2025年大學(xué)大四（機器人工程）機器人設(shè)計專項測試題及答案

（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：本卷共6題，每題5分。在每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下哪種機器人編程語言具有較高的執(zhí)行效率且適合底層硬件控制？A.PythonB.C++C.JavaD.MATLAB2.機器人運動學(xué)中，用于描述剛體在空間中位置和姿態(tài)的是？A.齊次坐標B.笛卡爾坐標C.柱坐標D.球坐標3.機器人視覺系統(tǒng)中，能夠提取圖像中物體輪廓信息的算法是？A.邊緣檢測算法B.圖像濾波算法C.特征點匹配算法D.圖像分割算法4.以下哪種傳感器常用于檢測機器人周圍物體的距離？A.加速度傳感器B.陀螺儀C.超聲波傳感器D.溫度傳感器5.機器人路徑規(guī)劃中，適用于復(fù)雜環(huán)境且能快速找到較優(yōu)路徑的算法是？A.A算法B.Dijkstra算法C.貪心算法D.深度優(yōu)先搜索算法6.機器人控制系統(tǒng)中，負責協(xié)調(diào)各個部件動作的是？A.傳感器模塊B.控制器C.執(zhí)行器D.電源模塊第II卷（非選擇題共70分）7.（10分）簡述機器人設(shè)計中機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點。8.（15分）請說明機器人運動控制中速度控制和位置控制的區(qū)別與聯(lián)系。9.（15分）在機器人視覺系統(tǒng)中，如何提高圖像識別的準確率？10.（20分）材料：某機器人需要在一個倉庫環(huán)境中完成貨物搬運任務(wù)，倉庫內(nèi)貨物擺放不規(guī)則且有多種類型。問題：請設(shè)計一個適合該任務(wù)的機器人系統(tǒng)架構(gòu)，并說明各部分的功能。11.（20分）材料：隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的機器人應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、服務(wù)等領(lǐng)域。然而，機器人的安全性也成為了一個重要問題。問題：請闡述機器人安全設(shè)計的重要性，并提出一些保障機器人安全運行的措施。答案：1.B2.A3.A4.C5.A6.B7.要點包括：滿足機器人功能需求，具備足夠強度和剛度，結(jié)構(gòu)緊湊合理，便于安裝維護，考慮輕量化設(shè)計以提高運動性能等。8.速度控制關(guān)注機器人運動的快慢，通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速等實現(xiàn)；位置控制注重機器人到達的目標位置，通過反饋和控制算法確保精準定位。聯(lián)系在于都是運動控制重要方面，位置控制中常需考慮速度變化，速度控制也需配合位置調(diào)整。9.可通過優(yōu)化圖像預(yù)處理，提高圖像質(zhì)量；選擇合適的特征提取算法；增加訓(xùn)練數(shù)據(jù)量和多樣性；采用深度學(xué)習等先進技術(shù)改進模型等提高準確率。10.系統(tǒng)架構(gòu)可包括：感知層，由多種傳感器組成，用于獲取倉庫環(huán)境和貨物信息；決策層，根據(jù)感知信息規(guī)劃搬運策略；執(zhí)行層，負責具體的貨物搬運動作，如機械臂抓取、底盤移動等。11.重要性：保障人員安全，避免事故；保護機器人自身及