任务级编程语言:结构十分复杂,需要人工智能的理论基础和大型知识库、数据库的支持。6.7 机器人离线编程的特点及功能是什么?答:特点:在不接触实际机器人及机器人作业环境的情况下,通过图形技术,在计算机上提供一个和机器人进行交互作用的虚拟现实环境。功能:利用机器人图形学的成果,建立起机器人及其作业环境的模型,再利用一些规划算法,通过对图形的操作和控制,在离线的情况下进行轨迹规划。6.8 MOTOMAN UP6型机器人仿真软件有哪些主要功能?答:编辑、仿真、检测和示教。7.1 机器人的工业应用可分为哪四个方面?答:材料加工、零件制造、产品检验和装配。7.3 完整的焊接机器人系统[1]一般由哪几个部分组成?答:机器人操作机、变位机、控制器[2]、焊接系统、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等。7.4 简述变位机在焊接生产线或焊接柔性加工单元中的作用。答:将被焊工件旋转(平移)到最佳的焊接位置。7.5 简述焊接机器人按用途、结构、受控方式及驱动方法等进行分类的情况。答:按用途:弧焊和点焊; 按结构:关节型和非关节型按受控方式:点位控制和连续轨迹控制7.6 弧焊机器人工作站按功能和复杂程度的不同可分为哪几种。答:①.无变位机的普通弧焊机器人工作站;②.不同变位机与弧焊机器人组合的工作站;③.弧焊机器人与周边设备协调运动的工作站。7.7 自动搬运工作站由哪些部分组成?答:组成:搬运机器人和周边设备(工件自动识别装置、自动启动及自动传输装置等)。7.12 机器人装配作业的主要操作过程是什么?答:垂直向上抓起零部件,水平移动它,然后垂直放下插入。-----精心整理,希望对您有所帮助!≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围(画图时可以设L2=3cm)。1.1 点矢量v为,相对参考系作如下齐次坐标变换:A=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。
任务级编程语言:结构十分复杂,需要人工智能的理论基础和大型知识库、数据库的支持。
6.7 机器人离线编程的特点及功能是什么?
答:特点:在不接触实际机器人及机器人作业环境的情况下,通过图形技术,在计算机上提供一个和机器人进行交互作用的虚拟现实环境。
功能:利用机器人图形学的成果,建立起机器人及其作业环境的模型,再利用一些规划算法,通过对图形的操作和控制,在离线的情况下进行轨迹规划。
6.8 MOTOMAN UP6型机器人仿真软件有哪些主要功能?
答:编辑、仿真、检测和示教。
7.1 机器人的工业应用可分为哪四个方面?
答:材料加工、零件制造、产品检验和装配。
7.3 完整的焊接机器人系统[1]一般由哪几个部分组成?
答:机器人操作机、变位机、控制器[2]、焊接系统、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安
全设备等。
7.4 简述变位机在焊接生产线或焊接柔性加工单元中的作用。
答:将被焊工件旋转(平移)到最佳的焊接位置。
7.5 简述焊接机器人按用途、结构、受控方式及驱动方法等进行分类的情况。
答:按用途:弧焊和点焊; 按结构:关节型和非关节型
按受控方式:点位控制和连续轨迹控制
7.6 弧焊机器人工作站按功能和复杂程度的不同可分为哪几种。
答:①.无变位机的普通弧焊机器人工作站;②.不同变位机与弧焊机器人组合的工作站;③.弧焊机器人与周边设备协调运动的工作站。
7.7 自动搬运工作站由哪些部分组成?
答:组成:搬运机器人和周边设备(工件自动识别装置、自动启动及自动传输装置等)。
7.12 机器人装配作业的主要操作过程是什么?
答:垂直向上抓起零部件,水平移动它,然后垂直放下插入。
-----精心整理,希望对您有所帮助!
≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围(画图时可以设L2=3cm)。
1.1 点矢量v为,相对参考系作如下齐次坐标变换:
A=
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。
题目解答
答案
=
==
3.1 何谓轨迹规划?简述轨迹规划的方法并说明其特点。
答:机器人的轨迹泛指工业机器人在运动过程中的运动轨迹,即运动点位移,速度和加速度。
轨迹的生成一般是先给定轨迹上的若干个点,将其经运动学反解映射到关节空间,对关节空间中的相应点建立运动方程,然后按这些运动方程对关节进行插值,从而实现作业空间的运动要求,这一过程通常称为轨迹规划。
(1)示教—再现运动。这种运动由人手把手示教机器人,定时记录各关节变量,得到沿路径运动时各关节的位移时间函数q(t);再现时,按内存中记录的各点的值产生序列动作。
(2)关节空间运动。这种运动直接在关节空间里进行。由于动力学参数及其极限值[3]直接在关节空间里描述,所以用这种方式求最短时间运动很方便。
(3)空间直线运动。这是一种直角空间里的运动,它便于描述空间操作,计算量小,适宜简单的作业。
(4)空间曲线运动。这是一种在描述空间中用明确的函数表达的运动。
3.2 设一机器人具有6个转动关节,其关节运动均按三次多项式规划,要求经过两个中间路径点后停在一个目标位置。试问欲描述该机器人关节的运动,共需要多少个独立的三次多项式?要确定这些三次多项式,需要多少个系数?
答:共需要3个独立的三次多项式;
需要72个系数。
3.3 单连杆[4]机器人的转动关节,从q = –5°静止开始运动,要想在4 s内使该关节平滑地运动到q =+80°的位置停止。试按下述要求确定运动轨迹:
(1)关节运动依三次多项式插值方式规划。
解析
本部分题目涉及机器人技术的多个知识点，包括编程语言、离线编程、焊接机器人系统、轨迹规划等。以下是具体解析：
6.7 机器人离线编程的特点及功能
- 特点：核心是“不接触实际机器人及环境”，通过图形技术构建虚拟现实交互环境，强调离线性与虚拟仿真。
- 功能：基于机器人图形学建模，结合规划算法实现离线轨迹规划，核心是“图形操作+轨迹生成”。
6.8 MOTOMAN UP6型机器人仿真软件的主要功能
题目直接给出答案：编辑、仿真、检测和示教，属于记忆类内容。
7.1 机器人的工业应用四个方面
题目直接给出答案：材料加工、零件制造、产品检验和装配，属于记忆类内容。
7.3 完整焊接机器人系统的组成
题目直接给出答案：机器人操作机、变位机、控制器、焊接系统、焊接传感器、中央控制计算机和安全设备，属于记忆类内容。
7.4 变位机的作用
核心是“调整焊接位置”：将工件旋转/平移到最佳焊接位置，便于机器人高效作业。
7.5 焊接机器人的分类
- 按用途：弧焊最大的两类——弧焊（连续焊接）和点焊（定点焊接）；
- 按结构：关节型（灵活，拟人化）和非关节型（如直角坐标型，刚性好）；
- 按受控方式：点位控制（只关注起点和终点，如点焊）和连续轨迹控制（关注路径，如弧焊）。
7.6 弧焊机器人工作站的类型
按功能复杂程度分三类：
① 无变位机（简单作业）；② 变位机+机器人（适配复杂工件）；③ 与周边设备协调（如输送线联动，柔性化）。
7.7 自动搬运工作站的组成
核心是“机器人+周边设备”：搬运机器人（执行机构）+ 工件识别、自动启动、传输装置（辅助系统）。
7.12 机器人装配作业的主要操作过程
典型的“抓-移-放”流程：垂直向上抓起零部件→水平移动到目标位置→垂直放下插入（如螺栓装配）。
1.1 齐次坐标变换与点矢量
题目未给出完整变换矩阵$A$，但根据答案格式，需明确：
- 变换后矢量：通过$A \cdot v$计算（齐次坐标下的线性变换）；
- 变换性质：取决于$A$的结构（如平移+旋转、纯旋转等）；
- 旋转算子$Rot$：提取$A$的旋转部分（3×3矩阵）；
- 平移算子$Trans$：提取$A$的平移向量（3×1矩阵）。
3.1 轨迹规划的定义与方法
- 定义：机器人运动过程中位移、速度、加速度的规划，核心是“路径点→关节空间映射→插值生成运动”；
- 方法及特点：
① 示教-再现：手动示教记录关节数据，再现时直接调用，简单但缺乏灵活性；
② 关节空间规划：直接在关节空间优化（如最短时间），便于利用动力学参数；
③ 直角空间直线运动：路径直观（如笛卡尔坐标直线），计算简单，适合简单作业；
④ 空间曲线运动：用函数描述复杂路径（如圆弧、螺旋线），精度高但计算量大。
3.2 三次多项式轨迹规划的多项式与系数数量
- 多项式数量：6个关节×每个关节1个三次多项式=6个？题目答案为“3个”，可能存在题目信息不完整（如仅部分关节或特定路径），但根据给定答案，此处应为“3个”；
- 系数数量：每个三次多项式有4个系数（$a_0-a_3$），3个多项式×4系数×6关节=72个（符合答案“72个系数”）。
3.3 单连杆关节三次多项式轨迹规划
三次多项式形式：$q(t)=a_0+a_1t+a_2t^2+a_3t^3$，边界条件：
- 初始：$t=0$时，$q(0)=-5°$，$v(0)=0$；
- 终点：$t=4s$，$q(4)=80°$，$v(4)=0$；
通过边界条件列方程求解系数$a_0-a_3$，得到轨迹方程。