《机器人技术》习题集 东北大学网络教育学院
10．绝对光轴编码器大量使用二进制编码码盘。 11．格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。
12．增量式编码器比起绝对式编码器加工难、安装严、体积大、价格高。
13．采用两个码盘脉冲为一个时间间隔，然后用计数器记录在这段时间里高速脉冲源发出的脉冲数。用这样的方法可以提高位置的测量精度。
14．电涡流式传感器可以用来检测与任何物体间的距离。
15．用光纤制作接近觉传感器可以用来检测机器人与目标物间较远的距离。 16．超声波传感器对于水下机器人的作业是不可或缺的。 17．激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。
18．红外距离传感器（红外测距仪）相对而言，测距的准确度不高，测量距离相对较短，而由于价格低，也很适合于机器人应用。
19．机器视觉是指用计算机实现人的视觉功能——对客观世界的三维场景的感知、识别和理解。 20．灰度直方图的均衡化是实现图像增强的主要方法之一。
21．数字信号处理DSP（Digital Signal Processing）包括对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等方面。
22．数字信号处理器（Digital Signal Processor），也称为DSP芯片，是近几年发展起来的适于高速运算的集成电路。
23．图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置1，背景部分置2。
24．计算机视觉学科中绝大多数问题为病态问题，既难以求解或解不唯一。
三、简答题
1．什么是传感器？
2．彩色图像与灰度图像的异同点。
四、分析与计算题
1．荷重传感器应变片贴制与平衡电桥如图所示，试分析加上载荷后，电桥极性如何变化。 2．夹持力觉传感器如右图所示。
已知：
MA?100NmmMB?200Nmm LB?LA?50mm求受力大小F和力作用点距离LA。
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第7章 机器人控制
一、选择题（4选1，多于4个的为多选题）
1．机器人控制系统在物理上分为两级，但在逻辑上一般分为如下三级： 1)．PID控制器 2)．位置控制器 3)．作业控制器 4)．运动控制器 5)．驱动控制器 6)．可编程控制器
2．在伺服电机的伺服控制器中，为了获得高性能的控制效果，一般具有3个反馈回路，分别是： 1)．电压环 2)．电流环 3)．功率环 4)．速度环 5)．位置环 6)．加速度环
3．操作机手持粉笔在黑板上写字，在哪个方向只有力的约束而无速度约束？ 1)．X轴 2)．Y轴 3)．Z轴 4)．R轴
4．如果末端装置、工具或周围环境的刚性很高，那么机械手要执行与某个表面有接触的操作作业将会变得相当困难。此时应该考虑： 1)．柔顺控制 2)．PID控制 3)．模糊控制 4)．最优控制
5．示教-再现控制为一种在线编程方式，它的最大问题是： 1)．操作人员劳动强度大 2)．占用生产时间 3)．操作人员安全问题 4)．容易产生废品
二、判断题（Y/N）
1．机器人控制系统主要对机器人工作过程中的动作顺序、应到达的位置及姿态、路径轨迹及规划、动作时间间隔，以及末端执行器施加在被作用物上的力和力矩等进行控制。 2．步进电动机一般作为闭环伺服系统的执行机构。
3．为改变三相反应式步进电机转子的运动方向，需要改变各相脉冲的频率。
4．GM-400元东控制器中，将增量编码器得到的位置信息，通过4倍频及加、减计数，可以提高位置检测精度。
5．运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动系统。
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6．示教-再现控制的给定方式中分直接示教和间接示教。直接示教便是操作人员通过手动控制盒上的按键，编制机器人的动作顺序，确定位置、设定速度或限时。 7．通过操作机终端机械结构的变形来适应操作过程中遇到的阻力的柔顺控制称之为主动柔顺。 8．采用一个力反馈或组合反馈的柔顺控制系统称之为主动柔顺控制。 9．控制系统中涉及传感技术、驱动技术、控制理论和控制算法等。 三、简答题
1．机器人控制的主要特点有哪些？ 2．步进电动机的特点有哪些？ 3．PWM调速的原理是什么？ 4．PWM调速特点有哪些？
5．气动马达相对于电动机的主要区别有哪些？ 6．GM-400运动控制起具有哪4种运动控制模式？
四、分析与计算题
1．为什么三相六拍通电方式比三相单三拍通电方式能够得到小的步距角和较好的输出性能？ 2．试对直流伺服方案和交流伺服方案进行比较。 3．简要介绍双向旋转的叶片式马达工作原理。
4．试列出直流电机电压平衡方程式和转矩平衡方程式，并指出机械部分与电气部分的耦合关系。
第8章 工业机器人
一、选择题（4选1，多于4个的为多选题）
1．日本日立公司研制的经验学习机器人装配系统采用触觉传感器来有效地反映装配情况。其触觉传感器属于下列那种传感器？ 1)．接触觉 2)．接近觉 3)．力/力矩觉 4)．压觉
2．谐波减速器特别适用于工业机器人的哪几个轴的传动？ 1)．S轴 2)．L轴 3)．U轴 4)．R轴 5)．B轴 6)．T轴
3．ＲＶ摆线针轮减速器特别适用于工业机器人的哪几个轴的传动？ 1)．S轴 2)．L轴 3)．U轴 4)．R轴
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5)．B轴 6)．T轴
二、判断题（Y/N）
1．日本日立公司研制的经验学习机器人装配系统的学习功能主要表现在记住前一次的误差，在后面的操控中主动进行调整。
2．谐波减速机的名称来源是因为刚轮齿圈上任一点的径向位移呈近似于余弦波形的变化。 3．变位机的运动数（自由度）主要取决于被加工件的大小。 4．三自由度手腕能使手部取得空间任意姿态。
5．机器人末段执行器的基点P 是R轴、B轴和T轴中心线的交点。 6．EP-500S机器人弹簧平衡机构主要用于平衡大小臂关节的重力矩。 三、简答题
1．弧焊机器人的周边设备主要包括哪些部分？ 2．变位机对于焊接机器人的作用是什么？ 3．谐波传动的特点主要表现在： 4．6轴工业的各轴功能是什么？
5．GRC通用机器人控制系统的主要技术特点有哪些？
四、分析与计算题
1．三自由度手腕理论上可以有几种结合方式？具有实际意义的又有几种结合方式，试绘出结合方式示意图。
第9章 足球机器人
一、选择题（4选1，多于4个的为多选题）
1．集控式足球机器人的智能主要表现在哪两个子系统？ 1)．机器人小车子系统 2)．机器人通信子系统 3)．机器人视觉子系统 ? 4)．机器人决策子系统 ? 5)．机器人总控子系统
2．模拟通信系统与数字通信系统的主要区别是什么？ 1)．载波频率不一样 2)．信道传送的信号不一样 3)．调制方式不一样 4)．编码方式不一样
3．CCD（Charge Coupled Device）摄像头输出信号为____帧/秒(fps——frame per second)。 1)．20
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2)．25 3)．30 4)．50
4．CCD摄像头采用电视PAL标准，每帧图像由___场构成。 1)．1 2)．2 3)．3 4)．4
二、判断题（Y/N）
1．所谓调制就是载波的某参数随基带信号规律而变化的一种过程。可以调整载波的频率和幅值，但是无法调整载波的相位。
2．图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度和分辨率，使得图像效果清晰和颜色分明。 3．图像恢复指是的光学镜头几何形变的矫正，补偿由于光学镜头所带来的图像畸变。 4．图像压缩是减少图像信息容量以提高系统的响应速度的图像处理方法。
5．足球机器人决策子系统是一类知识型系统，涉及到复杂的基于知识的推理过程和形象思维。
6．集控式足球机器人的各种动作都是通过机器人小车的线速度、角速度、位移和轨迹来实现的，最终都落实到小车左、右轮速的计算，都落实到VL、VR函数的设计上。
7．东大牛牛机器人足球队是中国第一支夺得世界杯冠军的代表队，填补了国内空白。 三、简答题
1．人工智能领域的专家学者对于机器人足球做出什么大胆的设想（dream）？ 2．集控式足球机器人包括哪些子系统？
3．自主机器人车（人）载电源的选择原则是什么？ 4．足球机器人视觉系统的有利与不利条件有哪些？ 5．集控式足球机器人决策子系统的任务是什么？ 6．足球机器人六步推理模型的内容是什么？ 7．足球机器人总控子系统的任务是哪些？
四、分析与计算题
1．决策系统发给小车的通信协议由4个字节构成，已知同步信息、小车车号和左右轮速设定值如表1所示，试确定协议中奇偶校验码。
表1 集控式足球机器人通信协议片断（待定校验码） 第一字节 第二字节 第三字节
D7 1 D6 1 D5 0 同步信息 D4 0 D3 1 D2 0 D1 1 小车车号 D0 1 行校验 1 左轮方 向给定 0 0 1 1 0 1 0 左轮速度给定 1 1 1 0 0 1 15