工业机器人操作与编程 课后习题参考答案高功臣.docx

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1、工业机器人操作与编程课后习题参考答案项目1工业机器人的认知思考与练习1简答题1 .各国科学家是如何定义机器人的？答：国际标准化组织：机器人是一种仿生的、具有自动控制能力的、可重复编程的多功能、多自由度的操作机械；美国机器人协会：机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的，通过程序动作来执行各种任务的，并具有编程能力的多功能操作机；日本机器人协会：机器人是一种带有存储器和末端操作器的通用机械，它能够通过自动化的动作替代人类劳动；我国科学家：机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器

2、。2 .机器人四大家分别是哪些机器人公司？答：ABB、KUKA、FAUNC和安川被称为机器人四大家。3 .我国工业机器人的主流品牌有哪些？你还了解哪些工业机器人制造企业？答：我国工业机器人的主流品牌主要以沈阳新松、南京埃斯顿、安徽埃夫特和广州数控等机器人制造企业为代表。4 .机器人系统有哪几部分组成？分别有何作用？答：机器人系统通常由三部分和六个子系统构成。三部分包括机械部分、传感部分和控制部分，六个子系统包括机械系统、驱动系统、控制系统、感知系统、机器人一环境交互系统和人机交互系统。机械部分由驱动系统和机械系统组成，该部分多为机器人的本体。控制部分由人机交互系统和控制系统组成，该部分多为机器

3、人的控制器。传感部分由感知系统和机器人一环境交互系统组成，该部分将机器人本体的运动状态以及外部信号传输到机器人控制器，从而正确驱动机器人本体运动。机械系统是由关节连在一起的许多机械连杆的集合体，形成开环运动学链系。连杆类似于人类的小臂、大臂等；关节通常分为转动关节和移动关节，转动关节允许连杆之间发生旋转运动，而移动关节仅允许连杆做直线运动。由关节一连杆机构所构成的机械结构一般有3个主要部件：臂、腕和手，它们可在规定范围内运动。驱动系统是使各种机械部件产生运动的装置。感知系统由一个或多个传感器组成，用来获取内部和外部环境中的有用信息,通过这些信息确定机械部件各部分的运行轨迹、速度、位置和外部环境

4、状态，通过控制系统使得机械部件的各部分按预定程序或工作需要进行运作。控制系统根据机器人的作业指令程序以及从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。机器人一环境交互系统是实现机器人与外部环境中的设备相互联系和协调的系统。人机交互系统是操作人员参与机器人控制并与机器人进行联系的装置。5 .串联机器人和并联机器人有何区别？答：串联机器人是一种开式运动链机器人，它是由一系列连杆通过转动关节或移动关节串联形成的。采用驱动器驱动各个关节的运动从而带动连杆的相对运动，使末端手部达到合适的位姿。并联机器人是指动平台和定平台，通过至少两个独立的运动链相连接，机构具有两个或者两个以上的自由

5、度，以并联方式驱动的一种闭环的机器人。并联机器人无累积误差，精度较高；驱动装置可置于定平台上或接近定平台的位置，这样运动部分重量轻，速度高，动态响应好。6 .工业机器人常用的减速器有哪些？有何特点？答：工业机器人常用的减速器有谐波减速器和RV减速器。谐波减速器是由固定的内齿刚轮、柔轮和使柔轮发生径向变形的谐波发生器组成,谐波发生器为主动件，柔轮为从动件。RV减速器由第一级渐开线圆柱齿轮行星减速机构和第二级摆线针轮行星减速机构等两部分组成，具有重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。7 .工业机器人的关键技术参数有哪些？主要有什么作用？答：工业机器人的主要技术参

6、数一般有自由度、分辨率、定位精度、重复定位精度、工作范围、承载能力及工作速度等。主要作用请参考教材相关内容。8 .工业机器人安全防护装置有哪些？答：工业机器人常用的安全防护装置有隔离防护装置（防护栏、安全门）、紧急停止按键、失知制动装置等。9 .如何保护机器人的示教器？答：1）小心操作。不要摔打、抛掷或重击示教器，这样会导致破碎或故障。在不使用该设备时将它挂到专用专门存储它的支架，以免意外掉到地上。2）示教器的使用和存储应避免被人踩踏电缆。3）切勿使用锋利的物体（如螺丝钉旋具或笔尖）操作触摸屏。这样可能会使触摸屏受损。用手指或触摸笔来操作示教器触摸屏。4）定期清洁触摸屏。灰尘和小颗粒可能会挡住

7、触摸屏造成故障。5）切勿使用溶剂、洗涤剂或者擦洗海绵清洁触摸屏。应使用软布沾少量的水或中性清洁剂清洁。6）没有连接USB设备时，务必盖上USB端口的保护盖。如果端口暴露到灰尘中，那么它会中断或者发生故障。10 .通过本次课，你对工业机器人了解了多少？答：略。项目2工业机器人基本操作思考与练习1简答题1 .ABB工业机器人有几种动作模式？答：ABB工业机器人有三种动作模式：单轴运动、线性运动和重定位运动。2 .机器人常用工作坐标系有哪些？答：工业机器人上的常用的坐标系包括：大地坐标系、基坐标系、关节坐标系、工具坐标系、工件坐标系。3.IRB120机器人第6轴能够旋转360吗？为什么？答：.IRB

8、120机器人第6轴能够旋转800,因为该轴上没有安装其他的附属设备，故此其运动范围较大。4 .ABB机器人关节运动和线性运动有什么区别？答：机器人在采用关节坐标运动时，其运动轨迹是弧线，只能控制轨迹的起点和终点位姿；机器人通过线性运动来实现精度要求较高的运动轨迹或者避开狭小空间内的障碍物。5 .ABB机器人示教器上的使能按键有几种状态？分别有何作用？答：使能按键是一个3位选择开关，但其工作状态仅有两种。当使能按键松开或者按压到极限行程时，机器人没有收到使能信号，各轴的抱闸没有解除，此时机器人不能运动，示教器状态栏显示“防护装置停止”。当使能按键正常按下时，机器人收到使能信号，各轴的抱闸解除，机

9、器人各轴可以运动，此时示教器状态栏显示“电机开启6 .用自己的话总结机器人关节运动一般应用在哪些场合？答：关节坐标运动一般应用在对机器人的运动轨迹要求不高的场合，而且机器人周边没有障碍物。7 .什么是重定位操纵？有什么用途？答：机器人的重定位运动是指机器人第六轴法兰盘上的工具TCP在空间中绕着各坐标轴旋转的运动，也可以理解为机器人绕着工具TCP作姿态调整的运动。当机器人的工具坐标示教（设置）完毕后，为了检验其精度，可以通过重定位操纵来检验。8 .在机器人的增量模式中有几种增量方式可以选择？分别是哪些？答：ABB工业机器人有5种增量模式可供选择，分别是无增量模式、小步距增量模式、中步距增量模式、

10、大步距增量模式和用户自定义增量模式。9 .机器人示教器上的急停和控制柜上电急停的功能有区别么？为什么？答:机器人示教器上的急停和控制柜上电急停的功能相同，仅仅安装的位置不同，便于从不同的地方对其操作。10 .实践操作题1 .手动操纵机器人，练习2.6.3节中的机器人走轨迹操作。答：略。2 .手动操纵机器人，练习273节中的机器人重定位操作。答：略。项目3RobotStudio软件的基本应用思考与练习1简答题1 .如何获取RobotStUdiO软件？除了课堂上学习的方法，还有其他方法么？答：RobotStudio软件可以联系ABB公司采购正版软件或者通过网络获取试用版软件。2 .RobotStu

11、dio软件在安装的过程中，安装路径中是否可以采用中文路径？答：当前版本的软件不可以采用中文路径安装。3 .RobotStudio6.08是否可以安装到XP系统中？答：不可以。4 .简述如何为机器人工作站添加一个工作台？答：在“基本”菜单下，单击“导入模型库”功能中的图标，在弹出导入模型库的子菜单中单击“设备”图标，在弹出的设备列表中向下滚动鼠标滚轮，找到TrainingObjeCts一栏，为机器人工作站添加一个工作台“Prope11ertab1e”。成功添加工作台的视图。5 .简述如何为机器人工作站创建系统？答：按照教材3.2.2一节的方法创建即可。6 .简述如何手动操纵机器人虚拟工作站中的机

12、器人？答：在虚拟工作站中单击控制器，在控制器工具选项中单击示教器的图标,便可打开虚拟示教器。此时工作站中的机器人处于自动运行模式，示教器操纵杆的左侧有一个方形的小图标，单击该图标便可打开机器人工作模式切换开关。此处机器人的工作模式有三种：自动运行模式、手动减速模式和手动全速模式，其中手动全速模式在真实的机器人系统中不一定存在。根据需要选择恰当的工作模式即可。在机器人操纵杆上方有一个使能按键“Enab1e，该按键取代真实示教器上的使能按键。当EnabIe有效时，其为绿色，便可以手动操纵工作站中的机器人；当EnabIe无效时，其为白色，不能手动操纵机器人。虚拟示教器的其他使用方法和真实示教器的一样

13、。7 .简述如何显示机器人的工作范围？答：在“基本”菜单下，右键单击“布局”窗口中机器人的图标。在弹出菜单中单击“显示机器人工作区域”，即可显示当前机器人的工作区域。8 .简述如何为虚拟工作站中的机器人安装一个工具？答：按照教材3.2.1一节的方法添加即可。2.实践操作题1 .从网络上下载最新版RobotStudio软件。答：略。2 .安装RobotStudio软件到你的个人计算机中，并验证是否安装成功。答：略。3 .在RobotStudio中创建一个机器人工作站，工作站中至少有机器人、工具和工作台，并为机器人创建系统。答：略。项目4工业机器人的I/O通信思考与练习1简答题1.DSQC651和

14、DSQC652一般安装在机器人控制器哪个部位?答：DSQC651和DSQC652一般安装在机器人控制器的柜门上。2 .DSQC652的地址如何配置？答：DSQC652的X5端口的15号端子用于和机器人控制器通信，6号端子为地址选择公共端(OV),712号端子用跳线的方式来设定模块在总线中的地址。跳线一般是采用短接片来实现，短接片对X5端口612号端子进行短接，即可设置DSQC652的地址。3 .如何在机器人系统中添加一块DSQC652并在其输入端口上接一个点动按键？答：DSQC652的输入信号为高电平时信号有效，故此点动按键需要安装到24V电源和输入信号之间即可。4 .如何在机器人系统中配置一

15、块DSQC652并配置其输入信号？答：参考教材4.2.1和4.2.2相关内容即可。5 .如何监控DSQC652已经配置好的信号？答：参考教材4.2.3相关内容即可。6 .如何配置DSQC651的模拟信号？答：参考教材4.2.2相关内容即可。7 .如何对标准IO板的数字输出信号进行仿真？答：参考教材4.2.3相关内容即可。8 .如何设置机器人示教器的可编程按键？答：参考教材4.2.5相关内容即可。9如何将一个输出信号与系统信号相关联？答：参考教材4.2.4相关内容即可。2.实践操作题1 .安装一块DSQC652到机器人控制器。答：略。2 .在机器人系统中配置一块DSQC652并设置其全部信号。答：略。项目5工业机器人的程序数据思考与练习1简答题1 .简述boo1数据的建立过程。答：参考教材5.1.2相关内容即可。2 .ABB机器人的程序数据范围有哪几种？其使用范围如何选择？答：ABB机器人的程序数据的范围有三种全局、本地(1OCA1)和任务(TASK),当程序数据的范围被设定为全局，其作用域是机器人系统中的所有任务，可以被每个任务中的任意模块所调用。该变量在所有需要公共数据的任务中定义成同名、同类型的可变量数据。当程序数据的范围被设定为任务，其作用域是被设定任务的内部，可以被该