机器人技术基础大作业整理版
KUKA KR40PA码垛机器人运动学仿真
目录
摘要 (3)
1 引言 (4)
1.1机器人发展 (4)
1.1.1 发展 (4)
1.1.2 现状 (5)
2 KUKA机器人综述 (6)
2.1 公司简介 (6)
2.2 产品 (6)
3 机器人理论基础 (7)
3.1.求正运动学公式 (7)
3.2运动学逆解 (8)
3.3 静力分析 (9)
4机器人建模 (10)
4.1问题描述 (10)
4.2模型描述 (10)
5 仿真 (11)
5.1 轨迹规划 (11)
5.2特征曲线 (13)
5.2.1 位移曲线 (13)
5.2.2 速度曲线 (14)
5.2.3 加速度曲线 (16)
总结 (17)
参考文献 (18)
摘要
本次作业主要针对KUKA KR40PA码垛机器人进行运动学仿真，根据已知的条件和需要以KUKA机器人为研究对象，对KUKA机器人进行运动学仿真，通过讨论该机器人的运动学问题，然后在matlab环境下，用simmechanics工具箱对该机器人的正运动学、逆运动学、轨迹规划进行了仿真,通过仿真，观察到了机器人各个关节的运动，并得到了所需的数据，从而能够达到预定的目标.
关键字：KUKA KR40PA码垛机器人运动学仿真matlab
1 引言
1.1机器人发展
1.1.1 发展
虽然机器人已经历了30 多个春秋, 繁衍了三代, 是一个拥有几十万台机器人的大家族, 可是至今还没有统一的定义。什么叫做机器人? 在世界范围内, 对于什么是机器人, 以及什么不属护机器人, 在看法上存在着很大的差差别。为此在第18 届ISIR (国际机器人学术讨论会)期间, 专门成立了一个工作小组, 它的任务是制定机器人分类的标准, 并确定机器人数量的原则。总之,不管机器人的定义如何, 现在的工业机器人已从原来概念的“纲领工人”或“通用自动机”逐步演进为从事专门任务的柔性机械。进入80年代以后, 机器人的发展十分迅速。198 0年, 全世界工业机器人仅有1万多台,可是到1984 年,除了中国、前苏联和东欧国家之外,全世界已有工业机器人102444 台, 其中以日本为最多, 高达4.4万台, 其次是美国,共有1.3万台, 以下依次是: 德国6600台、法国3380台、瑞典2400台。联合国欧洲经济委员会于1992年2月21日发表的报告表明, 到1990 年底止, 世界上共有机器人46万台为1984年的4倍多, 其中日本高达27.4万台,仍高踞世界榜首,其次是除独联体以外的欧洲国家,共有工业机器人7.6 万台,其中德国占3 7 % ,达2. 8 万台,美国为4 万台。其它接受调查的大多数国家地区,1990年的工业机器人数量增长幅度都达到了两位数。
Brigham young大学的Red 博士在其1999年SME 的国际机器人会议上所作关于技术发展趋势的报告中也强调了开放式结构和插人式问题。他说, 数字控制技术正在推动着允许采用分布式结构的运动方法和控制, 以及用于数字驱动的高速网络, 使工业机器人正在运动得更快, 并实现其关节和曲线运动及它们的传动的优化。校准技术在控制器中筛选路径和位置的数据, 可以调整机器人对现实位置的不精确运动。更高的机器人精度意味着机器人的性能与仿真研究之间的关系更为接近. 。据世界未来学预测, 世纪初, 第三代智能机器人将大量投放市场, 今后50年内, 智能机器人将可获得广泛的应用, 人工智能与机器人的结合, 将会使机器人科学带来革命性的变化。随着微电脑技术的发展, 机器人的总体结构与控制方式发生了新的变化, 机器人的设计已越来越新颖, 其主要趋势是: 智能强、精度高、速度快、强度大、能适应多种工作要求。它比一般机器人具有更大的灵活性, 能排除人为的不可控因素, 可实现高节奏、高效率和高质量的生产。如美国西屋电气公司的电机机器人装配系统, 可进行8 种小型电机装配; 日本研制的智能机器人可用于电机组装、集成电路压焊和电刷电路检查等。近几年来, 随着微型机器的发展, 新一代微型机器人异军突起。麻省理工学院声称, 无需人类监督并能迅速完成工作的微型机器人是他们近儿年内的奋斗目标。目前美、日、德竟相研制的智能跳蚤机器人,将比蚊子机器人具有更大的本领, 它既可捉虫, 充当清洁工, 又可作为武器扫一击敌人, 还可上天充当太空机器人。
我国工业机器人起步于20世纪70年代初期,经过30多年发展,大致经历了3个阶段:70年代萌芽期,80年代的开发期和90年代的应用化期。随着20世纪70年代世界科技快速发展，工业机器人的应用在世界掀起了一个高潮,在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。进入20世纪80年代后,随着改革开放的不断深入,在高技
术浪潮的冲击下,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持,"七五"期间,国家投入资金,对工定机器人及零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷漆,点焊,弧焊和搬运机器人。1986年,国家高技术研究发展计划开始实施,经过几年研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。从20世纪90年代初期起,我国的国民经济进入实现两个根本转变期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进了一大步,先后研制了点焊, 弧焊,装配,喷漆,切割,搬运,码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批工业机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。但是与发达国家相比，我国工业机器人还有很大差距。目前，我国工业机器人公司主要有中国新松机器自动化股份有限公司和首钢莫托曼机器人有限公司。
1.1.2 现状
机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的新的大型高技术产业。据国际机器人联合会（IFR）统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。机器人广泛应用于各行各业。主要进行焊接、装配、搬运、加工、喷涂、码垛等复杂作业。目前，全球现役工业机器人103万台。过去10年，机器人的价格降低约80%，现在继续下降，而欧美劳动力成本上涨了40%。现役机器人的平均寿命在10年以上，可能高达15年，它们还易于重新使用。由于机器人及自动化成套装备对提高制造业自动化水平，提高产品质量和生产效率、增强企业市场竞争力、改善劳动条件等起到了重大的作用，加之成本大幅度降低和性能的迅速提高，其增长速度较快。机器人的应用主要有两种方式，一种是机器人工作单元，另一种是带机器人的生产线，并且后者在国外已经成为机器人应用的主要方式。以机器人为核心的自动化生产线适应了现代制造业多品种、少批量的柔性生产发展方向，具有广阔的市场发展前景和强劲生命力，已开发出多种面向汽车、电气机械等行业的自动化成套装备和生产线产品。在发达国家，机器人自动化生产线已形成一个巨大的产业，年市场容量约为1000亿美元。像国际上著名公司ABB、Comau、KUKA、BOSCH、NDC、SWISSLOG、村田等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。
从90年代初期起，我国的国民经济进入实现两个根本转变时期，掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮，我国的工业机器人又在实践中迈进一大步，先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人，并实施了一批机器人应用工程，形成了一批机器人产业化基地，为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。虽然中国的工业机器人产业在不断的进步中，但和国际同行相比，差距依旧明显。从市场占有率来说，更无法相提并论。工业机器人很多核心技术，当前我们尚未掌握，这是影响我国机器人产业发展的一个重要瓶颈。总的来看，我国的工业机器人及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离。当前我国的工业机器人生产都是应客户的需求，“一客户，一次重新设计”，品种多，规模小，零部件通用化程度低，供货周期长，成本也不低，而且质量也不稳定。因此迫切需要产业化前期的关键技术，对产品进行全面规划，搞好系列化、通用化、模块化设计，积极推动产业进程。国际上通常以制造业机器人密度(其指每一万名雇佣工人中所拥有的多功能机器人数量)来衡量一个国家的自动化水平。国际机器人联合会(IFR)的数据显示，中国2011年的这一数字是21，国际平均水平是55，中国与日本的339、韩国的347尚有较大的差距。不过中国的增速非常快，从装机量上看，从1999年到2008年，中国工业机器人的装机量每年都以超过20%的速
度增长，从1999年550台发展到2008年超过3万台。甚至在全球经济陷入一片萧条的2009年，中国工业机器人销量却逆势而上。2010年中国的装机量为52290台，2011年上涨到了74317台，实现了42%的年增长。从销售来看，中国的机器人销量从2010年的14978台增加到2011年的22577台，年增长超过50%。业内人士表示，目前，国内工业机器人实际拥有量应该超过10万台。IFR预计，中国将成为全球最大的工业机器人市场。
2KUKA机器人综述
2.1 公司简介
库卡（KUKA）柔性系统制造有限公司，原公司名为KUKA焊接设备有限公司，是为汽车制造、航天、能源及工业领域提供柔性自动化系统设备的公司。
现今，库卡（KUKA）柔性系统制造有限公司和KUKA机器人有限公司附属于位于德国奥格斯堡的KUKA股份集团公司。
库卡系统的自动化设备被应用于大众，宝马，通用汽车，克莱斯勒，福特及奔驰等汽车生产线上，同时也应用于空中客车，博西家用电器的其他领域。
库卡系统已在中国市场活跃了 20 余年。2000 年 9 月，库卡自动化设备（上海）有限公司正式成立。2004 年 7 月，库卡柔性系统制造（上海）有限公司在上海青浦工业园成立。它是一家及工程部和大型装配车间为一体的生产型企业，提供集设计、建造和安装的一整套服务体系。
2.2 产品
Kuka KR40PA机器人是一种有四个自由度的码垛机器人，有四个驱动器，很好地运用了平行四边形机构，固定其姿态从而大大简化了控制难度，并且提高了精度及寿命，本文所用kuka码垛机器人如下图所示：
3 机器人理论基础3.1.求正运动学公式
D-H参数表：
T10=c1?s1
s1c1
00
00
00
00
10
01
T21=
c2?s2
00
00
10
?s2?c2
00
00
01
T32=c3?s3
s3c3
0l2
00
00
00
10
01
T43=
c4?s4
s4c4
0l3
00
00
00
10
01
T54=c5?s5
00
00
?10
s5c5
00
00
01
T10=
c1?s1
s1c1
00
00
00
00
10
01
T20=T10*T21=
c1c2?c1s2 s1c2c100 00
00 0010
01
T30=T20*T32=
c1c2?c1s2
s1c2c1
00
00
00
00
10
01
T40=T30*T43=
R40l3c1c23+c1c2l2 l3s1c23+s1c2l2
00
?l3s23?s2l2 01
由于平行四边形机构的存在使得
R41= ?100 00
01
1
R 40= R 10 * R 41
= c1?s1s1c100001
* ?1000 00 110 = ?c10
?s10?s1c1 0 10
所以
T
40=
R
40
l 3c1c23+c1c2l 2
l 3s1c23+s1c2l 200
?l 3s23?s2l 201
=
?c1 0?s1l 3c1c23+c1c2l 2?s1 0c1l 3s1c23+s1c2l 2
0 1 0?l 3s23?s2l 20
0 01
T 50= T 40
*T 54= ?c(1?5)?s(1?5)0l 3c1c23+c1c2l 2
?s(1?5)c(1?5)0l 3s1c23+s1c2l 20 0 ?1?l 3s23?s2l 2
0 0 01
雅克比矩阵：
J 50= J V 50J w 50 =
?l 3s1c23?s1c2l 2?l 3c1s23?c1s2l 2
?l 3c1s2300l 3c1c23+c1c2l
2
?l 3s1s23?s1s2l 2?l 3s1s23000?l 3c23?l 2c2
?l 3c23000?s1?s1?s100c1c1c101
00?1
3.2运动学逆解
在此只对位置逆解进行分析，姿态逆解只与θ1θ5 有关因此很简单就可以计算出来。
假设我们给出目标位置在0坐标系表示坐标为( X , Y , Z ) ,由变换矩阵我们可以得出：
X= l 3c1c23+c1c2l 2① Y= l 3s1c23+s1c2l 2② Z= ?l 3s23?s2l 2③
用 ②式除以 ①式可以得到 tan θ1 =Y/X
利用2幅角反正切公式可以得到 θ1 =Atan2（y , x ）。 ① 式与 ③式可以写成如下形式： X/c1= l 3c23+c2l 2④ -Z= l 3s23+s2l 2⑤
两式左右两边分别平方相加得到下式：
(X/c1)2+z 2= l 22+l 32
+2l 2l 3c3 又因为 tan1=Y/X
可解得c3=(X 2+Y 2+Z 2-l 22-l 32
)/2l 2l 3
2再次利用2幅角反正切公式可以得到 θ3 =Atan2（s3 , c3）。
①③可写成如下形式
X/c1=K 2c2-K 3s2 ⑥
-z= K 2s2+K 3c2 ⑦ 式中
K 2= l 2+l 3c3 K 3= l 3s3 r= K 22+K 32
γ=Atan2（K 3，K 2）
那么 K 2=rcos γ
K 3=rsin γ
⑥⑦式可以写成 X/(rc1)=c(γ+2) Z/(-r)=s (γ+2)
所以 γ+θ2 =Atan2（-zc1，X ）
θ2= Atan2（-zc1，X ）-Atan2（K 3，K 2）
3.3 静力分析
?????
?
???
???????????=654321τττττττ?????????
???????????=654321q
q q q q q q
?????
????
?
??????????=z y x M M M F F F F z y x ?????
?????
????????????=z y x z y x ωωωυυυυ6666666
υ
τ6T T
F q = q J F q
T T =τF
J T
=τ[]
τ
1
-=
T
J F
4 机器人建模
4.1问题描述
研究码垛机器手臂在除抓手以外其它关节已给定运动状态下，抓手在各
个方向上的运动位移、速度和加速度的变化情况。
4.2模型描述
在本项目中，首先用三维建模工具soildworks 对码垛机器手臂建模，模型由网上下载得之，然后导入ADAMS ，在此模型基础上，对其各个关节加约束和运动，最后通过运动仿真得出所需要的各个曲线。格式是x_t ，由soildworks 导出。
在soildworks 中建模：
图4.1 soildworks 中模型图
J
F T T
=
τ
将图纸转移到ADAMS 中：
图4.2 ADAMS 中模型图
5 仿 真
5.1 轨迹规划
加速度表达式是一个三次多项式，速度表达式是一个四次多项式，位移表达式是一个五次多项式。设S 为无量纲的运动位移，Γ为无量纲的运动总时间，V 、A 为无量纲的运动速度及加速度，那么3-4-5多项式运动曲线可以简单表示如下：
f e d c b a S +Γ+Γ+Γ+Γ+Γ=2345 （5-1） e d 2c 3b 4a 5V 234+Γ+Γ+Γ+Γ=
（5-2） e d 26c 12b a 20A 23++Γ+Γ+Γ=
（5-3）
根据如下边界条件：
(1) 当0=Γ时，，，；
0=S 0=V 0=A
(2) 当1=Γ时，，，。
将以上边界条件代入上述多项式表达式，可解出多项式的系数，，
，，，。于是，我们得到3-4-5多项式运动曲线的表达式：
345Γ+ΓΓ=1015-6S （5-4）
2343060-30V Γ+ΓΓ= （5-5） Γ+ΓΓ=60180-120A 23
（5-6）
由加速度多项式可解出
774.5max =A 。
为了得到带有量纲的多项式运动曲线表达式，我们令其加速度的最大值为max a ，运
行总时间为T ，运行瞬时时刻T ?Γ=t ，有
)60180120(774.5a 23max
Γ+Γ-Γ=
a （5-7）
将上式对t 积分得：
)
306030(774.5v 234max Γ+Γ-Γ=T a
（5-8）
同理有：
)10156(774.5s 3452
max Γ+Γ-Γ=
T a （5-9）
由此，当T t =时： 2
max 2max max
1732.0774.5T a T a s s ?===
（5-10）
1=S 0=V 0=A 6a =15b -=10=c 0=d 0=e 0=f
5.2特征曲线
5.2.1 位移曲线
图4.3x方向的位移曲线
图4.4y方向的位移曲线
图4.5 z方向的位移曲线5.2.2速度曲线
图4.6x方向的速度曲线
图4.7y方向的速度曲线
图4.8z方向的速度曲线
5.2.3 加速度曲线
图4.9x方向的加速度曲线
图4.10y方向的加速度曲线
图4.11z方向的加速度曲线
总结
通过这次大作业，让我更加深刻了解课本知识，和以往对知识的疏忽得以补充，在作业过程中遇到一些模糊的公式和专业用语时,在使用手册时，有的数据很难查出，但是这些问题经过这次作业，都一一得以解决，我相信这本书中还有很多我为搞清楚的问题，但是这次的课程设计给我相当的基础知识，为我以后工作打下了严实的基础。
虽然这次课程是那么短暂的2周时间，我感觉到这些天我的所学胜过我这一学期所学，这次大作业，是让我对课本知识的巩固和对基本公式的熟悉和应用，计算力学和运动学过程中的那些繁琐的数据，使我做事的耐心和仔细程度得以提高。大作业是培训学
生运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析解决实际问题的重要教学环节，是对三年所学知识的复习和巩固。同样，也促使了同学们的相互探讨，相互学习。因此，我们必须认真、谨慎、踏实、一步一步的完成。如果时间可以重来，我可能会认真的去学习和研究，也可能会自己独立的完成一个项目，我相信无论是谁看到自己做出的成果时心里一定会很兴奋。此次作业让我明白了一个很深刻的道理：团队精神固然很重要，担人往往还是要靠自己的努力，自己亲身去经历，这样自己的心里才会踏实，学到的东西才会更多。
但是我对于仿真软件只是方面的缺乏让我的作业进度举步维艰，有许多仿真软件的应用都变成了我前进道路中无形的坎，我也还有许多问题没有搞懂，如果有机会，我一定更加努力的去弄懂。
总之，这次课程设计使我收获很多、学会很多、比以往更有耐心很多。感谢宁老师给我们这次大作业的机会，他照耀着我们对学习的热爱，同时也增加我们对知识的追求和欲望度。
参考文献
1.刘极峰.机器人技术基础.高等教育出版社.2005年.
2.吴振彪.工业机器人[M].武汉：华中科技大学出版社.
3.李庆龄，刘加亮. 六自由度工业机器人运动学分析及仿真. 机电工程技术2008
年第37 卷
网络技术基础大作业 有答案
大作业内容如下: 一、单选题（每小题2分，计４0分) 1、OSI参考模型就是由( Ｄ)组织提出得。 Ａ、IＥＥE B、ANSＩＣ、EIA/TIA D、ISO ２、拓扑结构就是( Ａ )得具有点到点配置得特点。 A、总线Ｂ、星型 C、环型D、都不对 3、IEEE8０2就是( A )体系结构标准。 Ａ、ＬＡN B、ＭAN C、WＡＮ D、以上都不就是 4、基带传输系统就是使用( A ）进行传输得。 A、模拟信号 B、数字信号Ｃ、多路模拟信号 D、模拟与数字信号 5、调幅(AM)与调频(FＭ）以及调相(PＭ）就是( D ）调制得例子。 A、模拟—数字 B、数字—模拟 C、数字—数字 D、模拟—模拟 6、异步传输中，字节间得时间间隙就是（Ｂ）。 A、固定不变 B、可变得 C、0 D、数据速率得函数 ７、对于（ A ),警戒频带多占用了带宽。 A、FDM B、TDＭ C、STDＭ D、以上都就是 8、在数据链路层就是通过( B )找到本地网络上主机得。 A、端口号 B、MＡＣ地址 C、默认网关 D、逻辑网络地址 9、在基于广播得以太网中，所有得工作站都可以接收到发送到网上得（ C )。 A、电信号 B、比特流 C、广播帧 D、数据包 1０、下面关于CSMA/ＣD叙述正确得就是( D ）。 A、信号都就是以点到点方式发送得
B、一个节点得数据发往最近得路由器,路由器将数据直接发到目得地 C、如果源节点知道目得地得IP与MAC地址得话,信号便直接送往目得地 D、任何一个节点得通信数据要通过整个网络,且每个节点都接收并验证该数据 11、关于共享式以太网，下列不正确得说法就是( B )。 A、需要进行冲突检测Ｂ、仅能实现半双工流量控制 C、利用CSMA/CD介质访问机制 D、可以缩小冲突域 １2、数据分段就是在OSI/RＭ中得( C ）完成得。 A、物理层Ｂ、网络层C、传输层Ｄ、应用层 13、OＳI/RM得( B ）关心路由寻址与数据包转发。 A、物理层Ｂ、数据链路层 C、网络层 D、传输层 1４、路由器并不具备( B )功能。 A、路由协议 B、减少冲突与碰撞 C、支持两种以上得子网协议 D、存储、转发、寻径 １5、对路由器理解正确得就是( D )。 A、路由就是路由器 Ｂ、路由就是信息在网络路径得交叉点 C、路由就是用以配置报文得目得地址 D、路由就是指报文传输时得路径信息 1６、非对称数字用户线就是( B )。 A、HDＳL B、ADＳＬ C、SDSL D、RADＳＬ 1７、IＳDN BRI得用户接口就是( C )。 Ａ、2B+Ｄ B、3０B+ＤC、同轴电缆Ｄ、普通电话线
工业机器人设计(大四机器人课设作业)(DOC)
“工业机器人”设计大作业 作品题目：货物装卸机器人 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：班级：学号： 姓名：班级：学号： 姓名：班级：学号： 指导教师：陈明
1 前言 货物装卸作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。货物装卸机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件货物装卸工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的货物装卸机器人愈10 万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛货物装卸、集装箱等的自动货物装卸。部分发达国家已制定出人工货物装卸的最大限度，超过限度的必须由货物装卸机器人来完成。装卸货物装卸是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高 2 设计方案论证 本课题通过对货物装卸机器人工作对象及工作场所的分析研究，深入了解其工作是 如何进行，各部分零部件应该如何运行以及如何紧密配合，先确定其总体结构再对主要 零部件进行设计计算确定其尺寸大小以及确定电机型号。 2.1 基本思想 （1）设计要考虑要求和工作环境的限制。 （2）考虑到货物装卸货物时所需要精确度不是很高，为了简化结构，境地成本，采用 角铁焊接结构。 （3）为了满足设计要求，须设计三个独立的电机驱动系统，各部分之间通过计算 机控制、协调工作。 （4）本次设计只是该题目的机械部分，而对应控制部件的考虑较少。 3 仓库货物装卸机器人的设计计算 3.1 货物装载伸缩装置的设计 3.1.1 确定传动方案 我们所学的传动方式有以下几种：带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动和钢 丝绳传动等，一般地说，啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动；蜗轮传动工作的发热 情况较为严重，因而传动的功率不宜过大；摩擦轮传动由于必须有足够的压紧力，故而 在传递同一圆周力时，其压轴力比齿轮传动的大几倍，因而不宜用于大功率传动。带传
机器人原理的大作业
永磁同步电机伺服系统中电机启动过程分析 姓名：周伟学号：1022229 班级：机制二班 指导老师：沈伟 一、作者简介 (2) 二、名词解释 (3) 三、文献索引 (4) 四、作者写该文的目的 (5) 五、作者对于永磁同步电机伺服系统的启动过程的研究.. 5 六、永磁同步电机伺服系统的前景及应用 (8) 七、永磁同步电机伺服系统的现状 (13) 八、对永磁同步电机伺服系统的相关补充 (14) 九、我对永磁同步电机伺服系统的启动过程的认识 (15)
永磁同步电机伺服系统中电机启动过程分析 内容： 一、作者简介 邓智泉：男，1969年生，电机与电器专业教授，博士生指导教师。1993年、1996年分别在东北大学获得工学硕士学位和工学博士学位。1996年4月起在南京航空航天大学开始博士后阶段研究工作，研究课题为“异步电动机直接力矩控制系统的关键问题研究”，在此期间完成中国博士后科学基金资助课题“异步电动机的非线性自适应控制”的研主要科研成果。 严仰光：1935年3月生，男，教授、博士生导师，我国著名航空电源专家，享受国务院政府特殊津贴专家，是航空电源航空科技（部级）重点实验室的创建者与首任主任。 1958年毕业于南京航空学院（现南京航空航天大学）航空电机电器专业。长期从事航空电源系统电机与控制、功率变换技术的教学和科研工作。获国家技术发明二等奖、省部级技术发明一等奖、科技进步二、三等奖多项，获授权国家发明专利36项，发表学术论文300余篇，主编专著和教材三部。培养了一大批电力电子与电力传动、电机与电器领域的知名专家和企业家，包括航空电源公司董事长、大型民营电源公司董事长、长江学者特聘教授以及重点高校电气工程学科带头人等。
网络技术基础大作业 有答案教学提纲
大作业内容如下： 一、单选题（每小题2分，计40分） 1、OSI参考模型是由（ D ）组织提出的。 A、IEEE B、ANSI C、EIA/TIA D、ISO 2、拓扑结构是（ A ）的具有点到点配置的特点。 A、总线 B、星型 C、环型 D、都不对 3、IEEE802是（ A ）体系结构标准。 A、LAN B、MAN C、WAN D、以上都不是 4、基带传输系统是使用（ A ）进行传输的。 A、模拟信号 B、数字信号 C、多路模拟信号 D、模拟和数字信号 5、调幅（AM）和调频（FM）以及调相（PM）是（ D ）调制的例子。 A、模拟—数字 B、数字—模拟 C、数字—数字 D、模拟—模拟 6、异步传输中，字节间的时间间隙是（ B ）。 A、固定不变 B、可变的 C、0 D、数据速率的函数 7、对于（ A ），警戒频带多占用了带宽。 A、FDM B、TDM C、STDM D、以上都是 8、在数据链路层是通过（ B ）找到本地网络上主机的。 A、端口号 B、MAC地址 C、默认网关 D、逻辑网络地址 9、在基于广播的以太网中，所有的工作站都可以接收到发送到网上的（ C ）。 A、电信号 B、比特流 C、广播帧 D、数据包 10、下面关于CSMA/CD叙述正确的是（ D ）。 A、信号都是以点到点方式发送的
B、一个节点的数据发往最近的路由器，路由器将数据直接发到目的地 C、如果源节点知道目的地的IP和MAC地址的话，信号便直接送往目的地 D、任何一个节点的通信数据要通过整个网络，且每个节点都接收并验证该数据 11、关于共享式以太网，下列不正确的说法是（ B ）。 A、需要进行冲突检测 B、仅能实现半双工流量控制 C、利用CSMA/CD介质访问机制 D、可以缩小冲突域 12、数据分段是在OSI/RM中的（ C ）完成的。 A、物理层 B、网络层 C、传输层 D、应用层 13、OSI/RM的（ B ）关心路由寻址和数据包转发。 A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、传输层 14、路由器并不具备（ B ）功能。 A、路由协议 B、减少冲突和碰撞 C、支持两种以上的子网协议 D、存储、转发、寻径 15、对路由器理解正确的是（ D ）。 A、路由是路由器 B、路由是信息在网络路径的交叉点 C、路由是用以配置报文的目的地址 D、路由是指报文传输时的路径信息 16、非对称数字用户线是（ B ）。 A、HDSL B、ADSL C、SDSL D、RADSL 17、ISDN BRI的用户接口是（ C ）。 A、2B+D B、30B+D C、同轴电缆 D、普通电话线
机器人大作业
IRB1600型机器人的运动学分析及仿真
目录 1.引言................................................................................................................ - 2 - 1.1 ABB公司简介.................................................................................... - 3 - 1.2ABB发展历史 .................................................................................... - 4 - 2. IRB1600 ........................................................................................................ - 5 - 2.1 IRB1600的资料................................................................................. - 6 - 2.2建立基于D-H方法的连杆坐标系 ................................................... - 8 - 2.3建立六自由度点焊机器人的运动学方程....................................... - 10 - 3. 虚拟样机的建立........................................................................................ - 12 - 3.1 导入.................................................................................................. - 12 - 3.2 添加约束副...................................................................................... - 13 - 3.3 基于ADAMS的机器人运动学仿真 ............................................. - 14 - 4. 结语............................................................................................................ - 18 - 5. 参考资料.................................................................................................... - 19 -
机器人技术基础(课后习题答案)
0.1 简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。 答：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置，通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。 1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。 2.机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变。 3.机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。 4.机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。 0.2工业机器人与数控机床有什么区别？ 答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链； 2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统； 3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。 4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。 0.5简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。答：自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由度。 重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复到达某一确定位置准确的概率，是重复同一位置的范围，可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫工作区域。 工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度，也可以定义为 手臂末端最大的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。 0.6什么叫冗余自由度机器人？ 答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）。
大作业-计算机网络
大作业要求 ****(单位、公司、工厂或学校)为背景，设计一个网络建设方案。 方案中应该包括： 根据****(单位、公司、工厂或学校)的组织结构、业务需求完成网络需求分析，确定拓扑方案，完成设备选型，注明各种设备、设施和软件的生产商、名称、型号、配置与价格，基本确定方案的预算。 要求： 1.完成建网进行需求分析，提交需求分析报告； 2、在需求分析的基础上进行系统设计、技术选型，规划、设计网络的逻辑拓扑方案、布线设计等，划分子网，设计子网地址、掩码和网关，为每个子网中的计算机指定IP地址； 3、根据条件进行设备选型，决定各类硬件和软件的配置和经费预算方案； 4、创建局域网内的DNS服务器，配置相关文件，可以对局域网内的主机作域名解析。 ○参□考□样◇例
1、需求分析 随着信息时代的到来，校园网已经成为现代教育背景下的必要基础设施，成为学校提高水平的重要途径。校园网络的主干所承担的信息流量很大，校园网络的建设的目标是在校园内实现多媒体教学、教务管理、通信、双向视频点播（VOD）等信息共享功能，能实现办公的自动化、无纸化。能通过与Internet的互联，为全校师生提供国际互联网上的各种服务。教师可以制作多媒体课件以及在网上保存和查询教学资源，能对学生进行多媒体教学和通过网络对学生进行指导与考查等。学生也可以通过在网上浏览和查询网上学习资源，从而可以更好地进行学习，校园网能为学校的信息化建设打下基础。 根据本校园实际情况主要应用需求分析如下： 用户的应用需求：所有用户可以方便地浏览和查询局域网和互联网上的学习资源，通过WWW服务器、电子邮件服务器、文件服务服务器、远程登录等实现远程学习，此外为教务处提供教务管理、学籍管理、办公管理等。 通信需求：通过E-mail及网上BBS以及其它网络功能满足全院师生的通信与信息交换的要求，提供文件数据共享、电子邮箱服务等。 信息点和用户需求：按照要求本校园网内信息点总数为531个， 其中办公区需要的信息点为（111个）：教务处（25），各院系办公区（26），图书馆（60）；教学区为（400个）：除机房需要120个信息点外，其余各系部大楼及教学楼（包括设计艺术系楼、建筑工程系楼、一号楼、大学生活动中心楼、教学主楼、B、C楼等）各需设置信息点的个数为40；生活区为（20个）：20个宿舍楼区、食堂等各设置1个信息点。电子邮件服务器、文件服务服务器等为内部单位服务，WWW服务器、远程登录等实现远程学习，从外部网站获得资源。 性能需求：此校园网络支持学校的日常办公和管理，包括：办公自动化、图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等。支持网络多媒体学习的信息传输要求。 安全与管理需求：学生基本信息档案和重要的工作文件要求对数据存储、传输的安全性的性能较高，如图书管理、档案管理、学生管理、教学管理、财务管理、物资管理等可以通过分布式、集中式相集合的方法进行管理。网络安全对于网络系统来说是十分重要的，它直接关系到网络的正常使用。由于校园网与外部网进行互联特别是
机器人测控技术大作业
机器人测控技术 大作业 题目: 电气工程学院 学院名称：电气工程学院 专业班级：自动 学生姓名： 学号： 2015 指导教师：张世杰
考虑如图1所示的双关节刚性机械臂，试分析以下问题： 图1 双关节机械臂示意图 （1） 用D-H 建模法建立上述机械臂的运动学方程； （2） 忽略重力、摩擦力和干扰项的情况下，建立该机械臂的动力学 方程； （3） 如果取11l =，20.8l =，120.5m m ==，初始状态： 11220.100.10q q q q ???? ????????=?????????? ?? 试设计一个PD 控制器，让其跟踪一条如下指定的曲线： 12sin 2sin 2d d q t q t ππ=?? =?，并利用Matlab 中给出仿真结果。 解： Y 0 X 0 X 1 Y 1 X 2 Y2
①建立坐标系 a 、机座坐标系｛0｝ b 、杆件坐标系｛i ｝ ②确定参数 d i ——相邻坐标系x 轴之间的距离； θi ——相邻坐标系x 轴之间的夹角； l i ——相邻坐标系z 轴之间的距离； αi ——相邻坐标系z 轴之间的夹角。 ③相邻杆件位姿矩阵 M 01=Rot(z,θ1)·Trans(l 1,0,0) = 1 00 01000011 011θθθθc s s c - 1 000010000101 l 001 = 1 01001 1011 1 1011θθθθθθs L c s c L s c - 同理可得： M 12=Rot(z,θ2)·Trans(l 2,0,0) = 1 01002 20222 2022θθθθθθs L c s c L s c - M 23（h ）=Rot(z,θ3)·Trans(l 3,0,0) = 1 01003 30333 3033θθθθθθs L c s c L s c -
机器人技术基础作业知识讲解
机器人技术基础作业 学院：电气与信息工程 班级：电子信息工程1302 姓名：唐佳伟 学号：A19130150 1.简要说明工业机器人的定义？ 答：工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。 2.简要说明工业机器人的分类？ 答：按坐标分类 直角坐标型: 机器人在x、 y、 z轴上的运动是独立的, 运动方程可独立处理, 且方程是线性的, 因此很容易通过计算机控制实现; 它可以两端支撑, 对于给定的结构长度, 刚性最大; 它的精度和位置分辨率不随工作场合而变化, 容易达到高精度 3简要说明工业机器人有哪些应用？ 答：目前工业机器人在制造加工中主要从事工件上下料、焊接、装配、喷涂、检验、铸造、锻压、热处理、金属切削加工等工作。 1、弧焊机器人 弧焊过程中，焊枪运动速度的稳定性和轨迹是两项重要的指标。 弧焊机器人 2、点焊机器人 性能要求 1)安装面积小，工件空间大； 2)快速完成小节距的多点定位； 3)定位精度高，以确保焊接质量； 4)持重大(490-980N)，以便携带内装变压器的焊钳； 5)示教简单，节省工时；
6)安全可靠性好。 一汽红旗轿车机器人焊接线 3、装配机器人
4.简要介绍工业机器人发展过程中的几个标志性事件？ 答：1969年，维克多·沙因曼在斯坦福大学发明了斯坦福大学的手臂，全电动，6轴多关节型机器人的设计允许一个手臂的解决方案。这使得它精确地跟踪在太空中任意路径拓宽了潜在用途的机器人更复杂的应用，如装配和焊接。沙因曼则设计了第二臂的MIT 人工智能实验室，被称为“麻省理工学院的手臂。” 沙因曼，接收奖学金从Unimation发展他的设计后，卖给那些设计以Unimation 谁进一步发展他们的支持，通用汽车公司，后来它上市的可编程的通用机装配（PUMA）。 工业机器人在欧洲起飞相当快，既ABB机器人和库卡机器人带来机器人市场在1973年ABB机器人（原ASEA）推出IRB 6，世界上首位市售全电动微型处理器
人工神经网络大作业
X X X X大学 研究生考查课 作业 课程名称：智能控制理论与技术 研究生姓名：学号： 作业成绩： 任课教师(签名) 交作业日时间：2010年12月22日
人工神经网络(artificial neural network，简称ANN)是在对大脑的生理研究的基础上，用模拟生物神经元的某些基本功能元件(即人工神经元)，按各种不同的联结方式组成的一个网络。模拟大脑的某些机制，实现某个方面的功能，可以用在模仿视觉、函数逼近、模式识别、分类和数据压缩等领域，是近年来人工智能计算的一个重要学科分支。 人工神经网络用相互联结的计算单元网络来描述体系。输人与输出的关系由联结权重和计算单元来反映，每个计算单元综合加权输人，通过激活函数作用产生输出，主要的激活函数是Sigmoid函数。ANN有中间单元的多层前向和反馈网络。从一系列给定数据得到模型化结果是ANN的一个重要特点，而模型化是选择网络权重实现的，因此选用合适的学习训练样本、优化网络结构、采用适当的学习训练方法就能得到包含学习训练样本范围的输人和输出的关系。如果用于学习训练的样本不能充分反映体系的特性，用ANN也不能很好描述与预测体系。显然，选用合适的学习训练样本、优化网络结构、采用适当的学习训练方法是ANN的重要研究内容之一，而寻求应用合适的激活函数也是ANN研究发展的重要内容。由于人工神经网络具有很强的非线性多变量数据的能力，已经在多组分非线性标定与预报中展现出诱人的前景。人工神经网络在工程领域中的应用前景越来越宽广。 1人工神经网络基本理论[1] 1.1神经生物学基础 可以简略地认为生物神经系统是以神经元为信号处理单元,通过广泛的突触联系形成的信息处理集团,其物质结构基础和功能单元是脑神经细胞即神经元(neu ron)。(1)神经元具有信号的输入、整合、输出三种主要功能作用行为。突触是整个神经系统各单元间信号传递驿站,它构成各神经元之间广泛的联接。(3)大脑皮质的神经元联接模式是生物体的遗传性与突触联接强度可塑性相互作用的产物,其变化是先天遗传信息确定的总框架下有限的自组织过程。 1.2建模方法 神经元的数量早在胎儿时期就已固定,后天的脑生长主要是指树突和轴突从神经细胞体中长出并形成突触联系,这就是一般人工神经网络建模方法的生物学依据。人脑建模一般可有两种方法:①神经生物学模型方法,即根据微观神经生物学知识的积累,把脑神经系统的结构及机理逐步解释清楚,在此基础上建立脑功能模型。②神经计算模型方法,即首先建立粗略近似的数学模型并研究该模型的动力学特性,然后再与真实对象作比较(仿真处理方法)。 1.3概念 人工神经网络用物理可实现系统来模仿人脑神经系统的结构和功能,是一门新兴的前沿交叉学科,其概念以T.Kohonen.Pr的论述最具代表性:人工神经网络就是由简单的处理单元(通常为适应性)组成的并行互联网络,它的组织能够模拟生物神经系统对真实世界物体所作出的交互反应。 1.4应用领域 人工神经网络在复杂类模式识别、运动控制、感知觉模拟方面有着不可替代的作用。概括地说人工神经网络主要应用于解决下述几类问题:模式信息处理和模式识别、最优化问题、信息的智能化处理、复杂控制、信号处理、数学逼近映射、感知觉模拟、概率密度函数估计、化学谱图分析、联想记忆及数据恢复等。 1.5理论局限性 (1)受限于脑科学的已有研究成果由于生理试验的困难性,目前对于人脑思维与记忆机制的认识尚很肤浅,对脑神经网的运行和神经细胞的内部处理机制还没有太多的认识。 (2)尚未建立起完整成熟的理论体系目前已提出的众多人工神经网络模型,归纳起来一般都是一个由节点及其互连构成的有向拓扑网,节点间互连强度构成的矩阵可通过某种学
机器人视觉大作业
机器人视觉论文 论文题目：基于opencv的手势识别院系：信息科学与工程学院 专业：信号与信息处理 姓名：孙竟豪 学号：21160211123
摘要 文中介绍了一种易于实现的快速实时手势识别算法。研究借助计算机视觉库OpenCV和微软Visual Studio 2008 搭建开发平台，通过视频方式实时提取人的手势信息，进而经二值化、膨胀腐蚀、轮廓提取、区域分割等图像处理流程甄别出当前手势中张开的手指，识别手势特征，提取出人手所包含的特定信息，并最终将手势信息作为控制仪器设备的操作指令，控制相关设备仪器。 0、引言 随着现代科技的高速发展及生活方式的转变，人们越发追求生活、工作中的智能化，希望享有简便、高效、人性化的智能操作控制方式。而伴随计算机的微型化，人机交互需求越来越高，人机友好交互也日益成为研发的热点。目前，人们已不仅仅满足按键式的操作控制，其目光已转向利用人体动作、表情变化等更加方便、友好、直观地应用智能化交互控制体系方面。近年来，国内外科学家在手势识别领域有了突破性进展。1993 年B．Thamas等人最先提出借助数据手套或在人手粘贴特殊颜色的辅助标记来进行手势动作的识别，由此开启了人们对手势识别领域的探索。随后，手势识别研究成果和各种方式的识别方法也纷然出现。从基于方向直方图的手势识别到复杂背景手势目标的捕获与识别，再到基于立体视觉的自然手势识别，每次探索都是手势识别领域内的重大突破。 1 手势识别流程及关键技术 本文将介绍一种基于 OpenCV 的实时手势识别算法，该算法是在现有手势识别技术基础上通过解决手心追踪定位问题来实现手势识别的实时性和高效性。 基于 OpenCV 的手势识别流程如图 1 所示。首先通过视频流采集实时手势图像，而后进行包括图像增强、图像锐化在内的图像预处理，目的是提高图像清晰度并明晰轮廓边缘。根据肤色在 YCrCb 色彩空间中的自适应阈值对图像进行二值化处理，提取图像中所有的肤色以及类肤色像素点，而后经过膨胀、腐蚀、图像平滑处理后，祛除小块的类肤色区域干扰，得到若干块面积较大的肤色区域; 此时根据各个肤色区域的轮廓特征进行甄选，获取目标手势区域，而后根据目标区域的特征进行识别，确定当前手势，获取手势信息。
机器人课程考核大作业-2013年概要
《机器人技术基础》课程考核大作业 一、进行课程学习考核(大作业形式的目的: 工业机器人系统设计是专业选修课的一个理论与实践相结合的教学环节,是机械类基础课程的延伸,可以巩固和加强机械类基础课程学习和工程应用知识的拓展,可以为毕业设计和就业工作打下良好基础,其目的是: 1、通过资料查询与整理,联系生产实际,运用所学过的知识,使学生得到对课题的论证与分析、问题解决对策、自主学习、团队合作等能力的培养。 2、利用机械类的前序课知识,学会并掌握工业机器人系统设计的特点及方法,学会并掌握工业机器人系统设计中“总体方案设计” 、“参数设计” 、“组成机构原理与分析” 、“机械结构装置设计” 、“控制系统设计”等方面的一般方法和技术要求。 3、加强机械设计中基本技能的训练, 如:设计计算能力, 运用有关设计资料、设计手册、标准、规范及经验数据的能力,以及机械、电气系统的综合运用能力。 二、同学可以选择的课题领域: 1. 玻璃、陶瓷加工业用的工业机器人 2. 化学工业中应用的工业机器人 3. 建筑行业应用的工业机器人 4. 塑料工业中应用的工业机器人(如:装配、搬运 5. 用于包装工业的工业机器人 6. 电气和电子工业中应用的工业机器人:工件搬运和存放的工业机器人 7. 特殊行业应用的工业机器人(如:医疗、残疾、家庭
8. 用于金属生产和加工的工业机器人 9. 用于木加工业的工业机器人:木加工行业装配和搬运的工业机器人 10. 用于食品供应和加工的工业机器人:食品工业中的装配和搬运的工业机器人 11. 承担复杂机具搬运任务的工业机器人 12. 搬运和托盘堆码应用的工业机器人 13. 普通机械制造领域的装配和搬运作业的工业机器人 14. 用于机床上下料件的工业机器人 15. 用于粘接和密封的工业机器人 16. 用于金属生产和加工的工业机器人 17. 锻冶场所装卸的工业机器人 18. 金属生产和加工业的装配和搬运的工业机器人 19. 用于压铸和注模成型机装卸的工业机器人 三、设计内容与要求: 1.介绍所选工业机器人系统的组成及各部分的关系,理解其机、电组成系统的要求(包括:需求分析、功能分析与分解、功能求解与集成、设计方案的形成、方案的评价等,掌握工业机器人系统方案设计的主要进程以及各阶段的主要工作内容,初步领会工业机器人系统的设计方案及一般程序。 2.介绍工业机器人系统的总体设计的概念及一般过程,包括明确总体布局设计的内容, 掌握总体布局设计的要求,以及确定主要的技术参数、总体设计图的内容。
网络技术基础大作业
网络技术基础大作业 大作业内容如下： 一、单选题（每小题2分，计40分） 1、OSI参考模型是由（ D ）组织提出的。 A、IEEE B、ANSI C、EIA/TIA D、ISO 2、拓扑结构是（ B ）的具有点到点配置的特点。 A、总线 B、星型 C、环型 D、都不对 3、IEEE802是（ A ）体系结构标准。 A、LAN B、MAN C、WAN D、以上都不是 4、基带传输系统是使用（ B ）进行传输的。 A、模拟信号 B、数字信号 C、多路模拟信号 D、模拟和数字信号 5、调幅（AM）和调频（FM）以及调相（PM）是（ D ）调制的例子。 A、模拟—数字 B、数字—模拟 C、数字—数字 D、模拟—模拟 6、异步传输中，字节间的时间间隙是（ B ）。 A、固定不变 B、可变的 C、0 D、数据速率的函数 7、对于（ A ），警戒频带多占用了带宽。 A、FDM B、TDM C、STDM D、以上都是 8、在数据链路层是通过（ B ）找到本地网络上主机的。 A、端口号 B、MAC地址 C、默认网关 D、逻辑网络地址 9、在基于广播的以太网中，所有的工作站都可以接收到发送到网上的（ C ）。 A、电信号 B、比特流 C、广播帧 D、数据包 10、下面关于CSMA/CD叙述正确的是（ D ）。 A、信号都是以点到点方式发送的 B、一个节点的数据发往最近的路由器，路由器将数据直接发到目的地 C、如果源节点知道目的地的IP和MAC地址的话，信号便直接送往目的地 D、任何一个节点的通信数据要通过整个网络，且每个节点都接收并验证该数据 11、关于共享式以太网，下列不正确的说法是（ D ）。 A、需要进行冲突检测 B、仅能实现半双工流量控制 C、利用CSMA/CD介质访问机制 D、可以缩小冲突域 12、数据分段是在OSI/RM中的（ C ）完成的。 A、物理层 B、网络层 C、传输层 D、应用层 13、OSI/RM的（ C ）关心路由寻址和数据包转发。 A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、传输层 14、路由器并不具备（ B ）功能。
机器人技术大作业
大作业：PUMA 机器人 1. 坐标系建立 利用D-H 参数法建立坐标系： 2．D-H 参数表 关节 i θ(?) i α(?) i l i d 运动范围 1 90 -90 0 0 -160°~160° 2 0 0 a 2 d 2 -225°~45° 3 90 90 -a 3 0 -45°~225° 4 0 -90 0 4d -110°~170° 5 0 90 0 0 -100°~100° 6 6d -266°~266° 3. 正运动学推导
3.1变换矩阵求取 1 i-1i 11Rot(,) Trans(0,0,d ) Trans(l ,0,0) Rot(,) = 00 1i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i c s c s s l c c c c c s l s A z x s c d θθαθαθθ θαθαθθααα----????-? ?=?????? 列各D-H 变换矩阵如下： 110101010010000 01-????? ?=??-? ???c s s c A 2212222 02220200 10 001c s a c s c a s A d -??????=?? ???? 33233 03 3303301000001c s a c s c a s A -?? ??--??=?? ? ? ?? 344404040400100001-??????=??-????c s s c A d 45 50 5 0505001000001c s s c A ????-??=?? ?? ?? 5666-6 066000010 001c s s c A d ?? ????=?? ???? 注：为书写方面，本文中cos ,sin i i ci si θθ== 又由00123456123456T A A A A A A =?????，利用Matlab 进行符号运算，运行程序PUMAzhengyundongxue （程序详见附录）得： ??????? ?? ???=10 0060 pz az sz nz py ay sy ny px ax sx nx T 其中 - c6*(s5*(c1*c2*s3 + c1*c3*s2) + c5*(s1*s4 - c4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))) - s6*(c4*s1 + s4*(c1*c2*c3 - c1*s2*s3))s6*(c1*c4 - s4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)) - c6*(s5*(c2*s1*s3 + c3*s1*s2) nx ny == - c5*(c1*s4 + c4*(c2*c3*s1 - s1*s2*s3)))s4*s6*(c2*s3 + c3*s2) - c6*(s5*(c2*c3 - s2*s3) + c4*c5*(c2*s3 + c3*s2))nz ??? ??? ?=??
创业基础大作业
课程名称：创业基础（开卷）； 一、材料阅读题(30分) 公益创业促进职业生涯发展 一般认为，狭义的创业概念为"创建一个新企业的过程"，包括两个层次的内容：即创建新企业和企业内部创业。 广义的创业概念为：创业是不拘泥于当前资源约束，寻求机会、进行价值创造的过程。公益创业（Social Entrepreneurship），也译为“社会创业”、“社会创新”，或“公益创新”，指个人、社会组织或者网络等在社会使命的激发下，追求创新、效率和社会效果，是面向社会需要、建立新的组织、向公众提供产品或服务的社会活动。 公益创业促进了湖南大学学生苏锦山同学职业生涯发展。2009年6月13日，国务院总理温家宝视察湖南大学并接见座谈创业代表，苏锦山等受到国务院总理温家宝接见并座谈。 苏锦山同学大学阶段的公益创业经历是：大一时，他协助创建滴水恩公益创业协会（非营利组织）；大二时，他申报参与公益创业研究项目，即湖南大学SIT重点项目《校园“尤努斯”—小额信贷实验室》；大三时，他参与公益创业竞赛项目—“滴水恩大学公益创业孵化有限公司”获得全国“挑战杯”创业计划竞赛金奖（竞赛活动）；大四时，他运作滴水恩创业孵化有限公司（企业）。大学本科毕业以后，他被保送研究生。研究生毕业作为选调生进入公务员行列，进行在岗创业。 苏锦山同学大学期间获得无数荣誉:湖南大学十大创业典型；芙蓉学子个人奖、团队奖；温家宝总理和湖南省周强省长接见；他获选湖南省优秀大学毕业生；他被推选为年度大学生人物候选人。新华社、中国青年报等国家级媒体都进行过相关报道…… 公益创业促进职业生涯发展的优越性体现在：公益创业可使大学生创业参与率从从1%到100%，促进高素质创新人才培养；公益创业门槛更低成功率高；公益创业内容形式丰富多样；公益创业贴近学生循序渐进；公益创业可以有利于培养学生的社会责任感、实践能力和创新精神。这样，公益创业有利于更加积极有效地构建高校创业教育文化！ 哈佛大学校长N·L·陆登庭曾指出：“大学该提供这样一种教育，这种教育不仅赋予他们较多的专业技能，而且使他们善于观察、勤于思考、勇于探索，塑造健全完善的人格。”公益创业教育正是教育本质的体现。公益创业教育将以非营利组织、社会企业、志愿公益活动和公益创业研究四种形态呈现。苏锦山就是公益创业教育的受益者。公益创业促进了他职业生涯发展。 资料来源：根据《中国青年报》2012年04月09日的黄丹羽撰写创业报道等改写 公益创业与传统的创业概念不同？苏锦山同学在大学阶段从事过哪些公益创业实践？ 相比于狭义的创业概念，您是建议青年人是创办企业还是公益创业，为什么？请详细阐述(30分)。 答：苏锦山同学大学阶段的公益创业经历是：大一时，他协助创建滴水恩公益创业协会
机器人技术大作业
可编辑版 《机器人技术》大作业 （2015年秋季学期） 题目工业机器人概述 姓名 学号 班级 专业机械设计制造及其自动化 报告提交日期2015年12月5日 哈尔滨工业大学 .
内容及要求 1.以某种机器人(如搬运、焊接、喷漆、装配等工业机器人；服务机器人； 仿生鱼、蛇等仿生机器人；军用及其它机器人等)为例，撰写一篇大作业，题目自拟，以下内容仅作参考： 1) 机器人的机械结构设计(包括各部分名称、功能、传动等)； 2) 机器人的运动学及动力学分析； 3) 机器人的控制及轨迹规划； 4) 驱动及伺服系统设计； 5) 电气控制电路图及部分控制子程序。 2.题目自拟，拒绝雷同和抄袭； 3.参考文献不少于7篇，其中至少有2篇外文文献； 4.报告统一用该模板撰写，字数不少于5000字，上限不限； 5.正文为小四号宋体，1.25倍行距；图表规范，标注为五号宋体； 6.用A4纸单面打印；左侧装订，1枚钉； 7.提交打印稿及03版word电子文档，由班长收齐。 8.此页不得删除。 评语： 成绩（20分）：教师签名： 年月 日
工业机器人概述 机器人学是当今世界极为活跃的研究领域之一，它涉及计算机科学、机械学、电子学、自动控制、人工智能等多种学科。随着计算机、人工智能和光机电一体化技术的迅速发展，机器人已经成为人类的好帮手。在航空航天，深海探测中，往往使用机器人代替人类去完成复杂的极限工作任务。 工业机器人是一个多功能、多自由度的机械和电气一体化的自动机械设备和系统，它可以在制造过程中完成各种任务。它结合制造主机或生产线，可以形成一个单一的或多台机器自动化系统，在无人参与下，实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。目前，工业机器人技术飞速发展，在生产中的应用日益广泛，已成为现代制造业重要的生产高度自动化设备。 一、工业机器人特性 自20世纪60年代美国第一代机器人的开始，工业机器人的发展和应用迅速发展起来，工业机器人的最重要的特性概括如下。 1、可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人能根据工作环境不同、做出相应规划和变化，因而在小批量多品种的高效柔性制造过程可以起到很好的作用，是柔性制造系统（FMS）的重要组成部分。 2、拟人化。工业机器人在机械结构上类似于人体行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪和部分，在控制上有计算机类似大脑。此外，智能工业机器人具有许多类似生物传的感器，如皮肤接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声传感器、语言功能等。该传感器提高了自适应能力。 3、通用性。除了专门的特种工业机器人外，一般工业机器人在执行不同任务时具有很好的通用性。例如，更换工业机器人末端执行器（夹具、工具等）可以执行不同的任务。 4、机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当广泛，但总结起来就是是机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外界环境信息的能力，而且具有记忆、语言理解、图像识别、推理和判断等能力，这与微电子技术、特别是计算机技术的应用有着密切的关系。因此，机器人技术的发展将带动其他技术的发展，机器人技术的发展和应用也可以验证一个国家科技和工业技术的发展和水平。 二、工业机器人组成 工业机器人系统由三大部分和六个子系统组成。三大部分：机部分、传感部分、控制部分。六个子系统：驱动系统、机械结构系统、感觉系统、机器人环境交互系统、人机交互系统、控制系统。 1、驱动系统，要使机器人运行起来，就需给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、气动传动、电动传动，或者把它们结合起来应用的综合系统；可以直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动
机器人技术基础试卷A
一、填空题（共20分，每空格1分） 1.阿西莫夫“机器人三定律”是： （1）________________________________________________ （2）________________________________________________ （3）________________________________________________ 2.按机械结构坐标形式，机器人可分为： ____________________ ____________________ ____________________ ____________________ 3.完全确定一空间任意物体的位置和姿态，至少需要___________个自由度数 目。 4.手部机构设计分为哪两大类？________________。 5.机器人控制系统的组成分为哪四大部分？__________________________， _____________________，_________________，___________ 6. 一般机器人控制性能要求分为哪四大类？___________，____________，
01050401-1 _______________，___________________。 7．机器人设计的三个阶段是____________，_________________，______________________。 1. （5分）结合人的臂各关节自由度数目，描述机器人自由度的含义。 2. （5分）结合实验室FESTO系统的机器人手爪，机器人实现零件抓取和装配的轨迹如何得到？至少列举两种方法并简要说明。 3. (5分)在安装空间小，要求功率大，而又充满易燃气体的环境中，哪种电机比较 合适，为什么？
机器人技术基础(课后习题答案)
简述工业机器人的定义，说明机器人的主要特征。 答：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具、或专用装置，通过可编程动作来执行种种任务并具有编程能力的多功能机械手。 1.机器人的动作结构具有类似于人或其他生物体某些器官（肢体、感官等）的功能。 2.机器人具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活易变。 3.机器人具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等。 4.机器人具有独立性，完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。 工业机器人与数控机床有什么区别 答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式运动链； 2.工业机器人一般具有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统； 3.工业机器人是用于工业中各种作业的自动化机器而数控机床应用于冷加工。 4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。 简述下面几个术语的含义：自有度、重复定位精度、工作范围、工作速度、承载能力。答：自由度是机器人所具有的独立坐标运动的数目，不包括手爪（末端执行器）的开合自由度。 重复定位精度是关于精度的统计数据，指机器人重复到达某一确定位置准确的概率，是重复同一位置的范围，可以用各次不同位置平均值的偏差来表示。 工作范围是指机器人手臂末端或手腕中心所能到达的所有点的集合，也叫工作区域。 工作速度一般指最大工作速度，可以是指自由度上最大的稳定速度，也可以定义为 手臂末端最大的合成速度（通常在技术参数中加以说明）。 承载能力是指机器人在工作范围内的任何位姿上所能承受的最大质量。 什么叫冗余自由度机器人 答：从运动学的观点看，完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 题图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0゜≤θ1≤180゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）。