全國青少年機器人等級考試一二級理論復習及試題

1、1全國青少年機器人技術等級考試一、二級理論及實操“Robot”的由來的由來1920年，原捷克斯洛伐克劇作家卡爾恰佩克在他的科幻情節(jié)劇《羅薩姆的萬能機器人》中，第一次提出了“機器人”（Robot）這個名詞。在捷克語中，Robot這個詞是指一個服役的奴隸。Robota（捷克文，原意為“勞役、苦工”）Robotnik（波蘭文，原意為“工人”二、機器人發(fā)展史二、機器人發(fā)展史人們對機器人的幻想與追求已有3000多年的歷史?！皺C器人”最早是以自動機

2、械裝置或自動人偶的形式出現(xiàn)，西方國家將早期的機器人稱之為automation（自動機）或是selfoperatingmachine（自行控制機器）。1）古代機器人）古代機器人指南車。人類記載的最早的機械裝置。《古今注》記載黃帝與蚩尤涿鹿之戰(zhàn)所用。春秋時期，“公輸子削竹木以為鵲，成而飛之，三日不下?！庇涊d于《墨子.魯問》中，是世界上最早的關于空中機器人的記載。記里鼓車記里鼓車。漢代，大科學家張衡不僅發(fā)明了地動儀，而且發(fā)明了計里鼓車。計里鼓

3、車每行一里，車上木人擊木馬車鼓一下，每行十里擊鐘一下。春秋時期，“公輸子削竹木以為鵲，成而飛之，三日不下?！庇涊d于《墨子.魯問》中，是世界上最早的關于空中機器人的記載。記里鼓車。漢代，大科學家張衡不僅發(fā)明了地動儀，而且發(fā)明了計里鼓車。計里鼓車每行一里，車上木人擊木馬車鼓一下，每行十里擊鐘一下。木構水運儀象臺。北宋時期，蘇頌等人制造了當時世界上最先進的天文鐘。它由水力驅動，能以多種形式表現(xiàn)天體運行。它能集觀測天象的渾儀、演示天象的渾象、計

4、量時間的漏刻和報告時刻，是一座小型的天文臺根據(jù)史料記載，三國時期諸葛亮發(fā)明了一種用來運送軍用物資的機器人，名為（根據(jù)史料記載，三國時期諸葛亮發(fā)明了一種用來運送軍用物資的機器人，名為（）A.記里鼓車記里鼓車B.指南車指南車C.木牛流馬木牛流馬D.千里船千里船答案：答案：C題型題型:單選題單選題?漏壺。公元前1400年由古巴比倫人發(fā)明，用水流來計量時間的計時器。也是歷史上可考據(jù)的最早的機械裝置之一。公園前270年左右，古希臘發(fā)明家特西比烏斯

5、改進了漏壺——采用人物造型指針指示時間。?公元前2世紀，亞歷山大時代的古希臘人發(fā)明了最原始的機器人──自動機。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動力的會動的雕像，它可以自己開門，還可以借助蒸汽唱歌。?公元前1417世紀，意大利文藝復興，達芬奇作為發(fā)明家發(fā)明了機器人、機械車、子母彈、坦克車、潛水艇、直升機等超越時代的裝置。其中達芬奇設計的機器人以木頭金屬皮革為外殼，以齒輪為驅動裝置，可坐可站，頭部能轉動，胳膊能揮舞。31966年謝克機器人誕生，關

6、于謝克機器人說法正確的是？年謝克機器人誕生，關于謝克機器人說法正確的是？A.第一臺潛水機器人第一臺潛水機器人B.第一臺飛行機器人第一臺飛行機器人C.第一臺防水機器人第一臺防水機器人D.第一臺移動機器人第一臺移動機器人答案答案:D題型題型:單選題單選題三、重要機器人理論三、重要機器人理論（1）機器人定義機器人定義機器人是自動控制機器Robot的俗稱（自動控制機器），包括一切模擬人類行為或思想、模擬其他生物的機械。理想中的高仿真機器人是整合

7、了控制論、機械、電子、計算機與人工智能、材料學和仿生學的產物，目前科學界正在向此方向研究開發(fā)。所以機器人綜合微電子技術，自動化控制技術，機械學，計算機等學科綜合成果。2）機器人組成機器人一般由機械本體、控制系統(tǒng)、傳感器、和驅動器等四部分組成。為實現(xiàn)對本體進行精確控制，傳感器應提供機器人本體或其所處環(huán)境的信息，控制系統(tǒng)依據(jù)控制程序產生指令信號，通過控制各關節(jié)運動坐標的驅動器，使各臂桿端點按照要求的軌跡、速度和加速度，以一定的姿態(tài)達到空間指

8、定的位置。驅動器將控制系統(tǒng)輸出的信號變換成大功率的信號，以驅動執(zhí)行器工作。a.機械本體機械本體，是機器人賴以完成作業(yè)任務的執(zhí)行機構，一般是一臺機械手，也稱操作器、或操作手，可以在確定的環(huán)境中執(zhí)行控制系統(tǒng)指定的操作。典型工業(yè)機器人的機械本體一般由手部(末端執(zhí)行器)、腕部、臂部、腰部和基座構成。機械手多采用關節(jié)式機械結構，一般具有6個自由度，其中3個用來確定末端執(zhí)行器的位置，另外3個則用來確定末端執(zhí)行裝置的方向(姿勢)。機械臂上的末端執(zhí)行裝

9、置可以根據(jù)操作需要換成焊槍、吸盤、扳手等作業(yè)工具。b.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是機器人的指揮中樞，相當于人的大腦功能，負責對作業(yè)指令信息、內外環(huán)境信息進行處理，并依據(jù)預定的本體模型、環(huán)境模型和控制程序做出決策，產生相應的控制信號，通過驅動器驅動執(zhí)行機構的各個關節(jié)按所需的順序、沿確定的位置或軌跡運動，完成特定的作業(yè)。從控制系統(tǒng)的構成看，有開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)之分從控制方式看有程序控制系統(tǒng)、適應性控制系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)之分。c.驅動器驅動器是

10、機器人的動力系統(tǒng)，相當于人的心血管系統(tǒng)，一般由驅動裝置和傳動機構兩部分組成。因驅動方式的不同，驅動裝置可以分成電動、液動和氣動三種類型。驅動裝置中的電動機、液壓缸、氣缸可以與操作機直接相連，也可以通過傳動機構與執(zhí)行機構相連。傳動機構通常有齒輪傳動、鏈傳動、諧波齒輪傳動、螺旋傳動、帶傳動等幾種類型。d.傳感器傳感器是機器人的感測系統(tǒng)，相當于人的感覺器官，是機器人系統(tǒng)的重要組成部分，包括內部傳感器和外部傳感器兩大類。內部傳感器主要用來檢測機