第第PAGE\MERGEFORMAT1頁共NUMPAGES\MERGEFORMAT1頁機器人安全能力測試題目及答案解析（含答案及解析）姓名：科室/部門/班級：得分：題型單選題多選題判斷題填空題簡答題案例分析題總分得分

一、單選題（共20分）

1.在機器人操作區(qū)域內，為了防止意外碰撞，應優(yōu)先采用哪種安全防護措施？

A.設置物理圍欄

B.安裝光幕傳感器

C.降低機器人運行速度

D.提高機器人工作精度

答：________

2.機器人進行緊急停止操作時，以下哪個系統(tǒng)響應速度最快？

A.機器人控制系統(tǒng)

B.安全PLC系統(tǒng)

C.傳感器信號傳輸系統(tǒng)

D.人類操作員反應系統(tǒng)

答：________

3.根據(jù)ISO10218-1標準，機器人安全等級中，安全等級4（特殊風險機器人）適用于哪種場景？

A.自動化生產線上的物料搬運

B.協(xié)作機器人與人類近距離交互

C.危險環(huán)境下的特種作業(yè)

D.需要高度自主決策的復雜任務

答：________

4.在機器人編程教學中，如何驗證程序的安全邏輯？

A.僅通過理論計算

B.在模擬環(huán)境中測試

C.僅在空載狀態(tài)下運行

D.僅由經驗豐富的工程師審核

答：________

5.以下哪種傳感器常用于檢測機器人工作區(qū)域是否有人體存在？

A.溫度傳感器

B.超聲波傳感器

C.電流傳感器

D.氣壓傳感器

答：________

6.機器人維護保養(yǎng)時，應優(yōu)先檢查哪個部件的安全性能？

A.機器人電機

B.控制器散熱風扇

C.安全限位開關

D.電纜連接器

答：________

7.協(xié)作機器人（Cobot）與傳統(tǒng)工業(yè)機器人的主要區(qū)別是什么？

A.動作速度

B.定位精度

C.安全防護能力

D.控制系統(tǒng)架構

答：________

8.機器人安全培訓中，關于“能量隔離”的描述，以下哪項是正確的？

A.僅指斷開電源

B.包括斷開能源源和限制能量釋放

C.僅適用于大型機器人

D.僅在維護時需要執(zhí)行

答：________

9.根據(jù)IEC61508標準，機器人控制系統(tǒng)中的安全功能應達到哪個可靠性等級？

A.SIL1

B.SIL2

C.SIL3

D.SIL4

答：________

10.在機器人工作單元中，緊急停止按鈕應設置在哪些位置？

A.機器人操作側

B.人類操作側

C.電氣柜附近

D.以上所有位置

答：________

11.機器人夾具的設計中，如何提高抓取安全性？

A.增加夾持力

B.優(yōu)化夾持角度

C.使用柔性材料

D.以上所有措施

答：________

12.機器人視覺系統(tǒng)中，用于檢測障礙物的3D傳感器類型是？

A.紅外熱成像儀

B.結構光傳感器

C.激光雷達

D.攝影機

答：________

13.在機器人安全認證過程中，以下哪項屬于靜態(tài)安全評估內容？

A.運行速度測試

B.緊急停止響應測試

C.硬件絕緣測試

D.控制算法驗證

答：________

14.機器人與人類協(xié)作時，如何實現(xiàn)力控安全功能？

A.增加安全距離

B.設置安全區(qū)域

C.限制機器人最大作用力

D.提高機器人加速度

答：________

15.機器人維護記錄中，應重點記錄哪個信息？

A.運行時間

B.維護成本

C.安全故障次數(shù)

D.產能數(shù)據(jù)

答：________

16.根據(jù)ANSI/RIAR15.06標準，機器人安全工作區(qū)的高度范圍是？

A.0.5m-1.5m

B.1.0m-2.0m

C.1.2m-3.0m

D.0.8m-2.5m

答：________

17.機器人控制系統(tǒng)中的安全PLC與普通PLC的主要區(qū)別是？

A.處理速度

B.安全認證等級

C.內存容量

D.接口類型

答：________

18.在機器人安全培訓中，以下哪項屬于“行為安全”的范疇？

A.機械防護設計

B.電氣安全規(guī)范

C.人員操作習慣

D.軟件安全測試

答：________

19.機器人安全等級3（高風險機器人）適用于哪種應用場景？

A.醫(yī)療手術輔助

B.緊急救援作業(yè)

C.輕工業(yè)裝配線

D.需要高度自主決策的復雜任務

答：________

20.機器人安全評估中，關于“風險評估”的描述，以下哪項是正確的？

A.僅關注技術參數(shù)

B.僅評估故障后果

C.包括危險源識別和風險控制

D.僅適用于新設備

答：________

二、多選題（共15分，多選、錯選不得分）

21.機器人安全防護措施中，以下哪些屬于機械防護？

A.安全圍欄

B.光幕傳感器

C.急停按鈕

D.氣囊緩沖裝置

答：________

22.機器人維護過程中，需要重點檢查的安全部件包括？

A.電纜絕緣

B.限位開關觸點

C.控制器散熱風扇

D.驅動器制動系統(tǒng)

答：________

23.協(xié)作機器人（Cobot）與人類協(xié)作時，應考慮的安全因素包括？

A.防護等級IP

B.最大接觸力

C.運動速度限制

D.協(xié)作距離范圍

答：________

24.機器人安全培訓中，關于“能量隔離”的要點包括？

A.斷開能源源

B.確認能量已耗盡

C.設置警示標識

D.重新上電測試

答：________

25.機器人控制系統(tǒng)中的安全功能包括？

A.緊急停止響應

B.安全區(qū)域監(jiān)控

C.運行狀態(tài)顯示

D.故障診斷記錄

答：________

三、判斷題（共10分，每題0.5分）

26.機器人安全等級越高，對人類交互的要求越低。

答：________

27.安全PLC系統(tǒng)必須符合IEC61508標準。

答：________

28.機器人維護時可以暫時不安裝安全傳感器。

答：________

29.協(xié)作機器人（Cobot）無需設置安全區(qū)域。

答：________

30.機器人緊急停止按鈕應采用雙穩(wěn)態(tài)設計。

答：________

31.機器人視覺系統(tǒng)中的安全掃描功能屬于動態(tài)安全防護。

答：________

32.機器人維護記錄僅由設備管理員保存。

答：________

33.安全等級1（低風險機器人）無需進行安全認證。

答：________

34.機器人操作手冊中應包含安全操作指南。

答：________

35.機器人控制系統(tǒng)中的安全功能可以由普通軟件實現(xiàn)。

答：________

四、填空題（共10分，每空1分）

1.機器人安全等級分為______、______、______、______和______五個等級。

答：________________________________________

2.機器人工作單元中，安全PLC負責實現(xiàn)______、______和______三種安全控制功能。

答：________________________

3.機器人維護過程中，應遵循______原則，確保操作安全。

答：________

4.協(xié)作機器人（Cobot）與人類近距離交互時，應設置______功能，限制最大作用力。

答：________

5.機器人安全評估中，______是識別危險源的第一步。

答：________

五、簡答題（共25分）

41.簡述機器人安全等級的劃分依據(jù)及各等級的主要應用場景。（8分）

答：________

42.在機器人工作單元中，如何實現(xiàn)多層級安全防護？（7分）

答：________

43.簡述機器人維護過程中，安全操作的基本步驟。（10分）

答：________

六、案例分析題（共20分）

44.案例背景：某汽車制造廠部署了一套工業(yè)機器人進行焊接作業(yè)，該機器人位于自動化產線上，與人類操作員近距離交互。近期發(fā)生一起意外，由于安全傳感器故障，機器人突然加速，導致一名操作員受傷。

問題：

（1）分析該事故可能的原因及潛在風險。（6分）

答：________

（2）提出改進措施，防止類似事故再次發(fā)生。（8分）

答：________

（3）總結該案例對機器人安全管理的啟示。（6分）

答：________

一、單選題（共20分）

1.A

答：物理圍欄是機器人安全防護的基礎措施，通過隔離操作區(qū)域，防止人體意外進入。光幕和傳感器屬于補充防護，速度和精度是性能指標，而非安全措施。

解析：ISO10218標準將物理防護列為最高級別安全措施，選項B和C是輔助手段，選項D與安全無關。

2.B

答：安全PLC系統(tǒng)專為快速響應安全指令設計，響應時間通常在幾毫秒級別，遠快于其他系統(tǒng)。

解析：機器人控制系統(tǒng)需處理運動規(guī)劃，傳感器傳輸有延遲，人類反應速度最慢。

3.C

答：特殊風險機器人（安全等級4）適用于如醫(yī)療、救援等高風險應用場景，需具備高度安全性和自主性。

解析：ISO10218-1標準將安全等級與風險場景直接對應，選項A和B適用于等級2，選項D屬于等級3范疇。

4.B

答：模擬環(huán)境可模擬各種安全場景，便于驗證程序邏輯，實際測試需在空載或低速下進行。

解析：理論計算無法驗證實際安全邏輯，空載測試無法覆蓋動態(tài)交互場景，經驗審核易遺漏細節(jié)。

5.B

答：超聲波傳感器通過發(fā)射和接收信號，可檢測人體距離，適用于動態(tài)區(qū)域監(jiān)控。

解析：溫度和電流傳感器無法精確定位人體，氣壓傳感器主要用于環(huán)境監(jiān)測。

6.C

答：安全限位開關是防止機器人超出工作范圍的關鍵部件，需定期檢查其可靠性和靈敏度。

解析：電機和散熱風扇屬于常規(guī)維護，電纜檢查需結合絕緣測試，限位開關是安全防護的核心。

7.C

答：協(xié)作機器人設計的核心是安全性，通過力控、安全距離等技術實現(xiàn)與人類近距離交互。

解析：選項A和B是性能指標，選項D是架構差異，安全防護是協(xié)作機器人的本質特征。

8.B

答：能量隔離包括斷開能源源和限制能量釋放（如制動器），確保系統(tǒng)無危險狀態(tài)。

解析：斷電僅是手段之一，維護時仍需考慮殘余能量。選項C和D是場景和對象描述。

9.C

答：安全功能需達到SIL3可靠性等級，確保在危險情況下的高概率正確響應。

解析：SIL2適用于一般安全功能，SIL4用于最高安全要求，機器人控制系統(tǒng)屬于關鍵應用。

10.D

答：根據(jù)IEC61499標準，緊急停止按鈕應設置在操作側、人類側和電氣柜附近，確保多方位可達。

解析：單一位置無法滿足所有緊急情況，需覆蓋主要交互區(qū)域。

11.D

答：抓取安全性需綜合考慮力、角度和材料，柔性材料可減少沖擊，優(yōu)化角度避免夾傷，增加夾持力需配合力控。

解析：單一措施無法實現(xiàn)全面安全，需系統(tǒng)性設計。

12.C

答：激光雷達通過發(fā)射和接收激光束，可實時生成3D點云，精確檢測障礙物。

解析：紅外熱成像儀檢測溫度，結構光依賴參考標記，攝影機需配合算法。

13.C

答：靜態(tài)安全評估包括硬件絕緣、接地連續(xù)性等，無需運行測試。

解析：選項A和B屬于動態(tài)測試范疇，選項D涉及軟件驗證。

14.C

答：力控安全通過限制機器人最大作用力，確保接觸人類時不會造成傷害。

解析：選項A和B是空間隔離措施，選項D影響運動性能。

15.C

答：安全故障次數(shù)是反映設備可靠性的關鍵指標，需重點記錄并分析原因。

解析：選項A和B是基礎數(shù)據(jù)，選項D屬于生產管理范疇。

16.C

答：ANSI/RIAR15.06標準規(guī)定，安全工作區(qū)高度范圍在1.2m-3.0m。

解析：該范圍覆蓋主要人體活動高度，確保防護有效性。

17.B

答：安全PLC需通過SIL認證，具備故障安全特性，普通PLC僅滿足常規(guī)控制需求。

解析：選項A、C、D是性能差異，安全認證是本質區(qū)別。

18.C

答：行為安全關注操作人員的習慣，如是否正確佩戴防護裝備。

解析：選項A和B是設備設計，選項D屬于軟件安全范疇。

19.C

答：高風險機器人適用于輕工業(yè)裝配等場景，需嚴格安全控制。

解析：選項A和B屬于特殊場景，選項D是等級4特征。

20.C

答：風險評估包括識別危險源、分析后果、評估可能性，是安全管理的核心環(huán)節(jié)。

解析：選項A和B是片面描述，選項D忽略了新設備的安全設計。

二、多選題（共15分，多選、錯選不得分）

21.ABCD

答：機械防護包括安全圍欄（選項A）、光幕（選項B）、急停按鈕（選項C）和氣囊（選項D）。

解析：所有選項均屬于物理或動態(tài)防護措施。

22.ABD

答：電纜絕緣（選項A）、限位開關觸點（選項B）和驅動器制動系統(tǒng)（選項D）直接影響安全性能。

解析：散熱風扇屬于常規(guī)維護，不影響安全功能。

23.BCD

答：協(xié)作機器人需控制最大接觸力（選項B）、限制運動速度（選項C）和協(xié)作距離（選項D），防護等級IP屬于環(huán)境適應性。

解析：IP等級主要影響防水防塵，與直接接觸安全無關。

24.ABC

答：能量隔離包括斷開能源源（選項A）、確認能量耗盡（選項B）和設置警示標識（選項C），重新上電測試屬于恢復步驟。

解析：選項D屬于安全測試范疇，非隔離措施本身。

25.AB

答：安全功能包括緊急停止響應（選項A）和安全區(qū)域監(jiān)控（選項B），運行狀態(tài)顯示和故障記錄屬于管理功能。

解析：選項C和D是信息顯示，非主動安全控制。

三、判斷題（共10分，每題0.5分）

26.×

答：安全等級越高，對人類交互的要求越高，需更嚴格的安全措施。

解析：ISO10218標準明確規(guī)定了各等級的交互要求差異。

27.√

答：安全PLC需通過IEC61508SIL認證，確?？煽啃?。

解析：該標準是功能安全的基礎規(guī)范。

28.×

答：安全傳感器是緊急停止系統(tǒng)的核心部件，維護時必須確保其功能正常。

解析：斷開傳感器會導致安全失效。

29.×

答：協(xié)作機器人雖設計為安全交互，但仍需設置安全區(qū)域，避免長時間近距離接觸。

解析：安全等級2和3仍需區(qū)域防護。

30.√

答：雙穩(wěn)態(tài)設計確保按鈕在按下后保持激活狀態(tài)，防止誤松手。

解析：符合IEC60950標準要求。

31.√

答：安全掃描功能通過動態(tài)檢測障礙物，屬于動態(tài)安全防護。

解析：靜態(tài)防護如圍欄無法應對動態(tài)風險。

32.×

答：維護記錄應共享給所有相關人員，包括操作員和安全員。

解析：信息透明是安全管理要求。

33.×

答：安全等級1設備雖風險低，但需滿足基本安全要求，如安裝急停按鈕。

解析：ANSI/RIA標準覆蓋所有等級。

34.√

答：操作手冊必須包含安全操作章節(jié)，明確風險點和應對措施。

解析：符合OSHA1910.133規(guī)定。

35.×

答：安全功能必須由安全PLC或經過認證的硬件實現(xiàn)，普通軟件無法保證故障安全。

解析：功能安全需滿足SIL要求。

四、填空題（共10分，每空1分）

1.低風險一般風險高風險特殊風險非常高風險

答：________低風險________一般風險________高風險________特殊風險________非常高風險

2.安全聯(lián)鎖安全監(jiān)控安全保持

答：________安全聯(lián)鎖________安全監(jiān)控________安全保持

3.互斥

答：________互斥________

4.力控

答：________力控________

5.危險源識別

答：________危險源識別________

五、簡答題（共25分）

41.答：

安全等級劃分依據(jù)是機器人可能造成的傷害風險，ISO10218-1標準將等級分為：

①低風險（等級1）：如桌面機器人，需基本安全措施；

②一般風險（等級2）：如自動化產線機器人，需區(qū)域防護；

③高風險（等級3）：如焊接機器人，需速度限制和力控；

④特殊風險（等級4）：如醫(yī)療機器人，需高度自主安全性；

⑤非常高風險（等級5）：如核工業(yè)機器人，需極端安全防護。

應用場景：等級1用于實驗室，等級2用于裝配，等級3用于焊接，等級4用于醫(yī)療，等級5用于核工業(yè)。

42.答：多層級