自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)滄州醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)?！稒C(jī)器視覺與模式識(shí)別》2025-2026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)一二三四總分得分批閱人一、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、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人的視覺導(dǎo)航時(shí)，需要對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。以下哪種預(yù)處理操作可以提高導(dǎo)航的準(zhǔn)確性？（）A.圖像去噪B.圖像增強(qiáng)C.圖像分割D.以上操作都可能有幫助2、假設(shè)在一個(gè)ROS控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，傳感器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致反饋數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。這可能會(huì)對(duì)機(jī)器人的控制產(chǎn)生什么影響？（）A.機(jī)器人的動(dòng)作失控或不準(zhǔn)確B.系統(tǒng)自動(dòng)切換到備用傳感器C.機(jī)器人繼續(xù)正常工作，不受影響D.控制精度提高3、在ROS中，用于發(fā)布和訂閱話題（Topic）的編程語(yǔ)言可以是（）（）A.C++B.PythonC.兩者皆可D.以上都不是4、在ROS中，當(dāng)需要處理大量的機(jī)器人數(shù)據(jù)時(shí)，以下哪種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式可能最為適合？（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)B.NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)C.文件系統(tǒng)D.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)5、假設(shè)在ROS中開發(fā)一個(gè)用于極地考察的機(jī)器人，需要應(yīng)對(duì)極寒、大風(fēng)和低光照等極端環(huán)境。以下哪種技術(shù)和裝備可能會(huì)被用于極地機(jī)器人？（）A.耐寒材料和保溫結(jié)構(gòu)B.抗風(fēng)設(shè)計(jì)和能源存儲(chǔ)C.低光照視覺系統(tǒng)和導(dǎo)航設(shè)備D.以上都有可能6、在ROS中，創(chuàng)建一個(gè)新的工作空間（Workspace）需要?jiǎng)?chuàng)建以下哪些目錄？（）（）A.srcB.buildC.develD.以上都是7、當(dāng)使用ROS開發(fā)一個(gè)具有自主決策能力的機(jī)器人時(shí)，需要考慮機(jī)器人的行為規(guī)劃。假設(shè)機(jī)器人需要根據(jù)不同的環(huán)境條件選擇不同的行為策略，以下哪種方法可以有效地實(shí)現(xiàn)這種行為規(guī)劃？（）A.使用有限狀態(tài)機(jī)B.使用決策樹C.使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法D.以上方法都可以8、ROS支持機(jī)器人的分布式感知和協(xié)同決策。假設(shè)多個(gè)機(jī)器人需要共同感知一個(gè)大范圍的環(huán)境并做出統(tǒng)一的決策。以下哪種分布式感知和決策算法的結(jié)合能夠最有效地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.基于共識(shí)的分布式感知和投票決策算法B.每個(gè)機(jī)器人獨(dú)立感知和決策，然后匯總C.隨機(jī)選擇一個(gè)機(jī)器人作為主導(dǎo)進(jìn)行感知和決策D.不進(jìn)行分布式感知和協(xié)同決策9、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的服務(wù)（Service）通常采用哪種請(qǐng)求/響應(yīng)模式？（）（）A.同步B.異步C.半同步半異步D.以上都不是10、當(dāng)在ROS中使用多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行協(xié)作任務(wù)時(shí)，需要進(jìn)行分布式通信。如果網(wǎng)絡(luò)延遲較高，會(huì)對(duì)協(xié)作效果產(chǎn)生什么影響？（）A.機(jī)器人之間的協(xié)作失調(diào)，任務(wù)完成質(zhì)量下降B.機(jī)器人自主調(diào)整協(xié)作策略，不受影響C.協(xié)作效率提高，任務(wù)更快完成D.系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，降低延遲11、ROS中的消息（Message）用于節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳遞。假設(shè)需要傳遞一個(gè)包含大量復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的消息，以下關(guān)于消息定義和使用的描述，正確的是：（）A.盡量將復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)拆分成多個(gè)簡(jiǎn)單消息，減少消息的大小和復(fù)雜性B.直接使用一個(gè)大而復(fù)雜的消息，方便數(shù)據(jù)的整體傳遞C.避免使用自定義消息，只使用ROS提供的標(biāo)準(zhǔn)消息類型D.消息的定義和使用方式對(duì)系統(tǒng)性能沒有影響12、ROS中的機(jī)器人軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。以下哪種架構(gòu)模式可能最適合復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)開發(fā)？（）A.分層架構(gòu)B.微服務(wù)架構(gòu)C.單體架構(gòu)D.無(wú)架構(gòu)，自由開發(fā)請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋每個(gè)架構(gòu)模式的特點(diǎn)以及在機(jī)器人軟件開發(fā)中的優(yōu)劣13、在ROS中，為了管理節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)和關(guān)閉順序，以及處理異常情況，常常使用啟動(dòng)文件（LaunchFile）。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)有多個(gè)相關(guān)的節(jié)點(diǎn)需要同時(shí)啟動(dòng)，以下關(guān)于啟動(dòng)文件的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.啟動(dòng)文件使用XML格式來描述節(jié)點(diǎn)的配置和啟動(dòng)參數(shù)B.可以在啟動(dòng)文件中設(shè)置節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行環(huán)境、重映射話題等C.啟動(dòng)文件只能啟動(dòng)本地節(jié)點(diǎn)，無(wú)法啟動(dòng)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)D.通過修改啟動(dòng)文件，可以方便地調(diào)整系統(tǒng)的啟動(dòng)配置，而無(wú)需修改節(jié)點(diǎn)的代碼14、在ROS中，消息（Message）是節(jié)點(diǎn)之間通信的數(shù)據(jù)單元。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人的圖像采集節(jié)點(diǎn)需要將采集到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。以下關(guān)于ROS消息的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.消息的定義使用特定的編程語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，如C++中的結(jié)構(gòu)體或Python中的類B.可以自定義消息類型，以滿足特定的應(yīng)用需求C.消息在發(fā)送和接收過程中會(huì)自動(dòng)進(jìn)行序列化和反序列化D.一旦定義了消息類型，就不能再添加或刪除其中的字段15、在基于ROS的機(jī)器人自主決策系統(tǒng)中，如果決策算法的魯棒性不足，可能會(huì)在什么情況下出現(xiàn)問題？（）A.面對(duì)復(fù)雜或異常情況時(shí)決策失誤B.決策速度加快C.決策更準(zhǔn)確D.系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)化決策算法二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋ROS中的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性控制。2、（本題5分）ROS中的任務(wù)調(diào)度優(yōu)化算法。3、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的系統(tǒng)可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)原則。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）對(duì)于一個(gè)使用ROS的橋梁檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，負(fù)責(zé)檢查橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況。全面分析ROS在橋梁復(fù)雜結(jié)構(gòu)適應(yīng)、損傷檢測(cè)精度、高空作業(yè)安全以及數(shù)據(jù)處理與分析方面的重點(diǎn)和難點(diǎn)。2、（本題5分）在郵政分揀中心，機(jī)器人負(fù)責(zé)郵件的分類和搬運(yùn)。仔細(xì)分析機(jī)器人操作系統(tǒng)在郵件識(shí)別、分揀規(guī)則執(zhí)行、搬運(yùn)路徑優(yōu)化和與郵政系統(tǒng)對(duì)接方面的技術(shù)難點(diǎn)，討論如何通過優(yōu)化操作系統(tǒng)提高郵政分揀的速度和準(zhǔn)確性。3、（本題5分）對(duì)于用于極地科學(xué)考察的機(jī)器人，分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)極寒天氣、冰層地形和低通信條件，以及如何保障科學(xué)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集和傳輸。4、（本題5分）ROS在機(jī)器人的電子設(shè)備組裝應(yīng)用中，如何實(shí)現(xiàn)高精度的零部件安裝和質(zhì)量檢測(cè)。請(qǐng)綜合分析相關(guān)的視覺引導(dǎo)、力控制和檢測(cè)算法。5、（本題5分）在一個(gè)基于ROS的無(wú)人駕駛汽車項(xiàng)目中，深入探討ROS在車輛感知、決策制定、軌跡規(guī)劃以及與其他車輛和基礎(chǔ)設(shè)施的通信方面所起到的作用，同時(shí)分析可能出現(xiàn)的技術(shù)難題和解決方案。四、設(shè)計(jì)題