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？
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？
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）。

01050401-1
四（10分）设计机器人战士的感知系统，并简述它的智
能要求。

五 （15分）机器人运动学计算。

1. （5分） 初始状态下运动坐标系()
'
'
'
,,Z Y X 与固定参考坐标系()Z Y X ,,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
01050401-1
（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。

⎥
⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢
⎢⎣⎡=100020??3??707.05?0?F
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 ）。