智能制造学院学院转专业考试

《机器人工程导论》笔试考试大纲

课程名称：机器人工程导论

课程编号：B104450Z00

课程类别：学科基础课 必修

一、考试对象

本科理工专业学生。

二、考试目的

《机械制图》旨在考察学生根据机器人工程领域的基础理论与行业规范，运用所学的基本理论、基本知识和基本技能分析和解决机器人系统设计与控制中基本问题的能力；考察学生对机器人系统构成、运动学与动力学原理的掌握程度及其逻辑推理能力；考察学生通过图示、模型或技术文档等形式，对机器人系统工作原理、结构设计及控制流程进行清晰表达的能力。（大一上转专业学生考1－4章节内容）

三、考试方法和考试时间

1、考试方法：全校统考、闭卷、笔试。

2、记分方式：百分制，满分为100分。

3、考试时间：120分钟。

四、参考书目：

《机器人工程导论》参考书目：

1、《机器人工程专业导论》(第1版)孟昭军，刘班主编，机械工业出版社，2022年7月

2、《机器人导论》(第1版)熊容主编，机械工业出版社，2025年4月

五、考试范围

《机器人工程导论》课程考试重点：

第1章 机器人的概述 1

（一）考核内容

机器人的定义；机器人的发展阶段；机器人学的研究内容。

（二）考核知识点

1、机器人三守则。

2、机器人的特征。

3、第一台工业机器人。

（三）考核要求

1、了解：机器人定义的关键要素。

2、理解：工业机器人的分类和发展趋势。

3、掌握：判断一个具体的设备或系统是否属于机器人范畴；机器人发展史中的技术突破。

第2章 机器人基础知识 1

（一）考核内容

机器人的分类方式；机器人的基本术语；机器人的主要技术参数；机器人坐标系的分类；机器人运动学基础。

（二）考核知识点

1、伺服控制和非伺服控制的定义。

2、点PTP(Point-To-Point，点到点）控制和CP（连续轨迹）控制的定义。

3、按机械结构划分机器人的分类方式。

4、按应用环境划分机器人的分类方式。

5、机器人核心参数的具体定义、单位及测量方法

6、机器人坐标系的分类。

7、机器人正运动学和逆运动学的研究内容。

（三）考核要求

1、了解：机器人分类的主流维度，如按技术特征、按控制类型、按机械结构、按用途、按应用环境等。

2、理解：每个核心参数的具体定义、单位及测量方法；运动学描述“机器人如何运动”，动力学描述“机器人如何被控制/驱动”。

3、掌握：运用不同的分类标准对机器人进行归类；通过分析典型机器人的技术参数，判断其适用场景；运用运动学与动力学知识，分析机器人性能参数（如速度、负载）的物理限制。

第3章 机器人的组成与结构 1

（一）考核内容

机器人机械系统的总体组成，机器人传感器的选择与要求，工业机器人传感器分类，机器人的液压驱动系统、气压驱动和电气驱动系统，工业机器人控制系统的特点、组成及分类和机器人智能控制技术。

（二）考核知识点

1、工业机器人的三大部分六个子系统。

2、机械臂设计的四大特点。

3、机器人手部的分类。

4、机器人手腕自由度。

5、传感器的基本组成。

6、机器人对传感器的一般要求。

7、传感器的性能指标。

8、机器人的常见驱动方式。

（三）考核要求

1、了解：了解机械结构设计中必须遵循的基本原则; 传感器数据从采集、预处理（降噪、标定）到信息融合的完整处理流程; 位置控制、速度控制和力/扭矩控制等不同控制模式的定义、区别与应用场景。

2、理解：理解串联机构（如六轴机械臂）与并联机构（如Delta机器人）的基本原理、优缺点及典型应用场景; 机器人传感器的主要分类（按感知对象、感知方式、功能等），并理解常见传感器（如视觉、力觉、位姿、环境传感器）的工作原理和基本特性; 掌握常见驱动器（如伺服电机、步进电机）和基本控制算法（如PID控制）的工作原理。

3、掌握：机器人机械结构的主要组成部分（如连杆、关节、末端执行器、驱动单元）及其基本功能;机器人传感器系统的定义、基本组成及其在机器人系统中的核心作用;机器人驱动系统（执行器）和控制系统的基本组成，理解它们在机器人闭环中的角色。

第4章 机器人编程 1

（一）考核内容

示教编程的定义、基本原理及流程；离线编程的定义、基本原理及流程。

（二）考核知识点

1、示教编程（Teach Pendant Programming）的基本概念、流程与核心指令（如点位设置、运动轨迹规划、逻辑控制）。

2、离线编程（Offline Programming）的基本概念、核心流程（建模-路径规划-仿真-代码生成）与关键技术（运动学模型、碰撞检测）

3、离线编程与示教编程的差异及适用场景。

（三）考核要求

1、了解：教编程所生成的底层指令（如 MoveL, MoveJ）与高级编程语言（如Python）的区别和联系；了解主流的离线编程软件（如RobotStudio, RoboGuide, Delmia等）的基本功能。

2、理解：使用示教器进行编程的基本流程；离线编程的完整工作流程，包括：虚拟工作站建模、机器人与工具建模、程序编写与调试、虚拟仿真、碰撞检测、代码生成与下载、现场标定与验证。

3、掌握：示教编程的定义及其基本工作原理；离线编程的定义、核心优势及其与示教编程的根本区别。