国家开放大学电大本科《机器人技术及应用》2021期末试题.docx

国家开放大学电大本科《机器人技术及应用》2021期末试题及答案（试卷号：1400）
一、单项选择题（每小题3分，共45分）
1. 在变径轮设计中，借鉴了（）的设计，使得车轮可以主动变形进行越障。
A. 滑块机构 B.曲轴机构
C.杠杆机构 D.放缩机构
2. 连杆悬架系统和独立驱动轮系也成为目前（）的主流设计。
A. 扫地机器人 B.音乐机器人
C.水下机器人 D.星球探测机器人
3. 相对而言，混合式移动机器人的（）。
A.自由度偏多、重量比较大 B.自由度偏多、重量比较小
C.自由度偏少、重量比较大 D.自由度偏少、重量比较小
4. 设平血机构中的活动构件数为N.在未用运动湖il接之前，这些活动构件的自由度总.
敦为（ ）.
A. N B. 2N
C, 3N D. 4N
5, 运动副符号2代表的含义是（ ）•
A.转动副 B.移动副
G球面剧 D.平面副
6. 途动副符号k代表的含义是（
A.转动副
B”移动副
C. 球面副
D. 平面副
7.SCARA机WWH有（ ＞个平行的我转关节.
A. 1
B. 2
C 3
D. 4
&右图）减速器.
A. 齿轮减速器
B. 蜗轮蜗杆戚速器
C行果齿轮减速器
I）.复合减速器
9・右）娘速器.
儿内轮政速器
K蝶轮钢H踵速器
仁行爪仇伦减速器
【）・夏合减速器
I。•右图丛《 德养.
A.齿轮减速器
a蝌轮MfFrt速器
c行单齿松网谢器
nMftM速器
11. 水卜机器人属J以卜（ ）.
A.工业机器人 队特忡机雄人
C. 膻式机器人 0.域形机X人
12. 能够检溯物体的位窗.州度、毗高的机器人传感器姑（ ）・
A.光敏阵列、CCD B,光电传感器
C. {«动开关、M膜接点 D.压也的慵器
IX德埔翰测压力的机器人倍憨器是（ ）•
A.光敏阡列.CCD a光电传感器
C做劫开美、薄膻接戒 壮浙电传感器
14. 4HIA所示为履常机器人的《 ）.
•1mm

A.发射装宵 11侦#««
C控制蛰置 D.越障装置
15. 如图为（ ）趣过壕沟的示息图.

A.轮式机;HI人
C.变形沦机器人
B.臆式机器人
D. 艘带式机器人

二、 判断题（每小题2分，共30分）
16. 履带式机器人是在轮式机器人的基础上发展起来的，是一类具有良好越障能力的移动机构，对于 野外环境中的复杂地形具有很强的适应能力。（）
17. 腿式（也称步行或者足式）机构的研究最早可以追溯到中国春秋时期鲁班设计的木车马。（）
18. 球形机器人是一种具有球形或近似球形的外壳，通过其内部的驱动装置实现整体滚动的特殊移动 机器人。（）
19. 构成运动副的两个构件之间的相对运动若是平而运动则称为平而运动副，若为空间运动则称为空 间运动副。（）
20. 在平面机构中，每个构件只有3个自由度。每个平面低副（转动副和移动副）提供1个约束，每 个平面高副提供3个约束。（）
21. 机构自由度是机构具有独立运动的数目。（）
22. 气压驱动系统用压缩空气作为气源驱动直线或旋转气缸，用人工或电磁阀进行控制。（）
23. 和液压驱动系统相比，气压驱动系统的功率一质量比要高得多。（）
24. 永磁式步进电机步距大，起动频率高，控制功率大。（）
25. 机器人外部传感器的功能是测量运动学及动力学参数。（）
26. 电位计位移传感器的工作原理是绕线电阻的端点和电刷之间的电阻一有改变，就可测量出位移的 大小。（）
27. Arduino可以用来开发交互产品，例如控制电灯、电机和其他各式各样的物理设备。（）
28. Arduino Duemilanove不支持USB接口，不可通过USB接口供电。（ ）
29. 传统的移动机器人通常包括轮式移动机器人、履带式移动机器人和腿式移动机器人。（）
30. 最简单的移动机器人是腿式移动机器人° （）
三、 综合题（共25分）
31. 如何针对不同的控制任务进行机器人末端操作控制系统设计？（10分）
32. 设计一个含有1个转动副和3个圆柱副的机构，并分析其自由度。（15分）
试题答案及评分标准
（仅供参考）
一、单项选择题（每小题3分，共45分）
1. D
2. D
3.A
4. C
5. A
6. C
7. C
8. A
9. B
10. D

12. A
13. D
14. B
15. D

二、判断题（每小题2分，共30分）
16. V
17.
V 18. V
19.
V
20. X
21. V
22.
V 23. X
24.
V
25. X
26. V
27.
V 28. X
29.
V
30- X
三、综合题（共25分）
31.如何针对不同的控制任务进行机器人末端操作控制系统设计？（10分）
解：有以下几个步骤。
（1） 根据机器人末端操作器的任务进行轨迹规划，即根据障碍物的分步、目标点的位置等信息规划出 一条运动轨迹。分）
（2） 将运动轨迹进行离散化，根据运动学逆解算出每个控制物理量的输出大小，例如三自由度机械手 可解算出每个转动副的角度。分）
（3） 将控制量转化为原动件的电信号控制量，例如PWM脉宽调制波。分）
（4） 通过驱动装置将转化后的电信号放大或者解调并作用到动力机构上，例如工业舵机、电动推杆等。
（2. 5 分）
（5分）
（2分）
32-设计一个含有I个转动副和3个圆柱副的机构•并分析其自由度・（15分）
利用自由度计算公式
卜=6“一 十 +2贝 + />$）
含有3个活动何件
n = 3
含有1个转动副R•其约束数为5
含有3个圜枉副C・K约束数4
/h = 3
F =6«~5p, —4pi —3pj —2pt —
（6分）
《2分〉
=6X3一5Xl-4X3=l