【正文】 應(yīng)具有的自由度數(shù)目。在多數(shù)情況下，手腕具有一兩個(gè)自由度即可滿(mǎn)足作業(yè)要求。 22. 試述工業(yè)機(jī)器人機(jī)座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。答：1)要有足夠大的安裝基面，以保證機(jī)器人工作時(shí)的穩(wěn)定性。 2)機(jī)座承受機(jī)器人全部重力和工作載荷，應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度、剛度和承載能力。 3)機(jī)座軸系及傳動(dòng)鏈的精度和剛度對(duì)末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)精度影響最大。因此機(jī)座與手臂的聯(lián)接要有可靠的定位基準(zhǔn)面，要有調(diào)整軸承間隙和傳動(dòng)間隙的調(diào)整機(jī)構(gòu)。 23. 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/126431997是如何定義工業(yè)機(jī)器人和操作機(jī)的？答：工業(yè)機(jī)器人定義：“是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、多功能、多自由度的操作機(jī)，能搬運(yùn)材料、工件或挾持工具，用以完成各種作業(yè)”； 操作機(jī)定義：“具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，可在空間抓放物體或進(jìn)行其它操作的機(jī)械裝置”。 24. 回轉(zhuǎn)型夾持器和平移型夾持器各有何特點(diǎn)？答：1）回轉(zhuǎn)型夾持器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但當(dāng)所夾持工件的直徑有變動(dòng)時(shí)，將引起工件軸心的偏移。這個(gè)偏移量稱(chēng)為夾持誤差。 2）對(duì)平移型夾持器，工件直徑的變化不影響其軸心的位置。但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，體積大，制造精度要求高。 3）當(dāng)設(shè)計(jì)機(jī)械式夾持器時(shí)，在滿(mǎn)足工件定位精度要求條件下（工件的定位精度取決于操作機(jī)的定位精度和夾持器的夾持誤差大小），盡可能采用結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)型夾持器。 25. 如圖所示的機(jī)器人，若其關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍限定為，試用作圖法畫(huà)出其工作空間。答：26. 簡(jiǎn)述氣吸式末端執(zhí)行器分為幾種方式？各有何特點(diǎn)？答：氣吸式末端執(zhí)行器有擠壓排氣式吸盤(pán)、氣流負(fù)壓式吸盤(pán)和真空泵排氣式吸盤(pán)三種。 (1) 擠壓排氣式吸盤(pán) 靠向下擠壓力將吸盤(pán)3內(nèi)的空氣排出，使其內(nèi)部形成負(fù)壓，將工件4吸住。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小，成本低的優(yōu)點(diǎn)，但吸力不大，多用于吸取尺寸不大，薄而輕物體。 (2)氣流負(fù)壓式吸盤(pán) 控制閥將來(lái)自氣泵的壓縮空氣自噴嘴通人，形成高速射流，將吸盤(pán)內(nèi)腔中的空氣帶走而形成負(fù)壓，使吸盤(pán)吸住物體。這種吸盤(pán)比較方便，且成本低。 (3)真空泵排氣式吸盤(pán) 利用電磁控制閥將吸盤(pán)與真空泵相聯(lián)，當(dāng)抽氣時(shí)，吸盤(pán)腔內(nèi)的空氣被抽出，形成負(fù)壓而吸住物體。這種吸盤(pán)工件可靠，吸力大，但需配備真空泵及其控制系統(tǒng)，費(fèi)用較高。 四、計(jì)算題27. 試求兩自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能矩陣[T0,m] 。 式中：，， 28. 根據(jù)圖示左右旋絲杠平移型夾持器，回答下列問(wèn)題？ （1）試簡(jiǎn)述該夾持器的工作原理。 （2）取絲杠為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析。 （3）求夾緊力和驅(qū)動(dòng)力矩T之間的關(guān)系式 （4）討論該夾持器的特性。 答：（1）如圖所示，由電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的一對(duì)旋向相反的絲杠2，提供準(zhǔn)確的平移夾緊動(dòng)作。兩絲杠協(xié)調(diào)一致地安裝在同一軸上。由導(dǎo)軌3保證鉗爪桿4的平移運(yùn)動(dòng)。 （2）受力分析如圖所示 （3）推導(dǎo)計(jì)算； ； ； ——絲杠螺紋的中經(jīng)——螺紋的螺旋角（4）這種夾持器若配置一單獨(dú)的伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，可方便地通過(guò)編程控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)來(lái)夾緊和松開(kāi)不同尺寸規(guī)格的工件。如果采用滾珠絲杠和滾動(dòng)導(dǎo)軌，能得到很高的重復(fù)定位精度（可達(dá)177。）。平移型鉗爪可使工件自動(dòng)定心，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造費(fèi)用高。 29. 試求兩自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能矩陣[T0,m] 。 答: 式中： 30. 根據(jù)內(nèi)撐連桿杠桿式夾持器，回答下列問(wèn)題？ （1）試簡(jiǎn)述該夾持器的工作原理。 （2）取鉗爪為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析。 （3）求夾緊力和驅(qū)動(dòng)力之間的關(guān)系式 。（4）討論該夾持器的特性。 答：（1）內(nèi)撐式夾持器采用四桿機(jī)構(gòu)傳遞撐緊力。其撐緊方向與外夾式相反。鉗壁撐緊工件，為使撐緊后能準(zhǔn)確地用內(nèi)孔定位，多采用三個(gè)鉗爪（圖中只畫(huà)了兩個(gè)鉗爪）。 （2）受力分析如圖所示 （3）推導(dǎo)計(jì)算； ；。 （4）討論該夾持器的特性：在結(jié)構(gòu)尺寸b、c和驅(qū)動(dòng)力一定時(shí)， 夾緊力 與角的正切成反比，當(dāng)角較小時(shí)，可獲得較大的夾緊力，當(dāng)時(shí)此時(shí)鉗爪已張開(kāi)到最大極限位置。適合于內(nèi)孔薄壁零件的夾持。 31. 試求兩自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能矩陣[T0,m] 。 兩自由度機(jī)器人答： 式中：，， 32. 根據(jù)圖示楔塊杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器，回答下列問(wèn)題 （1）試簡(jiǎn)述該夾持器的工作原理。 （2）取杠桿為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析。 （3）求夾緊力和驅(qū)動(dòng)力之間的關(guān)系式 （4）討論該夾持器的特性。 答：（1）楔塊杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器的工作原理如圖所示，這種夾持器的驅(qū)動(dòng)器可以是氣動(dòng)或液壓缸，也可以是電磁式直線驅(qū)動(dòng)器。圖中的驅(qū)動(dòng)器采用氣動(dòng)，當(dāng)氣缸將楔塊4向前推進(jìn)時(shí)，楔塊上的斜面推動(dòng)杠桿1，使兩個(gè)手爪產(chǎn)生夾緊動(dòng)作和夾緊力。當(dāng)楔塊后移時(shí)，靠彈簧2的拉力使手指松開(kāi)。裝在杠桿上端的滾子3與楔塊為滾動(dòng)接觸。 （2）受力分析如圖所示 （3）推導(dǎo)計(jì)算； ； （4）討論該夾持器的特性：角增大，將使夾緊力減小。楔塊和滾子間為滾動(dòng)接觸，摩擦力小，活動(dòng)靈活，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但夾緊力小，適用于輕載場(chǎng)合。 33. 試求兩自由度平面機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能矩陣[T0,m] 。 平面機(jī)器人答： 式中：，， 式中：， 34. 根據(jù)圖示滑槽杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器，回答下列問(wèn)題？ （1）求夾持器夾緊力時(shí)，應(yīng)取哪部分為研究對(duì)象。（2）畫(huà)出研究對(duì)象靜力平衡圖，進(jìn)行受力分析。（3）求夾緊力和驅(qū)動(dòng)力之間的關(guān)系式。（4）夾緊力隨角如何變化。答：（1）取滑槽杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器左（右）杠桿為研究對(duì)象。（2）受力分析如圖所示 （3）推導(dǎo)計(jì)算 ；； （4）在結(jié)構(gòu)尺寸a、b和驅(qū)動(dòng)力一定時(shí)，增大，則夾緊力將增大。當(dāng)時(shí)，為極小值。35. 試求兩自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能矩陣[T0,m] 。 兩自由度機(jī)器人答： 式中：，， 36. 根據(jù)齒條平行連桿式平移型夾持器，回答下列問(wèn)題？ （1）求夾持器夾緊力時(shí)，應(yīng)取哪部分為研究對(duì)象。 （2）畫(huà)出研究對(duì)象靜力平衡圖，進(jìn)行受力分析。 （3）求夾緊力和驅(qū)動(dòng)力之間的關(guān)系式。（4）夾緊力隨角如何變化。 答：（1）取齒條平行連桿式平移型夾持器左（右）連桿為研究對(duì)象。（2）受力分析如圖所示：（3）推導(dǎo)計(jì)算； ； （4） 在驅(qū)動(dòng)力和結(jié)構(gòu)尺寸一定時(shí)，夾緊力將隨增大而增大。當(dāng)時(shí)，為極小值。37. 試求兩自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能矩陣[T0,m] 。兩自由度機(jī)器人答： 式中：，， 38. 根據(jù)圖示連桿杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器，回答下列問(wèn)題 （1）求夾持器夾緊力時(shí)，應(yīng)取哪部分為研究對(duì)象。 （2）畫(huà)出研究對(duì)象靜力平衡圖，進(jìn)行受力分析。 （3）求夾緊力和驅(qū)動(dòng)力之間的關(guān)系式。（4）夾緊力隨角如何變化。 答：（1）取連桿杠桿式回轉(zhuǎn)型夾持器左（右）擺動(dòng)鉗爪為研究對(duì)象。 （2）受力分析如圖所示： （3）推導(dǎo)計(jì)算； ；（4）在結(jié)構(gòu)尺寸b、c和驅(qū)動(dòng)力一定時(shí)，夾緊力與角的正切成反比，當(dāng)角較小時(shí)，可獲得較大的夾緊力，當(dāng)時(shí)為極大值，此時(shí)鉗爪已閉合到最小極限位置。第六章 流系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、填空題1. AGV采用光學(xué)引導(dǎo)，是在地面上用有色油漆或色帶繪成行車(chē)__路線__。2. 視覺(jué)導(dǎo)引式AGV，即圖像識(shí)別導(dǎo)引，其原理是通過(guò)__攝像機(jī)__或超聲波掃描儀生成AGV周?chē)鷪?chǎng)景的圖像。3. 按國(guó)內(nèi)的統(tǒng)計(jì)，機(jī)床作業(yè)僅占5%左右，__95%__左右的時(shí)間處于儲(chǔ)存、裝卸、等待或出運(yùn)狀態(tài)。4. 按國(guó)內(nèi)的統(tǒng)計(jì)，機(jī)床作業(yè)僅占5%左右， 95%左右的__時(shí)間__處于儲(chǔ)存、裝卸、等待或出運(yùn)狀態(tài)。5. 按國(guó)內(nèi)的統(tǒng)計(jì)，機(jī)床作業(yè)僅占__5%__左右， 95%左右的時(shí)間處于儲(chǔ)存、裝卸、等待或出運(yùn)狀態(tài)。第七章 機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)一、填空題1. 另一種極端情況是大量生產(chǎn)，應(yīng)采用生產(chǎn)率高的裝備，如剛性自動(dòng)線上的__專(zhuān)用機(jī)床__。2. 柔性自動(dòng)加工系統(tǒng)，除了可在大量生產(chǎn)中用于加工基本相似，但不完全相同的工件以外，也可在零散件車(chē)間中用于__小批量__多品種生產(chǎn)。3. 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)主要是繪制“三圖一卡”，其內(nèi)容包括：__被加工零件工序圖__、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡等。4. 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)主要是繪制“三圖一卡”，其內(nèi)容包括：被加工零件工序圖、__加工示意圖__、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡等。5. 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)主要是繪制__ “三圖一卡” __，其內(nèi)容包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡等。60 / 60