2025年大學機器人工程（機器人技術(shù)研發(fā)）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）（總共10題，每題3分，每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1.機器人運動學主要研究機器人的A.運動原理B.運動軌跡規(guī)劃C.運動部件設(shè)計D.運動性能分析2.機器人動力學中，用于描述力與運動關(guān)系的基本方程是A.牛頓第一定律B.牛頓第二定律C.牛頓第三定律D.能量守恒定律3.機器人視覺系統(tǒng)的核心部件是A.攝像頭B.圖像傳感器C.圖像處理軟件D.光源4.機器人編程中，常用的編程語言不包括A.C++B.PythonC.JavaD.HTML5.機器人的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮的因素不包括A.強度B.剛度C.美觀度D.重量6.機器人的傳感器按照測量原理可分為A.接觸式傳感器和非接觸式傳感器B.內(nèi)部傳感器和外部傳感器C.有源傳感器和無源傳感器D.數(shù)字傳感器和模擬傳感器7.機器人的運動控制方式不包括A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.自適應(yīng)控制D.智能控制8.機器人的編程語言中，適合初學者的是A.匯編語言B.機器語言C.高級語言D.圖形化編程語言9.機器人的應(yīng)用領(lǐng)域不包括A.工業(yè)制造B.醫(yī)療服務(wù)C.教育教學D.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)10.機器人的發(fā)展趨勢不包括A.智能化B.小型化C.復雜化D.網(wǎng)絡(luò)化第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題3分，共15分）1.機器人的自由度是指機器人____________的數(shù)目。2.機器人的末端執(zhí)行器是指機器人____________的工具。3.機器人的運動學逆解是指已知機器人____________，求解各關(guān)節(jié)變量。4.機器人的動力學正解是指已知機器人____________，求解各關(guān)節(jié)的受力和力矩。5.機器人的視覺系統(tǒng)主要包括____________、圖像處理和圖像分析三個部分。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述機器人運動學的主要研究內(nèi)容。2.簡述機器人動力學的基本方程及其應(yīng)用。3.簡述機器人視覺系統(tǒng)的工作原理。四、材料分析題（共15分）材料：隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)制造領(lǐng)域，機器人可以完成各種復雜的加工任務(wù)，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域，機器人可以協(xié)助醫(yī)生進行手術(shù)、護理等工作，提高醫(yī)療水平。在教育教學領(lǐng)域，機器人可以作為教學工具，幫助學生更好地學習。但是，機器人的應(yīng)用也帶來了一些問題，如就業(yè)崗位減少、倫理道德問題等。問題：請結(jié)合材料，分析機器人應(yīng)用帶來的影響，并提出相應(yīng)的對策。五、設(shè)計題（共20分）設(shè)計一個簡單的機器人控制系統(tǒng)，要求包括機器人的運動控制、傳感器檢測和數(shù)據(jù)處理等功能。請簡述設(shè)計思路和主要步驟。答案：一、選擇題1.B2.B3.B4.D5.C6.A7.D8.D9.D10.C二、填空題1.獨立運動的關(guān)節(jié)2.末端操作3.末端位姿4.關(guān)節(jié)變量和外力5.圖像采集三、簡答題1.機器人運動學主要研究機器人各關(guān)節(jié)的運動關(guān)系，包括運動學正解和逆解。運動學正解是已知關(guān)節(jié)變量求解末端位姿，運動學逆解是已知末端位姿求解關(guān)節(jié)變量。還研究機器人的軌跡規(guī)劃、速度分析等內(nèi)容。2.機器人動力學基本方程是牛頓第二定律。應(yīng)用包括分析機器人運動時各關(guān)節(jié)的受力和力矩，為機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制提供依據(jù)，如優(yōu)化關(guān)節(jié)驅(qū)動電機選型，設(shè)計合理的控制算法以實現(xiàn)精確運動控制。3.機器人視覺系統(tǒng)工作原理：圖像采集部分通過攝像頭等設(shè)備獲取外界圖像，然后將圖像傳輸?shù)綀D像處理模塊進行去噪、增強、濾波等處理，最后圖像分析模塊提取圖像中的特征信息，如物體形狀、位置、顏色等，為機器人決策提供數(shù)據(jù)支持。四、影響：積極影響在于提高生產(chǎn)效率、醫(yī)療水平，輔助教學等。消極影響是導致就業(yè)崗位減少，引發(fā)倫理道德問題。對策：加強職業(yè)培訓，提升勞動者技能以適應(yīng)新崗位需求；建立健全倫理道德準則和監(jiān)管機制，規(guī)范機器人應(yīng)用。五、設(shè)計思路：采用單片機作為核心控制單元，通過傳感器獲取機器人運動