機器人技術華中科技大學熊有倫復習提綱及部分題庫詳細解答

1、機器人技術復習提綱機器人技術復習提綱一簡答題一簡答題1.1.機器人內部傳感器與外部傳感器的作用是什么，它們都包括哪些？機器人內部傳感器與外部傳感器的作用是什么，它們都包括哪些？答：內部傳感器主要用于檢測機器人自身狀態(tài)；包括位移傳感器角數(shù)字編碼器、角速度傳感器；外部傳感器主要用于檢測機器人所處的外部環(huán)境和對象狀況等；包括：力或力矩傳感器觸覺傳感器、接近絕傳感器、滑覺傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、嗅覺傳感器、味覺傳感器。2.2.機器人的速

2、度與加速度測量都常用哪些傳感器？機器人的速度與加速度測量都常用哪些傳感器？答：速度：測速發(fā)電機、增量式碼盤；加速度：壓電式加速度傳感器、壓阻式加速度傳感器。3.3.機器人的力覺傳感器有哪幾種，機器人中哪些方面會用到力覺傳感器？機器人的力覺傳感器有哪幾種，機器人中哪些方面會用到力覺傳感器？答：種類：電阻應變片式、壓電式、電容式、電感式、各種外力式傳感器。有三方面：1.裝在關節(jié)驅動器上的力傳感器。2.裝在末端執(zhí)行器和機器人最后一個關節(jié)之間的

3、力傳感器。3.裝在機器人手抓指關節(jié)上的力傳感器。4.4.機器人的視覺傳感器常用哪些方法，圖像如何獲取和處理？機器人的視覺傳感器常用哪些方法，圖像如何獲取和處理？答：圖像的獲取：1.照明2.圖像聚焦成像3.圖形處理形成輸出信號。處理：1.圖像的增強2.圖像的平滑3.圖像的數(shù)據編碼和傳輸4.邊緣銳化5.圖像的分割。5.5.能否設想一下，一個高智能類人機器人大約會用到哪些傳感器技術？能否設想一下，一個高智能類人機器人大約會用到哪些傳感器技術？

4、答：位置傳感器，速度傳感器，觸覺傳感器，接近覺傳感器，視覺傳感器，聽覺傳感器，嗅覺傳感器，味覺傳感器。6.6.編碼器有哪兩種基本形式？各自特點是什么？編碼器有哪兩種基本形式？各自特點是什么？兩種基本形式：增量式、絕對式10.10.定義定義1.如果所有的變換都是相對于固定坐標系中各坐標軸旋轉或平移則依次左乘稱為絕對變換.2.如果動坐標系相對于自身坐標系的當前坐標軸旋轉或平移則齊次變換為依次右乘稱為相對變換.11.11.機器人動力學機器人動

5、力學:研究機器人的運動特性與力的關系研究機器人的運動特性與力的關系.有兩類問題有兩類問題:動力學正問題:已知機械手各關節(jié)的作用力或力矩求各關節(jié)的位移、速度、加速度動力學逆問題:已知機械手各關節(jié)的位移、速度和加速度求各關節(jié)的驅動力和力矩。拉格朗日函數(shù)L被定義為系統(tǒng)的動能K和位能P之差即:12.12.工業(yè)機器人的工作范圍：工業(yè)機器人的工作范圍：工作范圍是指機器人手臂末端或手腕中心所能到達的所有點的集合，也叫工作區(qū)域。13.13.工業(yè)機器人定

6、義？工業(yè)機器人定義？工業(yè)機器人的定義：一種用于移動各種材料、零件、工具或者專用裝置的，可通過可編程序動作來執(zhí)行各種任務的，并且具有各種編程能力的多功能的機械手。14.14.機器人傳感器的作用和特點為何？機器人傳感器的作用和特點為何？（1）機器人傳感器的作用：機器人的通用計算機必須與傳感器連接起來，才能發(fā)揮全部作用。機器人傳感器在機器人的控制中起了非常重要的作用，正因為有了傳感器，機器人才具備了類似人類的知覺功能和反應能力。（2）特點：機

7、器人感覺是把相關的特性或相關的物體特性轉換為執(zhí)行某一種機器人功能所需的信息，這些物體特征包括幾何的、光學的、機械學的、聲音的、材料的、電氣的、磁性的、放射性的和化學的，這些特征形成符號以表示系統(tǒng)，進而構成與給定工作任務有關的世界狀態(tài)知識。傳感器的分類內部傳感器：檢測機器人本身狀態(tài)（手臂間角度等）的傳感器。外部傳感器：檢測機器人所處環(huán)境（是什么物體，離物體的距離有多遠等）及狀況（抓取的物體滑落等）的傳感器。外部傳感器分為末端執(zhí)行器傳感器和