Фонды оценочных средств к РП по дисциплине
Б1.В.ОД.10 Робототехнические системы и комплексы
Вопросы для самоподготовки
1. Кинематика многозвенных манипуляторов.
2. Приводы промышленных роботов.
3. Общая характеристика используемых устройств (манипуляторов) роботов. Структура и назначение элементов однопроцессорных управляющих устройств.
4. Структура мульти микропроцессорных вычислительных устройств.
5. Операционные системы микро ЭВМ.
6. Понятие обратной связи и системы с замкнутым контуром.
7. Общая структура системы программного управления.
8. Системы циклового и позиционного управления.
9. Адаптация и уровни адаптации.
10. Принципы построения системы очувствления.
11. Языки и системы программирования адаптивных роботов.
12. Системы технического зрения.
13. Силомоментные системы очувствления
14. Копирующие системы управления манипуляторами.
15. Полуавтоматические системы управления манипуляторами.
16. Роботы на обслуживании технического оборудования.
17. Применение дистанционно управляемых роботов и манипуляторов.
Перечень зачетных вопросов по дисциплине «Робототехнические системы и комплексы»
1. Кинематика многозвенных манипуляторов.
2. Конструкции манипуляторов промышленных роботов.
3. Системы координат, используемые в манипуляторах
4. Приводы промышленных роботов.
5. Общая характеристика используемых устройств (манипуляторов) роботов.
6. Функции вычислительных устройств.
7. Структура и назначение элементов однопроцессорных управляющих устройств.
8. Структура мультимикропроцессорных вычислительных устройств.
9. Программное обеспечение и языки программирования микроЭВМ и микропроцессоров.
10. Операционные системы микроЭВМ.
11. Понятие обратной связи и системы с замкнутым контуром.
12. Общая структура системы программного управления.
13. Системы циклового и позиционного управления.
14. Системы контурного управления.
15. Адаптация и уровни адаптации.
16. Принципы построения системы очувствления.
17. Программное обеспечение системы управления адаптивных роботов.
18. Языки и системы программирования адаптивных роботов.
19. Системы технического зрения.
20. Локационные системы очувствления.
21. Тактильные системы очувствления.
22. Силомоментные системы очувствления.
23. Классификация дистанционно управляемых роботов и манипуляторов.
24. Копирующие системы управления манипуляторами.
25. Полуавтоматические системы управления манипуляторами.
26. Дистанционные системы управления роботами.
27. Вспомогательное оборудование промышленных робототехнических систем.
28. Роботы на обслуживании технического оборудования.
29. Применение роботов в качестве основного технологического оборудования.
30. Применение дистанционно управляемых роботов и манипуляторов.
Перечень экзаменационных вопросов по дисциплине «Робототехнические системы и комплексы»
1. История развития робототехники. Задачи робототехники.
2. Функциональная схема промышленного робота. Поколения промышленных роботов
3. Состав, параметры и классификация роботов.
4. Манипуляционные системы. Типы кинематических схем, используемых в механических манипуляционных системах.
5. Манипуляторы с параллельно-соединенными звеньями. Рабочие органы манипуляторов
6. Системы передвижения мобильных роботов
7. Сенсорные системы.
8. Устройства управления роботами
9. Приводы роботов. Классификация приводов.
10. Пневмоприводы
11. Гидроприводы.
12. Электроприводы.
13. Комбинированные приводы
14. Рекуперация энергии в приводах.
15. Искусственные (технические) мышцы.
16. Классификация систем управления. Системы программного управления.
17. Системы дискретного циклового управления. Системы дискретного позиционного управления
18. Системы программного управления. Способы программирования.
19. Классификация систем управления. Системы адаптивного управления.
20. Системы адаптивного управления. Уровни управления роботом.
21. Классификация систем управления. Системы искусственного управления.
22. Схема системы интеллектуального управления роботом.
23. Нечеткая логика. Нечеткое управление.
24. Особенности управления средствами передвижения роботов.
25. Основные принципы организации движения роботов.
26. Математические модели роботов. Функциональная схема робота.
27. Математическое описание механических систем манипулятора.
28. Компьютерное моделирование робототехнических систем.
29. Основные задачи кинематики манипуляторов. Прямая задача кинематики.
30. Основные задачи кинематики манипуляторов. Обратная задача кинематики.
31. Проектирование средств робототехники. Принципы создания роботов.
32. Проектирование средств робототехники. Методы проектирования средств робототехники
33. Этапы проектирования технологических комплексов. Состав технологического этапа проектирования технологического комплекса.
34. Этапы проектирования технологических комплексов. Состав алгоритмического этапа проектирования технологического комплекса.
35. Этапы проектирования технологических комплексов. Схема управления технологическим комплексом.
36. Применение средств робототехники в промышленности. Основные типы технологических комплексов с роботами.
37. Компоновки робототехнических комплексов. Управление технологическими комплексами
38. Особенности роботизации технологических комплексов
39. Гибкие производственные системы.
40. Применение средств робототехники в промышленности основных технологических операциях
41. Применение промышленных роботов на вспомогательных операциях.
42. Экстремальная робототехника в промышленности
Тесты текущего контроля по дисциплине «Робототехнические системы и комплексы»
1.Как классифицируются промышленные роботы (по грузоподъемности)?
а) 10 кг., 100 кг., 1000 кг.
б) £3 кг., £30 кг., >300 кг.
в) £5 кг., £60 кг., >60 кг.
2.Как классифицируются промышленные роботы (по поколениям)?
а) Роботы 1-го, 2-го, 3-го, 4-го и 5-го поколений.
б) Роботы 1-го, 2-го и 3-го поколений.
в) Роботы 1-го и 2-го поколений.
3.Чем отличаются программные роботы от адаптивных роботов?
а) Грузоподъемностью.
б) Отсутствием средств очувствления.
в) Мощностью приводов.
4.Чем отличаются адаптивные роботы от интеллектуальных роботов?
а) Наличием средств распознавания образов.
б) Наличием средств очувствления.
в) Количеством уровней планирования действий.
5.Какой точностью позиционирования характеризуются промышленные роботы?
а) Погрешность позиционирования не превышает ±1 мм.
б) Погрешность позиционирования не превышает ±1,5 мм.
в) Погрешность позиционирования не превышает ±0,1 мм.
6.Какую структуру имеют ГПС?
а) Распределенную структуру.
б) Интегрированную структуру.
в) Многоуровневую иерархическую.
7.Что является более высоким уровнем иерархии, ГПС или ГПМ?
а) ГПМ.
б) ГПС.
в) Они находятся на одинаковых уровнях иерархии.
8. В качестве каких элементов используются промышленные роботы в
ГПС?
а) в качестве средств очувствления.
б) в качестве датчиков информации.
в) в качестве рабочих органов.
9. Чьей подсистемой является автоматизированный склад?
а) ГПМ.
б) ГПС.
в) ГАУ.
10.Какова иерархия систем (сверху в низ): ГПС; ГПМ; ГАУ?
а) ГПС, ГПМ, ГАУ
б) ГАУ, ГПМ, ГПС.
в) ГПМ, ГПС, ГАУ.
11.Какие три системы координатных перемещений (из пяти) наиболее часто используются в промышленных роботах?
а) Прямоугольная (декартова), плоская полярная, угловая.
б) Прямоугольная (декартова), сферическая, плоская полярная.
в) Цилиндрическая, сферическая, угловая.
12.Какие (из двух) кинематических пар используются в манипуляторах роботов?
а) Поступательная кинематическая пара, вращательная кинематическая пара.
б) Дифференциальная кинематическая пара, интегральная кинематическая пара.
в) Интегральная кинематическая пара, распределенная кинематическая пара.
13.Какие задачи используются при кинематическом синтезе манипуляторов?
а) Задачи правосторонней и левосторонней симметрии.
б) Задачи инвариантной симметрии.
в) Прямая и обратная задачи.
14.С помощью чего определяется положение кинематической цепи в пространстве?
а) С помощью обобщенных координат.
б) С помощью кинематического зацепления.
в) С помощью распределенных координат.
15.Какой принцип построения манипуляторов получил развитие?
а) С редуктором скольжения.
б) На воздушной «подушке».
в) Агрегатно-модульный.
16.Какие функции выполняют вычислительные устройства в промышленных роботах?
а) Функции устройств управления
б) Функции мониторинга.
в) Функции устройств сопряжения с технологическим процессом.
17.Для каких целей в системах управления роботами используются микро-ЭВМ?
а) С целью расчета передаточных чисел в редукторах манипулятора.
б) С целью фильтрации входной информации с датчиков и преобразования ее из аналоговой формы в цифровую.
в) С целью регулирования, логического управления, преобразования координат и прогнозирования.
18.Какого уровня языки используются для программирования промышленных роботов?
а) Языки программирования нижнего уровня.
б) Языки программирования нижнего и верхнего уровня.
в) Языки программирования низкого и высокого уровня.
19.К языкам какого типа можно отнести ПАСКАЛЬ?
а) К языкам компиляционного типа.
б) К языкам промежуточного типа.
в) К языкам компилирующего типа.
20.К языкам какого типа можно отнестиБЕЙСИК?
а) К языкам пролонгирующего типа.
б) К языкам интерпретирующего типа.
в) К языкам агрегатно-модульного типа.
21.В чем недостаток принципа разомкнутого управления?
а) В отсутствии информации о координатах концевой точки манипулятора P.
б) В отсутствии контроля за текущим состоянием регулируемых параметров объекта.
в) В необходимости получения информации о фазовых траекториях координат концевой точки манипулятора P.
22.Какие возмущающие воздействия удается компенсировать с помощью принципа управления по возмущению?
а) Только те, которые преобразованы из аналоговой формы в цифровую.
б) Только те, которые разлагаются в ряд Фурье.
в) Только те, которые измеряет специально подобранный датчик.
23.На чем основан принцип управления с обратной связью?
а) На измерении возмущающего воздействия и его компенсации с использованием положительной обратной связи.
б) На измерении регулируемого параметра и использовании полученной информации при формировании закона управления.
в) На измерении возмущающего воздействия и его компенсации с использованием отрицательной обратной связи.
24.Какие из ниже приведенных законов являются типовыми законами управления?
а) Законы: разомкнутого управления; управления по возмущению; управления с использованием обратной связи.
б) Законы: разомкнутого управления; управления по возмущению; управления с использованием отрицательной обратной связи и, их комбинации.
в) Законы: пропорциональный; интегральный; дифференциальный, и их комбинации.
25.Какой из законов является более совершенным с точки зрения компенсации влияния внешних возмущений?
а) Закон управления по возмущению.
б) Пропорциональный закон управления.
в) Пропорционально - интегрально- дифференциальный закон управления.
26.Какую последовательность действий осуществляет система циклового управления?
а) Система осуществляет запрограммированную последовательность движений звеньев манипулятора (от упора до упора по каждой степени подвижности), выдержку времени (при остановках на упоре), выдачу технологических команд, открытие и закрытие схвата.
б) Система осуществляет случайную последовательность действий (под управлением функции RENDOM) и автоматическую настройку и корректировку движений звеньев манипулятора по заданному циклу (с использованием отрицательной обратной связи).
в) Система осуществляет циклическую последовательность действий под управлением оператора, с использованием базы данных «Цикл 99» и языка функциональных блоков «LabtechControl».
27. Какую последовательность действий осуществляет система позиционного управления?
а) Осуществляет позиционные перемещения конечной точки схвата манипулятора (используя декартовы координаты и их линейные преобразования в обобщенные координаты), связывая с каждым звеном манипулятора соответствующую ортогональную систему координат.
б) Осуществляет сложные перемещения при многоточечной позиционной системе управления робота. Наличие в программе робота большого числа точек позволяет производить движение от точки к точке с малой дискретностью.
в) Осуществляет сложные позиционные перемещения каждого звена манипулятора по заданной (запрограммированной) траектории, совершая при этом преобразования координат каждого звена манипулятора из основной системы координат в систему координат инструмента.
28. Какая характерная особенность роботов с контурной системой управления?
а) Наличие датчиков очувствления в конечной точке схвата манипулятора.
б) Наличие в памяти управляющей микро-ЭВМ заданной траектории точек и их преобразование из аналоговой формы в цифровую.
в) Наличие следящего (по положению) привода в каждой степени подвижности манипулятора.
29.Какие контурные системы управления Вы знаете?
а) «Гранит - 8», «Молния -ТМ», «Гном 1-10».
б) «Контур-98», «Интерполятор – 99», «Траектория -01».
в) «Робиконт», «Прогресс-1-8», «Сфера-36».
30.Чем отличается система контурного управления от системы позиционного управления?
а) Тем, что в системах контурного управления используется интерполятор нулевого порядка, а в системах позиционного управления экстраполятор нулевого порядка.
б) Тем, что системы позиционного управления более точные, так как емещение оконечной точки захватного устройства манипулятора (ее траектория) в системе контурного управления описывается меньшим количеством точек в системе координат инструмента.
в) Тем, что для осуществления движения захватного устройства по непрерывной траектории необходимо обеспечить синхронную и согласованную отработку заданных траекторий всеми степенями подвижности манипулятора.
31.Что, по Вашему мнению, представляет собой запись системы уравнений динамики РТК?
а) Запись системы уравнений динамики РТК в виде системы дифференциальных уравнений представляет собой аналитическую запись траектории движения манипулятора (РТК) в фазовом пространстве.
б) Запись системы уравнений динамики РТК в виде системы дифференциальных уравнений представляет собой аналитическую запись основных физических закономерностей, которым подчиняются управляемые движения роботов и технологического оборудования, образующих РТК.
в) Запись системы уравнений динамики РТК в виде системы дискретно-разностных уравнений представляет собой аналитическую запись траектории движения конечной точки манипулятора (схвата) в системе координат инструмента.
32.Что, по Вашему мнению, представляет собой класс программных движений РТК?
а) Множество таких допустимых движений, которые обеспечивают выполнение требуемых технологических операций.
б). Множество таких допустимых движений, которые обеспечивают надежное и безопасное функционирование РТК в составе ГАП.
в) Программно реализованную математическую модель перемещения конечной точки манипулятора в составе РТК.
33.Что является характерной чертой адаптивных систем управления РТК?
а) То, что недостаток информации о параметрах технологического процесса компенсируется математической моделью, параметры которой (детерминировано) заданы в пространстве состояний объекта управления (РТК).
б) То, что недостаток априорной информации и неконтролируемый дрейф параметров в адаптивных системах управления компенсируется обработкой стохастической информации с использованием БПФ и корректировкой математической модели объекта управления.
в) То, что недостаток априорной информации и неконтролируемый дрейф параметров в адаптивных системах управления компенсируется обработкой сенсорной информации, поступающей от информационной системы РТК, и использованием, для обработки этой информации, адаптивных алгоритмов, осуществляющих самонастройку параметров закона управления.
34.Что принципиально отличает адаптивные системы управления РТК от систем программного управления?
а) Наличие развитых средств очувствления и связанных с ними алгоритмов адаптации, благодаря которым осуществляется автоматическое приспособление РТК к недетерминированным и изменяющимся условиям эксплуатации.
б) Наличие дополнительных средств вычислительной техники и систем дистанционного управления, позволяющих управлять РТК с использованием INTERNET-технологий.
в) Использование манипуляторов с числом степеней свободы > 6.
35.Какие, по Вашему мнению, типы алгоритмов могут быть использованы при идентификационном подходе к адаптивному управлению РТК?
а) Трансцендентные алгоритмы идентификации.
б)Рекуррентные алгоритмы идентификации.
в) Инвариантные алгоритмы идентификации.
36.Сколько степеней подвижности имеет манипулятор используемый в ПР РМ-01?
а) три.
б) десять.
в) шесть.
37.Какие системы координат используются в ПР РМ-01?
а) двухмерная (декартова) система координат.
б) трехмерная и фазовая системы координат.
в) основная система координат и система координат инструмента.
38.Чем определяется положение инструмента (закрепленного в схвате манипулятора) в пространстве?
а) Однозначно определяется фазовыми координатами инструмента.
б) Однозначно определяется позицией координатной точки в основной системе координат и ориентацией координат инструмента в данной точке.
в) Однозначно определяется числом степеней подвижности манипулятора и системой координат инструмента.
39.Чем определяется позиция координатной точки и ориентация инструмента?
а) определяется расстоянием от координатной точки до начала координат по осям X, Y, Z, а ориентация инструмента – углами o, a, t.
б) определяется расстоянием от координатной точки до начала координат по осям A, B, C, а ориентация инструмента – проекциями углов a, b, g в системе координат инструмента.
в) определяется расстоянием от координатной точки до начала координат по осям XY, YZ, ZX, а ориентация инструмента – проекциями углов o, a, t в системе координат инструмента.
40.Какой язык программирования используется в системе управления ПР РМ-01?
а) ARPS.
б) SART.
Оценка учебной деятельности
1. Общее количество баллов за виды учебной деятельности студента, предусмотренные основной программой освоения дисциплины, может составлять не менее 60 баллов (зачетный балл). Так как по дисциплине «Робототехнические системы и комплексы» предусмотрен экзамен, то принимаем:
от 90 до 100 баллов соответствует оценке «отлично»;
от 70 до 89 — «хорошо»;
от 60 до 69 — «удовлетворительно»;
менее 60 баллов — «неудовлетворительно».
2. Если по результатам работы в семестре студент не набрал 40 баллов по дисциплине, то в этом случае студент не допускается к сдаче экзамена, ему предлагается изучить дисциплину повторно.
3. Максимальное количество баллов, которое студент может получить на экзамене, равно 30.
4. В случае выставления итоговой оценки по дисциплине «неудовлетворительно» с правом последующей пересдачи в результате такой пересдачи студент имеет право получить оценку не выше («удовлетворительно»).
5. За выполнение учебных заданий, сверх предусмотренных основной программой освоения дисциплины (учебно-исследовательская работа, самостоятельное углубленное освоение отдельных тем, участие в предметных олимпиадах различного уровня (призовые места) и пр.) преподаватель может выставлять дополнительные баллы (не более 20), что должно быть отражено в правилах текущей аттестации по курсу.
6. Если с учетом работ, сверх предусмотренных основной программой освоения курса, студент набрал свыше 90 баллов, итоговая оценка по
дисциплине может быть выставлена без проведения итоговой аттестации - экзамена («автомат»). При этом в ведомость и зачетную книжку студента выставляется оценка «отлично».
Мониторинг качества проводится в форме выставления преподавателями баллов в рейтинг-листке студента после освоения им каждого модуля дисциплины.
