机器人技术 试卷

分数

评卷人

一、填空题（每空1分，共22分）

1.其中是在（）坐标系下描述（）坐标系的（）；中每列表示（），每行表示（）。

2. 运动学方程是建立（）和（）之间的关系。动力学方程是建立（）和（）之间的关系。

3.空间任意物体的姿态可用（）矩阵表示，但这些矩阵元素有（）个约束关系。

4. 工业机器人关节转动角度的限位通常有（）和（）两种方式。

5. 机器人的每个连杆都可以用四个运动学参数来描述，分别是（）、

（）、（）和（）。

6 .串联操作臂的运动学逆解存在（）、（）和（）三种情况。

7.力矩矢量是（）矢量，它在两个坐标系的变换种只与（）矩阵有关。

二、简答及分析思考题（共30分）

1、分析并描述下图通用机械手的自由度数F(不包括手爪开闭的自由度)（4分）

2、请描述如下工业机器人：

（1）请将该机器人各组成部分（图中数字0-5）的名称标注在图中（3分）；

（2）请描述该机器人各组成部分的作用和功能（3分）。

3、简述触觉传感器的主要功能（2分），并简要说明开关式触觉传感器、模拟式触觉传感器、列阵式触觉传感器的结构和特点（6分）。

4、步进电机驱动电源由哪几个基本环节组成（2分）？并说明各环节的作用（3分）。步进电机一般用在工业机器人什么部位（1分）？下图中哪一个是步进电机驱动器（1分）？

（a）(b)

5、谐波减速器齿轮传动是工业机器人的一种常用的传动机构，试简述谐波减速器齿轮传动的结构原理及特点（5分）？

三、请分析下述腕关节的结构特点，并分析是如何实现手部运动的？该腕关节有几个自由度?（10分）

四、简述机械夹紧式手部夹持装置的结构特点及其优缺点，并分析下述几种夹持机构哪些是平移型手爪机构？哪些是回转型手爪机构？（10分）

（d） (e) (f)

五、写出齐次变换矩阵，已知坐标系｛B ｝最初与坐标系｛A ｝重合，然后连

续相对固定坐标系｛A ｝做以下变化。(10分)

（1）绕A ∧Y 旋转-90º；（2）绕A X ∧

旋转90º；（3）移动[2 3 4]T

。

（1）建立其连杆坐标系；（4分）

（2）列出D-H表；（3分）

（3）求其运动学方程；（11分）