機器人技術基礎(課后習題答案)

1、0.1簡述工業(yè)機器人的定義，說明機器人的主要特征。答：機器人是一種用于移動各種材料、零件、工具、或?qū)Ｓ醚b置，通過可編程動作來執(zhí)行種種任務并具有編程能力的多功能機械手。1.機器人的動作結構具有類似于人或其他生物體某些器官（肢體、感官等）的功能。2.機器人具有通用性，工作種類多樣，動作程序靈活易變。3.機器人具有不同程度的智能性，如記憶、感知、推理、決策、學習等。4.機器人具有獨立性，完整的機器人系統(tǒng)在工作中可以不依賴于人的干預。0.2工業(yè)

2、機器人與數(shù)控機床有什么區(qū)別？答：1.機器人的運動為開式運動鏈而數(shù)控機床為閉式運動鏈；2.工業(yè)機器人一般具有多關節(jié)，數(shù)控機床一般無關節(jié)且均為直角坐標系統(tǒng)；3.工業(yè)機器人是用于工業(yè)中各種作業(yè)的自動化機器而數(shù)控機床應用于冷加工。4.機器人靈活性好，數(shù)控機床靈活性差。0.5簡述下面幾個術語的含義：自有度、重復定位精度、工作范圍、工作速度、承載能力。答：自由度是機器人所具有的獨立坐標運動的數(shù)目，不包括手爪（末端執(zhí)行器）的開合自由度。重復定位精度是

3、關于精度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，指機器人重復到達某一確定位置準確的概率，是重復同一位置的范圍，可以用各次不同位置平均值的偏差來表示。工作范圍是指機器人手臂末端或手腕中心所能到達的所有點的集合，也叫工作區(qū)域。工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的穩(wěn)定速度，也可以定義為手臂末端最大的合成速度（通常在技術參數(shù)中加以說明）。承載能力是指機器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能承受的最大質(zhì)量。0.6什么叫冗余自由度機器人？答：從運動學的觀點看，完成某一

4、特定作業(yè)時具有多余自由度的機器人稱為冗余自由度機器人。0.7題0.7圖所示為二自由度平面關節(jié)型機器人機械手，圖中L1=2L2，關節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍是平移算子Trans（11.0，3.0，9.0）=?????????????10000.91000.30100.110011.2有一旋轉(zhuǎn)變換，先繞固定坐標系Z0軸轉(zhuǎn)45?，再繞其X0軸轉(zhuǎn)30?，最后繞其Y0軸轉(zhuǎn)60?，試求該齊次坐標變換矩陣。解：齊次坐標變換矩陣R=Rot(Y，60?）Rot（X，3

5、0?）Rot(Z，45?）==???????????????????????????????????????1000010000707.0707.000707.0707.010000866.05.0005.0866.000001100005.00866.000100866.005.0????????????????10000433.0436.0436.005.0612.0612.00750.0047.0660.01.3坐標系B起初與固定

6、坐標系O相重合，現(xiàn)坐標系B繞ZB旋轉(zhuǎn)30?，然后繞旋轉(zhuǎn)后的動坐標系的XB軸旋轉(zhuǎn)45?，試寫出該坐標系B的起始矩陣表達式和最后矩陣表達式。解：起始矩陣：B=O=????????????1000010000100001最后矩陣：B=Rot(Z，30?）BRot（X，45?）=??????????????10000707.0707.000612.0612.05.000353.0866.01.4坐標系A及B在固定坐標系O中的矩陣表達式為A=??