工業(yè)機(jī)器人習(xí)題課答案

1、習(xí)題第一章一、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（一、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對機(jī)器人的定義是什么？）對機(jī)器人的定義是什么？1.機(jī)器人的動作機(jī)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；機(jī)器人的動作機(jī)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，動作程序靈活易變；機(jī)器人具有通用性，工作種類多樣，動作程序靈活易變；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；機(jī)器人具有不同程度

2、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類的干預(yù)。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類的干預(yù)。二、工業(yè)機(jī)器人是如何定義的？二、工業(yè)機(jī)器人是如何定義的？工業(yè)機(jī)器人：是指在工業(yè)中應(yīng)用的一種能進(jìn)行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多工業(yè)機(jī)器人：是指在工業(yè)中應(yīng)用的一種能進(jìn)行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、工件或操持

3、工具，用以完成各種作業(yè)。且這種自由度的、多用途的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、工件或操持工具，用以完成各種作業(yè)。且這種操作機(jī)可以固定在一個(gè)地方，也可以在往復(fù)運(yùn)動的小車上。操作機(jī)可以固定在一個(gè)地方，也可以在往復(fù)運(yùn)動的小車上。三、按幾何結(jié)構(gòu)，機(jī)器人可分為那幾種？、按幾何結(jié)構(gòu)，機(jī)器人可分為那幾種？直角坐標(biāo)型，圓柱坐標(biāo)型，球坐標(biāo)型，關(guān)節(jié)坐標(biāo)型直角坐標(biāo)型，圓柱坐標(biāo)型，球坐標(biāo)型，關(guān)節(jié)坐標(biāo)型四、機(jī)器人的參考坐標(biāo)系有哪些？四、機(jī)器人的參考坐標(biāo)系有哪些？全局參考坐

4、標(biāo)系：全局參考坐標(biāo)系是一種通用的坐標(biāo)系，由全局參考坐標(biāo)系：全局參考坐標(biāo)系是一種通用的坐標(biāo)系，由X，Y和Z軸所定義。軸所定義。關(guān)節(jié)參考坐標(biāo)系：關(guān)節(jié)參考坐標(biāo)系是用來表示機(jī)器人每一個(gè)獨(dú)立關(guān)節(jié)運(yùn)動的坐標(biāo)系。關(guān)節(jié)參考坐標(biāo)系：關(guān)節(jié)參考坐標(biāo)系是用來表示機(jī)器人每一個(gè)獨(dú)立關(guān)節(jié)運(yùn)動的坐標(biāo)系。工具參考坐標(biāo)系：工具參考坐標(biāo)系是用來描述機(jī)器人末端執(zhí)行器相對于固連在末端執(zhí)行器工具參考坐標(biāo)系：工具參考坐標(biāo)系是用來描述機(jī)器人末端執(zhí)行器相對于固連在末端執(zhí)行器上的坐標(biāo)系的

5、運(yùn)動。上的坐標(biāo)系的運(yùn)動。五、什么是機(jī)器人的自由度和工作空間？五、什么是機(jī)器人的自由度和工作空間？1，機(jī)器人的自由度（，機(jī)器人的自由度（DegreeofFreedomDOF）：是指其末端執(zhí)行器相對于參考坐標(biāo)系能）：是指其末端執(zhí)行器相對于參考坐標(biāo)系能夠獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。夠獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。2，機(jī)器人的工作空間（，機(jī)器人的工作空間（WkingSpace）是指機(jī)器人末端上參考點(diǎn)所能達(dá)到的所有空間區(qū)）是指機(jī)器人末端上參考點(diǎn)所能達(dá)到的所有空間區(qū)域。域。

6、第二章第二章六、機(jī)器人系統(tǒng)由哪三部分組成？六、機(jī)器人系統(tǒng)由哪三部分組成？操作機(jī)，驅(qū)動器，控制系統(tǒng)操作機(jī)，驅(qū)動器，控制系統(tǒng)七、什么是機(jī)器人的操作機(jī)？分為哪幾部分？七、什么是機(jī)器人的操作機(jī)？分為哪幾部分？1，操作機(jī)：也稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)、機(jī)械本體等，它具有和人手臂相似的功能，是可在空間抓放，操作機(jī)：也稱為執(zhí)行機(jī)構(gòu)、機(jī)械本體等，它具有和人手臂相似的功能，是可在空間抓放物體或進(jìn)行其他操作的機(jī)械裝置。物體或進(jìn)行其他操作的機(jī)械裝置。2，操作機(jī)：由手部、腕

7、部、臂部和機(jī)座構(gòu)成，操作機(jī)：由手部、腕部、臂部和機(jī)座構(gòu)成.八、簡述機(jī)器人手部的作用，其分為哪幾類？八、簡述機(jī)器人手部的作用，其分為哪幾類？1，手部作用：機(jī)器人的手部又稱為末端執(zhí)行器，它是機(jī)器人直接用于抓取和握緊（或吸，手部作用：機(jī)器人的手部又稱為末端執(zhí)行器，它是機(jī)器人直接用于抓取和握緊（或吸附）工件或操持專用工具（如噴槍、扳手、砂輪、焊槍等）進(jìn)行操作的部件，它具有模仿附）工件或操持專用工具（如噴槍、扳手、砂輪、焊槍等）進(jìn)行操作的部件，它

8、具有模仿人手動作的功能，并安裝于機(jī)器人手臂的最前端。人手動作的功能，并安裝于機(jī)器人手臂的最前端。2，手部分類：，手部分類：①機(jī)械夾持式手機(jī)械夾持式手②吸附式手吸附式手③專用手專用手④靈巧手靈巧手九、機(jī)器人機(jī)械夾持式手按手爪的運(yùn)動方式分為哪兩種？各有何典型機(jī)構(gòu)？九、機(jī)器人機(jī)械夾持式手按手爪的運(yùn)動方式分為哪兩種？各有何典型機(jī)構(gòu)？（機(jī)器人臂部的俯仰運(yùn)動）（機(jī)器人臂部的俯仰運(yùn)動）第三章第三章十五十五.什么是齊次坐標(biāo)？與直角坐標(biāo)有何區(qū)別？什么是齊

9、次坐標(biāo)？與直角坐標(biāo)有何區(qū)別？1齊次坐標(biāo)定義：空間中任一點(diǎn)在直角坐標(biāo)系中的三個(gè)坐標(biāo)分量用齊次坐標(biāo)定義：空間中任一點(diǎn)在直角坐標(biāo)系中的三個(gè)坐標(biāo)分量用表示，若有四個(gè)不同時(shí)為零的數(shù)表示，若有四個(gè)不同時(shí)為零的數(shù)與三個(gè)直角坐標(biāo)分量之間存在以下關(guān)系：與三個(gè)直角坐標(biāo)分量之間存在以下關(guān)系：則稱則稱是空間該點(diǎn)的齊次坐標(biāo)。是空間該點(diǎn)的齊次坐標(biāo)。3，與直角坐標(biāo)的區(qū)別：空間中的任一點(diǎn)都可用齊次坐標(biāo)表示與直角坐標(biāo)的區(qū)別：空間中的任一點(diǎn)都可用齊次坐標(biāo)表示空間中的任一點(diǎn)

10、空間中的任一點(diǎn)的直角坐標(biāo)是單值的，但其對應(yīng)的齊次坐標(biāo)是多值的的直角坐標(biāo)是單值的，但其對應(yīng)的齊次坐標(biāo)是多值的k是比例坐標(biāo)，它表是比例坐標(biāo)，它表示直角坐標(biāo)值與對應(yīng)的齊次坐標(biāo)值之間的比例關(guān)系。示直角坐標(biāo)值與對應(yīng)的齊次坐標(biāo)值之間的比例關(guān)系。十六十六.齊次變換矩陣的意義是什么齊次變換矩陣的意義是什么意義：意義：若將齊次坐標(biāo)變換矩陣分塊，則有：若將齊次坐標(biāo)變換矩陣分塊，則有：?????????????????????1010001000cossin

11、0sincosijzijzyxijpRpppM??????意義：左上角的意義：左上角的33矩陣是兩個(gè)坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)變換矩陣是兩個(gè)坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)變換矩陣，它描述了姿態(tài)關(guān)系；右上矩陣，它描述了姿態(tài)關(guān)系；右上角的角的31矩陣是兩個(gè)坐標(biāo)系之間的平移變換矩陣，它描述了位置關(guān)系，所以齊次坐標(biāo)變換矩陣是兩個(gè)坐標(biāo)系之間的平移變換矩陣，它描述了位置關(guān)系，所以齊次坐標(biāo)變換矩陣又稱為位姿矩陣。矩陣又稱為位姿矩陣。十七十七.聯(lián)合變換與單步變換的關(guān)系是什么？

12、聯(lián)合變換與單步變換的關(guān)系是什么？經(jīng)觀察可得：經(jīng)觀察可得：任何一個(gè)齊次坐標(biāo)變換矩陣均可分解為一個(gè)平移變?nèi)魏我粋€(gè)齊次坐標(biāo)變換矩陣均可分解為一個(gè)平移變換矩陣與一個(gè)旋轉(zhuǎn)變換矩陣的乘積，即：換矩陣與一個(gè)旋轉(zhuǎn)變換矩陣的乘積，即：)(zyx)(kzyx???kzzkyykxx??????)(kzyx???zRpijzyxzyxMMMpppppp?????????????????????????????????????????:1000010000co