裝訂線(xiàn)裝訂線(xiàn)PAGE2第1頁(yè)，共2頁(yè)重慶師范大學(xué)《機(jī)器人與人工智能基礎(chǔ)》2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、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、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)具有自主導(dǎo)航功能的機(jī)器人時(shí)，需要考慮地圖構(gòu)建和定位。以下哪種地圖表示方法和定位技術(shù)的組合可能是最優(yōu)的？（）A.柵格地圖與粒子濾波定位B.拓?fù)涞貓D與卡爾曼濾波定位C.特征地圖與蒙特卡羅定位D.八叉樹(shù)地圖與擴(kuò)展卡爾曼濾波定位請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋每個(gè)選項(xiàng)中地圖表示方法和定位技術(shù)的特點(diǎn)以及它們之間的協(xié)同效果2、在使用ROS開(kāi)發(fā)自主移動(dòng)機(jī)器人時(shí)，需要考慮電池續(xù)航問(wèn)題。以下哪種策略可以有效地延長(zhǎng)機(jī)器人的工作時(shí)間？（）A.優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制算法，降低能耗B.采用智能電源管理系統(tǒng)C.選擇高容量電池D.以上策略綜合考慮3、在ROS中，要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的智能路徑規(guī)劃和避障，以下哪種機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和優(yōu)化？（）A.監(jiān)督學(xué)習(xí)B.無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)C.強(qiáng)化學(xué)習(xí)D.遷移學(xué)習(xí)。假設(shè)機(jī)器人需要通過(guò)不斷的實(shí)踐和學(xué)習(xí)來(lái)改進(jìn)其路徑規(guī)劃和避障策略，以適應(yīng)不同的環(huán)境和任務(wù)，上述哪種機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠提供更有效的學(xué)習(xí)機(jī)制，并說(shuō)明其在ROS中的應(yīng)用和訓(xùn)練過(guò)程4、在一個(gè)ROS系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主充電和能源補(bǔ)充策略。以下哪種方法和技術(shù)可能會(huì)被用于自主充電？（）A.無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)和充電站點(diǎn)定位B.電池管理系統(tǒng)和剩余電量估算C.自主導(dǎo)航到充電位置和對(duì)接控制D.以上都有可能5、在基于ROS的機(jī)器人項(xiàng)目中，需要對(duì)機(jī)器人的軟件進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，以確保其功能的正確性和穩(wěn)定性。以下哪種測(cè)試方法能夠全面地覆蓋各種可能的輸入和場(chǎng)景，提高測(cè)試的有效性？（）A.手動(dòng)隨機(jī)測(cè)試B.基于單元測(cè)試的方法C.結(jié)合模擬環(huán)境進(jìn)行集成測(cè)試D.不進(jìn)行測(cè)試，直接部署6、在ROS系統(tǒng)中，對(duì)于機(jī)器人的能耗優(yōu)化，以下哪種方法可能在不降低性能的前提下實(shí)現(xiàn)最大的節(jié)能效果？（）A.動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)整B.關(guān)閉部分傳感器C.降低運(yùn)動(dòng)復(fù)雜度D.以上方法結(jié)合使用請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)選項(xiàng)在能耗優(yōu)化中的作用和可能存在的限制7、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的動(dòng)作客戶(hù)端可以取消正在執(zhí)行的動(dòng)作請(qǐng)求嗎？（）（）A.可以B.不可以C.取決于具體實(shí)現(xiàn)D.以上都不是8、在ROS中，用于發(fā)布機(jī)器人關(guān)節(jié)角度的話(huà)題名稱(chēng)通常是（）（）A./joint_statesB./odomC./tfD./scan9、在使用ROS開(kāi)發(fā)機(jī)器人的過(guò)程中，需要對(duì)機(jī)器人的性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)試。以下哪種工具或方法能夠最直觀地展示機(jī)器人的狀態(tài)信息，如關(guān)節(jié)角度、速度、傳感器數(shù)據(jù)等，并且支持實(shí)時(shí)更新和歷史數(shù)據(jù)查看？（）A.打印輸出到控制臺(tái)B.使用ROS的rqt_plot工具C.將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到文件后離線(xiàn)分析D.依靠人工觀察和記錄10、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)11、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理機(jī)器人傳感器融合信息的消息類(lèi)型？（）（）A.sensor_msgs/PointCloud2B.sensor_msgs/ImuC.nav_msgs/OdometryD.以上都不是12、在ROS中，當(dāng)需要對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行平滑處理時(shí)，以下哪種方法通常被采用？（）A.樣條插值B.線(xiàn)性插值C.最近鄰插值D.隨機(jī)插值13、當(dāng)在ROS中集成第三方庫(kù)時(shí)，如果庫(kù)的許可證不兼容，會(huì)產(chǎn)生什么法律風(fēng)險(xiǎn)？（）A.可能面臨侵權(quán)訴訟B.性能提升C.沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)D.系統(tǒng)更安全14、在ROS中，對(duì)于機(jī)器人的任務(wù)調(diào)度和資源分配，需要考慮多個(gè)并發(fā)的任務(wù)和有限的計(jì)算資源。假設(shè)有多個(gè)不同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)同時(shí)請(qǐng)求資源，以下哪種調(diào)度策略能夠更好地平衡系統(tǒng)性能和任務(wù)的及時(shí)性？（）A.先到先服務(wù)調(diào)度B.優(yōu)先級(jí)調(diào)度C.隨機(jī)調(diào)度D.平均分配資源調(diào)度15、ROS中的機(jī)器人模型描述通常使用URDF（UnifiedRobotDescriptionFormat）文件。假設(shè)需要描述一個(gè)具有多個(gè)關(guān)節(jié)和連桿的復(fù)雜機(jī)器人結(jié)構(gòu)，以下關(guān)于URDF文件的描述，正確的是？（）A.URDF文件只能描述機(jī)器人的幾何形狀，不能包含運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)信息B.URDF文件是一種二進(jìn)制格式，難以直接編輯和理解C.URDF文件可以通過(guò)添加插件來(lái)擴(kuò)展其功能，如描述傳感器和執(zhí)行器D.URDF文件的語(yǔ)法復(fù)雜，不適合手動(dòng)編寫(xiě)，只能通過(guò)自動(dòng)生成工具創(chuàng)建二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）如何在ROS中實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算？2、（本題5分）簡(jiǎn)述在ROS中編寫(xiě)啟動(dòng)文件的基本語(yǔ)法。3、（本題5分）描述ROS在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用案例。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在機(jī)器人的智能交通管理系統(tǒng)中，探討機(jī)器人操作系統(tǒng)如何與交通信號(hào)系統(tǒng)、車(chē)輛傳感器和監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)交通流量?jī)?yōu)化、事故預(yù)警和應(yīng)急處理，以及如何適應(yīng)不同城市的交通特點(diǎn)和需求。2、（本題5分）在機(jī)器人的自主探索和未知環(huán)境適應(yīng)方面，分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何利用傳感器融合和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)環(huán)境地圖構(gòu)建、障礙物規(guī)避和路徑優(yōu)化，以及如何提高機(jī)器人的自主決策能力。3、（本題5分）ROS在機(jī)器人的建筑施工應(yīng)用中，如何處理復(fù)雜的施工任務(wù)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變化。請(qǐng)綜合分析相關(guān)的控制算法、通信機(jī)制和安全保障策略。4、（本題5分）在機(jī)器人的物流分揀和倉(cāng)儲(chǔ)管理應(yīng)用中，分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)貨物識(shí)別、路徑規(guī)劃和高效搬運(yùn)，以及如何與倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫集成，提高物流作業(yè)的效率和準(zhǔn)確性。5、（本題5分）在一個(gè)造紙廠(chǎng)，ROS驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人進(jìn)行紙張搬運(yùn)和質(zhì)量抽檢。仔細(xì)分析ROS在紙張柔軟材質(zhì)處理、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)判斷、搬運(yùn)效率提升以及潮濕環(huán)境適應(yīng)方面的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略