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工业机器人技术题库及答案一、判断题第一章1、 工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成。 2、 被誉为“工业机器人之父”的约瑟夫英格伯格最早提出了工业机器人概念。 3、 工业机器人的机械结构系统由基座、手臂、手腕、末端操作器4大件组成。 4、示教盒属于机器人-环境交互系统。 5、直角坐标机器人的工作范围为圆柱形状。 6、机器人最大稳定速度高, 允许的极限加速度小, 则加减速的时间就会长一些。 7、承载能力是指机器人在工作范围内的特定位姿上所能承受的最大质量。 第二章1、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手臂和机座。 2、工业机器人的机械部分主要包括末端操作器、手腕、手肘和手臂。 3、工业机器人的手我们一般称为末端操作器。 4、齿形指面多用来夹持表面粗糙的毛坯或半成品。 5、吸附式取料手适应于大平面、易碎、微小的物体。 6、柔性手属于仿生多指灵巧手。 7、摆动式手爪适用于圆柱表面物体的抓取。 8、柔顺性装配技术分两种：主动柔顺装配和被动柔顺装配。 9、一般工业机器人手臂有4个自由度。 10、机器人机座可分为固定式和履带式两种。 11、行走机构按其行走运动轨迹可分为固定轨迹和无固定轨迹两种方式。 12、机器人手爪和手腕最完美的形式是模仿人手的多指灵巧手。 13、手腕按驱动方式来分，可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕。 第三章1、正向运动学解决的问题是：已知手部的位姿，求各个关节的变量。 2、机器人的运动学方程只局限于对静态位置的讨论。 第四章1、用传感器采集环境信息是机器人智能化的第一步。 2、视觉获得的感知信息占人对外界感知信息的60% 。 3、工业机器人用力觉控制握力。 4、超声波式传感器属于接近觉传感器。 5、光电式传感器属于接触觉传感器。 6、喷漆机器人属于非接触式作业机器人。 7、电位器式位移传感器，随着光电编码器的价格降低而逐渐被取代。 8、光电编码器及测速发电机，是两种广泛采用的角速度传感器。 9、多感觉信息融合技术在智能机器人系统中的应用, 则提高了机器人的认知水平。 第五章1、机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。 2、机器人控制理论可照搬经典控制理论与现代控制理论使用。 3、工业机器人控制系统的主要功能有：示教再现功能与运动控制功能。 4、工业机器人的记忆方式中记忆的位置点越多，操作的动作就越简单。 5、力（力矩）控制方式的输入量和反馈量是位置信号，而不是力（力矩）信号。 6、把交流电变换成直流电的过程, 称为逆变换。 7、当希望机器人进行快速运动而选定电动机时, 选择转动惯量小且转矩系数大的电动机比较好。 8、霍尔元件的电流传感器因其价格低、体积小、 频率特性好, 所以这种电流传感器在实践中得到了广泛应用。 9、通常，驱动器的选择由电动机的制造厂指定。 10、在大多数伺服电动机的控制回路中，都采用了电压控制方式。 11、工业机器人控制装置一般由一台微型或小型计算机及相应的接口组成。 12、工业机器人控制软件可以用任何语言来编制。 第六章1、机器人编程就是针对机器人为完成某项作业进行程序设计。 2、顺序控制编程的主要优点是成本低、易于控制和操作。 3、AL语言是斯坦福大学在1980年开发的一种高级程序设计系统。 4、MOVE语句用来表示机器人由初始位姿到目标位姿的运动。 5、在AML语言中；MOVE命令是相对值，DMOVE命令是绝对值。 6、无论简单或复杂的机器人动作，都需要先设计流程图，再进行编程。 第七章1、引入工业机器人系统时，可行性分析首先要解决投资上的可能性与先进性问题。 2、工业机器人的规格和外围设备的规格都是随着自动化规模的变化而变化的。 3、灵活性低的工业机器人，其外围设备较为复杂。 4、通常从市场上选择适合系统使用的工业机器人，既经济可靠，又便于维护保养。 5、规模大、完全无人化的机械生产方案是最合理的方案。 6、焊接引入工业机器人以后，一切工作都是自动进行的。 二、填空题第一章1、机器人按控制方式可分为操作机器人、 、示教再现机器人、 和综合机器人。 （程序机器人）、（智能机器人）2、工业机器人最早应用于 工业，常用于 、喷漆、上下料和 工作。 （汽车制造）、（焊接）、（搬运）3、工业机器人的坐标形式有直角坐标型、 、球坐标型、 和平面关节型。 （圆柱坐标型）、（关节坐标型）4、工业机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是 、传感部分和控制部分。六个子系统是 、机械结构系统、感受系统、 、人机交互系统和控制系统。 （机械部分）、（驱动系统）、（机器人-环境交互系统）5、人机交互系统是使 参与 并与机器人进行联系的装置。 （操作人员）、（机器人控制）6、工业机器人精度是指 和 。 （定位精度）、（重复定位精度）7、机器人工作范围是指机器人 或 所能到达的所有点的集合, 也叫工作区域。 （手臂末端）、（手腕中心）第二章1、工业机器人的末端操作器，大致可分为以下几类： 取料手、吸附式取料手、专用操作器及转换器、 灵巧手、其他手。 （夹钳式）、（仿生多指）2、平面平行移动机构都采用 的铰链机构。 （平行四边形）3、在通用机器人上安装焊枪就成为一台 机器人, 安装拧螺母机则成为一台 机器人。 （焊接）、（装配）4、换接器由两部分组成： 和 。 （换接器插头）、（换接器插座）5、弹性力手爪的特点是其夹持物体的抓力是由弹性元件提供的,不需要专门的驱动装置, 在抓取物体时需要一定的 , 而在卸料时, 则需要一定的 。 （压力）、（拉力）6、按机器人手臂的运动形式分，手臂有 运动的，有 运动的，还有复合运动的。 （直线）、（回转）7、按手臂的结构形式区分，手臂有单臂式、 及 3种。（双臂式）、（悬挂式）8、机器人手臂的 、 及横向（或纵向）移动均属于直线运动。（伸缩）、（升降）9、机器人的驱动方式一般有三种 、 、电动。 （液压）、（气动）10、 是目前所有驱动装置中最廉价的动力源。 （直线气缸）第三章1、 在机器人运动学和动力学分析中广为应用。 （齐次变换）2、以机器人关节建立坐标系，可用齐次变换来描述这些坐标系之间的 和 。 （相对位置）、（姿态方向）3、机器人的轨迹指操作臂在运动过程中的 、速度和 。 （位移）、（加速度）4、轨迹规划是指根据作业任务要求确定 并实时计算和生成 。（轨迹参数）（运动轨迹）第四章1、视觉系统可以分为 、 、和图像输出等几个部分。 （图像输入）、（图像处理）2、机器人触觉可分为接触觉、 、 、滑觉和 五种。（接近觉）、（压觉）、（力觉）3、 握持机器人手指用一个固定的力, 通常是用最大可能的力握持物体。 握持根据物体和工作目的不同, 使用适当的力握持物体。 握力可变或是自适应控制的。 （刚力）、（柔力）4、通常将机器人的力传感器分为以下3类： 、腕力传感器、 。 （关节力传感器）、（指力传感器）5、 、 是机器人最起码的感觉要求。 （位置感觉）、（位移感觉）6、电位式位移传感器由一个 和一个 组成。 （线绕电阻）、（滑动触点）7、多感觉智能机器人由机器人本体、 、 、计算机系统和 组成。 （控制及驱动器）、（多传感器系统）、（机器人示教盒）8、多传感器系统共有接近觉、 、 滑觉、 、 热觉、 、 视觉等七种感觉。 （接触觉）、（温度觉）、（力觉）第五章1、工业机器人的控制系统可分为两大部分：一部分是对其 的控制；另一部分是工业机器人与 的协调控制。 （自身运动）、（周边设备）2、机器人控制系统是一个与 和动力学原理密切相关的、有耦合的、 的 控制系统。 （运动学）、（非线性）、（多变量）3、工业机器人控制系统的主要功能有： 与 。 （示教再现功能）、（运动控制功能）4、示教再现控制的内容主要包括 方式和 方式。 （示教及记忆）、（示教编程）5、示教方式总的可分为 方式和 方式。 （集中示教）、（分离示教）6、示教编程一般可分为 示教编程和 示教编程。 （手把手）、（示教盒）7、电动机根据输出形式分，可以分为 和 。 （旋转型）、（直线型）8、工业机器人网络接口包括 接口和 接口。（Ethernet）、（Fieldbus）第六章1、在机器人专用语言未能实用之前，最常使用汇编语言、 语言、PASCAL语言、 语言来编写程序。 （FORTRAN）、（BASIC）2、机器人语言至少应包括以下几个模块： 、状态自检模块、键盘命令处理模块、 、编辑操作模块、 、单步操作模块及再现操作模块。 （系统初始化模块）、（起始定位模块）、（示教操作模块）3、AL变量的基本类型有 、矢量(VECTOR)、 、坐标系(FRAME)和 。 （标量(SCALAR)）、（旋转(ROT)）、（变换(TRANS)）4、AL中的标量可以表示 、 、角度、 或者它们的组合。 （时间）、（距离）、（力）5、MOVE语句用来表示机器人由 到 的运动。 （初始位姿）、（目标位姿）6、对象级语言是靠 的变化给出大概的描述, 把机器人的工作 的一种语言。 （对象状态）、（程序化）第七章1、要在生产中引入工业机器人系统的工程，可按4个阶段进行： 、机器人工作站和生产线的详细设计、 及交付使用。 （可行性分析）、（制造与试运行）2、在生产中引入工业机器人系统时，根据技术方案，需要按机器人系统、 、控制系统、 等逐项进行估价。 （外围设备）、（安全保护设施）3、可行性调查, 主要包括: 用户 和相似作业的 等。（现场调研）、（实例调查）4、工业机器人系统在交付使用后，为达到和保持预期的性能和目标，应对系统进行 ，并进行 。 （维护和改进）、（综合评价）5、采用工业机器人实现自动化时，应特别注意整个系统的 、 和 。 （经济性）、（稳定性）、（可靠性）6、机器人的作业内容大致可以分为 、搬运作业和喷涂、 作业两种基本类型。 （装卸）、（焊接）7、FMS在加工变速箱中的应用, 该系统由平板输送机的 、 和机床组合而成。 （搬运装置）、（工业机器人群）三、选择题第一章1、机器人按照应用类型可分为三类，以下哪种属于错误分类（ D ）。A、工业机器人 B、极限作业机器人C、娱乐机器人 D、智能机器人2、最早提出工业机器人概念，并申请了专利的是（ A ）。A、戴沃尔 B、约瑟夫英格伯格C、理查德豪恩 D、比尔盖茨3、示教盒属于哪个机器人子系统（ C ）。A、驱动系统 B、机器人-环境交互系统C、人机交互系统 D、控制系统4、我国于哪一年开始研制自己的工业机器人。（ D ）A、1958年 B、1968年C、1986年 D、1972年5、世界上第一个机器人公司成立于（ B ）。A、英国 B、美国C、法国 D、日本6、下列常用坐标型机器人机构简图中，表示球坐标型的图形是（ C ）。第二章1、工业机器人的主要机械部分不包括一下哪一部分：（ B ） A、末端操作器 B、手掌 C、手腕 D、手臂2、工业机器人一般用于夹持炽热工件的手指是：（ A ）A、长指 B、薄指 C、尖指 D、拇指3、工业机器人一般需要（ C ）个自由度才能使手部达到目标位置并处于期望的姿态。 A、3 B、4 C、6 D、94、工业机器人手腕的运动中，通常把手腕的翻转，用（ C ）表示。 A、B B、Y C、R D、P5、工业机器人手腕的运动中，通常把手腕的俯仰，用（ D ）表示。 A、B B、Y C、R D、P6、工业机器人手腕的运动中，通常把手腕的偏转，用（ B ）表示。 A、B B、Y C、R D、P7、常用的手臂回转运动机构不包括以下哪种（ D ）。 A、齿轮传动机构 B、链轮传动机构 C、连杆机构 D、丝杠螺母机构8、工业机器人手臂的复合运动多数用于动作程序（ A ）的专用机器人。 A、固定不变 B、灵活变动 C、定期改变 D、无法确定9、下列图形中，根据车轮转向角，判断哪种图形是正确的旋转方式：（ C ）10、步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机的英文字母表示依次为：（ B ）A、SM、DM、AC B、SM、DC、ACC、SM、AC、DC D、SC、AC、DC11、直线驱动机构中，传动效率最高的是：（ C ）A、齿轮齿条装置 B、普通丝杠C、滚珠丝杠 D、曲柄滑块第三章1、机器人的运动学方程只涉及（ A ）的讨论。 A、静态位置 B、速度 C、加速度 D、受力2、轨迹规划即将所有的关节变量表示为（ C ）的函数。A、位移 B、速度 C、时间 D、加速度第四章1、以下哪种不属于机器人触觉（ D ）。A、压觉 B、力觉 C、滑觉 D、视觉2、以下哪种不是接触觉传感器的用途。（ B ）A、探测物体位置 B、检测物体距离 C、探索路径 D、安全保护3、（ B ）适用于较长距离和较大物体的探测。 A、电磁式传感器 B、超声波传感器 C、光反射式传感器 D、静电容式传感器4、机器人作业过程分两类，一类是非接触式，一类是接触式。下面哪种机器人属于非接触式作业机器人。（ D ） A、拧螺钉机器人 B、装配机器人 C、抛光机器人 D、弧焊机器人5、通常机器人的力传感器不包括（ A ）。A、握力传感器 B、腕力传感器C、关节力传感器 D、指力传感器6、以下哪个元件不属于光电编码器的主要元件。（ C ） A、多路光源 B、光敏元件 C、电阻器 D、光电码盘7、五位二进制光电编码盘（格雷码编码盘）分辨的最小角度为（ A ） A、11.25 B、22.5 C、5.625 D、45第五章1、点位控制方式（PTP）的主要技术指标是：（ A ）。A、定位精度和运动时间 B、定位精度和运动速度C、运动速度和运动时间 D、位姿轨迹和运动速度2、连续轨迹控制方式（CP）的主要技术指标是：（ B ）。 A、定位精度和运动时间 B、位姿轨迹跟踪精度和平稳性 C、位姿轨迹和平稳性 D、位姿轨迹跟踪精度和运动时间3、改变感应电动机的速度，不能采用以下哪种方法。（ B ） A、电压控制法 B、电容控制法 C、极数变换法 D、频率控制法4、当希望机器人进行快速运动而选定电动机时, 选择（ C ）的电动机比较好。 A、转动惯量大且转矩系数大 B、转动惯量大且转矩系数小 C、转动惯量小且转矩系数大 D、转动惯量小且转矩系数小5、以下不属于工业机器人的控制系统硬件主要组成部分的是：（ D ） A、传感装置 B、控制装置 C、关节伺服驱动部分 D、减速装置6、设位置的确定精度为0.02mm。滚珠丝杠每转一转, 滚珠螺母移动5mm。 减速比为Z1/Z2=110。则每一转对应的脉冲数应为（ D ）。 A、50个脉冲/转 B、100个脉冲/转 C、250个脉冲/转 D、25个脉冲/转第六章1、以下哪点不是示教盒示教的缺点：（ B ） A、难以获得高控制精度 B、难以获得高速度 C、难以与其他设备同步 D、不易与传感器信息相配合2、（ A ）直接指定操作内容，机器人必须一边思考一边工作。 这是一种水平很高的机器人程序语言。 A、任务级语言 B、对象级语言 C、动作级语言 D、操作级语言3、在AL语言中，旋转用函数（ C ）来构造。 A、FRAME B、VECTOR C、ROT D、TRANS4、在AL语言中，坐标系可通过调用函数（ A ）来构成。A、FRAME B、VECTOR C、ROT D、TRANS5、在AL语言中：MOVEbarm TO -2*zhat*inches；该指令表示：（ B ） A、机械手从当前位置向上移动2英寸 B、机械手从当前位置向下移动2英寸 C、机械手从当前位置向左移动2英寸 D、机械手从当前位置向右移动2英寸第七章1、要在生产中引入工业机器人系统的工程，在制造与试运行阶段不包括（ D ）。 A、制作准备 B、制作与采购 C、安装与试运行 D、运转率检查2、装配机器人的规格确定，不考虑以下哪个问题。（ B ） A、作业行程 B、机器重量 C、工作速度 D、承载能力3、在汽车焊接生产线上引入机器人的主要原因不包括哪一条。（ A ） A、可以提高汽车产量 B、适应汽车产品的多样化 C、可以提高产品质量 D、能提高生产率4、在用机器人进行弧焊作业中，对夹具的要求描述错误的是：（ C ） A、减少定位误差 B、装拆方便 C、工件的固定和定位自动化 D、回避与焊枪的干涉四、简答题第一章1、简述工业机器人的定义？答：工业机器人是机器人的一种，它由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化的自动化生产设备，特别适合于多品种、变批量的柔性生产。2、工业机器人主要用于哪几个方面？答：1、恶劣工作环境及危险工作2、特殊作业场合和极限作业3、自动化生产领域3、工业机器人的基本组成是什么？答：工业机器人由3大部分6个子系统组成。3大部分是机械部分、传感部分和控制部分。6个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人机交互系统和控制系统。4、 工业机器人的技术参数包括哪些？答：1、自由度 2、定位精度 3、工作范围 4、速度和加速度5、承载能力 5、 并联机器人的特点是什么？答：(1) 无累积误差， 精度较高； (2) 驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置， 这样运动部分重量轻， 速度高， 动态响应好； (3) 结构紧凑， 刚度高， 承载能力大； (4) 完全对称的并联机构具有较好的各向同性； (5) 工作空间较小。6、目前我国机器人研究的主要内容是什么？答：1、示教再现型工业机器人产业化技术研究2、智能机器人开发研究3、机器人化机械研究开发4、以机器人为基础的重组装配系统5、多传感器信息融合与配置技术第二章1、按图简述挤压排气式取料手的工作原理？答：取料时吸盘压紧物体, 橡胶吸盘变形, 挤出腔内多余的空气,取料手上升, 靠橡胶吸盘的恢复力形成负压, 将物体吸住; 释放时,压下拉杆3, 使吸盘腔与大气相连通而失去负压。 该取料手结构简单, 但吸附力小, 吸附状态不易长期保持。 2、磁吸附式取料手的适用场合？答：磁吸附式取料手是利用电磁铁通电后产生的电磁吸力取料，因此只能对铁磁物体起作用； 另外，对某些不允许有剩磁的零件要禁止使用。所以，磁吸附式取料手的使用有一定的局限性。3、什么叫R关节、B关节，什么叫RPY运动？答：R关节是一种翻转(Roll)关节, 它把手臂纵轴线和手腕关节轴线构成共轴形式。 这种R关节旋转角度大, 可达到360以上。 B关节是一种折曲(Bend)关节(简称B关节), 关节轴线与前后两个连接件的轴线相垂直。 这种B关节因为受到结构上的干涉, 旋转角度小, 大大限制了方向角。 3自由度手腕可以由B关节和R关节组成许多种形式，使手部具有俯仰、 偏转和翻转运动, 即RPY运动。4、足式步行机构相比于车轮式行走机构的优点在于哪方面？答：车轮式行走机构只有在平坦坚硬的地面上行驶才有理想的运动特性。如果地面凸凹程度和车轮直径相当, 或地面很软, 则它的运动阻力将大增。 足式步行机构有很大的适应性, 尤其在有障碍物的通道(如管道、 台阶或楼梯)上或很难接近的工作场地更有优越性。 5、机器人采用履带方式有哪些优点？答：机器人采用履带方式有以下一些优点: (1) 能登上较高的台阶；(2) 由于履带的突起, 路面保持力强, 因此适合在荒地上移动；(3) 能够原地旋转；(4) 重心低, 稳定。 6、制动器的作用是什么？答：许多机器人的机械臂都需要在各关节处安装制动器, 其作用是: 在机器人停止工作时, 保持机械臂的位置不变; 在电源发生故障时, 保护机械臂和它周围的物体不发生碰撞。 7、目前工业机器人领域常用的新型驱动方式有哪些？答：1、磁致伸缩驱动2、形状记忆金属3、静电驱动器4、超声波电机第三章1、工业机器人动力学分析中常见的两类问题是什么？答：工业机器人动力学分析的两类问题是：(1) 给出已知的轨迹点的关节变量,即机器人的关节位置、速度和加速度,求相应的关节力矩向量, 用以实现对机器人的动态控制。 (2) 已知关节驱动力矩,求机器人系统的相应的各瞬时的运动,用于模拟机器人运动。2、用拉格朗日法建立机器人动力学方程的步骤是什么？答：用拉格朗日法建立机器人动力学方程的步骤如下所述: (1) 选取坐标系, 选定独立的广义关节变量,i=1, 2, ,n; (2) 选定相应的广义力Fi; (3) 求出各构件的动能和势能, 构造拉格朗日函数; (4) 代入拉格朗日方程求得机器人系统的动力学方程。 3、轨迹规划的一般问题有哪三个？答：轨迹规划的一般问题有三个: (1) 对机器人的任务进行描述, 即运动轨迹的描述。(2) 根据已经确定的轨迹参数, 在计算机上模拟所要求的轨迹。(3) 对轨迹进行实际计算,即在运行时间内按一定的速率计算出位置、速度和加速度,从而生成运动轨迹。 第四章1、工业机器人视觉系统的硬件组成有哪些？它们各自的作用是什么？答：1. 视觉传感器作用：视觉传感器是将景物的光信号转换成电信号的器件。2. 摄像机和光源控制作用：直接把景物转化成图像输入信号, 根据具体情况自动调节光圈的焦点, 以便得到一张容易处理的图像。调节光源的方向和强度, 使目标物体能够看得更清楚。 3. 计算机作用：由视觉传感器得到的图像信息要由计算机存储和处理, 根据各种目的输出处理后的结果。4. 图像处理机作用：缩短计算时间。 图像处理只是对图像数据做了一些简单、重复的预处理, 数据进入计算机后, 还要进行各种运算。 2、工业机器人检测物体滑动的方法有哪些？答：检测滑动的方法有以下几种: (1) 根据滑动时产生的振动检测。(2) 把滑动的位移变成转动, 检测其角位移。(3) 根据滑动时手指与对象物体间动静摩擦力来检测。(4) 根据手指压力分布的改变来检测。3、从机器人对物体施加力的大小看, 握持物体的方式可分为哪三类？答：从机器人对物体施加力的大小看, 握持方式可分为三类: (1) 刚力握持机器人手指用一个固定的力, 通常是用最大可能的力握持物体。 (2) 柔力握持根据物体和工作目的不同, 使用适当的力握持物体。 握力可变或是自适应控制的。 (3) 零力握持可握住物体但不用力, 即只感觉到物体的存在。 它主要用于探测物体、探索路径、识别物体的形状等目的。4、光学测距法中常见的光学原理有哪些？答：1、利用物镜的成像条件2、利用反射光强度3、利用光速4、利用光的波动性5、光束投射法6、格子投影法第五章1、示教编程控制的优缺点是什么？答：优点：编程方便、装置简单等。 缺点：编程精度不高、程序修改困难、示教人员要熟练等。2、电动机在机器人中应用时，应具备哪些基本性能？答：电动机在机器人中的应用时, 应主要关注电动机的如下基本性能: (1) 能实现启动、停止、连续的正反转运行, 且具有良好的响应特性。 (2) 正转与反转时的特性相同, 且运行特性稳定。 (3) 维修容易, 而且不用保养。 (4) 具有良好的抗干扰能力, 且相对于输出来说, 体积小, 重量轻。 3、工业机器人的控制方式按作业任务不同可分为哪些方式？答：1、点位控制方式2、连续轨迹控制方式3、力（力矩）控制方式4、智能控制方式