機(jī)器人工程技術(shù)人員筆試試題一、填空題（每題3分，共15分）依據(jù)ISO9283標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)機(jī)器人位姿重復(fù)精度測(cè)試時(shí)，需在同一條件下重復(fù)運(yùn)行______次。機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模中，拉格朗日方程表達(dá)式為______。在ROS（機(jī)器人操作系統(tǒng)）中，用于實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)通信的核心機(jī)制是______。依據(jù)GB/T12642-2013，機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法中，軌跡精度的定義為______。機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)中，將像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)所需的______參數(shù)，可通過(guò)張氏標(biāo)定法獲取。二、單項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）以下哪種控制算法最適用于機(jī)器人末端執(zhí)行器在復(fù)雜環(huán)境中的路徑規(guī)劃？（）A.PID控制B.A*算法C.遺傳算法D.模糊控制關(guān)于機(jī)器人安全標(biāo)準(zhǔn)ISO10218，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.規(guī)定了工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)、制造和安裝安全要求B.要求機(jī)器人在運(yùn)行時(shí)必須保持全封閉防護(hù)C.定義了機(jī)器人安全操作區(qū)域的邊界標(biāo)識(shí)方法D.對(duì)機(jī)器人急停響應(yīng)時(shí)間有明確限制機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服系統(tǒng)中，編碼器反饋的信號(hào)主要用于（）A.位置閉環(huán)控制B.速度開環(huán)控制C.電流調(diào)節(jié)D.溫度監(jiān)測(cè)當(dāng)機(jī)器人進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，為避免沖擊和振動(dòng)，通常采用（）加減速控制算法。A.梯形B.S型C.指數(shù)型D.直線型下列哪種傳感器可用于測(cè)量機(jī)器人關(guān)節(jié)的扭矩？（）A.光電編碼器B.六維力傳感器C.激光雷達(dá)D.超聲波傳感器三、多項(xiàng)選擇題（每題4分，共20分，少選得2分，選錯(cuò)不得分）機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解存在多解情況時(shí)，選擇合適解的依據(jù)可能包括（）A.關(guān)節(jié)角度限制B.能量消耗最小化C.避障需求D.末端執(zhí)行器姿態(tài)符合GB/T38134-2019標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)作機(jī)器人，應(yīng)具備的安全功能有（）A.碰撞檢測(cè)B.速度與力限制C.手動(dòng)示教模式D.自動(dòng)故障診斷機(jī)器人控制系統(tǒng)中，常用的通信協(xié)議有（）A.ModbusTCPB.CAN總線C.EtherCATD.ZigBee機(jī)器人軌跡規(guī)劃中，笛卡爾空間規(guī)劃的優(yōu)點(diǎn)包括（）A.直觀反映末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)B.便于與視覺(jué)系統(tǒng)結(jié)合C.計(jì)算復(fù)雜度低D.易于實(shí)現(xiàn)避障關(guān)于機(jī)器人動(dòng)力學(xué)特性，以下說(shuō)法正確的是（）A.慣性參數(shù)隨關(guān)節(jié)角度變化B.重力項(xiàng)與機(jī)器人位姿相關(guān)C.科里奧利力和離心力只與速度有關(guān)D.摩擦力可忽略不計(jì)四、判斷題（每題2分，共10分）機(jī)器人的工作空間是指末端執(zhí)行器能達(dá)到的所有位置和姿態(tài)的集合。（）在機(jī)器人路徑規(guī)劃中，全局路徑規(guī)劃必須考慮環(huán)境動(dòng)態(tài)變化。（）依據(jù)IEC61508功能安全標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)器人控制系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)（SIL）最高為SIL4。（）機(jī)器人關(guān)節(jié)電機(jī)的額定扭矩應(yīng)小于實(shí)際工作中可能出現(xiàn)的最大扭矩。（）機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的圖像分辨率越高，測(cè)量精度一定越高。（）五、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）簡(jiǎn)述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正解與逆解的含義，并說(shuō)明在機(jī)器人控制中的作用。結(jié)合ISO13849-1標(biāo)準(zhǔn)，闡述機(jī)器人安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)如何確定性能等級(jí)（PL）。六、綜合分析題（20分）某工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行焊接任務(wù)時(shí)，出現(xiàn)末端執(zhí)行器定位偏差逐漸增大的現(xiàn)象。請(qǐng)從機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳感器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)三個(gè)方面分析可能的原因，并提出相應(yīng)的解決方案。機(jī)器人工程技術(shù)人員筆試試題答案一、填空題答案502.d/dt(?L/?q?)-?L/?q=τ3.話題（Topic）4.機(jī)器人末端執(zhí)行器實(shí)際軌跡與目標(biāo)軌跡之間的偏差5.內(nèi)外參數(shù)二、單項(xiàng)選擇題答案1.C2.B3.A4.B5.B三、多項(xiàng)選擇題答案1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABD5.AB四、判斷題答案1.×2.×3.√4.×5.×五、簡(jiǎn)答題答案運(yùn)動(dòng)學(xué)正解是根據(jù)機(jī)器人關(guān)節(jié)角度，求解末端執(zhí)行器在笛卡爾坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)，用于控制指令生成時(shí)，將期望的關(guān)節(jié)角度轉(zhuǎn)換為末端執(zhí)行器的位姿；逆解是已知末端執(zhí)行器在笛卡爾坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)，求解各關(guān)節(jié)角度，在路徑規(guī)劃中，根據(jù)目標(biāo)位姿反推關(guān)節(jié)角度，從而驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。確定性能等級(jí)（PL）需考慮風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，包括傷害的嚴(yán)重程度、暴露于危險(xiǎn)的頻率和持續(xù)時(shí)間、避免危險(xiǎn)的可能性；計(jì)算安全功能的平均危險(xiǎn)失效時(shí)間（MTTFd）、診斷覆蓋率（DC）和共因失效（CCF）等參數(shù)；根據(jù)上述因素和參數(shù)，對(duì)照ISO13849-1標(biāo)準(zhǔn)中的表格確定PL等級(jí)。六、綜合分析題答案機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，可能原因：關(guān)節(jié)軸承磨損、傳動(dòng)部件松動(dòng)、機(jī)械臂變形。解決方案：定期維護(hù)更換磨損部件，緊固傳動(dòng)部件，對(duì)變形機(jī)械臂進(jìn)行校正或更換。傳感器系統(tǒng)方面，可能原因：編碼器故障、力傳感器偏差、視覺(jué)