2025年大學(xué)自動(dòng)化（機(jī)器人技術(shù)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3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。請將正確答案的序號(hào)填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種傳感器常用于機(jī)器人對物體位置的精確檢測？（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.激光位移傳感器D.氣體傳感器2.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)主要研究的是（）A.機(jī)器人的動(dòng)力來源B.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方程和軌跡規(guī)劃C.機(jī)器人的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)D.機(jī)器人的傳感器數(shù)據(jù)處理3.工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度一般可達(dá)到（）A.±0.1mmB.±0.01mmC.±1mmD.±0.001mm4.下列哪種編程語言常用于機(jī)器人編程？（）A.C++B.PythonC.JavaD.以上都是5.機(jī)器人的關(guān)節(jié)空間控制是基于（）A.笛卡爾坐標(biāo)系B.關(guān)節(jié)坐標(biāo)系C.極坐標(biāo)系D.球坐標(biāo)系6.機(jī)器人視覺系統(tǒng)中，用于提取圖像特征的算法是（）A.邊緣檢測算法B.濾波算法C.圖像增強(qiáng)算法D.以上都是7.機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型主要用于（）A.運(yùn)動(dòng)學(xué)分析B.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)C.能量計(jì)算D.碰撞檢測8.以下哪種機(jī)器人屬于并聯(lián)機(jī)器人？（）A.工業(yè)焊接機(jī)器人B.分揀機(jī)器人C.Delta機(jī)器人D.協(xié)作機(jī)器人9.機(jī)器人的路徑規(guī)劃算法中，全局路徑規(guī)劃主要考慮（）A.機(jī)器人的當(dāng)前位置B.目標(biāo)位置和環(huán)境地圖C.機(jī)器人的速度D.傳感器數(shù)據(jù)10.智能機(jī)器人能夠自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)環(huán)境變化，主要依賴于（）A.先進(jìn)的傳感器B.強(qiáng)大的計(jì)算能力C.機(jī)器學(xué)習(xí)算法D.以上都是第II卷（非選擇題共70分）11（總共3題，每題10分，答題要求）答題要求：請簡要回答下列問題。（1）簡述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)中正向運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)的區(qū)別。（2）列舉三種常見的機(jī)器人末端執(zhí)行器，并說明其適用場景。（3）說明機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要組成部分及其功能。12（總共2題，每題10分，答題要求）答題要求：分析下列問題，并給出合理的解答。（1）在機(jī)器人視覺系統(tǒng)中，如果圖像出現(xiàn)模糊不清的情況，可能有哪些原因？如何解決？（2）當(dāng)機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)過程中出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)卡頓現(xiàn)象，從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)角度分析可能的原因及解決方法。13（總共2題，每題10分，答題要求）答題要求：根據(jù)所給材料，回答問題。材料：某工業(yè)生產(chǎn)線上的機(jī)器人負(fù)責(zé)零件的抓取和裝配工作。該機(jī)器人采用了先進(jìn)的視覺識(shí)別系統(tǒng)來定位零件，但在工作過程中偶爾會(huì)出現(xiàn)零件抓取不準(zhǔn)確的情況。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，視覺系統(tǒng)的光源有時(shí)會(huì)出現(xiàn)閃爍，導(dǎo)致圖像采集不穩(wěn)定。（1）請分析光源閃爍對機(jī)器人視覺系統(tǒng)的具體影響。（2）針對光源閃爍問題，提出至少兩種解決方案。材料：一款服務(wù)機(jī)器人在酒店為客人提供服務(wù)，其導(dǎo)航系統(tǒng)采用SLAM算法構(gòu)建地圖。近期，酒店進(jìn)行了裝修，部分區(qū)域的布局發(fā)生了變化，導(dǎo)致機(jī)器人在導(dǎo)航過程中經(jīng)常出現(xiàn)迷路的情況。（1）解釋SLAM算法的工作原理，并說明其在機(jī)器人導(dǎo)航中的作用。（2）對于機(jī)器人在裝修后迷路的問題，你認(rèn)為可以采取哪些措施來解決？14（總共1題，每題20分，答題要求）答題要求：閱讀材料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，完成以下任務(wù)。材料：隨著智能制造的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。某汽車制造企業(yè)計(jì)劃引入一批新型工業(yè)機(jī)器人來提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在機(jī)器人選型過程中，企業(yè)需要考慮多個(gè)因素，如機(jī)器人的負(fù)載能力、重復(fù)定位精度、工作范圍、編程語言兼容性等。同時(shí)，還要確保機(jī)器人與現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備和控制系統(tǒng)能夠良好集成。（1）請?jiān)敿?xì)闡述在選擇工業(yè)機(jī)器人時(shí)，需要考慮的負(fù)載能力、重復(fù)定位精度、工作范圍這三個(gè)因素的重要性。（2）針對該汽車制造企業(yè)的需求，說明如何確保機(jī)器人與現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備和控制系統(tǒng)的良好集成。15（總共1題，每題20分，答題要求）答題要求：閱讀材料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，完成以下任務(wù)。材料：在智能物流領(lǐng)域，AGV（自動(dòng)導(dǎo)引車）機(jī)器人發(fā)揮著重要作用。AGV機(jī)器人通過激光導(dǎo)航或視覺導(dǎo)航在倉庫和車間內(nèi)自主行駛，完成貨物的搬運(yùn)任務(wù)。然而，在實(shí)際運(yùn)行過程中，AGV機(jī)器人可能會(huì)遇到各種問題，如路徑規(guī)劃不合理導(dǎo)致行駛時(shí)間過長、與其他設(shè)備或人員發(fā)生碰撞等。（1）請分析AGV機(jī)器人路徑規(guī)劃不合理的可能原因，并提出改進(jìn)措施。（2）針對AGV機(jī)器人與其他設(shè)備或人員發(fā)生碰撞的問題，提出至少三種預(yù)防措施。答案：1.C2.B3.A4.D5.B6.A7.B8.C9.B10.D11.（1）正向運(yùn)動(dòng)學(xué)是已知關(guān)節(jié)變量求末端執(zhí)行器的位姿，逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)是已知末端執(zhí)行器的位姿求關(guān)節(jié)變量。（2）夾爪，用于抓取各種形狀的物體；吸盤，適用于吸附平面物體；焊槍，用于焊接工作。（3）控制器，控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；傳感器，獲取機(jī)器人狀態(tài)信息。12.（1）原因可能是相機(jī)鏡頭臟污、焦距不合適、光照不均勻等。解決方法：清潔鏡頭、調(diào)整焦距、優(yōu)化光照。（2）運(yùn)動(dòng)學(xué)角度可能是關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，動(dòng)力學(xué)角度可能是負(fù)載變化或電機(jī)故障。解決方法：調(diào)整運(yùn)動(dòng)參數(shù)、檢查負(fù)載和電機(jī)。13.（1）光源閃爍導(dǎo)致圖像采集不穩(wěn)定，影響零件位置識(shí)別準(zhǔn)確性。（2）解決方案：更換穩(wěn)定光源、增加濾波裝置。（1）SLAM算法通過同時(shí)構(gòu)建地圖和定位自身位置，為機(jī)器人導(dǎo)航提供基礎(chǔ)。（2）重新構(gòu)建地圖、增加定位輔助設(shè)備。14.（1）負(fù)載能力影響可搬運(yùn)零件