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得分一、填空题（共20 分，每空格 1 分）题号一二三四五六七八总成绩得分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？_ ， _ ，_ ， _ 。7 机 器 人 设 计 的 三 个 阶 段 是 _ ， _ ，_ 。得分二 (25 分）简答题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？4. （ 5 分）机器人设计的一般设计原则是什么？为什么？5. （5 分）野外机器人 GPRS定位最少需要几颗卫星？为什么？得分三、（15 分）在下图中右侧指出机器人手爪的工作原理，并分析驱动机构和传动机构的优点。若抓取球形物体，该机构是否合适？若不合适指出改进的设计方法。 列举出你认为的该机器人手爪最需要的传感器（三类即可） 。得分四 （10 分）设计机器人战士的感知系统，并简述它的智能要求。得分五（15 分）机器人运动学计算。1. （ 5 分） 初始状态下运动坐标系X ,Y,Z与固定参考坐标系X ,Y, Z 一致，求 固定在运动坐标系上的点P（ 2，7， 5）依次经过下列变换后相对于固定参考坐标系的坐标。（ 1）绕 y 轴旋转 90 度（ 2）绕 x 轴旋转 90 度（ 3）再平移 【1 2 -1 】2.（ 5 分）Denavit-Hartenberg坐标系描述方法中的基本参数有哪些？含义？什么是变量？3. （5 分）对于下列综合变换矩阵，如何求所缺的值？列出步骤，不要求答案。? 0 ? 50.707 ? ? 3F? ? 0 20001得分六（15 分）设计一个通风管道清扫机器人系统：1. （ 6 分）机构上如何保证清扫机器人适应不同管径（直径400mm -1000mm）的需要？举出至少两种设计方案，选出你认为最合适的，说明理由。2.（ 4 分）电控系统采用交流电机好不好？为什么？3. （ 5 分）若采用轮式机器人，轮子直径100mm，要求机器人工作速度不低于6米每分钟，采用“开式齿轮+谐波”减速，开式齿轮减速比为3，谐波齿轮减速比为 100，采用伺服电机驱动后轮，试求电机的最低转速是多少？
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