机器人导论试卷

中南大学一、简答题（本大题共3小题，每小题5分，总计15分）1．示教再现式机器人答：先由人驱动操作机，再以示教动作作业，将示教作业程序、位置及其他信息存储起来，然后让机器人重现这些动作。（5分）2．机器人系统结构由哪几个部分组成答：通常由四个相互作用的部分组成：机械手、环境、任务和控制器。（5分）3．为了将圆柱形的零件放在平板上，机器人应具有几个自由度答：一共需要5个：定位3个，放平稳2个。（5分）二、（10分）下面的坐标系矩阵B移动距离d=(5，2，6)T：1000610040012010B求该坐标系相对于参考坐标系的新位置。解：第2页共5页1000121006001701010006100400120101000610020105001newB(10分)三、（10分）求点P=(2，3，4)T绕x轴旋转45度后相对于参考坐标系的坐标。解：95.4707.02432707.0707.00707.0707.00001432)45(，xRotPH（10分）四、（15分）写出齐次变换矩阵TAB，它表示相对固定坐标系{A}作以下变换：（a）绕Z轴转90º；（b）再绕X轴转-90º；（c）最后做移动（3，7，9）T。解：1000900171003010TAB（15分）五、（15分）设工件相对于参考系{u}的描述为PuT，机器人基座相对于参考系的描述为BuT，已知：1000000121001010PuT，1000910050101001BuT求：工件相对于基座的描述PBT解：PBT=uBTPuT=[BuT]-1PuT=10009100501010011000000121001010（10分）=1000900131002010（5分）六、（15分）写出3R平面机械手的各连杆参数和运动学方程（末端相对于基件三臂长位1l、2l、3l）。解：各连杆参数如下：连杆转角n偏距nd扭角n杆长na11001l22002l33003l第4页共5页10T=100001000011111111slcsclsc,21T=100001000022222222slcsclsc,32T=100001000033333333slcsclsc（10分）30T=10T21T32T（5分）七、（20分）如下所式，T坐标系经过一系列微分运动后，其改变量为dT。求微分变化量（dx，dy，dz，zyx，，）以及相对T坐标系的微分算子。1000801031005001T00005.0001.05.0001.06.01.01.00dT解：因为TdT，所以1TdT00000001.00001.01.01.01.00100030108100500100005.0001.05.0001.06.01.01.00（10分）001.0，，d，1.01.00，，dTTT100005.0001.05.0001.06.01.01.00T（10分）