工业机器人复习

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1、工业机器人复习一、填空选择部分1、工业机器人的研宄内容：运动学、雅可比、动力学、轨迹规划。2、机器人系统四大组成部分：执行机构、驱动装置、控制系统、感知反馈系统。3、机器人的自由度就是关节数,取决于执行任务。4、机器人机构的组成部分：手臂、手腕、手爪、行走机构。5、行走机构的分类：直立、卧式、坐式。按运行轨迹分类：固定轨迹式和无固定轨迹式。6、机器人的驱动方式：电气驱动、液压驱动、气动。电气驱动又可分为：直流步进电机驱动、直流伺服电机驱动、交流伺服电机驱动。7、位姿：刚体参考点的位置和刚体的姿态。8、齐次变换衾T表示同一点相对不同坐标系｛A｝、｛B｝的变化,或

2、者描述为坐标系｛B｝相对于另一个坐标系｛A｝的位姿，同时也可以用来作为点的运动算子。9、齐次变换矩阵不满足交换律,变换矩阵的左乘和右乘的运动解释是丕厘的：变换顺序“从右向左”，(即左乘)指明运动是相对固定坐标系而言的；变换顺序“从左向右”，(即右乘)指明运动时相对运动坐标系而言的。10、欧拉角和RPY方法广泛应用在航海和天文角中。11、RPY法必然是对应于固定坐标系的,按照“从右往左”的原则;欧拉角对应于运动坐标系,按照“从左往右”的原则,都是按一定顺序绕坐标主轴旋转三次得到方位的描述。12、绕固定轴旋转的顺序若与绕运动轴旋转的且旋转的角度也对应相等,则所得的

3、变换矩阵是相同的，RPY角和欧拉角是过遇关系。13、2R机械手，若两臂长度相等(/1=/2)，则可达空间是半径为2Z,的圆,灵活空间只有一点圆心;若1产12,则可达空间是个圆环,灵活空间是空集。14、操作臂的雅可比矩阵定义为操作臂的操作速度与关节速度的线性变换,可以看成是从关节空间向操作空间运动速度的传动比。15、对于n个关节的机器人,其雅可比J(q)是6xh阶矩阵。其中前3行代表对手爪线速度V的传动比，后3行代表对手爪的角速度w的传递比。另一方面,每一列代表相应的关节速度7对于手爪线速度和角速度的传递比。16、三种描述空间为：驱动空间、关节空间、操作空间。正

4、向运动学关节空间运动学反解213-13三种描述空间正向运动学是从关节空间到操作空间的映射,运动学反解是由操作空间的映象求其关节空间的原象。正向运动学是已知机器人各关节的位置和角度求手爪的姿态坐标。运动学反向问题是已知手爪的位置和位姿，求关节的位置和速度。17、雅可比矩阵的构造方法有矢量法、微分变换法、速度递推法、力和力矩递推法18、力雅可比是雅可比的整置。19、动力学研究的是物体的运塾和爱i之间的关系。•♦♦20、封闭动力学方程可以写作一般结构式:T=D(q)h(q，q)+2♦••••形位空间方程:r=+c{q}[q]+G⑷21、操作臂动力学方程封闭形式是基于

5、牛顿第二定律和欧拉方程给出的。22、拉格朗日动力学描述则基于ma量的概念，拉格朗日函数定义为系统总的动能Ek与总的势能E厂之羞，即L(仏q}=Ek{q,q)-Ep{q)23、轨迹函数是关于时间的函数。轨迹规划可以在关节空间和笛卡尔空间进行:但所规划的轨迹函数都必须是连续且平滑的,使得操作臂的运动平稳，24、轨迹是指操作臂在运动过程中的位移、速度和加速度。而轨迹规划是根据作业任务的要求，计算出预期的运动轨迹。25、关节轨迹插值方法：三次多项式插值、过路径点的三次多项式插值、高次多项式插值、用抛物线过渡的线性插值26、运动学反解的有关问题为：解的存在性、解的唯一性

6、和最优性、工作空间、求解方法(封闭解法和数伉解法，且封闭解可以通过儿何解和代数解两种途径获得）27、工作空间分为可达空间和灵活空间，灵活空间是可达空间的:£＞。28、工作空间：反解存在的区域称为工作空间；可达空间：系统机器人手爪至少能以一个方位到达的目标点集合。灵活空间：系统机器人手爪能以任意方位到达的目标点集合。29、RPY角和欧拉角的设定总共有24种排列，其屮有12种为绕固定轴RPY设定法，12种为绕运动轴欧拉角没定法。30、位姿描述方法为：齐次变换法、矢量法、旋量法、叫元数法。31、研究机器人动力学的方法：拉格朗tl方法、牛顿欧拉方法、凯恩方法、旋量对偶

7、数方法、高斯方法、罗伯逊-魏登堡方法。♦32、当刚体绕过质心的轴线旋转时，角速度仍和角加速度仍、惯性张以e/，与作用力矩n之间满足欧拉方程：n^Ia^co^l^co）角动量满足：（f）=cI（o^33、若关节矢量力（0,360°），则驱动矢量为（0，^-）^（打=-屯动机）nN織34、手爪坐标系屮，由四个矢量表示。n为法向矢量，o为方位矢呈，a为接近矢呈，p为位置矢量。35、机器人按工作空间形式分类：直角坐标式机器人、圆柱坐标式机器人、球（极）坐标式机器人、SCARA机器人。36、特种机器人分为：固定式和移动式，移动式分为：蛇形、轮式、履带式、足式。37、参考

8、点可以使形心、儿何尺寸屮心、儿何特征点