1、習題第一章一、國際標準化組織（一、國際標準化組織（ISO）對機器人的定義是什么？）對機器人的定義是什么？1.機器人的動作機構(gòu)具有類似于人或其他生物體某些器官（肢體、感官等）的功能；機器人的動作機構(gòu)具有類似于人或其他生物體某些器官（肢體、感官等）的功能；2.機器人具有通用性，工作種類多樣，動作程序靈活易變；機器人具有通用性，工作種類多樣，動作程序靈活易變；3.機器人具有不同程度的智能性，如記憶、感知、推理、決策、學習等；機器人具有不同程度

2、的智能性，如記憶、感知、推理、決策、學習等；4.機器人具有獨立性，完整的機器人系統(tǒng)在工作中可以不依賴于人類的干預(yù)。機器人具有獨立性，完整的機器人系統(tǒng)在工作中可以不依賴于人類的干預(yù)。二、工業(yè)機器人是如何定義的？二、工業(yè)機器人是如何定義的？工業(yè)機器人：是指在工業(yè)中應(yīng)用的一種能進行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多工業(yè)機器人：是指在工業(yè)中應(yīng)用的一種能進行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機，能搬運材料、工件或操持

3、工具，用以完成各種作業(yè)。且這種自由度的、多用途的操作機，能搬運材料、工件或操持工具，用以完成各種作業(yè)。且這種操作機可以固定在一個地方，也可以在往復(fù)運動的小車上。操作機可以固定在一個地方，也可以在往復(fù)運動的小車上。三、按幾何結(jié)構(gòu)，機器人可分為那幾種？、按幾何結(jié)構(gòu)，機器人可分為那幾種？直角坐標型，圓柱坐標型，球坐標型，關(guān)節(jié)坐標型直角坐標型，圓柱坐標型，球坐標型，關(guān)節(jié)坐標型四、機器人的參考坐標系有哪些？四、機器人的參考坐標系有哪些？全局參考坐

4、標系：全局參考坐標系是一種通用的坐標系，由全局參考坐標系：全局參考坐標系是一種通用的坐標系，由X，Y和Z軸所定義。軸所定義。關(guān)節(jié)參考坐標系：關(guān)節(jié)參考坐標系是用來表示機器人每一個獨立關(guān)節(jié)運動的坐標系。關(guān)節(jié)參考坐標系：關(guān)節(jié)參考坐標系是用來表示機器人每一個獨立關(guān)節(jié)運動的坐標系。工具參考坐標系：工具參考坐標系是用來描述機器人末端執(zhí)行器相對于固連在末端執(zhí)行器工具參考坐標系：工具參考坐標系是用來描述機器人末端執(zhí)行器相對于固連在末端執(zhí)行器上的坐標系的

5、運動。上的坐標系的運動。五、什么是機器人的自由度和工作空間？五、什么是機器人的自由度和工作空間？1，機器人的自由度（，機器人的自由度（DegreeofFreedomDOF）：是指其末端執(zhí)行器相對于參考坐標系能）：是指其末端執(zhí)行器相對于參考坐標系能夠獨立運動的數(shù)目。夠獨立運動的數(shù)目。2，機器人的工作空間（，機器人的工作空間（WkingSpace）是指機器人末端上參考點所能達到的所有空間區(qū)）是指機器人末端上參考點所能達到的所有空間區(qū)域。域。

6、第二章第二章六、機器人系統(tǒng)由哪三部分組成？六、機器人系統(tǒng)由哪三部分組成？操作機，驅(qū)動器，控制系統(tǒng)操作機，驅(qū)動器，控制系統(tǒng)七、什么是機器人的操作機？分為哪幾部分？七、什么是機器人的操作機？分為哪幾部分？1，操作機：也稱為執(zhí)行機構(gòu)、機械本體等，它具有和人手臂相似的功能，是可在空間抓放，操作機：也稱為執(zhí)行機構(gòu)、機械本體等，它具有和人手臂相似的功能，是可在空間抓放物體或進行其他操作的機械裝置。物體或進行其他操作的機械裝置。2，操作機：由手部、腕

7、部、臂部和機座構(gòu)成，操作機：由手部、腕部、臂部和機座構(gòu)成.八、簡述機器人手部的作用，其分為哪幾類？八、簡述機器人手部的作用，其分為哪幾類？1，手部作用：機器人的手部又稱為末端執(zhí)行器，它是機器人直接用于抓取和握緊（或吸，手部作用：機器人的手部又稱為末端執(zhí)行器，它是機器人直接用于抓取和握緊（或吸附）工件或操持專用工具（如噴槍、扳手、砂輪、焊槍等）進行操作的部件，它具有模仿附）工件或操持專用工具（如噴槍、扳手、砂輪、焊槍等）進行操作的部件，它

8、具有模仿人手動作的功能，并安裝于機器人手臂的最前端。人手動作的功能，并安裝于機器人手臂的最前端。2，手部分類：，手部分類：①機械夾持式手機械夾持式手②吸附式手吸附式手③專用手專用手④靈巧手靈巧手九、機器人機械夾持式手按手爪的運動方式分為哪兩種？各有何典型機構(gòu)？九、機器人機械夾持式手按手爪的運動方式分為哪兩種？各有何典型機構(gòu)？（機器人臂部的俯仰運動）（機器人臂部的俯仰運動）第三章第三章十五十五.什么是齊次坐標？與直角坐標有何區(qū)別？什么是齊

9、次坐標？與直角坐標有何區(qū)別？1齊次坐標定義：空間中任一點在直角坐標系中的三個坐標分量用齊次坐標定義：空間中任一點在直角坐標系中的三個坐標分量用表示，若有四個不同時為零的數(shù)表示，若有四個不同時為零的數(shù)與三個直角坐標分量之間存在以下關(guān)系：與三個直角坐標分量之間存在以下關(guān)系：則稱則稱是空間該點的齊次坐標。是空間該點的齊次坐標。3，與直角坐標的區(qū)別：空間中的任一點都可用齊次坐標表示與直角坐標的區(qū)別：空間中的任一點都可用齊次坐標表示空間中的任一點

10、空間中的任一點的直角坐標是單值的，但其對應(yīng)的齊次坐標是多值的的直角坐標是單值的，但其對應(yīng)的齊次坐標是多值的k是比例坐標，它表是比例坐標，它表示直角坐標值與對應(yīng)的齊次坐標值之間的比例關(guān)系。示直角坐標值與對應(yīng)的齊次坐標值之間的比例關(guān)系。十六十六.齊次變換矩陣的意義是什么齊次變換矩陣的意義是什么意義：意義：若將齊次坐標變換矩陣分塊，則有：若將齊次坐標變換矩陣分塊，則有：?????????????????????1010001000cossin

11、0sincosijzijzyxijpRpppM??????意義：左上角的意義：左上角的33矩陣是兩個坐標系之間的旋轉(zhuǎn)變換矩陣是兩個坐標系之間的旋轉(zhuǎn)變換矩陣，它描述了姿態(tài)關(guān)系；右上矩陣，它描述了姿態(tài)關(guān)系；右上角的角的31矩陣是兩個坐標系之間的平移變換矩陣，它描述了位置關(guān)系，所以齊次坐標變換矩陣是兩個坐標系之間的平移變換矩陣，它描述了位置關(guān)系，所以齊次坐標變換矩陣又稱為位姿矩陣。矩陣又稱為位姿矩陣。十七十七.聯(lián)合變換與單步變換的關(guān)系是什么？

12、聯(lián)合變換與單步變換的關(guān)系是什么？經(jīng)觀察可得：經(jīng)觀察可得：任何一個齊次坐標變換矩陣均可分解為一個平移變?nèi)魏我粋€齊次坐標變換矩陣均可分解為一個平移變換矩陣與一個旋轉(zhuǎn)變換矩陣的乘積，即：換矩陣與一個旋轉(zhuǎn)變換矩陣的乘積，即：)(zyx)(kzyx???kzzkyykxx??????)(kzyx???zRpijzyxzyxMMMpppppp?????????????????????????????????????????:1000010000co