2025年大學(xué)第四學(xué)年（機器人工程）機器人智能系統(tǒng)綜合設(shè)計試題及答案

（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.機器人智能系統(tǒng)中，用于感知環(huán)境信息的關(guān)鍵部件是（）A.控制芯片B.傳感器C.執(zhí)行器D.電源模塊2.以下哪種算法常用于機器人的路徑規(guī)劃（）A.遺傳算法B.冒泡排序算法C.快速排序算法D.順序查找算法3.機器人視覺系統(tǒng)中，能夠提取圖像特征的是（）A.攝像頭B.圖像采集卡C.圖像處理軟件D.光源4.智能機器人的決策系統(tǒng)主要依據(jù)（）來做出行動決策A.傳感器數(shù)據(jù)B.預(yù)設(shè)程序C.操作人員指令D.歷史經(jīng)驗5.機器人智能系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)機器人運動控制的是（）A.控制器B.存儲器C.通信模塊D.顯示模塊6.下列哪種編程語言常用于機器人編程（）A.C語言B.PythonC.JavaD.VB7.機器人的語音識別技術(shù)主要用于（）A.與人類進行語音交流B.發(fā)出警示音C.播放音樂D.控制機器人動作8.智能機器人系統(tǒng)中，用于存儲數(shù)據(jù)和程序的部件是（）A.硬盤B.內(nèi)存C.閃存D.寄存器9.機器人的避障功能主要依賴于（）A.視覺傳感器B.觸覺傳感器C.超聲波傳感器D.溫度傳感器10.以下哪種技術(shù)可以使機器人具備學(xué)習(xí)能力（）A.人工智能B.云計算C.大數(shù)據(jù)D.物聯(lián)網(wǎng)第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題4分，共20分）1.機器人智能系統(tǒng)主要由感知層、______和執(zhí)行層組成。2.機器人路徑規(guī)劃算法中的A算法是一種______算法。（填搜索算法類型）3.機器人視覺系統(tǒng)的圖像處理流程包括圖像采集、圖像預(yù)處理、______和圖像識別。4.智能機器人的決策過程通常包括環(huán)境感知、______和行動決策。5.機器人編程語言中的ROS是一個______框架。（填框架類型）三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述機器人智能系統(tǒng)中傳感器的分類及作用。2.說明機器人路徑規(guī)劃的主要步驟和常用方法。四、材料分析題（共15分）材料：隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，智能機器人在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。某工廠引入了一批智能機器人用于產(chǎn)品組裝。這些機器人配備了視覺傳感器和力傳感器，能夠準(zhǔn)確識別零件并進行精確組裝。在組裝過程中，視覺傳感器可以快速檢測零件的位置和姿態(tài)，力傳感器則能實時感知組裝時的力度，確保組裝質(zhì)量。然而，在實際運行過程中，發(fā)現(xiàn)部分機器人出現(xiàn)了誤識別零件的情況，導(dǎo)致組裝錯誤。問題：請分析可能導(dǎo)致機器人誤識別零件的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。（150字左右）五、設(shè)計題（共15分）設(shè)計一個簡單的機器人智能系統(tǒng)，用于在室內(nèi)環(huán)境中自主巡邏并檢測異常情況。要求描述系統(tǒng)的組成部分、各部分的功能以及工作流程。（150字左右）答案：一、選擇題1.B2.A3.C4.A5.A6.B7.A8.C9.C10.A二、填空題1.決策層2.啟發(fā)式搜索3.特征提取4.目標(biāo)識別5.機器人操作系統(tǒng)三、簡答題1.傳感器分類：視覺傳感器用于獲取圖像信息；觸覺傳感器感知接觸力等；超聲波傳感器測量距離；紅外傳感器檢測紅外信號等。作用：為機器人提供環(huán)境信息，使其能感知周圍情況，為決策和行動提供依據(jù)。2.主要步驟：環(huán)境建模、路徑搜索、路徑優(yōu)化。常用方法：全局路徑規(guī)劃方法如A算法等；局部路徑規(guī)劃方法如人工勢場法等。四、可能原因：視覺傳感器校準(zhǔn)不準(zhǔn)確；環(huán)境光線變化影響識別；零件本身特征不明顯。解決措施：重新校準(zhǔn)視覺傳感器；優(yōu)化工作環(huán)境照明；對零件進行特征改進或增加輔助識別標(biāo)識。五、系統(tǒng)組成：傳感器（攝像頭、紅外傳感器等）、