大学机器人技术期末复习提纲.doc

"机器人技术期末复习提纲" 本资源摘要信息涵盖了机器人技术的多个方面，包括机器人学基础概念、机器人运动学、机器人动力学、机器人控制技术、机器人传感器、机器人语言等。 机器人学基础概念 1. 自由度：描述物体运动所需要的独立坐标数。 2. 机器人工作载荷：机器人在规定的性能范围内，机械接口处能承受的最大负载量（包括手部）。 3. 柔性手：可对不同外形物体实施抓取，并使物体表面受力比较均匀的机器人手部结构。 机器人运动学 1. 机器人运动学：从几何学的观点来处理手指位置与关节变量的关系。 2. 拉格朗日运动方程式：描述机器人运动的数学模型。 机器人动力学 1. 机器人动力学：机器人各关节变量对时间的一阶导数、二阶导数与各执行器驱动力或力矩之间的关系，即机器人机械系统的运动方程。 机器人控制技术 1. 直流伺服电机的调节特性：是指转矩恒定时，电动机的转速随控制电压变化的关系。 2. 机器人控制系统的基本单元：电动机、减速器、驱动电路、运动特性检测传感器、控制系统的硬件和软件。 机器人传感器 1. 压电元件：指某种物质上施加压力就会产生电信号，即产生压电现象的元件。 机器人语言 1. 脱机编程：指用机器人程序语言预先进行程序设计，而不是用示教的方法编程。 机器人视觉 1. 机器人视觉的硬件系统：景物和距离传感器、视频信号数字化设备、视频信号处理器、计算机及其设备、机器人或机械手及其控制器。 机器人编程语言 1. 机器人编程语言可分为：动作级、对象级、任务级。 计算题 1.已知点 u 的坐标为[7,3,2]T，对点 u 依次进行如下的变换：（1）绕 z 轴旋转 90°得到点v；（2）绕 y 轴旋转 90°得到点 w；（3）沿 x 轴平移 4 个单位，再沿 y 轴平移 -3 个单位，最后沿 z 轴平移 7 个单位得到点 t。求 u, v, w, t 各点的齐次坐标。 2.如图所示为具有三个旋转关节的 3R 机械手，求末端机械手在基坐标系{x0,y0}下的运动学方程。 3.如图所示为平面内的两旋转关节机械手，已知机器人末端的坐标值{x,y}，试求其关节旋转变量θ1 和θ2。 4.如图所示两自由度机械手在如图位置时（θ1= 0 , θ2=π/2），生成手爪力 FA = [ fx 0 ]T 或 FB = [ 0 fy ]T。求对应的驱动力 τA 和τB。 5.如图所示的两自由度机械手，手部沿固定坐标系在手上 X0 轴正向以 1.0m/s 的速度移动，杆长 l1=l2=0.5m。设在某时刻 θ1=30°，θ2=45°，求机器人末端的速度和加速度。