1.1 智能机器人的只能所谓的表现形式是什么？

推理判断、记忆、思维、情感

1.2 人有哪些功能？

推理判断、记忆、思维、情感

1.3 人是怎么来的？

人的记忆源于类人猿在科学上是公认的事实，目前对人类起源有两种理论即单地起源说和多地起源说，19世纪时西方国家的人类学家抱有种族歧视观念，大部分同意地源说，认为白种人和其他人种起源不同，从根本上就处于一优越地方。20世纪的新考古发现，基因检测技术发展和思想的进步，导致大部分科学家同意单地起源说。

1.4机器人分为几类？

首先，机器人按应用分类可分为工业机器人、极限机器人、娱乐机器人。

工业机器人有搬运、焊接、装配、喷漆、检验机器人，主要用于现代化的工厂和柔性加工系统中。极限机器人主要是指用在人们难以进入的核电站、海底、宇宙空间进行作业的机器人，包括建筑、农业机器人。娱乐机器人包括弹奏机器人、舞蹈机器人、玩具机器人等。也有根据环境而改变动作的机器人。其次，按照控制方式机器人可分为操作机器人、程序机器人、示教机器人、智能机器人和综合机器人。

1.5 机器人由哪几部分组成？各部分什么功能？

机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是机械部分、传感部分和控制部分。六个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交换系统、人机交换系统和控制系统。

驱动系统，要使机器人运作起来，各需各个关节即每个运动自由度安置传动装置。这就是驱动系统。驱动系统可以是液压传动、气压传动、电动传动、或者把它们结合起来应用综合系统，可以是直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接传动。

机械结构传动，工业机器人的机械结构系统由机座、手臂、末端操作器三大部分组成，每一个大件都有若干个自由度的机械系统。若基座不具备行走机构，则构成行走机器人；若基座不具备行走及弯腰机构，则构成单机器人臂。手臂一般由上臂、下臂和手腕组成。末端操作器是直接装在手腕上的一个重要部件，它可以是二手指或多手指的手抓，也可以是喷漆枪、焊具等作业工具。

感受系统由内部传感器模块和外部传感器模块组成，用以获得内部和外部环境状态中有意义的信息。智能传感器的使用提高了机器人的机动性、适应性和智能化的水准。人类的感受系统对感知外部世界信息是极其灵巧的，然而，对于一些特殊的信息，传感器比人类的感受系统更有效。

机器人一环境交换系统是现代工业机器人雨外部环境中的设备互换联系和协调的系统。工业机器人与外部设备集成为一个功能单元，如加工单元、焊接单元、装配单元等。当然，也可以是多台机器人、多台机床或设备、多个零件存储装置等集成为一个去执行复杂任务的功能单元。

人工交换系统是操作人员与机器人控制并与机器人联系的装置，例如，计算机的标准终端，指令控制台，信息显示板，危险信号报警器等。该系统归纳起来分为两大类：指令给定装置和信息显示装置。

控制系统的任务是根据机器人的作业指令程序以及传感器反馈回来的信号支配机器人的执行机构去完成规定的运动和功能。假如工业机器人不具备信息反馈特征，则为开环控制系统；若具备信息反馈特征，则为闭环控制系统。根据控制原理，控制系统可分为程序控制系统、适应性控制系统和人工智能控制系统。根据控制运行的形式，控制系统可分为点位控制和轨迹控制。

1.6 什么是自由度？这样计算自由度？

人们把构建相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自由度。设一个平面运动链包含N个机构，其中1个构建为机架则有n-1个活动构件，另外舍友P1个低副和P2个高副。忧郁1个活动构件有3个自由度F 即机构间的地有毒应为F=3n-2P1-P2

1.7 机器人技术参数有哪些？各参数的意义是什么？

1.8 机器人坐标有哪些？各坐标这样表述？

1.9 机器人参数坐标系有哪些？各参数坐标系有何作用？

机器人可以相对于不同的坐标系运动在每一种坐标系中的运动都不相同通常机器人的运动在全局参考坐标系关节参考坐标系和工具参考坐标系中完成

（1）全局参考系坐标系是一种通用坐标系由X,Y,Z轴所定义

（2）关节参考坐标系用来描述机器人每一个独立关节的运动

（3）工具参考坐标系描述机器人手相对与固连在手上的坐标系的运动

2.1 机器人末端操作器有几种？试述每种工作原理。

工业机器人末端操作器是多种多样的，大致可分为夹钳式取料收吸附式取料手专用操作器及转换器仿生多指灵巧手。

2.2 机器人手腕有几种？试述每种手腕结构。

（1）机器人的手腕按自由度数目来分可分为单自由度手腕 2自由度手腕和3自由度手腕

 单自由度手腕可以由一个R关节和一个B关节组成的BR手腕也可以由2个B关节组成的BB手腕但是不能有2个R关节组成的RR手腕因为2个R共轴线所以退化了一个自由度实际只构成了单自由度手腕

三自由度手腕可以由B关节和R关节组成许多种形式

（2）按驱动方式来分可分为直接驱动手腕和远距离传动手腕

2.3 机器人手臂有几种？试述每种手臂结构。

机器人的手臂按结构形式分可分为单臂式，双臂式及悬挂式

按手臂的运动形式区分，手臂有直线运动的。如手臂的伸缩，升降及横向移动，有回转运动的如手臂的左右回转上下摆动有复合运动如直线运动和回转运动的组合。2直线运动的组合  2回转运动的组合。

手臂回转运动机构，实现机器人手臂回转运动的机构形式是多种多样的，常用的有叶片是回转缸，齿轮转动机构，链轮传动和连杆机构

手臂俯仰运动机构，一般采用活塞油（气）缸与连杆机构联用来实现

手臂复合运动机构，多数用于动作程度固定不变的专用机器人。

2.4 机器人机座有几种？试述每种机座结构。

机器人几座有固定式和行走时2种

（1）固定式机器人的级左右直接接地地面基础上，也可以固定在机身上

（2）移动式机器人有可分为轮车机器人，有3组轮子组成的轮系四轮机器人三角论系统，全方位移动机器人，2足步行式机器人，履带行走机器人

2.5工业机器人驱动机构有几种？试述每种机构的结构及原理。

驱动机构分位直线驱动机构和旋转驱动机构

直线驱动机构又分位齿轮齿条装置，普通丝杆，滚珠丝杆，液压驱动，气压驱动旋转机构又分为齿轮链，同步皮带，谐波齿轮齿轮齿条齿条固定不动，齿轮轴连同托板延迟方向做直线运动，普通丝杆摩擦力大，精度低效率低滚珠丝杆摩擦小，速度快，液压驱动有高精度的缺体和活塞一定完成的气压驱动有3个自由度，分别为转动，X轴移动没和Z轴升降：出伦理按是有2个或者2个以上的齿轮组成的传动机构同步皮带韧性好价格便宜谐波齿轮精度高回差小

2.6工业机器人传动机构有几种？试述每种机构的结构及原理。

传动机构非为齿轮传动，蜗杆传动，链传动行星齿轮传动，滚珠丝杆，谐波齿轮，钢带，同步齿型带和绳轮传动

三菱转偶尔机器人采用电动方式驱动有2个自由度，分别为腰部旋转，肩旋转肘部旋转，手腕的俯仰与翻转，均有直流伺服电机驱动，其余为同步带传动。PUMA562机器有6个自由度。信心的驱动方式有磁致伸缩传动吗，形状记忆金属静电驱动。

4.1 试述机器人视觉的结构及工作原理

机器人视觉由视觉传感器摄像机和光源控制计算器和图像处理机组成

原理：由视觉传感器讲景物的光信号转换成电信号经过A/D转换成数字信号传递给图像处理器，同时光源控制器和摄像机控制器把把光线，距离颜色光源方向等等参数传递给图像处理器，图像处理器对图像数据做一些简单的处理将数据传递给计算机最后由计算器存储和处理。

4.2 试述机器人触觉的结构及工作原理

机器人触觉机构：声波安全传感器安全传感器位置速度加速度传感器超声波测距传感器多方向接触传感器电视摄像头多自由度力传感器握力传感器触头

工作原理：用接近觉课感知对象物体在附近，手臂减速慢慢接近物体，用

接触觉可知已接触带物体，控制手臂让物体到手指中间和尚手指握住物体，用压觉控制握力。如果物体较重，则靠滑觉来检测滑动，修正设定的窝里来防止滑动，靠力觉控制与被测物体自重和转矩相应的力，或者举起或者移动物体，另外力觉在旋紧螺母轴和孔的嵌入等装配工作中也有广泛的应用

4.3 试述机器人接近觉的结构及工作原理

机器人接近觉的结构：测量量媒介对象物的反应

接近觉传感器可分为6种电磁式光电式静电容式气压式超声波式和红外线式

电磁式传感器：在一个线圈中通入高频电流就会产生磁场，这个磁场接近金属物时会在金属物种缠身感应电流，就是涡流。涡流的大小随对像物体表面和线圈距离的大小而变化，这个变化反过来又影响线圈内磁场强度磁场强度可用另一组线圈检测出来，也可以根据激磁线圈本身电感的变化或激励电流的变化来检测。

静电容式传感器是根据传感器表面与对象物体表面所形成的电容随距离变化的原理。

气压式接近觉传感器是有一根细的喷嘴喷出气流。如果喷嘴靠近物体，则内部压力会发生变化，这一变化可用压力计来测量课计算出与物体间的距离

4.4 试述机器人压觉的结构及工作原理

 阵列式压觉传感器的结构和原理：（1）由条状的导电橡胶排成网状，每个棒子上附上一层导体引出，送给扫描电路；（2）由单向导电橡胶和印制电路板组成，电路板上附有条状金属箔，两块板上的金属条方向互相垂直。

比较高级的压觉传感器的结构和原理：是在阵列式触电上附一层导电橡胶，并在基板上装有集成电路，压力的变化使各接点间的电阻发生变化，信号经过集成电路处理后送出。

4.5 论述机器人滑觉得结构及工作原理

  机器人的握力应满足物体即不产生滑动而握力又为最小临界握力。如果能在刚开始滑动之后便立即检测出物体和手指间产生的相对位移，且增加握力就能使滑动迅速停止，那么该物体就可用最小的临界点握力抓住。

 1）刚力握持机器人手紫红用一个固定的力，通常是用最大可能的力握持物体。

 2）柔力握持根据物体和工作目的的不停，使用适当的力握持物体。握力可变或是自适应控制的。

 3）零力握持可握住物体但不用力，即只感觉到物体的存在。它主要用于探测物体，探索路径，识别物体的形状等目的。

4.6 试论述机器人力觉的结构和工作原理

 机器人作业时一个其与周围环境的交互过程。作业过程有两类：一类是非接触式的，如弧焊，喷漆等。基本不涉及力。另一类工作室通过接触才能完成的，如拧螺钉，点焊，装配，抛光，加工等。目前已有将视觉和力觉装安琪用于非事先定位的轴孔装配，其中，视觉完成大致的定位，装配过程靠孔德倒角作用不断产生的力反馈得以顺利完成。又如高楼清洁机器人，当它在擦拭干净玻璃时，显然用力不能太大也不能太小，这要求机器人作业时具备有力控制功能。当然，对于机器人的力传感器，不仅仅在上面描述的机器人末端执行器与环境作用过程中发生的力测量，还有如机器人自行运动控制过程中的力反馈测量，机器手爪抓握物体时的我咯测量等。

1）装在关节驱动器上的力传感器，称为关节力传感器。它测量驱动器本身的输出力合力矩，用于控制中的力反馈。

2）装在末端执行器和机器人最后一个关节之间的力传感器，称为腕力传感器。腕力传感器能直接测出作用在末端执行器上的各向力合力矩。

3）装在机器人手爪指关节上的力传感器，称为指力传感器。它用来测量夹持物体时的手里情况。

4.7论述机器人位置传感器的结构和工作原理

 位置感觉和唯一感觉是机器人最起码的感觉要求，没有它机器人讲不能正常工作。它可以通过多种传感器来实现，常用的机器人位置，位移传感器有电位器式位移传感器，电容式位移传感器，电感式位移传感器，光电式位移传感器，霍尔元件位移传感器，磁栅式位移传感器，以及机械式位移传感器等。

4.8 试述机器人位移传感器的结构及工作原理？

 按照电位器式位移传感器的结构，可以把它分为两大类：一类是直线型电位器，另一类是旋转型电位器。

直线型电位器主要用于检测直线位移，其电阻器采用直线型螺线管或直线型碳膜电阻，滑动触点也只能沿电阻的直线方向做直线运动。直线型电位器的工作范围和分辨率受电阻器长度的限制。线绕电阻，电阻丝本身的不均匀性会造成电位器式传感器的输入输出关系的非线性。

旋转型电位器的电阻元件呈圆弧状，滑动触点也只能在电阻元件上做圆周运动。旋转型电位器有单圈电位器和多圈电位器两种。由于滑动触点等的限制，单圈电位器的工作范围只能小于360；对分辨率也有一定限制。对于多数应用情况来说，这并不会妨碍他的使用。假如需要更高的分辨率个更大的工作范围，可以选用多圈电位器。

4.9试述机器人编码器的结构及工作原理？

 光电编码器是一种应用广泛的位置传感器，其分辨率完全能满足机器人的技术要求。这种非接触型传感器可分为绝对型和相对型。前者只要电源加到这种传感器的机电系统中，编码器就能给出实际的线性或旋转位置。因此，用绝对型编码器装备的机器人关节不要求校准，只要一通电，控制器就知道实际的关节位置。相对型编码器只能提供某基准点对应得位置信息，所以，用相对型编码器的机器人在获得真实位置信息以前，必须首先完成校准程序。

5.10试述机器人角速度传感器的结构及工作原理？

旋转编码器和测速发电机是两种广泛采用的角速度传感器。

1旋转编码器

绝对型旋转编码器的输出表示的是旋转角度的实际值，所以若对单位时间前的值进行记忆，并取它与现时值之间的差值，就可以求得角速度。

相对型编码器单位时间内输出脉冲的数目与角速度成比例。

2测速发电机

测速发电机与普通发电机的原理相同，除具有直流输出型和交流输出型以外，还有感应型。

对于直流输出型，在其定子的永久磁铁产生的静止磁场中，安装绕有线圈的转子。当转动转子时，就会产生交流电流，因此，经过二极管整流后，就会变换成直流进行输出。输出的电压与转子的角速度成比例。

对于交流输出型，在固定线圈的内部安装着用永久磁铁做的转子。当转动转子时，定子线圈中会产生交流电流，并且原封不动的作为测速发电机输出。这时，从低速旋转到高速旋转，均可获得稳定的输出。