學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)西安文理學(xué)院

《機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、ROS中的服務(wù)服務(wù)器（ServiceServer）需要實(shí)現(xiàn)以下哪些函數(shù)？（）（）A.處理請(qǐng)求的函數(shù)B.發(fā)送響應(yīng)的函數(shù)C.兩者皆有D.以上都不是2、假設(shè)在一個(gè)ROS驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目中，需要對(duì)不同農(nóng)作物進(jìn)行識(shí)別和分類。如果特征提取不準(zhǔn)確，會(huì)對(duì)分類結(jié)果產(chǎn)生什么影響？（）A.分類錯(cuò)誤率增加B.分類速度加快C.分類結(jié)果更準(zhǔn)確D.系統(tǒng)自動(dòng)重新提取特征3、假設(shè)在一個(gè)ROS控制的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目中，需要多個(gè)開(kāi)發(fā)人員同時(shí)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和調(diào)試。以下哪種版本控制和協(xié)作工具的組合能夠有效地管理代碼和協(xié)調(diào)工作？（）A.Git結(jié)合代碼審查B.不使用版本控制，各自保存代碼C.本地版本控制，不進(jìn)行協(xié)作D.隨意共享代碼，不進(jìn)行管理4、在ROS開(kāi)發(fā)中，常常需要對(duì)機(jī)器人的行為進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)。假設(shè)要讓機(jī)器人在特定條件下執(zhí)行一系列動(dòng)作，如前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、抓取物體等。以下關(guān)于機(jī)器人行為編程的方法，哪一個(gè)是不正確的？（）A.可以使用狀態(tài)機(jī)來(lái)描述機(jī)器人的不同行為狀態(tài)和狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換條件B.基于行為樹(shù)的編程方法可以清晰地表示復(fù)雜的行為邏輯C.直接編寫(xiě)順序執(zhí)行的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的行為，無(wú)需考慮模塊化和可擴(kuò)展性D.使用腳本語(yǔ)言（如Python）結(jié)合ROS的API可以方便地實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的行為邏輯5、ROS中的包（Package）是組織代碼和資源的基本單元。假設(shè)一個(gè)大型機(jī)器人項(xiàng)目包含多個(gè)功能模塊，以下關(guān)于包的劃分和管理原則，正確的是：（）A.將所有功能放在一個(gè)大包中，方便統(tǒng)一管理和編譯B.按照功能相關(guān)性將代碼拆分成多個(gè)小包，提高代碼的可維護(hù)性和可復(fù)用性C.包的數(shù)量越少越好，以減少系統(tǒng)的復(fù)雜性D.包的劃分隨意，對(duì)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)沒(méi)有太大影響6、在ROS中，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人系統(tǒng)的魯棒性和容錯(cuò)性，常常采用一些策略。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人的傳感器出現(xiàn)故障，以下關(guān)于系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)措施，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用冗余傳感器來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性，當(dāng)一個(gè)傳感器故障時(shí)，切換到備用傳感器B.通過(guò)故障檢測(cè)和診斷算法及時(shí)發(fā)現(xiàn)傳感器的故障，并采取相應(yīng)的補(bǔ)償措施C.一旦傳感器故障，系統(tǒng)就無(wú)法正常工作，必須停止運(yùn)行D.可以設(shè)計(jì)容錯(cuò)控制算法，使機(jī)器人在部分傳感器故障的情況下仍能完成基本任務(wù)7、當(dāng)在ROS中進(jìn)行機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)仿真時(shí)，以下哪種仿真軟件通常與ROS結(jié)合使用？（）A.GazeboB.V-REPC.WebotsD.MuJoCo。假設(shè)需要在虛擬環(huán)境中對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和力學(xué)特性進(jìn)行精確模擬，以驗(yàn)證控制算法和規(guī)劃策略的有效性，上述哪個(gè)仿真軟件能夠提供更真實(shí)和全面的仿真支持，并說(shuō)明其與ROS的集成方法和應(yīng)用場(chǎng)景8、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人的視覺(jué)導(dǎo)航時(shí)，需要對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。以下哪種預(yù)處理操作可以提高導(dǎo)航的準(zhǔn)確性？（）A.圖像去噪B.圖像增強(qiáng)C.圖像分割D.以上操作都可能有幫助9、ROS中的RViz可以顯示機(jī)器人的模型和數(shù)據(jù)。當(dāng)需要顯示機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，以下哪種方式可以更清晰地展示？（）A.使用不同顏色和線條樣式區(qū)分不同時(shí)間段的軌跡B.對(duì)軌跡進(jìn)行平滑處理C.結(jié)合地圖背景顯示軌跡D.以上方法都可以10、當(dāng)使用ROS實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的人機(jī)交互界面（HMI）時(shí)，以下哪種技術(shù)能夠提供直觀和友好的用戶操作體驗(yàn)？（）A.QtB.HTML/CSS/JavaScriptC.OpenGLD.以上都是。假設(shè)需要為用戶提供一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)顯示機(jī)器人狀態(tài)、控制機(jī)器人動(dòng)作以及進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的界面，上述哪種技術(shù)能夠構(gòu)建功能豐富、界面美觀且交互性強(qiáng)的HMI，并說(shuō)明其在ROS中的集成和開(kāi)發(fā)方法11、當(dāng)在ROS中進(jìn)行機(jī)器人的路徑規(guī)劃時(shí)，如果環(huán)境動(dòng)態(tài)變化頻繁，以下哪種策略較為合適？（）A.實(shí)時(shí)重新規(guī)劃路徑B.按照原規(guī)劃路徑繼續(xù)前進(jìn)C.暫停運(yùn)動(dòng)，等待環(huán)境穩(wěn)定D.隨機(jī)選擇新的路徑12、ROS中的導(dǎo)航功能包集（NavigationStack）為機(jī)器人的自主導(dǎo)航提供了強(qiáng)大的支持。假設(shè)機(jī)器人需要在一個(gè)未知的環(huán)境中進(jìn)行自主探索和地圖構(gòu)建，以下關(guān)于導(dǎo)航功能包集的描述，正確的是？（）A.導(dǎo)航功能包集只能使用激光雷達(dá)作為主要的傳感器輸入B.它可以自動(dòng)處理各種動(dòng)態(tài)障礙物，無(wú)需額外的編程C.在地圖構(gòu)建過(guò)程中，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是完全隨機(jī)的D.可以通過(guò)配置參數(shù)來(lái)調(diào)整導(dǎo)航行為，如安全距離和最大速度13、在ROS中，為了提高代碼的可讀性和可維護(hù)性，常常使用命名空間（Namespace）。假設(shè)一個(gè)大型機(jī)器人系統(tǒng)中有多個(gè)相似的功能模塊，以下關(guān)于命名空間的作用，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.命名空間可以避免話題和服務(wù)名稱的沖突，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性B.通過(guò)使用不同的命名空間，可以將相關(guān)的節(jié)點(diǎn)和資源組織在一起，便于管理C.命名空間對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的通信沒(méi)有影響，節(jié)點(diǎn)可以跨越命名空間進(jìn)行通信D.命名空間可以增加代碼的復(fù)雜性，一般情況下應(yīng)盡量避免使用14、假設(shè)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)用于物流分揀的機(jī)器人，需要快速準(zhǔn)確地識(shí)別和抓取不同形狀和大小的物品。以下哪種視覺(jué)識(shí)別和抓取策略可能會(huì)被用于物流分揀？（）A.深度學(xué)習(xí)物體識(shí)別和自適應(yīng)抓取規(guī)劃B.傳統(tǒng)圖像處理和機(jī)械抓取設(shè)計(jì)C.3D視覺(jué)重建和力控抓取D.以上都有可能15、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)哪種方式進(jìn)行多線程編程？（）（）A.C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)多線程B.Python的threading模塊C.ROS的多線程機(jī)制D.以上都是二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）說(shuō)明ROS中的系統(tǒng)維護(hù)和支持策略。2、（本題5分）ROS中的自主避障策略評(píng)估。3、（本題5分）解釋ROS中的路徑跟隨算法。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）ROS在機(jī)器人的力控制和柔順控制應(yīng)用中，如機(jī)器人裝配、精細(xì)操作等，具有重要意義。請(qǐng)?jiān)敿?xì)綜合分析ROS中相關(guān)控制算法的實(shí)現(xiàn)和性能評(píng)估，以及如何根據(jù)不同的任務(wù)需求調(diào)整控制參數(shù)。2、（本題5分）機(jī)器人操作系統(tǒng)在電子制造行業(yè)的應(yīng)用有助于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。請(qǐng)深入綜合分析其在芯片貼片、電路板檢測(cè)、電子產(chǎn)品組裝等環(huán)節(jié)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，研究電子制造機(jī)器人在應(yīng)對(duì)微小零件操作和高精度要求方面的優(yōu)勢(shì)，以及在快速更新的電子制造技術(shù)中的適應(yīng)性和升級(jí)策略。3、（本題5分）對(duì)于用于核設(shè)施檢測(cè)和維護(hù)的機(jī)器人，分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何在高輻射、密閉空間等危險(xiǎn)環(huán)境中進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)、故障排除和放射性物質(zhì)處理，以及如何保障機(jī)器人的抗輻射性能和遠(yuǎn)程操作的安全性，確保核設(shè)施的正常運(yùn)行和安全防護(hù)。4、（本題5分）在空間探索任務(wù)中，機(jī)器人操作系統(tǒng)面臨極端環(huán)境和遠(yuǎn)距離通信的限制。全面分析如何實(shí)現(xiàn)高效的能源管理、自主決策和遠(yuǎn)程控制，以及如何應(yīng)對(duì)太空輻射等特殊因素的影響。5、（本題5分）對(duì)于用于文物修復(fù)和保護(hù)的機(jī)器人，分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何在不損傷文物的前提下，進(jìn)行精細(xì)的修復(fù)操作、材料分析和工藝記錄，以及如何結(jié)合傳