【正文】 移動(dòng)。 無(wú)固定軌跡式：在行走過(guò)程中，步行式為間斷接觸，輪式和履帶式與地面為連續(xù)接觸；前者為類人(或動(dòng)物)的腿腳式，后兩者的形態(tài)為運(yùn)行車式。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）的開合自由度。大多數(shù)專家認(rèn)為智能機(jī)器人至少要具備以下三個(gè)要素：一是感覺要素，用來(lái)認(rèn)識(shí)周圍環(huán)境狀態(tài)；二是運(yùn)動(dòng)要素，對(duì)外界做出反應(yīng)性動(dòng)作；三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得到的信息，思考出采用什么樣的動(dòng)作。為了規(guī)定空間某物體B的方位，設(shè)置一直角坐標(biāo)系｛B｝與此剛體固接，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。 末端執(zhí)行器傳感器：主要裝在作為末端執(zhí)行器的手上，檢測(cè)處理精巧作業(yè)的感覺信息。 （4）機(jī)械手運(yùn)動(dòng)：使復(fù)雜的多的運(yùn)動(dòng)變?yōu)榭赡埽皇惯\(yùn)動(dòng)傳感器控制機(jī)器手成為可能；能獨(dú)立存儲(chǔ)工具位置 （5）工具指令：可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行比較復(fù)雜的控制。1) 工業(yè)機(jī)器人或產(chǎn)業(yè)機(jī)器人 應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，主要用在制造業(yè)，進(jìn)行焊接、噴漆、裝配、搬運(yùn)、檢驗(yàn)、農(nóng)產(chǎn)品的加工等產(chǎn)業(yè)。；（b）再繞X軸轉(zhuǎn)90186。答：=Rot（Z，90?）Rot（X，90?）Trans（3，7，9）= 求下面齊次變換的逆變換T1。由于機(jī)器人機(jī)械手是通過(guò)工具進(jìn)行操作作業(yè)的，所以其末端工具的動(dòng)態(tài)性能將直接影響操作質(zhì)量。由于獨(dú)立關(guān)節(jié)PID控制未考慮被控對(duì)象（機(jī)器人）的非線性及關(guān)節(jié)間的耦合作用，因而控制精度和速度的提高受到限制。加速度控制分解運(yùn)動(dòng)加速度控制首先計(jì)算出工具的控制加速度，然后把它分解為相應(yīng)的各個(gè)關(guān)節(jié)加速度，再按照動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算出控制力矩。應(yīng)用研究方向余弦矩陣是進(jìn)行機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)，試論述方向余弦矩陣的性質(zhì)和特點(diǎn)，并通過(guò)具體的實(shí)例分析給予驗(yàn)證。驅(qū)動(dòng)、建模與控制特別是危險(xiǎn)環(huán)境，人們難以勝任的場(chǎng)合更迫切需要機(jī)器人，從而推動(dòng)了智能機(jī)器人的研究。習(xí)題417圖 [解]：（1）通過(guò)示教過(guò)程得到機(jī)器人軌跡上特征點(diǎn)的位姿。圖中用虛線表示的關(guān)系可通過(guò)實(shí)線關(guān)系的組合表示，這些也可作為動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題來(lái)處理。感知機(jī)器人自身或外部環(huán)境變化信息的傳 感器是它的感覺器官，相當(dāng)于人的眼、耳、皮膚等，它包括內(nèi)傳感器和外傳感器。如果機(jī)器人的使用壽命大于其償還期，使用機(jī)器人是有效益的。在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理的情況下，采用機(jī)器人逐步把人從這些工作崗位上代替下來(lái)，將從根本上改善勞動(dòng)條件。一臺(tái)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)精度是指命令設(shè)定的運(yùn)動(dòng)位置與該設(shè)備執(zhí)行此命令后能夠達(dá)到的運(yùn)動(dòng)位置之間的差距，分辨率則反映了實(shí)際需要的運(yùn)動(dòng)位置和命令所能夠設(shè)定的位置之間的差距。 試論述精度、重復(fù)精度與分辨率之間的關(guān)系。(7) 微型和微小機(jī)器人技術(shù)。其研究熱點(diǎn)在于有效可行的多傳感器融合算法，特別是在非線性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器融合算法。 答：科學(xué)技術(shù)水平是機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)，科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展將會(huì)使機(jī)器人技術(shù)提高到一個(gè)更高的水平。系統(tǒng)一旦到達(dá)切換超平面，控制作用將保證系統(tǒng)沿切換超平面到達(dá)系統(tǒng)原點(diǎn)，這一沿切換超平面向原點(diǎn)滑動(dòng)的過(guò)程稱為滑?？刂?。(3) 推理算法：從一些模糊前提條件推導(dǎo)出某一結(jié)論，這種結(jié)論可能存在模糊和確定兩種情況。(3) 驅(qū)動(dòng)電路，由于直流伺服電動(dòng)機(jī)或交流伺服電動(dòng)機(jī)的流經(jīng)電流較大，機(jī)器人常采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。(3)額定電流，是指電動(dòng)機(jī)按照規(guī)定的工作方式運(yùn)行時(shí)，電樞繞組允許流過(guò)的最大電流，單位為A。（3）機(jī)座式。故液壓驅(qū)動(dòng)器目前多用于特大功率的操作機(jī)器人系統(tǒng)或機(jī)器人化工程機(jī)械。方向余弦矩陣可以用來(lái)表達(dá)一組標(biāo)準(zhǔn)正交基與另一組標(biāo)準(zhǔn)正交基之間的關(guān)系，也可以用來(lái)表達(dá)一個(gè)向量對(duì)于另一組標(biāo)準(zhǔn)正交基的方向余弦。由于精度一般較難測(cè)定，通常工業(yè)機(jī)器人只給出重復(fù)精度。重復(fù)精度指在相同的運(yùn)動(dòng)位置命令下，機(jī)器人連續(xù)若干次運(yùn)動(dòng)軌跡之間的誤差度量。智能機(jī)器人的含義是什么？智能機(jī)器人具備形形色色的內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器，如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺。Y 9．激光測(cè)距儀可以進(jìn)行散裝物料重量的檢測(cè)。（B） （A）運(yùn)動(dòng)學(xué)正問(wèn)題 （B）運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問(wèn)題 （C）動(dòng)力學(xué)正問(wèn)題 （D）動(dòng)力學(xué)逆問(wèn)題 10．模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的主要區(qū)別是什么？（B） （A）載波頻率不一樣 （B）信道傳送的信號(hào)不一樣 （C）調(diào)制方式不一樣 （D）編碼方式不一樣四、判斷題（回答Y/N） 1．機(jī)械手亦可稱之為機(jī)器人。 機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式主要有 （液壓） 、 （氣動(dòng)） 和 （電動(dòng)） 三種。二、填空題 機(jī)器人按機(jī)構(gòu)特性可以劃分為 （關(guān)節(jié)機(jī)器人） 和 （非關(guān)節(jié)機(jī)器人） 兩大類。示教有直接示教和間接示教兩種方法。機(jī)器人工作載荷：機(jī)器人在規(guī)定的性能范圍內(nèi)，機(jī)械接口處能承受的最大負(fù)載量（包括手部）。PWM驅(qū)動(dòng)：脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation）驅(qū)動(dòng) 直流伺服電機(jī)的調(diào)節(jié)特性：是指轉(zhuǎn)矩恒定時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨控制電壓變化的關(guān)系。再現(xiàn)時(shí)，機(jī)器人的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)逐條取出示教命令與位置數(shù)據(jù)，進(jìn)行解讀、運(yùn)算并作出判斷，將各種控制信號(hào)送到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或端口,使機(jī)器人忠實(shí)地再現(xiàn)示教動(dòng)作。 如果機(jī)器人相鄰兩關(guān)節(jié)軸線相交，則聯(lián)接這兩個(gè)關(guān)節(jié)的連桿長(zhǎng)度為 零 。英格伯格 （C）托莫維奇 （D）阿西莫夫 當(dāng)代機(jī)器人大軍中最主要的機(jī)器人為：（A） （A）工業(yè)機(jī)器人 （B）軍用機(jī)器人 （C）服務(wù)機(jī)器人 （D）特種機(jī)器人 手部的位姿是由哪兩部分變量構(gòu)成的？（B） （A）位置與速度 （B）姿態(tài)與位置 （C）位置與運(yùn)行狀態(tài) （D）姿態(tài)與速度 運(yùn)動(dòng)學(xué)主要是研究機(jī)器人的：（B） （A）動(dòng)力源是什么 （B）運(yùn)動(dòng)和時(shí)間的關(guān)系 （C）動(dòng)力的傳遞與轉(zhuǎn)換 （D）運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用 動(dòng)力學(xué)主要是研究機(jī)器人的：（C） （A）動(dòng)力源是什么 （B）運(yùn)動(dòng)和時(shí)間的關(guān)系 （C）動(dòng)力的傳遞與轉(zhuǎn)換 （D）動(dòng)力的應(yīng)用 傳感器的基本轉(zhuǎn)換電路是將敏感元件產(chǎn)生的易測(cè)量小信號(hào)進(jìn)行變換，使傳感器的信號(hào)輸出符合具體工業(yè)系統(tǒng)的要求。N 6．手臂解有解的必要條件是串聯(lián)關(guān)節(jié)鏈中的自由度數(shù)等于或小于6。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。定位需要三個(gè)自由度，切割曲面需要三個(gè)自由度，共計(jì)六個(gè)機(jī)器人的靈活度、自由度和冗余度的概念及其相互關(guān)系是什么？靈活度=自由度+冗余度為了將圓柱形的零件放在平板上，機(jī)器人至少應(yīng)具有幾個(gè)自由度？答：一共需要5個(gè)：定位3個(gè)，放平穩(wěn)2個(gè) 機(jī)器人的精度、重復(fù)精度及空間分辨度的含義及其區(qū)別？答：精度、重復(fù)精度和分辨率用來(lái)定義機(jī)器人手部的定位能力。工業(yè)機(jī)器人的精度、重復(fù)精度和分辨率要求是根據(jù)其使用要求確定的。研究機(jī)器人不同部件之間的關(guān)系，合理地設(shè)計(jì)出機(jī)器人的部件。 （1）電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的能源簡(jiǎn)單，速度變化范圍大，效率高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小，速度和位置精度都很高，但它們多與減速裝置相聯(lián)，直接驅(qū)動(dòng)比較困難。機(jī)身設(shè)計(jì)成橫梁式，用于懸掛手臂部件，具有占地面積小，能有效地利用空間，直觀等優(yōu)點(diǎn)。 2直流電機(jī)的額定值有哪些？ [答]：直流電動(dòng)機(jī)的額定值有以下幾項(xiàng)：(1)額定功率，是指按照規(guī)定的工作方式運(yùn)行時(shí)所能提供的輸出功率。 2機(jī)器人視覺的硬件系統(tǒng)由哪些部分組成？ [答]：(1) 景物和距離傳感器，常用的有攝像機(jī)、CCD圖像傳感器、超聲波傳感器和結(jié)構(gòu)光設(shè)備等；(2) 視頻信號(hào)數(shù)字化設(shè)備，其任務(wù)是把攝像機(jī)或者CCD輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成方便計(jì)算和分析的數(shù)字信號(hào)；(3) 視頻信號(hào)處理器，視頻信號(hào)實(shí)時(shí)、快速、并行算法的硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)備：如DSP系統(tǒng)；(4) 計(jì)算機(jī)及其設(shè)備，根據(jù)系統(tǒng)的需要可以選用不同的計(jì)算機(jī)及其外設(shè)來(lái)滿足機(jī)器人視覺信息處理及其機(jī)器人控制的需要；(5) 機(jī)器人或機(jī)械手及其控制器。 [答]：模糊邏輯控制器由4個(gè)基本部分組成，即模糊化、知識(shí)庫(kù)、推理算法和逆模糊化。2什么是變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)？為什么要采用變結(jié)構(gòu)控制？一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)是隨位置、時(shí)間變化而變化的；因?yàn)闄C(jī)器人是典型的非線性變參數(shù)系統(tǒng)模型。 (b)自校正自適應(yīng)控制器 ；它與MRAC方法的主要區(qū)別在于：S