言是由( A )表示的"0"和"1"組成的字串機(jī)器碼。
A二進(jìn)制B十進(jìn)制C八進(jìn)制D十六進(jìn)制
2、 機(jī)器人的英文單詞是(C)
A、botre B、boret C、robot D rebot
3、 機(jī)器人能力的評價標(biāo)準(zhǔn)不包括: (C)
A智能 B機(jī)能 C動能 D物理能
4、 下列那種機(jī)器人不是軍用機(jī)器人。 (C)
A “紅隼”無人機(jī) B美國的“大狗”機(jī)器人 C索尼公司的AIBO機(jī)器狗D “土撥鼠”
5、 人們實(shí)現(xiàn)對機(jī)
3、器人的控制不包括什么? ( D)
A輸入 B輸出 C程序 D反應(yīng)
6、 FM^( D )的簡稱。
A. 加工中心
B. 計算機(jī)控制系統(tǒng)
C. 永磁式伺服系統(tǒng)
D. 柔性制造單元。
7、 由數(shù)控機(jī)床和其它自動化工藝設(shè)備組成的( B ),可以按照任意順序加工一組不同工 序與不同節(jié)拍的工件,并能適時地自由調(diào)度和管理。
A. 剛性制造系統(tǒng)
B. 柔性制造系統(tǒng)
C. 彈性制造系統(tǒng)
D. 撓性制造系統(tǒng)
8、 工業(yè)機(jī)器人的額定負(fù)載是指在規(guī)定范圍內(nèi)( A )所能承受的最大負(fù)載允許值
A. 手腕機(jī)械接口處
B. 手臂
C. 末端執(zhí)行器
D. 機(jī)座
9、 工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動自由度數(shù),
4、一般( C )
A.小于2個 B .小于3個C .小于6個D .大于6個
解析:手腕一般有 2?3個回轉(zhuǎn)自由度
10、 步行機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)多為( C )
A.滾輪B .履帶 C .連桿機(jī)構(gòu) D .齒輪機(jī)構(gòu)
11、 世界上第一家機(jī)器人制造工廠 --尤尼梅遜公司,并將第一批機(jī)器人稱為”尤尼梅物”,意 思是"萬能自動”,(C )因此被稱為”工業(yè)機(jī)器人之父”。
A.德沃爾 B .英格伯格、德沃爾 C .英格伯格
12、 機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由機(jī)器人的機(jī)構(gòu)部分、傳感器組、控制部分及信息處理部分組成。
感知機(jī)器人自身或外部環(huán)境變化信息是依靠( A )完成。
A.傳感器組 B .機(jī)構(gòu)部分 C
5、 .控制部分
13、 工業(yè)機(jī)器人的手爪主要有鉗爪式、磁吸式、氣吸式三種。氣吸式靠( C )把吸附頭與
物體壓在一起,實(shí)現(xiàn)物體的抓取。
A.機(jī)械手指 B .電線圈產(chǎn)生的電磁力 C .大氣壓力
D/A (數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)
14、機(jī)器人的控制信號由計算機(jī)發(fā)出的數(shù)字信號,必須通過 換成(B )信號,才能讓執(zhí)行裝置接收。
A.數(shù)字 B .模擬 C .“ 0 ”或“ 1 ”
三、填空題
1. 按應(yīng)用類型分類,機(jī)器人可分為 產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人、極限作業(yè)機(jī)器人 和服務(wù)型機(jī)器人。
2. 工業(yè)機(jī)器人由3大部分、6個子系統(tǒng)組成。其中 6個子系統(tǒng)是—驅(qū)動系統(tǒng)、 機(jī)械結(jié)構(gòu)系 統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機(jī)器人和
6、環(huán)境交互系統(tǒng) 、人機(jī)交互系統(tǒng) 、控制系統(tǒng) 。
3. 工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)形式有 直角坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、球坐標(biāo)、關(guān)節(jié)坐標(biāo) 和平面關(guān)節(jié)坐標(biāo)。
4 .目前常用的傳動件的定位方法有 電氣電氣開關(guān) 定位、 伺服定位系統(tǒng) 、
和 機(jī)械擋塊定位 。
5. 工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動方式有 電(直,交流)、液壓 、 氣壓 。其中機(jī)器人中用的最 多的、精度最高的是 氣動驅(qū)動 。液壓驅(qū)動的缺點(diǎn)是 。
6. 工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由 機(jī)械部分、 傳感部分、 控制部分 三大部分組成,每一
個部分都有若干個自由度。手臂一般由上臂、下臂和手腕組成。末端操作器是直接裝在手腕 上的一個重要部件,它可以是二手指或多手指的手
7、抓,也可以是抓取 、握緊 等
作業(yè)工具。
7. 機(jī)器人的軌跡控制方式有 _點(diǎn)位控制—方式和_連續(xù)軌跡控制_方式。
8. 直流電機(jī)調(diào)速方法有 _調(diào)節(jié)電樞電壓_、_調(diào)節(jié)勵磁電流 _和 弱磁調(diào)速 。
9. 伺服電動機(jī)的作用是 轉(zhuǎn)換成軸上的 。
10.[常規(guī)的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)由以下 5部分組成_
機(jī)器人本體 |、 機(jī)器人控制柜、焊
接電源系統(tǒng)、
焊接傳感器及系統(tǒng)安全保護(hù)設(shè)施
、 焊接工裝夾具 。
11、按用途劃分機(jī)器人分為: 工業(yè)機(jī)器人、 特種機(jī)器人
12、工業(yè)機(jī)器人最顯著的特點(diǎn)有 擬人化、通用性、 機(jī)電一體化 、可編程
阻尼大、材
13、工業(yè)機(jī)器人材料選擇的基
8、本要求: 強(qiáng)度高、彈性模量大、 重量輕 料價格低 。
14、 移動關(guān)節(jié)導(dǎo)軌有五種_普通滑動導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、液壓動壓滑動導(dǎo)軌 、 液壓靜壓滑動導(dǎo)軌 。
15、 在工業(yè)機(jī)器人設(shè)計中采用的四種常用的傳動消隙方法分別是: 消隙齒輪、柔性齒輪消 隙、偏心機(jī)構(gòu)消隙、齒廓彈性復(fù)層消隙 。
16、 工業(yè)機(jī)器人手臂的設(shè)計中常用結(jié)構(gòu)為: 手臂直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)、 手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動機(jī)構(gòu) 。
17、 按幾何結(jié)構(gòu)分劃分機(jī)器人分為: 串聯(lián)機(jī)器人 、 并聯(lián)機(jī)器人 。
四、問答題
1、 工業(yè)機(jī)器人對移動導(dǎo)軌的要求?
1間隙小或能消除間隙 2在垂直于速度方向上的剛度高 3摩擦系數(shù)小但不隨速度變化 4
高阻尼5移
9、動導(dǎo)軌和其輔助元件尺寸小,慣量低。
2、 傳動間隙產(chǎn)生的主要原因有哪些?
1由于制造及裝配誤差所產(chǎn)生的間隙, 2為適應(yīng)熱膨脹而特意留出的間隙
3、 消除傳動間隙的主要途徑有哪些?
1提高裝配和制造精度,2設(shè)計可調(diào)整傳動間隙的機(jī)構(gòu) 3設(shè)計彈性補(bǔ)償零件。
4、 臂部設(shè)計的基本要求有哪些?
1強(qiáng)度要求高2導(dǎo)向性好3重量輕4運(yùn)動要平穩(wěn)、定位精度要高。
5、 按驅(qū)動形式劃分工業(yè)機(jī)器人分為哪幾類?
氣壓傳動,液壓傳動,電驅(qū)動
6、 在工業(yè)機(jī)器人設(shè)計中對手腕設(shè)計主要的要求是什么?
為了使手部能處于空間任意方向,要求腕部能實(shí)現(xiàn)對空間三個坐標(biāo)軸 X、Y、Z的轉(zhuǎn)動,
即具有翻轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)三
10、個自由度
7、 在工業(yè)應(yīng)用中,工業(yè)機(jī)器人主要分為哪幾類?
弧焊,點(diǎn)焊,裝配,噴漆,拋光,搬運(yùn)
8、 工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)有哪些?
自由度,重復(fù)定位精度,工作范圍,承載能力,最大工作速度。
9、 按機(jī)器人研究、開發(fā)和實(shí)用化的進(jìn)程分類,機(jī)器人劃分為三代,簡述這三代機(jī)器人的主 要特性?
1具有示教再現(xiàn)功能,或具有可編程的 NC裝置,但對外部信息不具有反饋功能。
2不但具有內(nèi)部傳感器而且具有外部傳感器,能獲取外部信息。
3具有多種傳感器,能感知和領(lǐng)會外部環(huán)境信息,包括具有理解像人下達(dá)的語言指令這
樣的能力,能夠?qū)W習(xí),具有決策上的自治能力。
10?什么是自由度?怎樣計算自由度?
11、
自由度指的是計算某一統(tǒng)計量時,取值不受限制的變量個數(shù)。通常 df=n-k。其中n為樣本
含量,k為被限制的條件數(shù)或變量個數(shù),或計算某一統(tǒng)計量時用到其它獨(dú)立統(tǒng)計量的個數(shù)。 自由度通常用于抽樣分布中。
11 ?在工業(yè)機(jī)器人設(shè)計中對手腕設(shè)計主要的要求是什么?
為了使手部能處于空間任意方向,要求腕部能實(shí)現(xiàn)對空間三個坐標(biāo)軸 X、Y、Z的轉(zhuǎn)動,
即具有翻轉(zhuǎn)、俯仰和偏轉(zhuǎn)三個自由度
12. 簡述絕對式光電編碼器的工作原理。
絕對式編碼器是利用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制(葛萊碼)方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的,編碼的設(shè) 計可采用二進(jìn)制碼、循環(huán)碼、二進(jìn)制補(bǔ)碼等。
13. 氣吸附式取料手與夾鉗式取料手相比,有什么
12、優(yōu)缺點(diǎn)?
14. 簡述普通絲杠傳動的原理。為什么它在機(jī)器人上很少采用。
普通絲杠驅(qū)動是由一個旋轉(zhuǎn)的精密絲杠驅(qū)動一個螺母沿絲杠軸向移動。 由于普通絲杠的摩
擦力較大,效率低,慣性大,在低速時容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象,而且精度低,回差大,因此在 機(jī)器人上很少采用。
15. 試述滾珠絲杠傳動的優(yōu)點(diǎn)。
可以消除傳動過程中正負(fù)方向的間隙,精度很高,在良好的潤滑下摩擦系數(shù)很低,便宜。
五、分析題
1.試畫出機(jī)器人控制的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5.5電動機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)
2 ?圖a所示柱型滾輪式滑覺傳感器;圖 b所示為南斯拉夫貝爾格萊德大學(xué)研制的機(jī)器人專用 滑覺傳感器。試分
13、別敘述它們的工作原理。并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
(a)
被握持物體
輸出 。滾輪式滑覺傳感器的原理:小型滾輪安裝在機(jī)器人
手指上,其表面稍突出手指表面,使物體的滑動變成轉(zhuǎn)動。 滾輪表面貼有高摩擦因數(shù)的彈
性物質(zhì),一般用橡膠薄膜。 用板型彈簧將滾輪固定,可以使?jié)L輪與物體緊密接觸 ,并使?jié)L
輪不產(chǎn)生縱向位移。滾輪內(nèi)部裝有發(fā)光二極管和光電三極管 ,通過圓盤形光柵把光信號轉(zhuǎn)變
為脈沖信號。滾輪式傳感器只能檢測一個方向的滑動
滑覺傳感器原理:當(dāng)工件滑動時,金屬球也隨之轉(zhuǎn)動,在觸針上輸出脈沖信號。脈沖信號的 頻率反映了滑移速度,脈沖信號的個數(shù)對應(yīng)滑移的距離。接觸器觸頭面積小于球面上露出的
14、 導(dǎo)體面積,它不僅可做得很小,而且提高了檢測靈敏度。 球與被握物體相接觸,無論滑動
方向如何,只要球一轉(zhuǎn)動,傳感器就會產(chǎn)生脈沖輸出。 該球體在沖擊力作用下不轉(zhuǎn)動 ,因此 抗干擾能力強(qiáng)。
(b)
3?如圖所示,屬于哪種末端操作器?其工作原理是什么?有什么缺點(diǎn)?
I 一竟體::
2— 瞅功桿:
3— 較銷:
4 一違桿;
5. 7 圓桂銷I
6—乎折:
E—形舟:
—工杵
圖雙支點(diǎn)連桿杠桿式手部
雙支點(diǎn)連桿杠桿式手部簡圖。 驅(qū)動桿2末端與連桿4由鉸銷3鉸接,當(dāng)驅(qū)動桿2作直線往復(fù)運(yùn)
動時,則通過連桿推動兩桿手指各繞其支點(diǎn)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動 ,從而使手指松開或閉合。
缺點(diǎn):活動環(huán)
15、節(jié)多,定位精度比斜楔傳動差。
圖b所示為弧焊機(jī)器人工作的自動跟蹤
4. 圖a為具有視覺焊縫對中的弧焊機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu);
原理圖。試分析其工作原理。
校止控制v
候陪伴我,讓我可以把所有的心事跟它分享, 它會在我失落的時候鼓勵我,不要放棄和氣餒。
候陪伴我,讓我可以把所有的心事跟它分享, 它會在我失落的時候鼓勵我,不要放棄和氣餒。
焊縫輪廓
偏離值
候陪伴我,讓我可以把所有的心事跟它分享, 它會在我失落的時候鼓勵我,不要放棄和氣餒。
候陪伴我,讓我可以把所有的心事跟它分享, 它會在我失落的時候鼓勵我,不要放棄和氣
16、餒。
具體的工作原理是H光器發(fā)出的點(diǎn)光柱透鑲形成條形光.條務(wù)光投 射到焊接母材上*在不同焊縫類型的工件坡口產(chǎn)生相應(yīng)的變略CCD垂亙拍攝 反映焊縫倍恩的變形簽ST將其轉(zhuǎn)換為號咋過圖鐮采集卡數(shù)字化后送 計算機(jī)處理.左VC+Q集成開發(fā)壞境下.采用課建組己*6寫的弧焊機(jī)器人妒 縫圖驚辿理系統(tǒng)界Bb對實(shí)時費(fèi)輸過來的侔縫圖愎進(jìn)行處理?提取焊繼條紋信 息,訣得幻縫曲 把偏至量送控制棒協(xié)調(diào)輸出?輸出的數(shù)字童經(jīng)ACM 10H換 為模擬■,從而控制彳字常架的圧右移動以調(diào)整焊槍與悍縫之間的相對位詣? 從而消除偉差,實(shí)現(xiàn)悍罐跟蹤*
5. 如果讓你設(shè)計一個機(jī)器人, 你最希望設(shè)計一個什么樣的機(jī)器人?它由哪幾個部分組成?制 作它需要完成些什么工作?
我想有個機(jī)器人,它不是一個只會不停工作的機(jī)器人, 我只希望它能在我孤獨(dú)寂寞的時
候陪伴我,讓我可以把所有的心事跟它分享, 它會在我失落的時候鼓勵我,不要放棄和氣餒。