《工业机器人》试卷及参考答案.doc

机械设计制造及其自动化专业《工业机器人》期末试卷********************************************************************************************************* ***班 级：************************************************************************************学 号：************************************************************************ 姓 名：********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************* ***班 级：************************************************************************************学 号：************************************************************************ 姓 名：********************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************* ***班 级：************************************************************************************学 号：************************************************************************ 姓 名：************************************************************************************************************************************************************************************************************************************考试方式闭 卷考试时间：100分钟题 号一二 三四总分得 分得分一、填空题（每空1分，共20分）1．六自由度工业机器人前三个轴一般称为主轴，保证末端执行器达到工作空间的任意______________，后三个轴一般称为__________，用以实现末端执行器的任意______________。

2．在进行相对于工件不改变工具姿态的平移操作时选用 ___________ 坐标系最为适宜3. 当机器人到达离目标作业位置较近位置时，尽量采用 _______ 操作模式完成精确定位4. 运动轨迹是机器人为完成某一作业，______________ 所掠过的路径，是机器人示教的重点5. 从结构形式上看，搬运机器人可分为 ________________式、 ________________式、 ________________式、________________ 式和关节式搬运机器人6. 码垛机器人常见的末端执行器分 ___________ 、 _________ 、__________ 和________7. 五大常用工业机器人中精度要求最高的一般是_________机器人，目前应用最广泛的是__________机器人 8. 目前工业生产应用中较为普遍的涂装机器人按照手腕构型分主要有两种： 涂装机器人和 涂装机器人9. 工业1.0是指_________ 化，工业2.0和3.0是批量化和数字化，工业4.0是___________化得分二、简答题（第1、2小题各6分，第3、4小题各4分，共20分）1．请表述示教机器人示教的六大基本步骤。

2. 工业机器人中常用谐波齿轮减速器，请摘述其六条优点3. 点焊机器人从外形结构上有哪些分类？各适用什么场合？4. 请写出机械手的拉格朗日运动方程式表达式及一自由度机械手的运动方程式得分三、计算题（第1题15分，第2题25分，共40分）1. 二自由度机械手的姿态如图所示，试求在终端P点产生X2方向的200N力的所需的关节驱动力2. 对某楔形物体摆放如下图（a），现通过变换放置形式如图（b）,固连在楔形物体上的坐标系在原坐标系的坐标为（5，0，0），试求：（1）变换矩阵；（2）变换后坐标点阵；（3）变换矩阵的逆阵得分四、综合题（共20分）用机器人完成下图所示圆弧轨迹（ A→B ）的焊接作业，结合示教过程请编制示教点，并在表格相应选项下打“ √ ” 焊接作业示教程序点作业点/空走点插补方式作业点空走点PTP直线插补圆弧插补程序点1机械设计制造及其自动化专业《工业机器人》期末试卷参考答案一、填空题1.位置 次轴 姿态2.工具3.点动4.工具中心点5.龙门 悬臂 侧壁 摆臂6.吸附式 夹板式 抓取式 组合式7.装配 焊接8.球型手腕 非球型手腕9.机械 智能二、简答题1.答：1）示教前准备；2）新建作业程序；3）程序点的输入；4）设定作业条件；5）检查试运行；6）动作再现。

2.答：(1)可实现向密闭空间传递运动及动力；(2)传动比范围大；(3)同轴性好；(4)承载能力大；(5)运动精度高；(6)运动平稳，无冲击，噪声小；(7)齿侧间隙可以调整；(8)齿面磨损小而均匀，传动效率高任选六条，每条1分3答：点焊机器人从外形结构上有 C 型和 X 型 2 种 （2分）C 型焊钳用于点焊垂及近于垂直倾斜位置的焊点； （1分）X 型焊钳则主要用于点焊水平及近于水平倾斜位置的焊点 （1分）4答：拉格朗日运动方程式表达式： （1分） 其中， （1分）一自由度机械手的运动方程式： （2分）三、计算题1.解： （3分） （3分）（3分）（3分）（3分）2.解：（1）由图形变换形式，可将楔形物体先绕Z轴旋转900，再绕Y轴转900，最后沿X轴平移5个单位，即可得到(b)图所示位置。

算法如下： （3分） （2分） （6分） （2分）（2） （2分） （6分）（3） 则 （4分）四、综合题判分规则：一共7个点，每个点的位置、属性和插补方式各1分，计14分，2号点至7号点图中标注各1分，共20分说明：因初始点和圆柱的位置关系不确定，考虑到1到2直线行程可能带来碰撞，在1号点和焊接开始点之间可以设置2个点，这样整个作业一共9个点，可以不扣分。

圆弧轨迹焊接作业示教程序点作业点/空走点插补方式作业点空走点PTP直线插补圆弧插补程序点1√√程序点2√√（√）程序点3√√程序点4√√程序点5√√程序点6√√程序点7√√（√）第 4 页。