2025年大學(xué)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)（機(jī)器人應(yīng)用）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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.工業(yè)機(jī)器人的手部通常被稱為（）A.末端執(zhí)行器B.基座C.手臂D.腰部2.以下哪種機(jī)器人編程語言常用于示教編程（）A.C++B.PythonC.梯形圖D.關(guān)節(jié)坐標(biāo)語言3.工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度是指（）A.機(jī)器人重復(fù)到達(dá)同一目標(biāo)位置的精確程度B.機(jī)器人在不同任務(wù)中定位的準(zhǔn)確性C.機(jī)器人運(yùn)行速度的穩(wěn)定性D.機(jī)器人負(fù)載能力的范圍4.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃主要考慮的因素不包括（）A.路徑的平滑性B.運(yùn)動(dòng)速度C.機(jī)器人的外觀顏色D.障礙物的避讓5.工業(yè)機(jī)器人的自由度越多，其（）A.運(yùn)動(dòng)靈活性越低B.運(yùn)動(dòng)靈活性越高C.負(fù)載能力越強(qiáng)D.定位精度越高6.用于檢測機(jī)器人關(guān)節(jié)位置的傳感器是（）A.視覺傳感器B.力傳感器C.位置傳感器D.溫度傳感器7.工業(yè)機(jī)器人的編程方式不包括（）A.在線編程B.離線編程C.圖形化編程D.語音編程8.機(jī)器人在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，主要運(yùn)用的是（）A.點(diǎn)焊B.弧焊C.激光焊D.電子束焊9.工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)主要功能不包括（）A.運(yùn)動(dòng)控制B.任務(wù)規(guī)劃C.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)D.圖像處理10.以下哪種機(jī)器人應(yīng)用場景不屬于搬運(yùn)作業(yè)（）A.汽車零部件的搬運(yùn)B.貨物的碼垛C.電路板的焊接D.集裝箱的裝卸第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每空2分，共20分）1.工業(yè)機(jī)器人主要由______、______、______、______和控制系統(tǒng)等部分組成。2.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)主要研究機(jī)器人的______和______之間的關(guān)系。3.工業(yè)機(jī)器人的編程指令中，用于控制機(jī)器人直線運(yùn)動(dòng)的指令是______。4.機(jī)器人視覺系統(tǒng)主要由______、______和圖像處理軟件等組成。5.工業(yè)機(jī)器人的安全防護(hù)裝置包括______、______和光幕等。三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域。2.說明機(jī)器人編程時(shí)常用的坐標(biāo)系有哪些及其作用。四、案例分析題（每題15分，共30分）材料：某汽車制造企業(yè)在生產(chǎn)線上引入了工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行零部件的裝配作業(yè)。在裝配過程中，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人有時(shí)會(huì)出現(xiàn)裝配精度不足的情況。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)是機(jī)器人的末端執(zhí)行器在抓取零部件時(shí)力度不穩(wěn)定。問題：1.請(qǐng)分析導(dǎo)致機(jī)器人末端執(zhí)行器抓取力度不穩(wěn)定的可能原因。2.針對(duì)該問題，提出相應(yīng)的解決措施。五、設(shè)計(jì)題（20分）材料：某工廠需要設(shè)計(jì)一個(gè)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)來完成物料的搬運(yùn)和碼垛任務(wù)。已知物料為紙箱，重量約為10kg，碼垛高度為3層，每層放置4個(gè)紙箱。要求：1.設(shè)計(jì)機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)，包括機(jī)器人的自由度、手臂長度等參數(shù)。2.說明選用的末端執(zhí)行器類型及理由。3.簡述機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃思路。答案：一、選擇題1.A2.D3.A4.C5.B6.C7.D8.B9.D10.C二、填空題1.機(jī)械本體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、末端執(zhí)行器2.關(guān)節(jié)空間運(yùn)動(dòng)、操作空間運(yùn)動(dòng)3.MOVL4.相機(jī)、光源5.安全圍欄、急停按鈕三、簡答題1.工業(yè)機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：汽車制造、電子制造、機(jī)械加工、物流倉儲(chǔ)、食品飲料、醫(yī)療等行業(yè)。在汽車制造中用于零部件裝配、焊接等；電子制造中進(jìn)行電路板焊接、芯片貼裝等；機(jī)械加工中進(jìn)行零件搬運(yùn)、加工操作；物流倉儲(chǔ)中完成貨物的分揀、碼垛等；食品飲料行業(yè)用于包裝、搬運(yùn)等；醫(yī)療行業(yè)可輔助手術(shù)、藥品分揀等。2.常用坐標(biāo)系有：關(guān)節(jié)坐標(biāo)系，用于描述機(jī)器人各關(guān)節(jié)的角度位置；直角坐標(biāo)系，以笛卡爾坐標(biāo)表示機(jī)器人末端執(zhí)行器的位置，便于進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)編程；圓柱坐標(biāo)系，通過半徑、高度和角度確定位置，常用于一些有特定圓柱形狀運(yùn)動(dòng)需求的編程；球坐標(biāo)系，以球心、半徑和角度來定位，適用于某些球形運(yùn)動(dòng)軌跡的編程。這些坐標(biāo)系能滿足不同的編程需求，方便對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精確控制。四、案例分析題1.導(dǎo)致機(jī)器人末端執(zhí)行器抓取力度不穩(wěn)定的可能原因有：末端執(zhí)行器的夾爪磨損，影響抓取力度；夾爪的驅(qū)動(dòng)裝置故障，如氣缸漏氣、電機(jī)功率不足等；抓取力度的控制系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不合理，導(dǎo)致無法精確控制力度；機(jī)器人的負(fù)載能力接近極限，影響末端執(zhí)行器的正常工作。2.解決措施：檢查夾爪磨損情況，及時(shí)更換磨損部件；維修或更換夾爪的驅(qū)動(dòng)裝置，確保其正常工作；重新調(diào)整抓取力度的控制系統(tǒng)參數(shù)，進(jìn)行多次測試和優(yōu)化；評(píng)估機(jī)器人的負(fù)載情況，若負(fù)載過重，考慮更換更大負(fù)載能力的機(jī)器人或優(yōu)化生產(chǎn)流程，減輕機(jī)器人負(fù)擔(dān)。五、設(shè)計(jì)題1.機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)一個(gè)具有6個(gè)自由度的機(jī)器人，手臂長度根據(jù)實(shí)際工作空間確定，以確保能夠靈活地到達(dá)物料放置位置和碼垛區(qū)域?？紤]到紙箱的重量和碼垛要求，機(jī)器人的負(fù)載能力應(yīng)不低于10kg。2.選用真空吸盤作為末端執(zhí)行器。理由是真空吸盤能夠快速、穩(wěn)定地抓取紙箱，且不會(huì)對(duì)紙箱造成損傷，適用于搬運(yùn)紙箱類物料。3.運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃思路：首先機(jī)器人移動(dòng)到物料放置位