裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁甘肅工業(yè)職業(yè)技術學院《機器人技術基礎》2025-2026學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、機器人操作系統(tǒng)中的節(jié)點可以通過哪種方式進行動態(tài)重配置？（）（）A.參數(shù)服務器B.動態(tài)加載庫C.動態(tài)重配置服務器（DynamicReconfigureServer）D.以上都不是2、ROS中的機器人導航功能需要考慮環(huán)境的動態(tài)變化，例如行人的移動或其他障礙物的突然出現(xiàn)。為了使機器人能夠及時應對這些動態(tài)變化，以下哪種導航策略和算法的改進最為關鍵？（）A.引入實時的環(huán)境感知和動態(tài)路徑重規(guī)劃B.增加導航的預測時間和提前規(guī)劃路徑C.保持原有的導航算法，不做任何改進D.隨機選擇新的路徑3、機器人操作系統(tǒng)中的節(jié)點可以通過哪種方式獲取參數(shù)服務器中的參數(shù)？（）（）A.命令行參數(shù)B.環(huán)境變量C.ROS參數(shù)服務器APID.以上都不是4、ROS中的坐標變換在機器人控制中非常重要。假設機器人的傳感器坐標系和機械臂坐標系不同，需要進行坐標變換。以下哪種工具在ROS中常用于坐標變換的計算？（）A.tfB.cv_bridgeC.rospyD.message_filters5、ROS中的動作目標（ActionGoal）通常包含以下哪些信息？（）（）A.目標狀態(tài)B.執(zhí)行時間C.兩者皆有D.以上都不是6、在使用ROS進行機器人的力控制時，假設需要機器人與環(huán)境進行柔順交互。以下哪種力控制策略可能最為合適？（）A.基于位置的力控制，通過位置誤差間接實現(xiàn)力控制B.直接力控制，直接測量和控制作用力C.混合力/位置控制，結合位置和力的控制優(yōu)點D.以上力控制策略都不適合柔順交互7、ROS中的TF（TransformFrame）庫用于管理機器人不同部件之間的坐標變換。當機器人的結構發(fā)生變化時，以下哪種方法可以快速更新TF樹？（）A.手動重新配置TF關系B.使用自動檢測和更新機制C.重新啟動整個ROS系統(tǒng)D.以上方法都不太可行8、當在ROS中開發(fā)機器人的導航功能時，以下哪種地圖表示方法常用于描述環(huán)境信息？（）A.柵格地圖B.拓撲地圖C.特征地圖D.語義地圖。假設機器人需要在大型室內(nèi)環(huán)境中自主導航，地圖需要同時包含空間布局和語義信息，上述哪種地圖表示方法能夠提供更全面和有效的導航支持，并解釋其數(shù)據(jù)結構和生成方法9、ROS中的可視化工具（rqt）可以幫助開發(fā)者監(jiān)控和調(diào)試系統(tǒng)。如果可視化工具顯示的數(shù)據(jù)不準確，可能的原因是什么？（）A.節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)錯誤B.可視化工具配置錯誤C.網(wǎng)絡延遲導致數(shù)據(jù)更新不及時D.以上都有可能10、在機器人操作系統(tǒng)（ROS）中，當需要實現(xiàn)多個節(jié)點之間的同步通信時，以下哪種機制通常被采用？（）A.話題（Topic）B.服務（Service）C.動作（Action）D.參數(shù)服務器（ParameterServer）。假設多個機器人傳感器節(jié)點需要在特定時間間隔內(nèi)同步發(fā)送數(shù)據(jù)進行融合處理，上述哪種通信機制能夠更好地滿足這種嚴格的同步需求，并說明其工作原理和優(yōu)勢11、ROS（RobotOperatingSystem）中的節(jié)點（Node）之間通過（）進行通信。A.消息隊列B.共享內(nèi)存C.網(wǎng)絡套接字D.以上都是12、ROS中的可視化工具（rqt）對于開發(fā)和調(diào)試非常有用。假設在調(diào)試一個機器人的視覺感知模塊時，需要實時查看圖像數(shù)據(jù)和處理結果。以下哪種rqt插件最適合用于此目的？（）A.rqt_graphB.rqt_image_viewC.rqt_plotD.rqt_console13、ROS系統(tǒng)中的傳感器數(shù)據(jù)處理是關鍵環(huán)節(jié)。當處理來自激光雷達的大量點云數(shù)據(jù)時，為了提高數(shù)據(jù)處理效率和準確性，以下哪種方法較為合適？（）A.直接對原始點云數(shù)據(jù)進行處理B.先對點云數(shù)據(jù)進行濾波和降采樣C.將點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像進行處理D.忽略部分點云數(shù)據(jù)請解釋每個選項的可行性和可能帶來的影響14、在機器人操作系統(tǒng)中，用于發(fā)布機器人目標位置信息的主題通常以什么命名？（）（）A./robot_goalB./goal/robotC./target/robotD.以上都不是15、在ROS中，話題（Topic）是一種常見的通信方式。假設一個機器人的速度控制節(jié)點發(fā)布了一個關于機器人速度的話題，而多個其他節(jié)點需要訂閱這個話題以獲取速度信息。以下關于ROS話題通信的描述，哪一項是錯誤的？（）A.多個訂閱者可以同時訂閱同一個話題，并接收到相同的數(shù)據(jù)B.發(fā)布者發(fā)布的數(shù)據(jù)類型必須與訂閱者期望的數(shù)據(jù)類型完全匹配C.話題通信是一種雙向的、實時的交互方式，訂閱者可以向發(fā)布者發(fā)送反饋D.當發(fā)布者停止發(fā)布數(shù)據(jù)時，訂閱者會收到通知并采取相應的處理措施二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）ROS中的參數(shù)服務器如何存儲和獲取參數(shù)？2、（本題5分）什么是ROS中的服務（Service）？3、（本題5分）說明ROS中的消防滅火高效作業(yè)機器人中的作業(yè)模式選擇。4、（本題5分）說明ROS中的模型預測控制應用。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于需要進行實時圖像處理的機器人應用，如視覺跟蹤、目標檢測等，ROS在圖像處理算法的集成和優(yōu)化方面具有關鍵作用。請全面綜合分析ROS中常用的圖像處理庫和工具，以及如何在保證實時性的前提下提高圖像處理的效果。2、（本題5分）ROS在機器人的倉儲管理系統(tǒng)中，需要協(xié)調(diào)機器人的搬運任務和庫存管理。請全面綜合分析ROS在這一領域的應用，包括任務調(diào)度算法、庫存更新機制和與上位管理系統(tǒng)的集成方式。3、（本題5分）隨著機器人在養(yǎng)老服務領域的應用逐漸增多，機器人操作系統(tǒng)需要具備照顧老年人生活起居、健康監(jiān)測和緊急救援等功能。請全面綜合分析其在滿足老年人特殊需求、保障服務質(zhì)量和安全性方面的技術手段，探討?zhàn)B老服務機器人在緩解養(yǎng)老壓力、提升老年人生活質(zhì)量方面的作用，以及在社會接受度和政策支持方面的問題。4、（本題5分）在機器人的玩具制造應用中，ROS怎樣保證產(chǎn)品質(zhì)量和多樣化的生產(chǎn)需求。請詳細綜合分析ROS的生產(chǎn)流程控制、質(zhì)量檢測算法和個性化定制支持。5、（本題5分）對于用于考古挖掘和文物保護的機器人，分析機器人操作系統(tǒng)如何在不損害文物的前提下，實現(xiàn)精細操作、環(huán)境感知和數(shù)據(jù)記錄，以及如何與考古專家進行有效的交互和協(xié)作。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）使用ROS為光伏板清潔機器人設計一