题目
阅读短文,回答问题。 智能防疫机器人 我国研制的某款智能防疫机器人,具有自主测温、移动、避障等功能。 机器人利用镜头中菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上,通过处理系统转变为热图像,实现对人群的体温检测。当发现超温人员,系会自动语音播报,并在显示屏上用红色框标注人的脸部。 机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转,图甲为控制电机运转的原理电路,U为输入电压,RB为磁敏电阻,阻值随外加磁场强弱的变化而改变。 机器人为有效避障,在移动过程中会发射、接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线。 下表为机器人的部分参数,“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能;“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。 (1)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用____(选填“超声波”或“激光”)才能较好感知到障碍物:以移动机器人为参照物,障碍物是____的。 (2)下列关于机器人的说法中,错误的是____。 A.菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜 B.菲涅尔透镜接收的是人体辐射出的电磁波 C.图甲中电磁铁的上端为N极 D.机器人发现体温38℃的人会语音报警并识别 (3)若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min,此过程中机器人受到的阻力为____N,消耗的电能占电池所能输出总电能的____ %。 (4)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙,当磁敏电阻在正常工作区时,即使图甲电路中输入电压U发生改变,R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化,从而使控制电路中的电机稳定转动,则磁敏电阻的正常工作区对应图中_____(选填“ab”或“bc”)段,己知无磁场时RB阻值为200Ω,R1的阻值为400Ω,线圈电阻忽略不计当U为24V时,处在磁场中的RB电功率为0.32W,则R1两端的电压U1是_____V。 (5)图丙是机器人测速系统的部分装置简化图,磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧,当传感器对准齿轮两齿间隙时,电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时,电缆输出如图丁所示周期性变化的电流,则1s内对准传感器的齿间隙共有_____个;若此时机器人遇到障碍物,减速器启动,则经减速器降速后的齿轮转速为_____ r/min。
答案: (1). 超声波 (2). 运动 (3). A (4). 240 (5). 3.33 (6). ab (7). 16 (8). 100 (9). 10 【解析】(1)激光可以在透明介质中传播,超声波遇到障碍物会反射从而被机器人接收到,故机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用超声波才能较好感知到障碍物。 机器人在运动的过程中,障碍物相对于机器人的位置发生了改变,所以以移动机器人为参照物,障碍物是运动的。 (2)由题意可知菲涅尔透镜对光线有会聚作用,所以它相当于凸透镜,所以A错误、符合题意,故选A。 (3)驱动电机的机械功率 机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动时,其受到的阻力和驱动电机的牵引力相等 机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min,其消耗的电能 电池所能输出的总电能 消耗电能占电池所能输出总电能的百分比 (4)由题意可知,磁敏电阻在正常工作区时,其电阻的变化阻很小,所以控制电路两端电压相对较稳定,所以磁敏电阻的正常工作区对应图中ab段。 R1和RB串联,当U为24V时,通过RB的电流 此时RB的电功率为0.32W,可得 解上式可得 由于磁敏电阻正常工作时,其电阻变大不大,故由题意可得此时 R1和RB串联,由串联电路的分压原理可得 解上式可得 (5)由丁图可知,10ms内对准传感器的齿间隙为1个,则1s内对准传感器的齿间隙共有 即:1s内对准传感器的齿间隙共有100个。 由丙图可知驱动电机的齿轮间隙共有20个,也就是说驱动电机的转速为,若以分钟为单位,其转速为 减速器的减速比为,故经减速器降速后的齿轮转速为。