简述工业机器人的定义.docx

习题0.1简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。0.2工业机器人与数控机床有什么区别？0.3工业机器人与外界环境有什么关系？0.4说明工业机器人的基本组成及三大部分之间的关系。0.5简述下面几个术语的含义：自由度、重复定位精度、工作原理、工作速度、承载能力。0.6什么叫冗余自由度机器人？0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0°£q1£180°，–90°£q2£180°，画出该机械手的工作范围(画图时可以设L2=3cm)。0.8工业机器人怎样按机械系统的基本结构来分类？0.9工业机器人怎样按控制方式来分类？0.10什么是SCARA机器人，应用上有何特点？0.11试总结机器人的应用情况。题0.7图1.1点矢量v为[10.0020.0030.00]T，相对参考系作如下齐次坐标变换：写出变换后点矢量v的表达式，并说明是什么性质的变换，写出旋转算子Rot及平移算子Trans。1.2有一旋转变换，先绕固定坐标系Z0轴转45°，再绕其X0轴转30°,最后绕其Y0轴转60°，试求该齐次坐标变换矩阵。1.3坐标系{B}起初与固定坐标系{O}相重合，现坐标系{B}绕ZB旋转30°，然后绕旋转后的动坐标系的XB轴旋转45°，试写出该坐标系{B}的起始矩阵表达式和最后矩阵表达式。1.4坐标系{A}及{B}在固定坐标系{O}中的矩阵表达式为画出它们在{O}坐标系中的位置和姿态：1.5写出齐次变换矩阵，它表示坐标系{B}连续相对固定坐标系{A}作以下变换：(1)绕ZA轴旋转90°。(2)绕XA轴转–90°。(3)移动[3，7，9]T。1.6写出齐次变换矩阵，它表示坐标系{B}连续相对自身运动坐标系{B}作以下变换：(1)移动[3，7，9]T。(2)绕XB轴旋转90°。(3)绕ZB轴转– 90°。1.7题1.7图(a)所示的两个楔形物体，试用两个变换序列分别表示两个楔形物体的变换过程，使最后的状态如题1.7图(b)所示。题1.7图1.8如题1.8图所示的二自由度平面机械手，关节1为转动关节，关节变量为q1；关节2为移动关节，关节变量为d2。试：(1)建立关节坐标系，并写出该机械手的运动方程式。(2)按下列关节变量参数求出手部中心的位置值。q10°30°60°90°d2/m0.500.801.000.70题1.8图1.9题1.8图所示二自由度平面机械手，已知手部中心坐标值为X0、Y0。求该机械手运动方程的逆解q1、d2。1.10三自由度机械手如题1.10图所示，臂长为l1和l2，手部中心离手腕中心的距离为H，转角为q1、q2、q3，试建立杆件坐标系，并推导出该机械手的运动学方程。题1.10图1.11题1.11图所示为一个二自由度的机械手，两连杆长度均为1 m，试建立各杆件坐标系，求出A1、A2及该机械手的运动学逆解。题1.11图1.12什么是机器人运动学逆解的多重性？1.13有一台如题1.13图所示的三自由度机械手的机构，各关节转角正向均由箭头所示方向指定，请标出各连杆的D-H坐标系，然后求各变换矩阵A1、A2、A3。题1.13图1.14试按D-H坐标系建立题1.14图所示机器人各杆的坐标系(各Z轴正向位于有旋转标志一端，Z0、Z6如题1.14图所示)。题1.14图1.15试求题1.15图所示V80机器人的运动学方程。题1.15图2.1简述欧拉方程的基本原理。2.2简述用拉格朗日方法建立机器人动力学方程的步骤。2.3动力学方程的简化条件有哪些？2.4简述空间分辨率的基本概念。2.5机器人的稳态负荷的研究包括哪些内容？2.6简述计算机控制机器人获得良好的重复性的处理步骤。2.7分别用拉格朗日动力学及牛顿力学推导题2.8图所示单自由度系统力和加速度的关系。假设车轮的惯量可忽略不计，X轴表示小车的运动方向。题2.8图2.8推导题2.8图所示两自由度系统的运动方程。2.9推导题2.9图所示的两自由度系统的运动方程。题2.8图题2.9图2.10用拉格朗日法推导题2.10图所示两自由度机器人手臂的运动方程。连杆质心位于连杆中心，其转动惯量分别为I1和I2。2.11简述机器人