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1、一简答题1工业机器人定义？工业机器人的定义：一种用于移动各种材料，零件，工具或者专用装置的,可通过可编程序动作来执行各种任务的,并且具有各种编程才能的多功能的机械手.2. 按机器人的用途分类,可以将机器人分为哪几大类？试简述之.1) 工业机器人或产业机器人应用于工农业生产中,主要用在制造业,进行焊接，喷漆，装配，搬运，检验，农产品的加工等产业.2) 探究机器人用于进行太空和海洋探究,也可用于地面和地下探究.3) 服务机器人一种半自主或全自主的机器人, 其所从事的服务工作可使人类生存的更好,使制造业以外的设备工作的更好.4) 军用机器人用于军事目的,或攻击性的,或防范性的.3. 什么叫“机器人的
2、三守就”？它的重要意义是什么？1) 机器人必需不危害人类,也不答应它眼看人类将受损害而袖手旁观2) 机器人必需确定听从人类,除非这种听从有害于人类3) 机器人必需爱惜自身不受损害,除非为了爱惜人类或者人类命令它做出牺牲等意义：给机器人社会附以新的伦理性,并且机器人概念更加通俗化,更易于为人类社会所接受,至今,它仍为机器人争论人员，设计制造厂家和用户,供应了特殊有意义的指导方针.4. 机器人系统一般有哪些程序功能？（1）运算：可以使机器人自己做出判定,在下一步把机器手或工具置于何处.（2）决策：机器人系统会依据输入信息做出决策,而不必执行任何运算.（3）通信：机器人与操作人员之间的通信才能,答应
3、机器人要求操作人员供应信息,告知操作者下一步该做什么,以及机器人预备下一步做什么.（4）机械手运动： 使复杂的多的运动变为可能. 使运动传感器把握机器手成为可能.能独立储备工具位置（5）工具指令：可以对机器人进行比较复杂的把握.（6）传感器数据处理：机器人的通用运算机必需与传感器连接起来,才能发挥全部作用.可编辑资料 - - - 欢迎下载5. 有哪几种重要的机器人高层规划系统？它们各有什么特点？1) 积木世界的机器人规划2) 基于消解原理的机器人规划3) 基于专家系统的机器人规划4) 机器人路径规划6. 机器人传感器的作用和特点为何？（ 1）机器人传感器的作用：机器人的通用运算机必需与传感器连
4、接起来,才能发挥全部作用.机器人传感器在机器人的把握中起了特殊重要的作用,正由于有了传感器,机器人才具备了类似人类的知觉功能和反应才能.（2）特点：机器人感觉是把相关的特性或相关的物体特性转换为执行某一种机器人功能所需的信息,这些物体特点包括几何的，光学的，机械学的，声音的，材料的，电气的，磁性的，放射性的和化学的,这些特点形成符号以表示系统,进而构成与给定工作任务有关的世界状态学问.传感器的分类内部传感器：检测机器人本身状态（手臂间角度等）的传感器.外部传感器：检测机器人所处环境（是什么物体,离物体的距离有多远等）及状况（抓取的物体滑落等）的传感器.外部传感器分为末端执行器传感器和环境传感器
5、.末端执行器传感器：主要装在作为末端执行器的手上,检测处理精致作业的感觉信息.相当于触觉.环境传感器：用于识别物体和检测物体与机器人的距离.相当于视觉7. 什么是变结构系统？为什么要接受变结构把握？变结构系统的定义：系统各部分间的连续关系发生变化.系统的参数产生变化等等,这样的系统称为变结构系统.在动态把握过程中,变结构把握系统的结构依据系统当时的状态偏差及其各阶导数的变化,以跃变的方式依据设定的规律做相应转变,它是一类特殊的非线性把握系统.为什么要接受变结构系统？由于一般的程序把握在系统运行的过程中转变系统的结构是预先设定好的,而往往有些反常的突发情形,使得它达不到要求,而变结构把握可编辑资
6、料 - - - 欢迎下载的话,可以依据误差及其导数的变化情形来确定.如把握对象参数不变化,自适应把握逐步退化为定常把握,而变结构把握并不会退化为定常把握,始终保持微变结构把握.8. 旋转矩阵的几何意义是什么？旋转矩阵的几何意义：为了争论机器人的运动和操作,往往不仅要表示空间某一点的位 置,而且需要表示物体的方位,物体的方位可由某个固接于物体的坐标系表述.为了规定空间某物体B 的方位,设置始终角坐标系B与此刚体固接,而此时也有一个参考坐标系 A,而为了表示B 相对于坐标系 A 的方位就引入了旋转矩阵.1) 可以表示固定于刚体上的坐标系B 对参考坐标系的姿态矩阵.可编辑资料 - - - 欢迎下载2
7、) 可作为坐标变换矩阵. 它使得坐标系B 中的点的坐标B p 变换成 A 中点的坐可编辑资料 - - - 欢迎下载标A p.3) 可作为算子 , 将B 中的矢量或物体变换到 A 中.二已知坐标系 B 的初始位姿与 A 重合, 第一B 相对于 A 的 ZA 轴转 60, 再沿A 的AAXA 轴移动 10 单位, 并沿A 的 YA轴移动 4 单位. 求位置矢量PB0和旋转矩阵 B R.设点 P在B 坐标系中的位置为BP=5,9,0,求它在坐标系 A 中的位置.可编辑资料 - - - 欢迎下载0AR=RZ, 60=Bcos60 sin 600130sin 60022cos 600=310001220
8、1可编辑资料 - - - 欢迎下载10P=4AB 00可编辑资料 - - - 欢迎下载因此可得：AABBPR*P12APB0 =32030210 *2015109 +400可编辑资料 - - - 欢迎下载5.29410=8.834004.706=12.830三 矢量 U=7i+3j+2k ,绕 Z 轴转 90 度后,再绕 Y 轴转 90 度.在上述基础上再平移 （9,-6 ,8）,求最终得到的新的点矢量.解： 绕 z 旋转 90 度得：可编辑资料 - - - 欢迎下载0001022000111V=1100000*733=7可编辑资料 - - - 欢迎下载绕 y 旋转 90 度得：可编辑资料 -
9、 - - 欢迎下载001010W=100000032077*=023111可编辑资料 - - - 欢迎下载再平移（9,-6 ,8） T 得：11t=1111可编辑资料 - - - 欢迎下载四一坐标系 B 与参考系重合 , 现将其绕通过 q=1,2,3T 的轴fo30, 求转动后的 B .0.7070.7070 T 转可编辑资料 - - - 欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载以f xf y0.707f z0.030.0可编辑资料 - - - 欢迎下载代入算式 , 有qx1qy2qz3可编辑资料 - - - 欢迎下载Rot k,30o 0.9330.0670.35400.0670.9330.
10、35400.3540 .3540.86601.131.130.041可编辑资料 - - - 欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载五 坐标系 B 初始与 A 重合, 让B 绕 ZB旋转角 ; 然后再绕 X 转角 . 求把 BP 变为可编辑资料 - - - 欢迎下载BAP 的旋转矩阵.可编辑资料 - - - 欢迎下载AB RRot x,Rot z,1分可编辑资料 - - - 欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载100cs00cssc00sc001cs0s cccss sc sc2分（2分）可编辑资料 - - - 欢迎下载六 下图图（ A）表示两个楔形物体,试用两个变换序列分别表示物体的变换
11、过程,使最终的状态如（ B）图所示.（10 分）可编辑资料 - - - 欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载ATrans 2,0,4Rot y,90Rot z,90 A可编辑资料 - - - 欢迎下载100200100100111111010001001000000044001410000010002200000100010001111111可编辑资料 - - - 欢迎下载100010001000002001011111100000000044411000022001000111111112111111220022可编辑资料 - - - 欢迎下载100010000000400111004422001111111011444200111111可编辑资料 - - - 欢迎下载B Rot z,90 Rot x,90Trans 0,5,0 B可编辑资料 - - - 欢迎下载01001000100011111110000010
