機器人是一個在三維空間具有較多自由度的，并能實現(xiàn)諸多擬人動作和功能的機器，而工業(yè)機器人則是在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的機器人。它的特點是：可編程、擬人化、通用性、機電一體化。

　　1.工業(yè)機器人的定義是什么？

　　機器人是一個在三維空間具有較多自由度的，并能實現(xiàn)諸多擬人動作和功能的機器，而工業(yè)機器人則是在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的機器人。它的特點是：可編程、擬人化、通用性、機電一體化。

　　2.工業(yè)機器人有哪幾個子系統(tǒng)組成？各自的作用是什么？

　　驅(qū)動系統(tǒng)：使機器人運行起來的傳動裝置。

　　機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：由機身、手臂、機械手末端工具三大件組成的一個多自由度的機械系統(tǒng)。

　　感受系統(tǒng)：由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成 獲取內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)的信息。

　　機器人&環(huán)境交互系統(tǒng)：實現(xiàn)工業(yè)機器人與外部環(huán)境中的設(shè)備相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。

　　人&機交互系統(tǒng)：是操作人員參與機器人控制與機器人進行聯(lián)系的裝置。

　　控制系統(tǒng)：根據(jù)機器人的作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來的信號支配機器人的執(zhí)行機構(gòu)去完成規(guī)定的運動和功能。

　　3.什么是機器人的自由度？機器人位置操作需要幾個自由度？姿態(tài)操作需要幾個自由度？

　　自由度是指機器人所具有的獨立坐標(biāo)軸運動的數(shù)目，不應(yīng)包括手爪（末端工具）的開合自由度，在三維空間中描述一個物體的位置和姿態(tài)需要六個自由度，位置操作需要3個自由度（腰、肩、肘），姿態(tài)操作需要3個自由度（俯仰、偏航、側(cè)滾）。

　　工業(yè)機器人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計的，可能小于6個自由度，也可能大于6個自由度。

　　4.工業(yè)機器人的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？

　　自由度、重復(fù)定位精度、工作范圍、最大工作速度與承載能力。

　　5.機身和臂部的作用各是什么？在設(shè)計時應(yīng)注意哪些問題？

　　機身是支承臂部的部件，一般實現(xiàn)升降回轉(zhuǎn)和俯仰等運動，機身設(shè)計時要有足夠的剛度和穩(wěn)定性；運動要靈活，升降運動的導(dǎo)套長度不宜過短，避免發(fā)生卡死現(xiàn)象，一般要有導(dǎo)向裝置；結(jié)構(gòu)布置要合理臂部是支承腕部手部和工件的靜動載荷的部件，尤其高速運動時將產(chǎn)生較大的慣性力，引起沖擊，影響定位的準(zhǔn)確性。

　　設(shè)計臂部時要注意剛度要求高，導(dǎo)向性好，重量輕，運動要平穩(wěn)，定位精度要高。其它傳動系統(tǒng)應(yīng)盡量簡短以提高傳動精度和效率；各部件布置要合理，操作維護要方便；特殊情況特殊考慮，在高溫環(huán)境中應(yīng)考慮熱輻射的影響腐蝕性環(huán)境中應(yīng)考慮防腐蝕問題。危險環(huán)境應(yīng)考慮防暴問題。

　　6.手腕上的自由度主要起什么作用？如果要求手部能處于空間任意方向則手腕應(yīng)具有什么樣的自由度？

　　手腕上的自由度主要是實現(xiàn)手部所期望的姿態(tài)。為了使手部能處于空間任意方向，要求腕部能實現(xiàn)對空間三個坐標(biāo)軸X Y Z的轉(zhuǎn)動。即具有翻轉(zhuǎn)俯仰和偏轉(zhuǎn)三個自由度。

　　7.機器人末端工具的作用和特點

　　機器人手部是用來握持工件或工具的部件，是一個獨立的部件，可以有手爪也可以是專用工具。

　　8.按夾持原理末端工具分為哪幾類？包括哪些具體形式？

　　按夾持原理，末端夾持手分為兩類：

　　夾持類包括內(nèi)撐式、外夾式、平移外夾式、勾托式和彈簧式；

　　吸附類包括磁吸式，氣吸式。

　　9.真空式吸盤根據(jù)工作原理可分為幾類？其工作原理是怎樣的？

　　按工作原理分為三類：

　　真空吸盤。利用真空泵抽出吸附頭的空氣而形成真空；

　　噴吸式吸盤。利用伯努利效應(yīng)產(chǎn)生負壓，流體速度加快時，物體與流體接觸的界面上的壓力會減少，反之壓力會增加。借助壓縮空氣和真空發(fā)生器無需專用真空泵；

　　擠氣負壓式吸盤。靠機械作用實現(xiàn)真空和釋放真空，無需真空泵系統(tǒng)也不需要壓縮空氣，氣源經(jīng)濟方便但可靠性稍差。

　　10.液壓和氣壓傳動在操作力、傳動性能和控制性能方面的區(qū)別？

　　操作力。液壓可得到很大的直線運動力和回轉(zhuǎn)力，抓取重量1000到8000N；氣壓可得到較小的直線運動力和回轉(zhuǎn)力，抓取重量小于300N。

　　傳動性能。液壓壓縮性小傳動平穩(wěn)，無沖擊，基本上無傳動滯后現(xiàn)象，反映靈敏運動速度最高達2m/s；氣壓壓縮空氣粘度小管路損失小流速大可達較高速度但高速時平穩(wěn)性差沖擊較嚴重通常汽缸50到500mm/s。

　　控制性能。液壓壓力和流量均容易控制，可無極調(diào)速通過調(diào)節(jié)；氣壓低速不易控制，難準(zhǔn)確定位，一般不做伺服控制。

　　11.伺服電機和步進電機的性能有何不同？

　　控制精度不同（伺服電機控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證，伺服電機控制精度高于步進電機）；

　　低頻特性不同（伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象，一般伺服電機低頻性能好于步進電機）；

　　過載能力不同（步進電機不具備過載能力，伺服電機具有較強的過載能力）；

　　運行性能不同（步進電機的控制為開環(huán)控制，交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制）；

　　速度響應(yīng)性能不同（交流伺服系統(tǒng)加速度性能較好）。