2025年大學大三（控制工程）機器人控制技術專項測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共8題，每題5分。每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案填涂在答題卡相應位置。1.機器人控制系統(tǒng)中，能夠根據(jù)傳感器反饋信息實時調(diào)整機器人動作的是以下哪種控制方式？A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.順序控制D.邏輯控制2.以下哪種算法常用于機器人路徑規(guī)劃以避開障礙物？A.遺傳算法B.卡爾曼濾波算法C.Dijkstra算法D.最小二乘法3.機器人關節(jié)控制中，用于精確控制關節(jié)角度和運動速度的是？A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.PID控制4.機器人視覺系統(tǒng)中，用于提取圖像特征點的算子是？A.Harris算子B.SIFT算子C.SURF算子D.以上都是5.機器人運動學中，描述機器人末端執(zhí)行器位置和姿態(tài)的是？A.關節(jié)空間B.笛卡爾空間C.工作空間D.任務空間6.以下哪種傳感器可用于檢測機器人周圍的距離信息？A.激光雷達B.攝像頭C.麥克風D.加速度計7.機器人控制系統(tǒng)中，負責協(xié)調(diào)各個模塊工作的是？A.控制器B.驅(qū)動器C.傳感器D.執(zhí)行機構8.機器人動力學分析中，用于計算關節(jié)驅(qū)動力矩的方法是？A.牛頓-歐拉法B.拉格朗日法C.虛功原理D.以上都可以第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5空，每空2分。請將答案填寫在題中橫線上。1.機器人控制技術主要包括運動控制、______、______等方面。2.機器人路徑規(guī)劃可分為全局路徑規(guī)劃和______路徑規(guī)劃。3.機器人視覺處理流程包括圖像采集、圖像預處理、______和目標識別。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4題，每題5分。簡要回答問題。1.簡述開環(huán)控制和閉環(huán)控制的區(qū)別。2.機器人運動學和動力學的研究內(nèi)容分別是什么？3.說明激光雷達在機器人導航中的作用。4.簡述PID控制的原理。（三）分析題（共15分）答題要求：本大題共1題，15分。分析以下材料并回答問題。材料：在一個工業(yè)機器人應用場景中，機器人需要將零件從A點搬運到B點。在搬運過程中，發(fā)現(xiàn)機器人運動軌跡出現(xiàn)偏差，導致零件放置不準確。經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)是傳感器反饋信息不準確。問題：請分析可能導致傳感器反饋信息不準確的原因，并提出解決措施。（四）設計題（共15分）答題要求：本大題共1題，15分。設計一個簡單的機器人控制系統(tǒng)，要求實現(xiàn)機器人在二維平面內(nèi)的直線運動和轉(zhuǎn)彎運動。請說明系統(tǒng)的組成部分、工作原理以及控制算法。（五）綜合題（共20分）答題要求：本大題共1題，20分。結合機器人控制技術的多方面知識，闡述如何提高機器人在復雜環(huán)境下的自主工作能力。答案：第I卷：1.B2.C3.D4.D5.B6.A7.A8.D第II卷：（一）1.力控制、位置控制2.局部3.特征提?。ǘ?.開環(huán)控制無反饋，閉環(huán)控制有反饋并根據(jù)反饋調(diào)整；2.運動學研究機器人運動幾何關系，動力學研究受力與運動關系；3.提供環(huán)境距離信息用于導航定位；4.根據(jù)偏差比例、積分、微分調(diào)節(jié)控制量。（三）原因可能有傳感器故障、干擾等。措施有檢查傳感器、屏蔽干擾等。（四）組成：控制器、驅(qū)動器、傳感器、執(zhí)行機構。原理：控制器接收指令計算控制量，驅(qū)動器驅(qū)動執(zhí)行機構，傳感器反饋調(diào)整。算法可