工业机器人期末考试复习资料.doc

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1、第一章1机器人的分类1.按控制方式分:操作机器人程序机器人示教再现机器人数控机器人智能机器人2．按机器人的应用领域分类：产业用机器人极限作业机器人服务型机器人3.按机器人的关节链接布置形式分类：串联机器人并联机器人串联机器人的杆件和关节是采用串联方式进行的连接（开链式），并联机器人的杆件和关节是采用并联方式进行的连接（闭链式）。并联机器人的优点：并联机器人具有刚度高，精度高，响应速度快，结构简单的特点，其不足之处在于工作的空间小，控制复杂。2.五种坐标形式的机器人直角坐标型机器人圆柱坐标型机器人球坐标型机器人关节坐标型机器人SCARA坐标型机器人3.工业机器人系统的组成1.机器人系统是由

2、机器人和作业对象及环境共同构成，其中包括机器人机械系统，驱动系统，控制系统，感知系统四大部分。(1)机械系统包括机身臂部手腕末端操作器（手部）和行走机构组成(2)驱动系统主要指驱动机械系统动作的驱动装置。根据驱动源不同可分为电气压液压和气压驱动以及把他们结合起来应用的综合系统。(3)控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序及从传感器反馈回来的信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能。(4)感知系统由内部传感器和外部传感器组成，起作用是获取机器人内部和外部环境信息，并把这些信息反馈给控制系统。2.工业机器人的组要技术参数一般有自由度精度重复定位精度工作范围承载能力及最大速度等。

3、（大于6个自由度的称为long余自由度）P11承载能力指的是机器人在作业范围内的任何位姿（位置和姿态）上所能承受的最大质量。第二章1驱动方式：机器人常用的驱动方式主要有液压气压电气驱动3种基本类型。2三种驱动的优点和缺点（P19）：3谐波齿轮（重点）p244臂部设计的基本要求：(1)手臂应具有足够的承载能力和刚度(2)导向性要好(3)重量和转动惯量要小(4)运动要平稳定位精度要高P36的题2—20要去理解5手部的分类根据用途手部可以分为手爪和工具两大类，手爪具有一定的通用性，工具用于进行某种作业。根据其夹持原理，手部又可为机械钳爪式和吸附式两大类，其中吸附式手部还可以分为磁力吸附式和真空

4、吸附式。吸附式手部结构即为吸盘，主要有磁力吸附式和真空吸附式。6行走机构机器人可以分为固定式和行走式两种行走机构按其运动轨迹可分为固定轨迹式和无固定轨迹式。行走机构按其机构分为车轮式，步行式，履带式和其他方式。第三章计算题是课后1————6掌握3.1.1齐次坐标一、空间任意点的坐标表示在选定的直角坐标系{A}中，空间任一点P的位置可以用3 ´ 1的位置矢量AP表示，其左上标表示选定的坐标系{A}，此时有AP = [PXPYPZ]T式中：PX、PY、PZ是点P在坐标系{A}中的三个位置坐标分量，如图1.1所示。坐标轴的方向表示在图1.2中，i、j、k分别表示直角坐标系中X、Y、Z坐标轴的单

5、位矢量，，用齐次坐标表示之，则有图1.2坐标轴的方向表示 X = [1000]T Y = [0100]T Z = [0010]T　由上述可知，若规定：4 *1列阵[a b c w]T中第四个元素为零，且满足a2 + b2 + c2 = 1，则[abc0]T中a、b、c的表示某轴的方向；4 ´ *1列阵[abcw]T中第四个元素不为零，则[abcw]T表示空间某点的位置。图1.2中所示的矢量u的方向用4 ´ 1列阵可表达为：u= [abc0]T(1.4)图1.2中所示的矢量u的起点O为坐标原点，用4*1列阵可表达为：O = [0001]T旋转算子公式（必考）三、算子左、右乘规则 若相对固定

6、坐标系进行变换，则算子左乘；若相对动坐标系进行变换，则算子右乘。例1.4已知坐标系中点U的位置矢量U=[7321]T，将此点绕Z轴旋转90°，再绕Y轴旋转90°，如图1.11所示，求旋转变换后所得的点W。连杆参数：连杆长度连杆扭角连杆距离连杆转角。第五章机器人控制系统具有以下特点：（1）机器人控制系统本质上是一个非线性系统；（2）机器人控制系统是由多关节组成的一个多变控制系统，而且关节间具有耦合作用；（3）机器人控制系统是一个时变系统；机器人的位置控制可分为点位控制和连续控制。PID控制是自动化中广泛使用的一种反馈控制，其控制由比例单元（p）积分单元（i）和积分单元（D）组成，利用信号的

7、偏差值，偏差的积分值偏差的微分值的组合来构成操作量，操作两种包括了偏差信号的现在，过去，未来三方面的信息，所以是一种经典的控制方式。第六章1传感器定义传感器利用物体的物理化学变化，并将这些变化变换成电信号（电压，电流和频率）的装置传感器组成：敏感元件转换元件和基本转换电路敏感元件的基本功能是将某种不容易测量的物理量转换为易测量的物理量。转换元件的功能是将敏感元件输出的物理量转换为电量，它与敏感元件构成传感器的主要部分。基本转换电路的