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2頁(yè)四川托普信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院《機(jī)器人技術(shù)》2024-2025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1分，共15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、在基于ROS的機(jī)器人應(yīng)用中，需要對(duì)機(jī)器人的能源管理進(jìn)行優(yōu)化，以延長(zhǎng)機(jī)器人的工作時(shí)間。假設(shè)機(jī)器人配備了多種能源消耗設(shè)備，以下哪種策略能夠最有效地降低能源消耗？（）A.關(guān)閉所有非必要設(shè)備B.根據(jù)任務(wù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備的工作狀態(tài)C.始終保持設(shè)備全功率運(yùn)行D.不進(jìn)行能源管理，任由設(shè)備耗電2、在機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）中，節(jié)點(diǎn)（Node）是重要的組成部分。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)中有多個(gè)功能模塊，如傳感器數(shù)據(jù)采集、運(yùn)動(dòng)控制、路徑規(guī)劃等，每個(gè)模塊作為一個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)運(yùn)行。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)需要向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息時(shí)，通常使用以下哪種通信機(jī)制？（）A.話題（Topic）通信，發(fā)布者發(fā)布消息，訂閱者接收消息B.服務(wù)（Service）通信，客戶端發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器響應(yīng)請(qǐng)求C.參數(shù)服務(wù)器（ParameterServer），用于存儲(chǔ)和共享全局參數(shù)D.動(dòng)作（Action）通信，支持長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)執(zhí)行和反饋3、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的軟件更新和維護(hù)是一個(gè)重要的問(wèn)題。假設(shè)一個(gè)運(yùn)行中的機(jī)器人系統(tǒng)需要進(jìn)行軟件升級(jí)，同時(shí)要確保升級(jí)過(guò)程不影響正在進(jìn)行的任務(wù)，并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。以下哪種軟件更新策略能夠滿足這些要求？（）A.在線熱更新B.離線更新C.逐步更新D.以上策略結(jié)合使用4、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理機(jī)器人關(guān)節(jié)狀態(tài)信息的消息類型？（）（）A.sensor_msgs/JointStateB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/StringD.以上都不是5、在基于ROS的機(jī)器人教育應(yīng)用中，需要為學(xué)生提供一個(gè)易于理解和使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境。假設(shè)學(xué)生具有不同的編程基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力。以下哪種ROS開(kāi)發(fā)工具和教學(xué)資源的組合最適合這種教育場(chǎng)景？（）A.使用ROS的官方教程和Rviz可視化工具B.開(kāi)發(fā)自定義的教學(xué)界面和簡(jiǎn)化的APIC.僅提供原始的ROS文檔和命令行工具D.不提供任何專門的教學(xué)資源6、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于啟動(dòng)Gazebo模擬器的命令是？（）（）A.gazeboB.roslaunchgazebo_rosempty_world.launchC.rosrungazebo_rosgazeboD.以上都不是7、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于創(chuàng)建自定義消息類型的工具？（）（）A.catkin_create_pkgB.rosmsgC.roscppD.以上都不是8、ROS中的Gazebo仿真環(huán)境可以模擬機(jī)器人的物理特性和環(huán)境交互。假設(shè)要在Gazebo中模擬一個(gè)帶有彈性關(guān)節(jié)和摩擦的機(jī)械臂，以下關(guān)于仿真設(shè)置的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以在Gazebo中定義機(jī)械臂的模型、材料屬性和關(guān)節(jié)參數(shù)B.通過(guò)添加傳感器插件，可以模擬傳感器的輸出，如力傳感器和位置傳感器C.Gazebo中的仿真結(jié)果完全準(zhǔn)確，無(wú)需與實(shí)際實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比和驗(yàn)證D.可以在Gazebo中設(shè)置不同的物理引擎和仿真參數(shù)，以滿足不同的需求9、當(dāng)在ROS中使用深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行圖像識(shí)別時(shí)，如果模型過(guò)擬合，會(huì)對(duì)識(shí)別效果產(chǎn)生什么影響？（）A.在新數(shù)據(jù)上的識(shí)別準(zhǔn)確率下降B.識(shí)別速度加快C.識(shí)別準(zhǔn)確率提高D.模型更簡(jiǎn)潔10、ROS中的硬件抽象層（HardwareAbstractionLayer）用于適配不同的硬件。如果硬件抽象層設(shè)計(jì)不合理，會(huì)出現(xiàn)什么情況？（）A.硬件無(wú)法正常工作或性能受限B.硬件自動(dòng)適配軟件C.硬件性能提升D.對(duì)硬件沒(méi)有影響11、在ROS環(huán)境下，對(duì)機(jī)器人的路徑跟蹤控制進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化時(shí)，假設(shè)發(fā)現(xiàn)機(jī)器人在跟蹤過(guò)程中出現(xiàn)偏差較大的情況。以下可能的原因分析，正確的是：（）A.傳感器數(shù)據(jù)噪聲過(guò)大，導(dǎo)致控制輸入不準(zhǔn)確B.控制算法參數(shù)設(shè)置不合理，需要重新調(diào)整C.機(jī)械結(jié)構(gòu)存在間隙或松動(dòng)，影響運(yùn)動(dòng)精度D.以上原因都有可能，需要逐步排查12、假設(shè)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)用于救援任務(wù)的機(jī)器人，需要具備在惡劣環(huán)境下的自主導(dǎo)航和通信能力。以下哪種導(dǎo)航算法和通信技術(shù)可能會(huì)被應(yīng)用？（）A.慣性導(dǎo)航和衛(wèi)星通信B.基于地標(biāo)識(shí)別的導(dǎo)航和短波通信C.磁導(dǎo)航和無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)D.以上都有可能13、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)14、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15、在開(kāi)發(fā)基于ROS的機(jī)器人視覺(jué)應(yīng)用時(shí)，需要對(duì)圖像進(jìn)行處理和分析。假設(shè)要從攝像頭獲取的圖像中識(shí)別特定的物體，并計(jì)算其位置和姿態(tài)。以下哪種計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和ROS工具的組合最能有效地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.使用傳統(tǒng)的圖像處理算法和OpenCV庫(kù)B.基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)模型和相關(guān)的ROS接口C.依賴硬件加速的視覺(jué)處理模塊D.不使用任何專門的視覺(jué)技術(shù)，僅通過(guò)人工觀察圖像二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的畜牧養(yǎng)殖機(jī)器人中的動(dòng)物監(jiān)測(cè)方法。2、（本題5分）說(shuō)明ROS中的溫室種植機(jī)器人中的環(huán)境調(diào)控策略。3、（本題5分）ROS中的通信協(xié)議有哪些選擇和優(yōu)化策略？4、（本題5分）說(shuō)明ROS中的天文觀測(cè)機(jī)器人中的定位技術(shù)。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）機(jī)器人操作系統(tǒng)在智能倉(cāng)儲(chǔ)中的應(yīng)用需要實(shí)現(xiàn)貨物的快速存取和庫(kù)存管理。請(qǐng)全面綜合分析其在貨架識(shí)別、貨物定位、搬運(yùn)路徑優(yōu)化等方面的技術(shù)創(chuàng)新，探討智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人在提高倉(cāng)儲(chǔ)空間利用率和物流效率方面的優(yōu)勢(shì)，以及在大規(guī)模倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中的系統(tǒng)擴(kuò)展性和兼容性問(wèn)題。2、（本題5分）隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，跨平臺(tái)和跨設(shè)備的控制需求日益增加。綜合分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)與不同操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言和硬件平臺(tái)的兼容和交互，以及如何保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。3、（本題5分）在機(jī)器人的印刷排版應(yīng)用中，ROS怎樣精確控制印刷位置和顏色調(diào)配。請(qǐng)?jiān)敿?xì)綜合分析ROS的運(yùn)動(dòng)控制精度、色彩管理和質(zhì)量檢測(cè)策略。4、（本題5分）在機(jī)器人的智能建筑施工監(jiān)控系統(tǒng)中，探討機(jī)器人操作系統(tǒng)如何實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工進(jìn)度、質(zhì)量和安全狀況，以及如何利用傳感器數(shù)據(jù)和圖像分析進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和問(wèn)題診斷，保障建筑施工的順利進(jìn)行和質(zhì)量安全。5、（本題5分）在物流倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域，機(jī)器人的運(yùn)用正在逐漸改變傳統(tǒng)的作業(yè)模式。請(qǐng)全面綜合分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)貨物的自動(dòng)搬運(yùn)、分揀、存儲(chǔ)等功能，研究其在優(yōu)化倉(cāng)儲(chǔ)空間利用、提高物流速度和準(zhǔn)確性方面的優(yōu)勢(shì)，以及可能遇到的環(huán)境適應(yīng)性和系統(tǒng)集成問(wèn)題。四、設(shè)計(jì)題（本大題共