機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)(課后習(xí)題答案)

1、0.1簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人的定義，說(shuō)明機(jī)器人的主要特征。答：機(jī)器人是一種用于移動(dòng)各種材料、零件、工具、或?qū)Ｓ醚b置，通過(guò)可編程動(dòng)作來(lái)執(zhí)行種種任務(wù)并具有編程能力的多功能機(jī)械手。1.機(jī)器人的動(dòng)作結(jié)構(gòu)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(jī)器人具有通用性，工作種類多樣，動(dòng)作程序靈活易變。3.機(jī)器人具有不同程度的智能性，如記憶、感知、推理、決策、學(xué)習(xí)等。4.機(jī)器人具有獨(dú)立性，完整的機(jī)器人系統(tǒng)在工作中可以不依賴于人的干預(yù)。0.2工業(yè)

2、機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床有什么區(qū)別？答：1.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)為開(kāi)式運(yùn)動(dòng)鏈而數(shù)控機(jī)床為閉式運(yùn)動(dòng)鏈；2.工業(yè)機(jī)器人一般具有多關(guān)節(jié)，數(shù)控機(jī)床一般無(wú)關(guān)節(jié)且均為直角坐標(biāo)系統(tǒng)；3.工業(yè)機(jī)器人是用于工業(yè)中各種作業(yè)的自動(dòng)化機(jī)器而數(shù)控機(jī)床應(yīng)用于冷加工。4.機(jī)器人靈活性好，數(shù)控機(jī)床靈活性差。0.5簡(jiǎn)述下面幾個(gè)術(shù)語(yǔ)的含義：自有度、重復(fù)定位精度、工作范圍、工作速度、承載能力。答：自由度是機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，不包括手爪（末端執(zhí)行器）的開(kāi)合自由度。重復(fù)定位精度是

3、關(guān)于精度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，指機(jī)器人重復(fù)到達(dá)某一確定位置準(zhǔn)確的概率，是重復(fù)同一位置的范圍，可以用各次不同位置平均值的偏差來(lái)表示。工作范圍是指機(jī)器人手臂末端或手腕中心所能到達(dá)的所有點(diǎn)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(shù)參數(shù)中加以說(shuō)明）。承載能力是指機(jī)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(jī)器人？答：從運(yùn)動(dòng)學(xué)的觀點(diǎn)看，完成某一

4、特定作業(yè)時(shí)具有多余自由度的機(jī)器人稱為冗余自由度機(jī)器人。0.7題0.7圖所示為二自由度平面關(guān)節(jié)型機(jī)器人機(jī)械手，圖中L1=2L2，關(guān)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(biāo)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(biāo)變換矩陣。解：齊次坐標(biāo)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(biāo)系B起初與固定

6、坐標(biāo)系O相重合，現(xiàn)坐標(biāo)系B繞ZB旋轉(zhuǎn)30?，然后繞旋轉(zhuǎn)后的動(dòng)坐標(biāo)系的XB軸旋轉(zhuǎn)45?，試寫出該坐標(biāo)系B的起始矩陣表達(dá)式和最后矩陣表達(dá)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(biāo)系A(chǔ)及B在固定坐標(biāo)系O中的矩陣表達(dá)式為A=??