工业机器人习题答案简答题编程题

1.简述机器人系统中主要包括哪5种坐标系

世界坐标系、基座坐标系、末端机械法兰坐标系、工具坐标系、工件坐标系

2.简述机器人系统中的4种变换关系及实现方式

（1）从世界坐标系到基座坐标系的变换，通过基座变换指令BASE或参数MEXBS设置方式实现；

（2）从基座坐标系到机械法兰坐标系的变换，通过关节运行后实现；

（3）从机械法兰坐标系到工具坐标系的变换，通过工具变换指令TOOL或参数MEXTL设置方式实现；

（4）从世界坐标系到工具坐标系的变换，通过关节运动后实现。

3.简述机器人正运动学计算的概念

给定机器人各个关节角位移时，计算出机械法兰坐标系{M}相对于基座坐标系{B}的齐次坐标变换矩阵，已知基座坐标系{B}相对于世界坐标系{W}的齐次坐标变换矩阵、工具坐标系{T}相对于机械法兰坐标系{M}的齐次坐标变换矩阵，根据以下等式计算出工具坐标系{T}相对世界坐标系{W}的齐次坐标变换矩阵，该过程被称为正运动学计算。

=××

4.简述机器人逆运动学计算的概念

给定工具坐标系{T}相对世界坐标系{W}的齐次坐标变换矩阵时，根据基座坐标系{B}相对于世界坐标系{W}的齐次坐标逆变换矩阵、工具坐标系{T}相对于机械法兰坐标系{M}的齐次坐标逆变换矩阵运算，计算出机械法兰坐标系{M}相对于基座坐标系{B}的齐次坐标变换矩阵，进而计算出各个关节的角度位移，该过程被称为逆运动学计算。

=××

5.简述机器人直交位置数据的构成及含义

直交位置数据矩阵（X,Y,Z,A,B,C）、机器人本体构造标志FL1、机器人本体多旋转数据FL2一起构成了机器人直交位置数据，用（X,Y,Z,A,B,C）（FL1,FL2）表示。

直交位置数据矩阵（X,Y,Z,A,B,C）用于表达指工具坐标系在世界坐标系中的位置与姿态

FL1表示在直交坐标系下机器人手臂的姿势；

FL2表示在直角坐标系下机器人每个关节的旋转周数。

6.简述机器人JOG的方式。

 关节JOG、直交JOG、工具JOG、三轴直交JOG、圆筒JOG、工件JOG

7.简述机器人本体运动的4种类型。

本体结构尺寸、关节动作范围、直交动作范围和构造标志的。

8.简述机器人程序文件的加载方法。

通过控制器面板的选择程序、通过任务插槽参数的设置和通过加载指令

9.简述机器人控制器任务插槽的启动条件。

启动命令运行（Start）、Always上电自动运行、Error错误发生时运行

10.简述机器人控制器Start启动命令的输入方式。

控制器面板上的Start按钮、专用Start输入信号和XRun指令等3种方式输入。

11.简述机器人控制器Stop暂停命令的输入方式。

通过控制器或示教器上的Stop按钮、通过专用Stop输入信号和通过程序的XStp指令语句。

12.简述机器人控制器Reset复位命令的输入方式。

通过控制器或示教器上的Reset按钮、通过专用Reset输入信号和通过程序的XRst指令语句。

13.简述变量的数据类型有哪些

数值型、字符型、关节位置型、直交位置型、输入输出型变量

14.简述常量的数据类型有哪些

数值型、字符型、关节位置型、直交位置型、角度值型

15.简述变量的定义方法

方法一：以M、C、J、P等字母开头的用户变量分别可直接作为数值型变量、字符型变量、关节位置变量、直交位置变量使用，无需定义；

方法二：非M、C、J、P等字母开头的用户变量，按照以下语句定义：

Def Inte 变量名

Def Long 变量名

Def Float 变量名

Def Double 变量名

16.简述定义全局变量的基本步骤。

 新建程序文件（即全局变量定义专用程序）；

 定义全局变量；

 下载专用程序至控制器中；

 在参数PRGUSR中注册专用程序名；

17.简述GoSub语句、CallP语句和Goto语句的区别，可从调用对象与位置关系、是否返回、是否传递参数等角度分析。

GoSub语句调用的是子程序的标签名，需要Return语句返回，子程序和调用语句在一个程序文件里，不可传递参数；

CallP语句调用的是子程序文件的程序名，需要END语句返回，子程序和调用语句在两个程序文件里，可传递参数；

Goto语句为程序转移，不需要返回语句，子程序和调用语句在一个程序文件里，不可传递参数；

18.简述EMGStop、Stop和End按钮的区别。

EMGStop时，机器人程序立即停止，机器人本体动作立即停止，机器人本体伺服立即断电，机器人系统报警；

Stop时，机器人程序立即停止，机器人本体动作减速停止，机器人本体伺服不断电，机器人系统不报警；

END时，机器人程序直到执行END指令或最后一行语句时停止，机器人本体动作不停止，机器人本体伺服不断电，机器人系统不报警；

二、编程题（共35分）

1.读懂以下垂直关节工业机器人的搬运程序并回答问题。（6分）

2.读懂以下垂直关节工业机器人的搬运程序并回答问题。（6分）

3.请根据下图所示机器人轨迹编程控制程序。（9分）

4.请按照机器人工具坐标的测算方法与过程，编写XY坐标的测算程序，并注释有关的操作内容。（20分）

1 TOOL P_NTOOL ‘该语句写成TOOL （0,0,0,0,0,0）也得分

2 ‘直交坐标系下，移动机器人，将工具顶尖对准固定顶尖

3 P0=P_FBC

4 P91=P0*(0,0,0,0,0,90)

5 MVS P91

6 PTL = P_Zero

7 ‘直交坐标系下，移动机器人的XY坐标，使得工具顶尖再次对准固定顶尖

8 P90=P_Fbc

9 PT = INV(P90)*P0

10 PTL.x=(PT.y+PT.x)/2

11 PTL.x=(PT.y-PT.x)/2

12 TOOL PTL

13 ‘直交坐标系下，移动机器人的C轴，确认工具顶尖是否与固定顶尖重合，若重合，则工具坐标测算成果，否则重头开始。

三、编程题（共40分）

5.请根据下图所示机器人轨迹编程控制程序。（10分）

6.请根据下图所示机器人轨迹编程控制程序。（15分）

7.请根据给定的机器人程序，绘制。（20分）

1 TOOL P_NTOOL ‘该语句写成TOOL （0,0,0,0,0,0）也得分

2 ‘直交坐标系下，移动机器人，将工具顶尖对准固定顶尖

3 P0=P_FBC

4 P91=P0*(0,0,0,0,0,90)

5 MVS P91

6 PTL = P_Zero

7 ‘直交坐标系下，移动机器人的XY坐标，使得工具顶尖再次对准固定顶尖

8 P90=P_Fbc

9 PT = INV(P90)*P0

10 PTL.x=(PT.y+PT.x)/2

11 PTL.x=(PT.y-PT.x)/2

12 TOOL PTL

13 ‘直交坐标系下，移动机器人的C轴，确认工具顶尖是否与固定顶尖重合，若重合，则工具坐标测算成果，否则重头开始。