工业机器人技术试卷答案及评分标准.docx

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1、工业机器人技术试卷B卷答案及评分标准我适应班级：出卷教师：考试方式：本试卷考试分数占学生总评成绩的70%题号一二三四五总分核分人得分：复查总分总复查人号学得分评卷人┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃（本题36分）一、简答(每小题6分，共36分)密1．简述工业机器人的主要应用场合。题1)恶劣工作环境及危险工作，如：压铸车间及核工业等领域的作业环境。(2分)答2)特殊作业场合和极限作业，如：火山探险、深海探密和空间探索等领域。(2分)：3)自动化生产领域，如：焊接机器人、材料搬运机器人、检测机器人、装配机器人、喷漆和喷涂名要机器人。(2分)姓不┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃内封2．说明工业机器人的基本组成部分

2、。线工业机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子封系统是驱动系统(1分)、机械结构系统(1分)、感受系统(1分)、机器人－环境交互系统(1分)、人机交：密互系统(1分)和控制系统。(1分)级班业┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃专线3．简述工业机器人关节制动器的作用。许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动器,其作用是:在机器人停止工作时,保持机械臂的位置不变;在电源发生故障时,保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞。(6分)称名院学┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃4．机器人的新型驱动方式有哪些？新型驱动方式有什么优点？磁致伸缩驱动、压电晶体驱动器、形状记忆金属、静电驱

3、动器(4分)。新型驱动方式可以实现驱动元件的简单化和微型化，更适宜于机器人的使用。(2分)5．试述运用D-H方法建立机器人运动学方程时，如何建立连杆坐标系？建立连杆坐标系的规则如下:①连杆n坐标系的坐标原点位于+1关节轴线上,是关节+1的关节轴线与n和+1关节轴nnn线公垂线的交点。(2分)②Z轴与n+1关节轴线重合。(2分)③X轴与公垂线重合;从n指向n+1关节。(1分)④Y轴按右手螺旋法则确定。(1分)6．工业机器人控制系统的特点有哪些？(1)机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。(2分)(2)是一个多变量控制系统，要求系统具有一定的智能性。(1分)(3)是一个复杂的计算机控制系统。(

4、1分)(4)描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型,各变量之间还存在耦合。(1分)(5)机器人的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成,因此存在一个“最优”的问题。(1分)得分评卷人（本题10分）二、有一旋转变换，先绕固定坐标系X0轴转30°，再绕Y0轴转60°，最后沿Z0轴移动10，试求其变换矩阵。(列出A的计算式4分，列出齐次变换矩阵4分，得出答案2分)解：ATrans(0,0,10)Rot(Y,60)Rot(X,30)13302441000cos600sin600100031010001000cos30sin3000022=0110sin600cos6000sin30cos300

5、=0313000100010001102440001《工业机器人技术》试卷B第1页（共4页）《工业机器人技术》试卷B第2页（共4页）得分评卷人（本题15分）三、三自由度平面关节机械手如图所示,手部握有焊接工具。已知:130,&10.04rad/s，245,&20，345,&30.1rad/s求焊接工具末端A我点的线速度Vx及Vy的值。：得分评卷人号学┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃计思路）。密（本题24分）五、试举出一例目前仍为人工作业，但其工作特性更适合运用机器人来工作的场合，并根据该工作环境要求，设计可应用于该工作场合的机器人机构（说明设叙述清楚，功能模块齐全，技术方案切实可行性，机构设计

6、合理、新颖、有创意。（17-24分）解：机构的运动学方程为：题xl1cosl2cos(12)l3cos(13)叙述清楚，功能模块基本齐全，具有一定的可行性，机构设计合理。（9-16分）12(5分)答yl1sinl2sin(12)l3sin(13)：12（0-8分）叙述不清楚，设计方案不可行，机构设计不合理。名要姓根据速度雅可经公式可得：不┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃xxx封123l1s1l2s12l3s123l2s12l3s123l3s123内J(5分)yyyl1c1l2c12l3c123l2c12l3c123l3c123线123封末端执行器的速度为：：密&&级Vx1l1s1l2s12l3s123l

7、2s12l3s123l3s1231班VJ&&(3分)业Vy2l1c1l2c12l3c123l2c12l3c123l3c1232┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃&&专33线将已知条件代入可得：V=-0.067(m/s)，V=0.093(m/s)(2分)xy得分评卷人（本题15分）四、简述具有视觉焊缝对中的弧焊机器人的工作原理。称图像传感器直接安装在机器人末端执行器。焊接过程中,图像传感器对焊缝进行扫描检测,获