精选《工业机器人》复习资料资料word

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《工业机器人》复习题

一、名词解释

1．驱动系统：发动机带动变速箱，经过变速后再经过传动轴，差速器，左右半轴传到轮胎，达到行走的系统．

2. 自由度：指描述物体运动所需要的独立坐标系。

3．磁致伸缩驱动：某些磁性体的外部一旦加上磁场则磁性体的外形尺寸会发生变化，利用这种现象制作的驱动器称为磁致伸缩驱动器。

4. 重复定位精度：工件某一个自由度（或某几个自由度）被两个（或两个以上）约束点约束，称

为过定位。也称为重复定位或超定位。

5. 示教再现：一种可重复再现通过示教编程存储起来的作业程序的机器人

6. 机器人的正运动学：当已知所有的关节变量时，可用正运动学来确定机器人末端手的位姿。

7. 机器人的逆运动学：要使机器人末端手放在特定的点上并且具有特定的姿态，可用逆运动学来计算出每一关节变量的值。

二、选择题

1、机器人语言是由（ A ）表示的"0"和"1"组成的字串机器码。

A二进制B十进制C八进制D十六进制

2、机器人的英文单词是（C）

A、botre

B、boret

C、robot

D、rebot

3、机器人能力的评价标准不包括：（C）

A智能B机能C动能D物理能

4、下列那种机器人不是军用机器人。（C）

A “红隼”无人机

B 美国的“大狗”机器人

C 索尼公司的AIBO机器狗

D “土拨鼠”

5、人们实现对机器人的控制不包括什么？（D）

A输入B输出C程序D反应

6．FMC是（D）的简称。

A．加工中心

B．计算机控制系统

C．永磁式伺服系统

D．柔性制造单元。

7．由数控机床和其它自动化工艺设备组成的（B），可以按照任意顺序加工一组不同工序与不同节拍的工件，并能适时地自由调度和管理。

A．刚性制造系统

B．柔性制造系统

C．弹性制造系统

D．挠性制造系统

8、工业机器人的额定负载是指在规定范围内（A）所能承受的最大负载允许值

A．手腕机械接口处

B．手臂

C．末端执行器

D．机座

9、工业机器人运动自由度数，一般（C）

A．小于2个 B．小于3个 C．小于6个 D．大于6个

解析：手腕一般有2～3个回转自由度

10、步行机器人的行走机构多为（C）

A．滚轮 B．履带 C．连杆机构 D．齿轮机构

11、世界上第一家机器人制造工厂--尤尼梅逊公司，并将第一批机器人称为"尤尼梅物"，意思是"万能自动"，（ C ）因此被称为"工业机器人之父"。

A．德沃尔 B．英格伯格、德沃尔 C．英格伯格

12、机器人系统的结构由机器人的机构部分、传感器组、控制部分及信息处理部分组成。感知机器人自身或外部环境变化信息是依靠（ A ）完成。

A．传感器组 B．机构部分 C．控制部分

13、工业机器人的手爪主要有钳爪式、磁吸式、气吸式三种。气吸式靠（C ）把吸附头与物体压在一起，实现物体的抓取。

A．机械手指 B．电线圈产生的电磁力 C．大气压力

14、机器人的控制信号由计算机发出的数字信号，必须通过D/A（数字/模拟）转换器，转换成（B ）信号，才能让执行装置接收。

A．数字 B．模拟 C．“0”或“1”

三、填空题

1．按应用类型分类，机器人可分为

2．工业机器人由3大部分、6个子系统是驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人和环境交互系统、人机交互系统、控制系统。

3. 工业机器人的坐标形式有直角坐标、圆柱坐标、球坐标、关节坐标和平面关节坐标。4．目前常用的传动件的定位方法有电气电气开关定位、伺服定位系统、和机械挡块定位。

5．工业机器人的驱动方式有电（直，交流）、液压、气压。其中机器人中用的最多的、精度最高的是气动驱动。液压驱动的缺点是。

6．工业机器人的机械结构系统由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成，每一个部分都有若干个自由度。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

8.

9.伺服电动机的作用是转换成轴上的。

、按用途划分机器人分为：工业机器人、特种机器人。

12、工业机器人最显著的特点有拟人化、通用性、机电一体化、可编程。

13、工业机器人材料选择的基本要求：强度高、弹性模量大、重量轻、阻尼大、材料价格低。

14、移动关节导轨有五种普通滑动导轨、气浮导轨、滚动导轨、液压动压滑动导轨、液压静压滑动导轨。

15、在工业机器人设计中采用的四种常用的传动消隙方法分别是：消隙齿轮、柔性齿轮消隙、偏心机构消隙、齿廓弹性复层消隙。

16、工业机器人手臂的设计中常用结构为：手臂直线运动机构、手臂回转运动机构。

17、按几何结构分划分机器人分为：串联机器人、并联机器人。

四、问答题

1、工业机器人对移动导轨的要求？

1间隙小或能消除间隙2在垂直于速度方向上的刚度高3摩擦系数小但不随速度变化4高阻尼5移动导轨和其辅助元件尺寸小，惯量低。

2、传动间隙产生的主要原因有哪些？

1由于制造及装配误差所产生的间隙，2为适应热膨胀而特意留出的间隙

3、消除传动间隙的主要途径有哪些？

1提高装配和制造精度，2设计可调整传动间隙的机构3设计弹性补偿零件。

4、臂部设计的基本要求有哪些？

1强度要求高2导向性好3重量轻4运动要平稳、定位精度要高。

5、按驱动形式划分工业机器人分为哪几类？

气压传动，液压传动，电驱动

6、在工业机器人设计中对手腕设计主要的要求是什么？

为了使手部能处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴X、Y、Z的转动，即具有翻转、俯仰和偏转三个自由度

7、在工业应用中，工业机器人主要分为哪几类？

弧焊，点焊，装配，喷漆，抛光，搬运

8、工业机器人的主要技术参数有哪些？

自由度，重复定位精度，工作范围，承载能力，最大工作速度。

9、按机器人研究、开发和实用化的进程分类，机器人划分为三代，简述这三代机器人的主要特性？

1具有示教再现功能，或具有可编程的NC装置，但对外部信息不具有反馈功能。

2不但具有内部传感器而且具有外部传感器，能获取外部信息。

3具有多种传感器，能感知和领会外部环境信息，包括具有理解像人下达的语言指令这样的能力，能够学习，具有决策上的自治能力。

10．什么是自由度？怎样计算自由度？

自由度指的是计算某一统计量时，取值不受限制的变量个数。通常df=n-k。其中n为样本含量，k 为被限制的条件数或变量个数，或计算某一统计量时用到其它独立统计量的个数。自由度通常用于抽样分布中。

11．在工业机器人设计中对手腕设计主要的要求是什么？

为了使手部能处于空间任意方向，要求腕部能实现对空间三个坐标轴X、Y、Z的转动，即具有翻转、俯仰和偏转三个自由度

12.简述绝对式光电编码器的工作原理。

绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（葛莱码）方式进行光电转换的，编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制补码等。

13.气吸附式取料手与夹钳式取料手相比，有什么优缺点？

14.简述普通丝杠传动的原理。为什么它在机器人上很少采用。

普通丝杠驱动是由一个旋转的精密丝杠驱动一个螺母沿丝杠轴向移动。 由于普通丝杠的摩擦力较大, 效率低, 惯性大, 在低速时容易产生爬行现象, 而且精度低, 回差大, 因此在机器人上很少采用。

15.试述滚珠丝杠传动的优点。

可以消除传动过程中正负方向的间隙，精度很高，在良好的润滑下摩擦系数很低，便宜。

五、分析题

1. 试画出机器人控制的结构框图。

2．图a 所示柱型滚轮式滑觉传感器；图b 所示为南斯拉夫贝尔格莱德大学研制的机器人专用滑觉传感器。试分别叙述它们的工作原理。并比较它们的优缺点。

（a ） 图 5.5

电动机控制系统的构

。滚轮式滑觉传感器的原理:小型滚轮安装在机器人手指上, 其表面稍突出手指表面, 使物体的滑动变成转动。滚轮表面贴有高摩擦因数的弹性物质, 一般用橡胶薄膜。用板型弹簧将滚轮固定, 可以使滚轮与物体紧密接触, 并使滚轮不产生纵向位移。滚轮内部装有发光二极管和光电三极管, 通过圆盘形光栅把光信号转变为脉冲信号。滚轮式传感器只能检测一个方向的滑动.

滑觉传感器原理:当工件滑动时, 金属球也随之转动, 在触针上输出脉冲信号。脉冲信号的频率反映了滑移速度, 脉冲信号的个数对应滑移的距离。接触器触头面积小于球面上露出的导体面积, 它不仅可做得很小, 而且提高了检测灵敏度。球与被握物体相接触, 无论滑动方向如何, 只要球一转动, 传感器就会产生脉冲输出。该球体在冲击力作用下不转动, 因此抗干扰能力强。

（b）

3．如图所示，属于哪种末端操作器？其工作原理是什么？有什么缺点？

双支点连杆杠杆式手部简图。驱动杆2末端与连杆4由铰销3铰接, 当驱动杆2作直线往复运动时, 则通过连杆推动两杆手指各绕其支点作回转运动, 从而使手指松开或闭合。

缺点：活动环节多，定位精度比斜楔传动差。

4.图a为具有视觉焊缝对中的弧焊机器人的系统结构；图b所示为弧焊机器人工作的自动跟踪原理图。试分析其工作原理。

5.如果让你设计一个机器人，你最希望设计一个什么样的机器人？它由哪几个部分组成？制作它需要完成些什么工作？

我想有个机器人，它不是一个只会不停工作的机器人，我只希望它能在我孤独寂寞的时候陪伴我，让我可以把所有的心事跟它分享，它会在我失落的时候鼓励我，不要放弃和气馁。

机器人安全作业指导书

（第一版）

云顶汽车部件股份有限公司

编制：张志业

审核：

批准：

■目录

1. 警示标牌----------------------------------------------------3

1.1 机器人的警示标牌---------------------------------------3

1.2 控制器的警示标牌---------------------------------------3

2. 操作者应遵守事项--------------------------------------------4

3. 厉行整理整顿的工作及区域----------------------------------- 4

4. 易燃、易爆品的处理-----------------------------------------5

5、操作者与公司安全管理人员及设备维护人员的联络---------------------5

6. 示教作业的相关安全注意事项-------------------------------- 5

6.1 操作前的确认----------------------------------------- 6

6.2 安全防护栏内的示教作业------------------------------- 6

6.3 安全监督员的职责------------------------------------- 7

6.4 合作作业的信号--------------------------------------- 7

6.5 示教作业时其它注意事项------------------------------- 7

7.打开电源时的注意事项--------------------------------------- 8

8.工作前的点检----------------------------------------------- 8

9.工作中的注意事项------------------------------------------- 8

10.焊接的相关安全注意事项------------------------------------ 9

10.1遮光帘的设置----------------------------------------- 9

10.2 排气设备的使用-------------------------------------- 9

10.3 火灾、爆炸及产生破裂时的注意事项-------------------- 10

10.4 气瓶、流量计的注意事项---------------------------------------------10

11.维护、点检的相关安全注意事项------------------------------ 11

11.1 维护、点检前的安全确认------------------------------ 11

11.2 部品的维修、更换------------------------------------ 11

11.3 润滑油的处理---------------------------------------- 11

11.4 维护、点检后的确认---------------------------------- 12

1.警示标牌

为保证安全作业，现例举几种重要的安全标识。

1.1 机器人的警示标牌

1.2 控制器的警示标牌

提醒标识

高温标识

2、操作者应遵守事项

（1）穿着规定的工作服、安全靴、安全帽等安保用品。

（2）为确保工场内的安全，请遵守“小心火灾”、“高压”、“危险”、“外人勿进”等规定。（3）认真管理好控制柜，请勿随意按下按钮。

（4）勿用力摇晃机器人及在机器人上悬挂重物。

（5）在机器人周围，勿有危险行为或游戏。

（6）时刻注意安全。

3、厉行整理整顿的工作及区域

（1）工作区及工作面有积水、油污。

（2）工具、材料的随意散放。

（3）使用过的工具请放在机器人工作区域之外的指定位置。

（4）交班前，请操作人员认真清理机器人及卡具表面，并清扫工作场所。

4、易燃、易爆品的处理

⑴请勿在机器人的运行区域内存放易燃、易爆品。

⑵焊接火花或电气回路通断时产生的火花易引起燃烧或爆炸。

⑶危险品请放置在其它专门的保管库内。

5、操作者与公司安全管理人员及设备维护人员的联络

操作者在察知下列危险源后，请及时与管理人员及设备维护人员联系，以便及时采取修理、更换等合理措施。

（1）安全护栏、安保用具或保护装置的损伤。

（2）紧急停止按钮及安全插座、气缸等的不稳定动作。

（3）警示灯或警示标牌破损或运行不良。

（4）地面有水或油等引起地滑时。

6. 示教作业的相关安全注意事项

示教作业的基本操作是正确持拿示教器，在安全护栏外（机器人本体动作范围之外）进行的作业。有时也需要在机器人本体附近或安全护栏内进行工作，这会增加事故的发生率。

（注：云顶股份公司仅为受过专门机器人培训并取得结业资格证书的人员有权操作试教器。）

6.1 操作前的确认

在示教作业前，为了防止示教者之外的其他人员误操作各按钮，

请示教人员挂出警示牌以防止事故发生。为了防止在休息时，

其他工作人员随意接近工作站，请关闭工作站电源。

确认内容：

（1）确认在安全护栏内没有任何人，不会发生灾害等异常状

态。

（2）机器人系统有异常或故障时，要在工作前完全修理。

（3）在示教作业前确认示教器的安全保护装置能够正确运行。

（a）安全示教速度的确认

示教模式下，机器人的最高运行速度（机器人控制点的速度）

为15m/min（250mm/s），确认能够降低。

（b）确认安全保护开关

确认放开背面的安全保护开关或握紧安全保护开关时，机器人

处于停止状态。

（c）确认紧急停止按钮

急停按钮

安全开关

6.2 安全护栏内的示教作业

工作需要，必须进入安全护栏内作业时，在进入前结束所有的

编程准备工作，限定在最小的作业范围内。

（注：在自动运行时绝对不能进入安全护栏内。）

（1）在进入安全护栏前确认安全插座等安全保护装置能否正常工作。

（2）进入安全护栏后的对应工作。

（a）在安全护栏外要有安全监督人员。

（b）保持从正面观察机器人进行示教的姿势。

（c）看着示教点，手动示教。

（d）预先选择好退避场所和退避途径。

（e）确认脚底下安全，请勿将站的位置设置过高。

6.3 安全监督人员的工作

在机器人的动作范围内进行示教等作业时，在安全护栏之外要有安全监督人员，两人配合工作。由于示教作业人员不能观察到周围的情况，要准备好万一发生意外时能够迅速对应。

6.4 合作工作的信号

在合作工作时，要注意不断地提醒“请切断电源！”、“***的电源已经切断！”，要求将确切的意思准确的传达给对方，以确保安全。

6.5 示教作业时其它注意事项

示教人员应注意的其它事项如下：

（1）中断示教时，为确保安全，应按下紧急停止按钮。

（2）试教后，需要运行程序时，再跟踪示教一遍，确认动作后再使用程序。

安全监督员的任务

（1）安全监督员站在可以看到整个机器人系统的位置，监督试教人员的操作情况。

（2）要保持随时能够按下紧急停止按钮的姿势。

（3）请勿进入机器人的动作范围内，严格监督。

为确保安全，要采取合适的方法。如果周围有噪音，听不清口号的时候，要打手势以便通讯。（3）要解除紧急停止，必须先查明原因。

（4）做成的程序要使用外部存储功能时，必须先保存到外存设备中。

7打开电源时的注意事项

在打开电源以前及打开电源时，请确认安全情况。

（1）安全护栏内不得有人员逗留

（2）遮光帘、防护罩、卡具是否在正确的位置。

（3）要一个一个的打开电源，随时确认机器人的状态。

（4）确认警示灯的状态如何。

（5）确认紧急停止按钮的位置和功能。

8 工作前的点检

每天工作前，必须检查安全保护装置是否安全有效。

（1）示教器上的紧急停止按钮。

（2）操作箱及工作区域内设置的所有紧急停止按钮。

（3）安全护栏有无破损，安全护栏出入口处的连锁装置及安全插座等保护装置。

（4）焊装夹具连接处是否有松动，气缸是否正常工作。

9 工作中的注意事项

（1）示教器的保护：

在使用示教器时，必须将示教器放回原位置。示教器有破损的话，就不能保证机器人安全运行。（2）紧急情况下的处理方法：

在感觉有危险时，立即按下紧急停止按钮，中止机器人运转。（紧急停止按钮分别设置在示教器、主操作箱、副操作面板上。）

（3）在安全护栏内工作时应注意的安全事项：

进入安全护栏内时，按下紧急停止按钮或拔下安全插座钥匙后确认机器人的伺服电源已切断。

10.焊接的相关安全注意事项

10.1遮光帘的设置

由于弧光和飞溅以及熔渣会灼伤眼睛，电弧的噪音会损害听觉，因此我公司已在项目建立初期进行了认真考虑。

（1）在焊接机器人四周设置遮光保护装置。

（2）佩戴上遮光眼睛、焊接皮手套，长袖服装等安保用品。

10.2 排气设备的使用

焊接时吸进了焊接烟尘后影响健康。另外如果在一个比较狭窄的地方焊接时，会由于缺氧引起窒息。

根据《劳动安全卫生法》相关规定，二氧化碳及氩气由于比空气重，会沉在空气底部。为防止烟尘及有害气体等引起的粉尘危害及中毒情况，

我公司已在防止烟尘的区域设置了排气设备。

10.3 火灾、爆炸及产生破裂时的注意事项

由于飞溅或焊接后被加热的母材、电缆未完全冷却，我公司在焊接场所附近配备消防器材。紧急情况下，由于连接位置的通电发热会引起火灾；在汽油或易燃物附近起弧时，会引起爆炸；焊接密封桶或管件时，会发生破裂现象。

（1）为了防止焊接飞溅飞到易燃物上，应将易燃物拿到其它位置或用不燃物覆盖。

（2）不在易燃气体附近进行焊接。

（3）焊接后被加热的母材不可接近易燃物。

（4）在顶棚、地面或墙壁进行焊接时，应将隐蔽的易燃物拿走。

（5）线缆的连接位置要固定好，漏出位置必须绝缘。

（6）母材上的电缆要尽可能接近焊接位置。

（7）不许焊接内部有空气的管、密闭缸体或管件。

10.4 气瓶、流量计的注意事项

如果气瓶翻倒，可能会造成人身伤害。或者错误操作，

只是高压气瓶内气体冲出，也会造成对人体的伤害。

（1）按照操作气瓶的相关法规或操作规则进行操作。

（2）在使用前请认真阅读流量计的使用说明书，严守注意事项。

（3）气瓶要固定可靠。

（4）气瓶不要接近热源。

（5）在开关气瓶的气阀时，请勿将脸贴近出气口。。

（6）请勿在气瓶上悬挂焊枪或用电极碰触气瓶。

11.维护、点检的相关安全注意事项

机器人要定期进行维护、点检工作。必须要保证工作中的安全及点检后机器人的安全。因此，维护点检工作必须由非常了解机器人及其系统安全保护装置和紧急对应处理方法的工作人员来进行。

11.1 维护点检前的安全确认

维护点检的担当人员要防止工作中发生事故或损伤，因此，要亲自实施安全确认工作。

（1）为了防止电源回路或信号的蔓延，应切断所有相连机器的电源。

（a）切断电源开关后，等5分钟以上，将电容器内的电量放净。

（b）为了防止其他无关人员打开电源，应锁住电源主开关并悬挂“禁止打开电源”的标识。（2）确认紧急停止的相关回路是否连接在安全位置。

（3）要保证紧急停止按钮在自己身边，以便随时停止机器人的动作。

（4）进入机器人运行范围内时，必须将其他工作人员隔离，不得操作机器人或系统。

（a）要保证有能够紧急退避的安全区域。

（b）事先确认是否有异常发生的可能性。

（c）事先确认好示教器功能是否有问题。

（d）确认已经将破损或异常之处修理好。

（e）要锁定机器人，避免自动运行。

（f）将机器人与外部信号隔断。

（g）确保所有紧急停止功能运行正常。

（5）要遵守使用说明书及警示铭牌所警示、提醒的内容。

11.2 部品的修理、更换

发现有损伤的部品时，要迅速修理。如果修理后不能保证其平稳运行，必须更换新部品，以保证其安全运行。

（1）更换部品请使用松下指定的纯正部品。（参见使用说明书的部品明细表）

（2）更换P板时，作业员必须除去身上静电，避免静电击穿电子元件。

（a）穿着接地护套，或在工作前用手接触已接地的导电体，除去静电。

（b）更换工作前将P板从防静电袋中取出后，立即将旧P板放入袋中进行保管。

（c）注意不要损坏P板。

11.3润滑油的处理

润滑油接触皮肤或吸入油雾的话，会对身体产生较大危害。另外润滑油会挥发成可燃性气体，必须进行预防处理。

（1）使用：

室温下使用润滑油

（a）润滑油请勿接近明火、火花或其它高温物体。

（b）穿戴导电工作服或工作鞋，防止静电。

（c）由于挥发出的气体比空气重，沉积在空气下部，应保持通风良好，远离明火。

（2）保管：

（a）盖好油桶盖，存放在阴暗冷且通风良好的地方。

（b）请勿和卤素、强酸、强碱及氧化物等危险物品一同保存。

（c）保存场所只能使用防暴型的电气设备，并且严格接地。

（d）如果需要的润滑油量较大，应按照法律规定保存在危险物品专用保存处。

（3）紧急救助

（a）不慎进入眼睛时，应用流水冲洗15分钟以上，依旧疼痛的话立即就医。

（b）皮肤要用肥皂及清水洗干净，并涂抹软膏。

（c）将病人转移到空气新鲜场所，盖上毛巾以保持体温，并让病人静卧休息。如果恢复较慢应接受医生诊断。呼吸困难或停止呼吸时，应解开衣服，进行人工呼吸以确保病人呼吸道通畅，并立即就医。

（d）进入口中时，应用清水漱口。未呕吐时立即就医。

11.4 维护点检工作后的确认

维护点检结束后，在试运行前要确认一下事项：

（1）关好拆除的防护罩或防护门。

（2）确认没有忘记安装的部品。

（3）为了确保安全护栏的所有功能，请将其恢复到原来状态。