機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)(課后習(xí)題答案)(編輯修改稿)
2024-07-23 05:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 手示教機(jī)器人，定時(shí)記錄各關(guān)節(jié)變量，得到沿路徑運(yùn)動(dòng)時(shí)各關(guān)節(jié)的位移時(shí)間函數(shù)q(t)；再現(xiàn)時(shí)，按內(nèi)存中記錄的各點(diǎn)的值產(chǎn)生序列動(dòng)作。（2） 關(guān)節(jié)空間運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)直接在關(guān)節(jié)空間里進(jìn)行。由于動(dòng)力學(xué)參數(shù)及其極限值直接在關(guān)節(jié)空間里描述，所以用這種方式求最短時(shí)間運(yùn)動(dòng)很方便。（3） 空間直線運(yùn)動(dòng)。這是一種直角空間里的運(yùn)動(dòng)，它便于描述空間操作，計(jì)算量小，適宜簡(jiǎn)單的作業(yè)。（4） 空間曲線運(yùn)動(dòng)。這是一種在描述空間中用明確的函數(shù)表達(dá)的運(yùn)動(dòng)。 設(shè)一機(jī)器人具有6個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，其關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)均按三次多項(xiàng)式規(guī)劃，要求經(jīng)過(guò)兩個(gè)中間路徑點(diǎn)后停在一個(gè)目標(biāo)位置。試問(wèn)欲描述該機(jī)器人關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)，共需要多少個(gè)獨(dú)立的三次多項(xiàng)式?要確定這些三次多項(xiàng)式，需要多少個(gè)系數(shù)?答：共需要3個(gè)獨(dú)立的三次多項(xiàng)式；需要72個(gè)系數(shù)。 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= 機(jī)器人本體主要包括哪幾部分？以關(guān)節(jié)型機(jī)器人為例說(shuō)明機(jī)器人本體的基本結(jié)構(gòu)和主要特點(diǎn)。答：機(jī)器人本體：(1)傳動(dòng)部件 (2)機(jī)身及行走機(jī)構(gòu) (3)機(jī)身及行走機(jī)構(gòu)（4)腕部 (5)手部基本結(jié)構(gòu)：機(jī)座結(jié)構(gòu)、腰部關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、大臂結(jié)構(gòu)、大臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、小臂結(jié)構(gòu)、小臂關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、手腕結(jié)構(gòu)、手腕關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、末端執(zhí)行器。主要特點(diǎn)：(1) 一般可以簡(jiǎn)化成各連桿首尾相接、末端無(wú)約束的開(kāi)式連桿系，連桿系末端自由且無(wú)支承，這決定了機(jī)器人的結(jié)構(gòu)剛度不高，并隨連桿系在空間位姿的變化而變化。(2) 開(kāi)式連桿系中的每根連桿都具有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器，屬于主動(dòng)連桿系，連桿的運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立，不同連桿的運(yùn)動(dòng)之間沒(méi)有依從關(guān)系，運(yùn)動(dòng)靈活。(3) 連桿驅(qū)動(dòng)扭矩的瞬態(tài)過(guò)程在時(shí)域中的變化非常復(fù)雜，且和執(zhí)行器反饋信號(hào)有關(guān)。連桿的驅(qū)動(dòng)屬于伺服控制型，因而對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度、間隙和運(yùn)動(dòng)精度都有較高的要求。(4) 連桿系的受力狀態(tài)、剛度條件和動(dòng)態(tài)性能都是隨位姿的變化而變化的，因此，極容易發(fā)生振動(dòng)或出現(xiàn)其他不穩(wěn)定現(xiàn)象。 如何選擇機(jī)器人本體的材料，常用的機(jī)器人本體材料有哪些？答：需滿足五點(diǎn)基本要求： 常用材料： 、鋁合金及其他輕合金材料 何謂材料的E/r？為提高構(gòu)件剛度選用材料E/r大些還是小些好，為什么？答：即材料的彈性模量與密度的比值；大些好，彈性模量E越大，變形量越小，剛度走越大；且密度r越小，構(gòu)件質(zhì)量越小，則構(gòu)件的慣性力越小，剛度越大。所以E/r大些好。 機(jī)身設(shè)計(jì)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？答：(1) 剛度和強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好。 (2) 運(yùn)動(dòng)
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