2025年大學(xué)機(jī)器人工程（機(jī)器人工程設(shè)計(jì)）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40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2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(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)主要研究（）A.機(jī)器人各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)原理B.機(jī)器人在空間中的位置、姿態(tài)和軌跡C.機(jī)器人的動(dòng)力來(lái)源D.機(jī)器人的控制系統(tǒng)2.機(jī)器人動(dòng)力學(xué)主要研究（）A.機(jī)器人各關(guān)節(jié)的受力情況B.機(jī)器人在空間中的位置、姿態(tài)和軌跡C.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度D.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度3.機(jī)器人的自由度是指（）A.機(jī)器人能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)數(shù)量B.機(jī)器人能夠完成的動(dòng)作數(shù)量C.機(jī)器人能夠達(dá)到的工作空間大小D.機(jī)器人能夠承受的最大負(fù)載4.機(jī)器人的工作空間是指（）A.機(jī)器人能夠到達(dá)的所有位置B.機(jī)器人能夠完成任務(wù)的區(qū)域C.機(jī)器人能夠承受的最大負(fù)載范圍D.機(jī)器人能夠運(yùn)動(dòng)的速度范圍5.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)精度主要取決于（）A.機(jī)器人的控制系統(tǒng)B.機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)C.機(jī)器人的傳感器D.機(jī)器人的編程6.機(jī)器人的重復(fù)定位精度是指（）A.機(jī)器人在相同條件下重復(fù)到達(dá)同一位置的精度B.機(jī)器人在不同條件下到達(dá)同一位置的精度C.機(jī)器人在相同條件下到達(dá)不同位置的精度D.機(jī)器人在不同條件下到達(dá)不同位置的精度7.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度主要取決于（）A.機(jī)器人的控制系統(tǒng)B.機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)C.機(jī)器人的動(dòng)力來(lái)源D.機(jī)器人的負(fù)載8.機(jī)器人的負(fù)載能力是指（）A.機(jī)器人能夠承受的最大重量B.機(jī)器人能夠完成的最大工作量C.機(jī)器人能夠達(dá)到的最大速度D.機(jī)器人能夠運(yùn)動(dòng)的最大距離9.機(jī)器人的編程語(yǔ)言中，用于描述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的是（）A.指令語(yǔ)句B.函數(shù)C.算法D.運(yùn)動(dòng)指令10.機(jī)器人的編程語(yǔ)言中，用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人邏輯控制的是（）A.指令語(yǔ)句B.函數(shù)C.算法D.邏輯指令11.機(jī)器人的傳感器中，用于檢測(cè)機(jī)器人位置和姿態(tài)的是（）A.視覺(jué)傳感器B.力傳感器C.位置傳感器D.溫度傳感器12.機(jī)器人的傳感器中，用于檢測(cè)機(jī)器人周?chē)h(huán)境的是（）A.視覺(jué)傳感器B.力傳感器C.位置傳感器D.溫度傳感器13.機(jī)器人的傳感器中，用于檢測(cè)機(jī)器人與物體之間作用力的是（）A.視覺(jué)傳感器B.力傳感器C.位置傳感器D.溫度傳感器14.機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的是（）A.控制器B.驅(qū)動(dòng)器C.傳感器D.編程器15.機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，用于將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的是（）A.控制器B.驅(qū)動(dòng)器C.傳感器D.編程器16.機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，用于采集機(jī)器人狀態(tài)信息的是（）A.控制器B.驅(qū)動(dòng)器C.傳感器D.編程器17.機(jī)器人的編程方式中，通過(guò)示教盒手動(dòng)操作機(jī)器人來(lái)記錄運(yùn)動(dòng)軌跡的是（）A.在線編程B.離線編程C.示教編程D.自主編程18.機(jī)器人的編程方式中，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件預(yù)先編寫(xiě)機(jī)器人程序的是（）A.在線編程B.離線編程C.示教編程D.自主編程19.機(jī)器人的編程方式中，機(jī)器人能夠根據(jù)環(huán)境變化自動(dòng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)的是（）A.在線編程B.離線編程C.示教編程D.自主編程20.機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域中，用于工業(yè)生產(chǎn)線上的是（）A.工業(yè)機(jī)器人B.服務(wù)機(jī)器人C.特種機(jī)器人D.軍事機(jī)器人第II卷（非選擇題，共6分）（總共3題，每題分?jǐn)?shù)分配隨機(jī)調(diào)整，答題要求）答題要求：請(qǐng)根據(jù)題目要求，在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。21.簡(jiǎn)述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念和研究?jī)?nèi)容。（10分）22.簡(jiǎn)述機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的基本方程及其應(yīng)用。（15分）23.簡(jiǎn)述機(jī)器人傳感器的分類(lèi)及其作用。（每題15分，共30分）（總共2題，每題分?jǐn)?shù)分配隨機(jī)調(diào)整，答題要求）答題要求：請(qǐng)根據(jù)題目要求，結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解答。24.材料：某機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，出現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)精度下降的問(wèn)題。已知該機(jī)器人的控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)均正常，傳感器也能正常工作。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)精度下降的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。（20分）25.材料：隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。請(qǐng)結(jié)合機(jī)器人工程設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，談?wù)勀銓?duì)未來(lái)機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)的看法。（20分）答案：1.B2.A3.A4.B5.B6.A7.C8.A9.D10.D11.C12.A13.B14.A15.B16.C17.C18.B19.D20.A21.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)主要研究機(jī)器人在空間中的位置、姿態(tài)和軌跡。其基本概念包括機(jī)器人的關(guān)節(jié)、連桿、坐標(biāo)系等。研究?jī)?nèi)容包括機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解、運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃等。通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，可以確定機(jī)器人各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，為機(jī)器人的控制和編程提供基礎(chǔ)。22.機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的基本方程包括牛頓-歐拉方程和拉格朗日方程。牛頓-歐拉方程用于描述機(jī)器人各關(guān)節(jié)的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，拉格朗日方程則從能量的角度出發(fā)，描述機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)特性。這些方程在機(jī)器人的設(shè)計(jì)、分析和控制中具有重要應(yīng)用，例如用于計(jì)算機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)力、優(yōu)化機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能等。23.機(jī)器人傳感器可分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。內(nèi)部傳感器用于檢測(cè)機(jī)器人自身的狀態(tài)，如位置傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等，可幫助機(jī)器人了解自身的運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。外部傳感器用于檢測(cè)機(jī)器人周?chē)沫h(huán)境信息，如視覺(jué)傳感器、聽(tīng)覺(jué)傳感器力傳感器等，使機(jī)器人能夠感知外界環(huán)境，做出相應(yīng)的決策和動(dòng)作。24.運(yùn)動(dòng)精度下降可能原因及措施：一是機(jī)械部件磨損，需定期檢查并更換磨損部件；二是傳動(dòng)間隙變化，要調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)消除間隙；三是控制系統(tǒng)參數(shù)漂移，可重新校準(zhǔn)控制參數(shù)；四是外界干擾，應(yīng)優(yōu)化工作環(huán)境減