2025年高職（工業(yè)機器人技術(shù)）機器人軌跡規(guī)劃試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）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選項中，只有一項是符合題目要求的。1.機器人軌跡規(guī)劃中，以下哪種方法常用于生成平滑的軌跡？A.關(guān)節(jié)空間規(guī)劃法B.笛卡爾空間規(guī)劃法C.樣條曲線法D.以上都不是2.在笛卡爾空間軌跡規(guī)劃中，確定機器人末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)通常使用的坐標系是？A.直角坐標系B.圓柱坐標系C.球坐標系D.關(guān)節(jié)坐標系3.機器人軌跡規(guī)劃時，考慮速度、加速度等動力學因素主要是為了？A.提高軌跡的精度B.減少機器人的磨損C.使軌跡更符合實際應(yīng)用需求D.便于編程4.以下關(guān)于軌跡插補的說法，正確的是？A.只在關(guān)節(jié)空間進行插補B.只在笛卡爾空間進行插補C.關(guān)節(jié)空間和笛卡爾空間都可進行插補D.插補與軌跡規(guī)劃無關(guān)5.哪種軌跡規(guī)劃方法更適合于有復雜形狀要求的任務(wù)？A.基于模型的軌跡規(guī)劃B.基于搜索的軌跡規(guī)劃C.基于學習的軌跡規(guī)劃D.傳統(tǒng)的手工編程軌跡規(guī)劃6.機器人軌跡規(guī)劃中，軌跡的平滑處理是為了？A.讓軌跡更美觀B.減少機器人運動時的沖擊C.提高規(guī)劃效率D.便于軌跡顯示7.當機器人需要在不同的工作區(qū)域之間切換軌跡時，需要進行？A.軌跡的重新規(guī)劃B.軌跡的暫停C.軌跡的微調(diào)D.軌跡的記錄8.以下哪種不是軌跡規(guī)劃中常用的約束條件？A.機器人的工作空間限制B.軌跡的速度限制C.機器人的顏色限制D.軌跡的加速度限制9.在機器人軌跡規(guī)劃中，路徑的可行性分析主要考慮？A.機器人的可達性B.軌跡的長度C.軌跡的曲率D.以上都是10.如果要使機器人軌跡規(guī)劃更具適應(yīng)性，可采用？A.離線編程B.在線編程C.預編程D.固定編程第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共10個空，每空2分。請將正確答案填寫在相應(yīng)的橫線上。1.機器人軌跡規(guī)劃主要包括______規(guī)劃和______規(guī)劃。2.笛卡爾空間軌跡規(guī)劃是基于______坐標系來確定機器人末端執(zhí)行器的運動軌跡。3.軌跡插補的作用是在相鄰的______之間生成一系列的中間點。4.基于模型的軌跡規(guī)劃需要建立機器人的______模型和______模型。5.軌跡規(guī)劃中的速度規(guī)劃通常要考慮機器人的______和______。6.機器人的工作空間是指機器人______所能到達的空間范圍。7.為了保證軌跡的平滑性，常采用______等數(shù)學方法對軌跡進行處理。8.軌跡規(guī)劃中的碰撞檢測是為了避免機器人與______發(fā)生碰撞。9.在線軌跡規(guī)劃能夠根據(jù)機器人當前的______實時調(diào)整軌跡。10.軌跡規(guī)劃的目標之一是使機器人的運動滿足______要求。三、簡答題（共20分）答題要求：簡要回答下列問題，每題10分。1.簡述關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃和笛卡爾空間軌跡規(guī)劃的優(yōu)缺點。2.說明軌跡插補在機器人軌跡規(guī)劃中的重要性及常用方法。四、材料分析題（共15分）材料：在一個工業(yè)生產(chǎn)場景中，機器人需要將一批零件從A點搬運到B點，再到C點進行加工，最后回到初始位置。已知A、B、C三點的坐標分別為(1,1,1)、(3,2,2)、(2,4,3)，機器人的最大速度為2m/s，最大加速度為1m/s2。答題要求：根據(jù)上述材料，設(shè)計機器人從A點到B點再到C點最后回到初始位置的軌跡規(guī)劃方案，并說明規(guī)劃過程中考慮的因素。五、綜合應(yīng)用題（共15分）材料：有一個復雜的工業(yè)零件加工任務(wù)，要求機器人在一個三維空間內(nèi)完成一系列特定形狀的軌跡運動，以實現(xiàn)對零件的精確加工。零件的形狀不規(guī)則，且加工精度要求高。答題要求：請闡述如何運用所學的機器人軌跡規(guī)劃知識來完成這個任務(wù)，包括采用的軌跡規(guī)劃方法、如何考慮約束條件、如何保證軌跡的精度和平滑性等。答案：一、選擇題答案：1.C2.A3.C4.C5.A6.B7.A8.C9.D10.B二、填空題答案：1.路徑、軌跡2.直角3.路徑點4.運動學、動力學5.動力學性能、工作要求6.末端執(zhí)行器7.樣條曲線擬合8.環(huán)境中的物體9.狀態(tài)10.工藝三、簡答題答案：1.關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃優(yōu)點：直觀，易于實現(xiàn)；缺點：難以直接控制機器人末端執(zhí)行器的位姿。笛卡爾空間軌跡規(guī)劃優(yōu)點：可直接控制末端執(zhí)行器位姿；缺點：計算復雜。2.重要性：使機器人運動更平滑、精確。常用方法：直線插補、圓弧插補等。四、軌跡規(guī)劃方案：先計算各段距離，根據(jù)速度和加速度限制確定合理速度和加速度曲線。從A到B，再到C，最后回到初始位置?？紤]因素：速度限制