178、一个刚体在空间运动具有()自由度。

解析：运动正问题（Forward Kinematics）在机器人学中是指已知机器人的关节变量（即关节角度或位置），求解机器人末端执行器在空间中的位置和姿态的问题。具体来说，就是给定一组关节参数，计算出机器人手臂或其它机械结构的末端在三维空间中的坐标。

题目中的选项可以解析如下：
A. 从关节空间到操作空间的变换：这是正确的描述。运动正问题就是计算给定的关节变量对应的在笛卡尔空间中的位置和姿态。
B. 从操作空间到迪卡尔空间的变换：这是不准确的描述，因为“操作空间”与“迪卡尔空间”在这里基本上是同一个概念，指的是机器人末端执行器所在的物理空间。
C. 从迪卡尔空间到关节空间的变换：这是运动逆问题（Inverse Kinematics）的定义，而不是运动正问题。
D. 从操作空间到关节空间的变换：这也是运动逆问题的内容。

因此，正确答案是A，即运动正问题是实现从关节空间到操作空间的变换。

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解析：这个问题涉及到机器人学中的运动逆问题，特别是在控制新能源汽车或任何需要精确机械臂或运动系统控制的领域中。让我们逐一分析各个选项：

A. 从关节空间到操作空间的变换：

这不是运动逆问题。通常，关节空间是机器人各关节角度或位置的集合，而操作空间或末端执行器空间是指机器人末端（如抓手）在三维空间中的位置和姿态。从关节空间到操作空间的变换是机器人的正运动学问题，即根据关节的角度或位置来计算末端执行器的位置和姿态。

B. 从操作空间到迪卡尔空间的变换：

这个选项实际上有些模糊，因为“操作空间”和“迪卡尔空间”在机器人学中常常可以互换使用，都指的是三维空间中的位置和姿态。但不论如何，从操作空间到任何形式的“空间”的变换并不是运动逆问题的核心。

C. 从迪卡尔空间到关节空间的变换：

这正是运动逆问题的定义。在控制理论中，运动逆问题指的是根据期望的末端执行器位置（在迪卡尔空间或操作空间中定义）来计算所需的关节角度或位置（在关节空间中）。这是机器人逆运动学问题的核心，也是控制机械臂或类似系统达到特定位置和姿态的关键步骤。

D. 从操作空间到任务空间的变换：

这不是运动逆问题。任务空间是一个更高级别的概念，它可能包括一系列的任务目标或约束条件，而不仅仅是末端执行器的位置和姿态。从操作空间到任务空间的变换通常涉及更高层次的规划和决策，而不是直接的计算问题。

因此，正确答案是C，即从迪卡尔空间（或操作空间）到关节空间的变换，这是运动逆问题的核心。

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解析：选项解析：

A. 优化算法：这类算法通常用于在给定的约束条件下，寻找最优解或改进现有解。在轨迹规划中，优化算法可能用于找到能耗最低、时间最短或精度最高的路径，但它不是直接用于获取中间点坐标的方法。

B. 平滑算法：平滑算法用于减少路径中的突变和不平滑的部分，使轨迹更加顺滑。这类算法通常作用于已知的点集，使其在运动中更加平稳，但它也不直接用于生成中间点坐标。

C. 预测算法：预测算法可以根据现有数据预测未来的趋势或行为。在轨迹规划中，预测算法可以用于预测物体的未来位置，但这同样不是用于生成示教点之间中间点坐标的标准方法。

D. 插补算法：插补算法是在已知的离散数据点之间插入新的数据点以创建平滑连续的轨迹。在机器人学中，插补算法用于在示教的关键点之间生成中间点，从而形成一个完整的运动轨迹。因此，当仅给出几个特征点时，插补算法能够计算出这些点之间所有中间点的坐标。

为什么选这个答案：

选D（插补算法）是因为这个选项最符合题目中“仅示教几个特征点，计算机就能利用()获得中间点的坐标”的描述。插补算法正是设计来处理这种情况的，它可以在有限的已知点之间计算出一系列的中间点，以形成一个完整的轨迹。其他选项虽然与轨迹规划相关，但不是直接用于获得中间点坐标的方法。

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解析：这道题目考察的是机器人学中的基本概念，具体来说是关于机器人运动规划的问题。

A. 运动学正问题：这是指已知机器人的关节变量（如关节角度），求解机器人末端执行器在空间中的位置和姿态。在实际应用中，如果我们知道机器人的关节参数，我们可以通过运动学正问题来计算出它的手部或者说是末端执行器在三维空间中的位置。

B. 运动学逆问题：与运动学正问题相反，运动学逆问题是给定一个期望的末端执行器的位置和姿态，求解对应的关节变量。在机器人轨迹控制过程中，我们需要根据目标位置来调整每个关节的角度，因此这里就需要用到运动学逆问题来计算出正确的关节角设定值。

C. 动力学正问题：动力学正问题是指已知机器人的运动状态（例如关节速度、加速度等）以及外力情况，求解所需的关节力矩或驱动力。这通常用于模拟或者预测机器人的动态行为。

D. 动力学逆问题：动力学逆问题是已知希望达到的运动状态以及机器人的结构参数，求解需要施加的力或力矩。虽然这对于控制也是很重要的，但它更侧重于如何产生所需的运动而不是直接确定关节的位置。

答案：选择 B. 运动学逆问题 是因为，在机器人轨迹控制中，我们需要从期望的空间路径反向求解出各个关节的角度设置，从而使得机器人能够按照预定的轨迹移动。这就是一个典型的运动学逆问题的应用场景。

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解析：这是一道关于机器人运动插补方式的理解题。首先，我们需要明确“无姿态插补”的含义，它指的是机器人在运动过程中保持起始点的姿态不变，即姿态角（如俯仰角、偏航角、翻滚角）不发生变化。接下来，我们逐一分析各个选项，以确定哪种运动类型最可能伴随无姿态插补。

A. 平面圆弧：在平面内绘制圆弧时，机器人通常需要调整其姿态以维持与圆弧路径的切线方向一致，从而确保运动的平滑性。因此，平面圆弧运动不太可能保持起始姿态不变。

B. 直线：在直线运动中，机器人可以简单地沿直线方向移动，而无需改变其姿态。这种情况下，机器人可以保持起始点的姿态，仅改变其位置，从而实现无姿态插补。

C. 平面曲线：平面曲线可能包括多种形状，如抛物线、椭圆等。在这些曲线上运动时，机器人通常需要调整其姿态以跟随曲线的变化，因此不太可能保持起始姿态不变。

D. 空间曲线：空间曲线是在三维空间中定义的，其路径可能涉及多个方向和角度的变化。为了沿这样的曲线平滑移动，机器人必须不断调整其姿态，因此也不可能保持起始姿态不变。

综上所述，直线运动是机器人最可能保持起始姿态不变的运动类型。在直线运动中，机器人只需沿直线方向移动，而无需改变其姿态，这完全符合无姿态插补的定义。

因此，正确答案是B. 直线。

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解析：选项解析：

A. 速度为零,加速度为零：这意味着在作业启动时，机器没有运动，也没有开始加速，因此启动过程是最平稳的，没有冲击或震动。

B. 速度为零,加速度恒定：这表示虽然机器的初始速度为零，但它会立即开始以恒定的加速度加速，这会在启动时产生一定的冲击。

C. 速度恒定,加速度为零：这是不可能的，因为如果加速度为零，那么速度不可能从零变为恒定值，它将始终保持为零。

D. 速度恒定,加速度恒定：这是在机器已经达到某一速度后运行的状态，而不是启动时的状态。在启动时速度不可能立即恒定。

为什么选这个答案：

答案选择A是因为在加工过程中，特别是在启动时，为了避免对设备或加工对象造成损害，需要尽可能平稳地开始。速度为零，加速度也为零意味着没有任何突然的运动或力作用在系统上，从而确保了启动的平稳性。这是理想的启动条件，可以防止由于突然的加速度变化导致的震动或冲击，这对于精密加工来说尤为重要。

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解析：这道题考察的是传感器分类的知识点。

A. 物性型：这种类型的传感器是利用物质本身固有的物理或化学性质来检测信号的。例如，热敏电阻依赖于温度变化导致的电阻变化，光敏电阻则是利用光照强度影响电阻值的原理。这些都不需要额外的转换元件，直接将被测量的变化转换为电信号或其他形式的信号输出。

B. 结构型：结构型传感器则是依靠传感器内部结构参数变化来实现信号转换的。这类传感器的工作原理基于机械结构特性，如弹簧的变形等，通常需要外部能量才能工作。

C. 一次仪表：通常指直接与工艺介质接触，并能直接显示或记录被测变量的仪表，不属于传感器的分类方式。

D. 二次仪表：这是相对于一次仪表而言的，指的是对一次仪表提供的信号进行进一步处理、显示、报警或控制的仪表，也不属于传感器的分类方式。

正确答案是 A. 物性型 ，因为题目中提到的“利用物质本身的某种客观性质制作的传感器”，正好对应物性型传感器的定义。

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解析：本题主要考察电容式传感器的工作原理及其在不同测量需求下的应用方式。
首先，我们需要了解电容式传感器的基本原理。电容式传感器是通过改变电容器的某个参数（如极板间距、极板面积或极间物质的介电常数）来改变其电容量的，进而通过测量电容量来感知被测量的变化。
现在，我们逐一分析各个选项：
A. 极间物质介电系数：虽然改变极间物质的介电系数可以改变电容器的电容量，但这种方式通常用于测量非导电材料的厚度或液体的介电常数等，并不适合用于精确测量微米级的距离。因为在实际应用中，很难精确控制或测量极间物质的介电系数变化，且这种变化与距离的关系可能不是线性的。
B. 极板面积：改变极板面积同样可以改变电容器的电容量。然而，在微米级距离的测量中，极板面积的变化对电容量的影响相对较小，且不易精确控制。此外，极板面积的变化通常用于测量大面积物体的位移或形变，而不是微小距离。
C. 极板距离：在电容式传感器中，极板距离是影响电容量最敏感的因素之一。当极板距离发生微小变化时，电容器的电容量会显著变化。因此，通过精确测量电容量的变化，可以反推出极板距离的变化，从而实现微米级距离的精确测量。
D. 电压：电压并不是电容式传感器测量距离时直接改变的参数。电压通常用于给电容器充电或放电，以测量或控制电容器的电容量。在测量距离时，我们关注的是电容器电容量的变化，而不是电压本身。
综上所述，为了应用电容式传感器测量微米级的距离，应该采用改变极板距离的方式。因此，正确答案是C。

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解析：压电式传感器是一种能够将施加的力或力矩转换为电信号的装置，它利用的是压电材料的特性——当受到机械应力时，其表面会产生电荷。以下是对各个选项的解析：

A. 电压 - 压电传感器并不直接测量电压，而是通过力的作用产生电压信号。

B. 亮度 - 亮度通常由光敏传感器测量，与压电效应无关。

C. 力和力矩 - 正确答案。压电式传感器通过检测由于力的作用而产生的电荷变化来测量力和力矩。

D. 距离 - 虽然压电式传感器不直接测量距离，但它们可以通过测量力的变化间接用于距离的测量（例如，在力的作用下压电材料的形变可能与距离有关）。然而，这并不是压电传感器的主要用途。

选择C是因为压电式传感器本质上是通过检测由于力的作用而产生的电荷来工作的，因此它们非常适合用于测量力和力矩。

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解析：这道题考查的是传感器的基本特性之一——分辨率的概念。

解析如下：
A. 精度：精度是指传感器测量值与真实值之间的接近程度，即测量结果的准确度。它描述的是误差的大小，并不是被测量的最小变化量。
B. 重复性：重复性指的是在相同的条件下，对同一被测量进行多次测量时，所得结果之间的一致性。它衡量的是多次测量的一致程度，并不是指能辨别被测量的最小变化量。
C. 分辨率：分辨率是指传感器能够检测到的最小输入变化量，或者是能够区分开来的最小差异。这正好符合题目中提到的“传感器所能辨别的被测量的最小变化量, 或者所能辨别的不同被测量的个数”。因此，正确答案是C。
D. 灵敏度：灵敏度指的是传感器输出的变化量与引起该变化的输入变化量之比，即单位输入变化引起的输出变化大小，并不是指能检测到的最小变化量。

综上所述，正确答案为C（分辨率）。

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