2025年大學(xué)（機器人工程）工業(yè)機器人運動控制實務(wù)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40分）（總共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。）w1.工業(yè)機器人運動控制中，以下哪種控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置控制？A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.半閉環(huán)控制D.復(fù)合控制答案：Bw2.機器人關(guān)節(jié)運動的速度控制主要依靠調(diào)節(jié)什么來實現(xiàn)？A.電機的電壓B.電機的電流C.電機的脈沖頻率D.電機的功率答案：Cw3.在工業(yè)機器人運動控制中，用于描述機器人末端執(zhí)行器位置和姿態(tài)的坐標(biāo)系是？A.笛卡爾坐標(biāo)系B.柱坐標(biāo)系C.球坐標(biāo)系D.關(guān)節(jié)坐標(biāo)系答案：Aw4.以下哪種算法常用于工業(yè)機器人運動軌跡的規(guī)劃？A.Dijkstra算法B.A算法C.遺傳算法D.五次多項式插值算法答案：Dw5.工業(yè)機器人運動控制中，為了減少振動和沖擊，通常會采用什么技術(shù)？A.速度反饋B.加速度反饋C.力反饋D.位置補償答案：Bw6.機器人運動控制中，實現(xiàn)多軸協(xié)同運動的關(guān)鍵技術(shù)是？A.運動學(xué)逆解B.運動學(xué)正解C.動力學(xué)分析D.運動規(guī)劃答案：Aw7.工業(yè)機器人在進行復(fù)雜曲線運動時，通常采用哪種插補方式？A.直線插補B.圓弧插補C.樣條插補D.拋物線插補答案：Cw8.用于工業(yè)機器人運動控制的編程語言中，哪種語言具有較高的執(zhí)行效率和實時性？A.BASIC語言B.C語言C.匯編語言D.機器人專用語言答案：C第II卷（非選擇題，共60分）w9.（10分）簡述工業(yè)機器人運動控制中開環(huán)控制和閉環(huán)控制的原理及優(yōu)缺點。開環(huán)控制原理是根據(jù)輸入信號直接控制輸出，不考慮輸出的反饋。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、響應(yīng)快；缺點是精度低，受外界干擾影響大。閉環(huán)控制原理是通過檢測輸出并反饋到輸入端，與輸入信號比較后調(diào)整輸出，以達到精確控制。優(yōu)點是精度高、抗干擾能力強；缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、調(diào)試?yán)щy。w10.（15分）在工業(yè)機器人運動控制中，如何進行機器人末端執(zhí)行器的姿態(tài)調(diào)整？請詳細說明。首先要確定末端執(zhí)行器當(dāng)前的姿態(tài)，可以通過機器人的坐標(biāo)系和傳感器獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。然后根據(jù)目標(biāo)姿態(tài)，利用運動學(xué)逆解計算出各個關(guān)節(jié)需要轉(zhuǎn)動的角度。通過調(diào)整關(guān)節(jié)電機的轉(zhuǎn)動，逐步使末端執(zhí)行器達到目標(biāo)姿態(tài)。在調(diào)整過程中，要注意避免碰撞，同時可以利用視覺等輔助手段實時監(jiān)測姿態(tài)調(diào)整情況，確保準(zhǔn)確達到要求。（給出一段關(guān)于工業(yè)機器人運動控制的材料）某工業(yè)機器人在進行生產(chǎn)任務(wù)時，出現(xiàn)了運動軌跡偏差的問題。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，機器人的編碼器出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致位置反饋不準(zhǔn)確。w11.（15分）請分析編碼器故障對機器人運動控制的具體影響，并提出解決措施。影響：編碼器故障會使機器人無法準(zhǔn)確獲取自身位置信息，導(dǎo)致運動軌跡偏差，無法精確到達目標(biāo)位置，可能造成生產(chǎn)任務(wù)失誤，如抓取物品不準(zhǔn)確、加工位置偏差等。解決措施：更換故障編碼器；對機器人進行重新校準(zhǔn)，利用高精度測量設(shè)備重新確定機器人零點位置；檢查編碼器與機器人控制系統(tǒng)之間的連接線路，確保信號傳輸正常；在機器人控制系統(tǒng)中增加冗余的位置檢測手段，如激光位移傳感器等，以提高位置檢測的可靠性。（給出一段關(guān)于工業(yè)機器人運動控制的材料）有一個工業(yè)機器人要完成一個復(fù)雜的焊接任務(wù)，需要在不同的位置和姿態(tài)下進行焊接操作。w12.（20分）請設(shè)計該機器人完成此焊接任務(wù)的運動控制方案，包括運動軌跡規(guī)劃、速度控制等方面。運動軌跡規(guī)劃：根據(jù)焊接任務(wù)的要求，確定機器人末端執(zhí)行器的起始點、中間點和終點位置及姿態(tài)。采用樣條插補算法規(guī)劃出平滑的運動軌跡，確保焊接過程中速度和加速度的平穩(wěn)變化。速度控制：在接近焊接點時，降低機器人運動速度，以保證焊接質(zhì)量。在非焊接段，根據(jù)機器人的性能和任務(wù)要求，合理設(shè)置較高的速度，提高工作效率。同