機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)_復(fù)習(xí)資料-文庫(kù)吧
2025-01-03 06:56 本頁(yè)面
【正文】 剛體固接，而此時(shí)也有一個(gè)參考坐標(biāo)系｛A｝，而為了表示B相對(duì)于坐標(biāo)系A(chǔ)的方位就引入了旋轉(zhuǎn)矩陣。1) 可以表示固定于剛體上的坐標(biāo)系{B}對(duì)參考坐標(biāo)系的姿態(tài)矩陣。2) {B}中的點(diǎn)的坐標(biāo) 變換成{A}中點(diǎn)的坐標(biāo) 。3) 可作為算子,將{B}中的矢量或物體變換到{A}中。16. 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。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。17. 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。二. 計(jì)算題1. 已知坐標(biāo)系{B}的初始位姿與{A}重合,首先{B}相對(duì)于{A}的ZA軸轉(zhuǎn)60176。,再沿{A}的XA軸移動(dòng)10單位,并沿{A}{B}坐標(biāo)系中的位置為BP=[5,9,0],求它在坐標(biāo)系{A}中的位置。R=R(Z, 600)= = = 因此可得： =*+ = = 2. 三． 矢量U=7i+3j+2k，繞Z軸轉(zhuǎn)90度后，再繞Y軸轉(zhuǎn)90度。在上述基礎(chǔ)上再平移（9，6，8），求最后得到的新的點(diǎn)矢量。解：繞z旋轉(zhuǎn)90度得： V=*= 繞y旋轉(zhuǎn)90度得： W=*= 再平移（9，6，8）得： t= 3. 一坐標(biāo)系{B}與參考系重合,現(xiàn)將其繞通過(guò)q=[1,2,3]T的軸 轉(zhuǎn)30176。,求轉(zhuǎn)動(dòng)后的{B}。以 代入算式,有 4. 五． 坐標(biāo)系{B}初始與{A}重合,讓{B}繞ZB旋轉(zhuǎn)θ角。，如何求所缺的值？ 列出步驟，不要求答案。解：根據(jù)R的性質(zhì)求解5. 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0゜≤θ1≤180゜,90゜≤θ2≤180゜,畫出該機(jī)械手的工作范圍（畫圖時(shí)可以設(shè)L2=3cm）。6. 單連桿機(jī)器人的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，從q = –5176。靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，要想在4 s內(nèi)使該關(guān)節(jié)平滑地運(yùn)動(dòng)到q =+80176。的位置停止。試按下述要求確定運(yùn)動(dòng)軌跡： (1)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)依三次多項(xiàng)式插值方式規(guī)劃。(2)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)按拋物線過(guò)渡的線性插值方式規(guī)劃。解：（1）采用三次多項(xiàng)式插值函數(shù)規(guī)劃其運(yùn)動(dòng)。已知代入可得系數(shù)為運(yùn)動(dòng)軌跡：（2） 運(yùn)動(dòng)按拋物線過(guò)渡的線性插值方式規(guī)劃：根據(jù)題意，定出加速度的取值范圍：如果選，算出過(guò)渡時(shí)間，=[]=計(jì)算過(guò)渡域終了時(shí)的關(guān)節(jié)位置和關(guān)節(jié)速度，得=7. 齊次矩陣表示為，利用齊次矩陣的性質(zhì)求出矩陣中“？”符號(hào)的元素。解： 設(shè)，根據(jù)齊次矩陣的性質(zhì)，故w=0.由于 ， 因?yàn)镽正交矩陣，=Y0Z0X0比較對(duì)角線元素， 此時(shí)可以用直角坐標(biāo)三軸的相互關(guān)系決定取舍：ZHXHYHXH（取正） 符合右手關(guān)系，可以是解。取負(fù)則不對(duì)了。（取負(fù)） 8. ，各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角正向均由箭頭所示方向指定，請(qǐng)標(biāo)出各連桿的DH坐標(biāo)系，然后求各變換矩陣。解：DH坐標(biāo)系的建立按DH方法建立各連桿坐標(biāo)系參數(shù)和關(guān)節(jié)變量連桿ad1190?0+22003300 == =1886年法國(guó)作家利爾亞當(dāng)在他的小說(shuō)《未來(lái)夏娃》中將外表像人的機(jī)器起名為“安德羅丁”（android），它由4部分組成：1，生命系統(tǒng)；2，造型解質(zhì)；3，人造肌肉；4，人造皮膚。 1920年捷克作家卡雷爾卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》。在劇本中，構(gòu)想了RUR機(jī)器人，卡佩克把捷克語(yǔ)“Robota”寫成了“Robot” 。 為了防止機(jī)器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“機(jī)器人三原則”：1，機(jī)器人不應(yīng)傷害人類；2，機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外 。3，機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與第一條相抵觸者除外。在1967年日本召開(kāi)的第一屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議上，提出了兩個(gè)有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的：“機(jī)器人是一種具有移動(dòng)性、個(gè)體性、智能性、通用性、半機(jī)械半人性、自動(dòng)性、奴隸性等7個(gè)特征的柔性機(jī)器”。 1987年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了定義：“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)?！蔽覈?guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是：v “機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或動(dòng)物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。 ：“機(jī)器人學(xué)是指設(shè)計(jì)能根據(jù)傳感器信息實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)劃任務(wù)的作業(yè)系統(tǒng)，并以此系統(tǒng)的使用方法作為研究對(duì)象”。，亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人──自動(dòng)機(jī)。 ，大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動(dòng)儀，而且發(fā)明了指南車,計(jì)里鼓車。，蜀國(guó)丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”。，日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自動(dòng)機(jī)器玩偶；，法國(guó)天才技師杰克18
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