【正文】 體滑落等）的傳感器。9. 為什么要引進(jìn)齊次坐標(biāo),它有什么優(yōu)點(diǎn)?機(jī)器人的坐標(biāo)變換主要包括平移和旋轉(zhuǎn)變換,平移是矩陣相加運(yùn)算,旋轉(zhuǎn)則是矩陣相乘,綜合起來可以表示為p’ = m1*p + m2(m1旋轉(zhuǎn)矩陣,m2為平移矩陣,p為原向量,p’為變換后的向量).引入齊次坐標(biāo)的目的主要是合并矩陣運(yùn)算中的乘法和加法,合并后可以表示為p39。由于沒有勵(lì)磁繞組，所以可省去勵(lì)磁電源。測(cè)速發(fā)電機(jī)(tachogenerator)是一種檢測(cè)機(jī)械轉(zhuǎn)速的電磁裝置。通過這特征，在任意時(shí)刻都可以確定碼盤的精確位置。處理：。2. 機(jī)器人的速度與加速度測(cè)量都常用哪些傳感器？外部傳感器主要用于檢測(cè)機(jī)器人所處的外部環(huán)境和對(duì)象狀況等；包括：力或力矩傳感器觸覺傳感器、接近絕傳感器、滑覺傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、嗅覺傳感器、味覺傳感器。答：種類：電阻應(yīng)變片式、壓電式、電容式、電感式、各種外力式傳感器。6. 編碼器有哪兩種基本形式？各自特點(diǎn)是什么？兩種基本形式：增量式、絕對(duì)式增量式：用來測(cè)量角位置和直線位置的變化，但不能直接記錄或指示位置的實(shí)際值。由于電樞電流不允許超過額定值，因而隨著磁場(chǎng)的減弱，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加，但輸出轉(zhuǎn)矩下降，輸出功率保持不變，所以這種方式又被稱為恒功率調(diào)速方式。目前，我國生產(chǎn)的CD系列直流測(cè)速發(fā)電機(jī)為電磁式。 (a) (b) 圖32 直流測(cè)速發(fā)電機(jī) (a) 電磁式；(b) 永磁式 永磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī)按其應(yīng)用場(chǎng)合不同，可分為普通速度型和低速型。機(jī)器人傳感器在機(jī)器人的控制中起了非常重要的作用，正因?yàn)橛辛藗鞲衅?，機(jī)器人才具備了類似人類的知覺功能和反應(yīng)能力。相當(dāng)于視覺15. 旋轉(zhuǎn)矩陣的幾何意義是什么？旋轉(zhuǎn)矩陣的幾何意義：為了研究機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和操作，往往不僅要表示空間某一點(diǎn)的位置，而且需要表示物體的方位，物體的方位可由某個(gè)固接于物體的坐標(biāo)系表述。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。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。的位置停止。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年法國作家利爾亞當(dāng)在他的小說《未來夏娃》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。 1987年國際標(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)。瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨。－商業(yè)化的工業(yè)機(jī)器人 。Roomba是世界上銷量很大的一種家用機(jī)器人。 美國“索杰納”火星探測(cè)機(jī)器人 自主式的機(jī)器人小車，同時(shí)又可從地面對(duì)它進(jìn)行遙控。連桿（Link）：機(jī)器人手臂上被相鄰兩關(guān)節(jié)分開的部分。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)類型多,受力復(fù)雜. 腕部和手部結(jié)構(gòu)腕部是臂部與手部的連接部件，起支承手部和改變手部姿態(tài)的作用。二、RRR型手腕 RRR型手腕容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)，RRR型手腕制造簡單，潤滑條件好，機(jī)械效率高，應(yīng)用較為普遍。 機(jī)器人控制系統(tǒng)的組成構(gòu)成機(jī)器人控制系統(tǒng)的要素主要有：輸入／輸出設(shè)備；計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)及控制軟件；驅(qū)動(dòng)器；傳感器系統(tǒng)。精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)、分析麻煩。在控制系統(tǒng)中，增大kP可加快響應(yīng)速度，但過大容易出現(xiàn)振蕩；（2）積分控制器能消除或減弱穩(wěn)態(tài)偏差，但它的存在會(huì)使系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)的時(shí)間變長，限制系統(tǒng)的快速性；（3）微分控制規(guī)律能反映輸入信號(hào)的變化趨勢(shì)，相對(duì)比例控制規(guī)律而言具有預(yù)見性，有助于減少超調(diào)量，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，加快系統(tǒng)的跟蹤速度，但對(duì)輸入信號(hào)的噪聲很敏感。 a. 三次多項(xiàng)式插值 只給定機(jī)器人起始點(diǎn)和終止點(diǎn)的位姿。第五章 機(jī)器人的感覺系統(tǒng) 什么是傳感器？u 定義：將被測(cè)非電量通過某種原理轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。 傳感器的常用性能指標(biāo)靈敏度S：量程線性度重復(fù)性5．精度 機(jī)器人傳感器的分類及特性根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的不同可分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。 二、速度傳感器1．測(cè)速發(fā)電機(jī) 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理1—永久磁鐵；2—轉(zhuǎn)子線圈；3—電刷；4—整流子 外部傳感器一、力覺傳感器工業(yè)機(jī)器人在進(jìn)行裝配、搬運(yùn)、研磨等作業(yè)時(shí)需要對(duì)工作力或力矩進(jìn)行控制。2009年，與威拉德硬抓取（無感知時(shí)采用） ：末端執(zhí)行器利用最大的夾緊力抓取工件。 多傳感器信息融合 多傳感器信息融合技術(shù)是通過對(duì)這些傳感器及其觀測(cè)信息的合理支配和使用，把多個(gè)傳感器在時(shí)間和空間上的冗余或互補(bǔ)信息依據(jù)某種準(zhǔn)則進(jìn)行組合，以獲取被觀測(cè)對(duì)象的一致性解釋或描述。 任務(wù)級(jí)編程語言任務(wù)級(jí)編程語言不需要描述機(jī)器人對(duì)象物的中間狀態(tài)過程，只需要按照某種規(guī)則（任務(wù)的類型）描述機(jī)器人對(duì)象物的初始狀態(tài)和最終目標(biāo)狀態(tài)，機(jī)器人語言系統(tǒng)即可利用已有的環(huán)境信息和知識(shí)庫、數(shù)據(jù)庫自動(dòng)進(jìn)行推理、計(jì)算，從而自動(dòng)生成機(jī)器人詳細(xì)的動(dòng)作、順序和數(shù)據(jù)。 20世紀(jì)80年代初，美國Automatix公司開發(fā)了RAIL語言，同時(shí)，麥道公司研制了MCL語言，獨(dú)立于機(jī)器人在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的一種編程方法——機(jī)器人離線編程方法 一些工業(yè)機(jī)器人六自由度工業(yè)機(jī)器人是使用最廣泛的工業(yè)機(jī)器人，自由度越多機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)功能越強(qiáng)，但成本越高。（5分）；（c）最后做移動(dòng)（3，7，9）T18。答：一共需要5個(gè)：定位3個(gè)，放平穩(wěn)2個(gè)。四自由度工業(yè)機(jī)器人可用于搬運(yùn)、點(diǎn)膠等簡單的應(yīng)用場(chǎng)合。 常用的機(jī)器人編程語言一、動(dòng)作級(jí)編程語言WAVE語言美國斯坦福大學(xué)于1973年研制出世界上第一種機(jī)器人語言——WAVE語言。 機(jī)器人語言可以按照其作業(yè)描述水平的程度分為動(dòng)作級(jí)編程語言、對(duì)象級(jí)編程語言和任務(wù)級(jí)編程語言三類。五、 機(jī)器人視覺傳感器視覺獲得的感知信息占人對(duì)外界感知信息的80%。埃爾伍德 通常我們將機(jī)器人的力傳感器分為三類： （1）裝在關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器上的力傳感器，稱為關(guān)節(jié)力傳感器。多為檢測(cè)位置、速度及加速度的傳感器。u 作用：將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成便于放大、記錄的電量。即————滿足起點(diǎn)和終點(diǎn)的關(guān)節(jié)角度約束————滿足起點(diǎn)和終點(diǎn)的關(guān)節(jié)速度約束（滿足關(guān)節(jié)速度的連