2025年工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用賽項(xiàng)操作考核測試題及答案一、單選題（每題2分，共40分）1.在工業(yè)機(jī)器人離線編程軟件中，若需將末端法蘭坐標(biāo)系繞X軸旋轉(zhuǎn)90°，正確的旋轉(zhuǎn)矩陣為A.[100;001;010]B.[100;001;010]C.[010;100;001]D.[010;100;001]答案：A2.某六軸機(jī)器人采用絕對式多圈編碼器，單圈分辨率為17bit，圈數(shù)為12bit，則該編碼器理論可記錄的最大角度值為A.360°×21?B.360°×212C.360°×22?D.360°×2?答案：C3.在EtherCAT總線中，若主站發(fā)送的分布式時鐘(DC)同步幀丟失，從站驅(qū)動器最可能出現(xiàn)的報(bào)警代碼為A.0x2020B.0x1B00C.0x2213D.0xFF01答案：C4.使用KUKA.SafeOperation時，若工具中心點(diǎn)TCP超出安全空間“CartesianLimitZone”，機(jī)器人將A.觸發(fā)0級停機(jī)并立即斷開抱閘電源B.觸發(fā)1級停機(jī)并激活SafeRDCC.觸發(fā)2級停機(jī)并記錄安全日志D.僅輸出警告，繼續(xù)運(yùn)行答案：B5.在FANUCLRMate200iD/7L中，若示教器顯示“SRVO037IMSTP”，其根本原因是A.急停鏈中IMSTP信號丟失B.伺服放大器風(fēng)扇故障C.編碼器電池電壓低D.機(jī)器人手腕過載答案：A6.ABBIRB4600第二軸減速機(jī)為RV320E，其減速比為A.1:81B.1:121C.1:171D.1:191答案：B7.在YASKAWADX200中，若變量B000被賦值為5，執(zhí)行指令“JUMPLABELIFB000<5”后，程序指針將A.跳轉(zhuǎn)到LABELB.不跳轉(zhuǎn)，順序執(zhí)行下一行C.報(bào)警“INTP203”D.復(fù)位任務(wù)答案：B8.采用力控打磨時，若六維力傳感器坐標(biāo)系與工具坐標(biāo)系存在10°安裝誤差，未做重力補(bǔ)償將導(dǎo)致A.法向力恒定，切向力波動B.法向力呈正弦波動，周期與工具旋轉(zhuǎn)同步C.法向力恒定，切向力恒定D.法向力呈余弦波動，周期與工具旋轉(zhuǎn)同步答案：D9.在ROS2Foxy中，啟動MoveItServo節(jié)點(diǎn)時，若參數(shù)“command_out_topic”未正確映射至“/joint_trajectory_controller/joint_trajectory”，則A.機(jī)器人無運(yùn)動，但rviz軌跡正常顯示B.機(jī)器人抖動，軌跡插補(bǔ)失敗C.節(jié)點(diǎn)直接崩潰D.機(jī)器人以最大速度失控答案：A10.使用StaubliTX290進(jìn)行傳送帶跟蹤時，編碼器反饋值經(jīng)4倍頻后分辨率為0.02mm/pulse，若編碼器滾輪周長為200mm，則編碼器線數(shù)應(yīng)為A.2500B.5000C.10000D.20000答案：C11.在UR10e中，若使用腳本函數(shù)“set_digital_out(2,True)”后，實(shí)際輸出端子電壓為0V，最可能的原因是A.端子2被配置為輸入B.電源模塊24V保險(xiǎn)絲熔斷C.控制箱版本低于3.12D.工具I/O未供電答案：B12.在KawasakiRS013N中，若示教器顯示“D1512ENCODERERROR3”，應(yīng)首先A.更換編碼器電池B.檢查電機(jī)動力線U/V/W相序C.復(fù)位伺服報(bào)警并重新回零D.更換整臺伺服電機(jī)答案：A13.采用激光焊縫跟蹤時，若傳感器安裝角為25°，坡口寬度為6mm，則傳感器光斑中心與焊絲中心在水平方向的偏移量應(yīng)設(shè)置為A.6×sin25°B.6×cos25°C.6×tan25°D.6/tan25°答案：A14.在PLCopenPart4規(guī)范中，機(jī)器人軸組狀態(tài)“ErrorStop”到“StandStill”的遷移必須滿足A.復(fù)位故障且軸組使能關(guān)閉B.復(fù)位故障且軸組使能保持C.無需復(fù)位，直接切換D.重新回零答案：A15.在EPSONT6B401S中，若SCARA第四軸為直驅(qū)電機(jī)，其重復(fù)定位精度指標(biāo)±0.002°對應(yīng)到半徑為100mm處線性誤差為A.±0.35μmB.±3.5μmC.±35μmD.±0.7mm答案：B16.在Gazebo仿真中，若機(jī)器人模型SDF文件內(nèi)<joint>標(biāo)簽缺少<dynamics>字段，則默認(rèn)摩擦力為A.0B.1C.0.01D.與ODE默認(rèn)相同，即0.0答案：A17.使用Python通過ModbusTCP讀取匯川IS620N伺服驅(qū)動器0x2000地址，應(yīng)使用的功能碼為A.0x03B.0x06C.0x10D.0x17答案：A18.在TwinCAT3NCPTP中，若軸參數(shù)“Override”設(shè)為50%，則最大加速度將A.不變B.減半C.平方減半D.乘以0.25答案：B19.在KUKA.PRC中，若使用“LINREL{Z100}”指令，機(jī)器人將A.沿基坐標(biāo)系Z軸正向移動100mmB.沿工具坐標(biāo)系Z軸正向移動100mmC.沿世界坐標(biāo)系Z軸正向移動100mmD.沿軸法蘭坐標(biāo)系Z軸正向移動100mm答案：B20.在FANUCROBOGUIDE中，若虛擬機(jī)器人與真實(shí)機(jī)器人控制器版本不一致，離線程序下載后最可能出現(xiàn)的報(bào)警為A.INTP311B.MOTN018C.SYST011D.PROG017答案：A二、多選題（每題3分，共30分，少選得1分，錯選0分）21.下列關(guān)于機(jī)器人動力學(xué)參數(shù)辨識的描述，正確的有A.最小參數(shù)集可通過QR分解獲得B.激勵軌跡常用有限傅里葉級數(shù)C.慣性張量需滿足三角不等式D.庫倫摩擦模型為線性模型答案：A、B、C22.在ROS2中，下列哪些QoS策略組合可保證實(shí)時圖像傳輸?shù)脱舆tA.Reliability=BEST_EFFORT,History=KEEP_LAST,Depth=1B.Reliability=RELIABLE,History=KEEP_ALL,Depth=10C.Reliability=BEST_EFFORT,Durability=TRANSIENT_LOCALD.Deadline=100ms,Liveliness=AUTOMATIC答案：A、D23.關(guān)于協(xié)作機(jī)器人安全參數(shù)，依據(jù)ISO/TS15066，下列描述正確的有A.人體胸部允許最大瞬態(tài)力為150NB.人體手部允許最大瞬態(tài)壓強(qiáng)為150N/cm2C.若速度≤0.25m/s，可無需額外監(jiān)控D.功率限制≤80W答案：A、B、D24.在YASKAWAYRC1000中，下列指令可實(shí)現(xiàn)多線程并行執(zhí)行的有A.JOBB.PSTARTC.CALLD.PMOVE答案：A、B25.使用ATIMini45六維力傳感器時，下列哪些誤差源需在重力補(bǔ)償中建模A.傳感器零點(diǎn)溫漂B.工具質(zhì)心位置誤差C.傳感器安裝角誤差D.機(jī)器人基坐標(biāo)系傾斜答案：A、B、C、D26.在KUKA.Sim中，進(jìn)行節(jié)拍分析時，下列哪些因素會被納入計(jì)算A.軌跡逼近半徑B.安全PLC掃描周期C.伺服增益參數(shù)D.機(jī)器人載荷數(shù)據(jù)答案：A、C、D27.關(guān)于機(jī)器人視覺手眼標(biāo)定，下列說法正確的有A.TsaiLenz方法需至少兩次姿態(tài)B.AX=XB問題可用Kronecker積求解C.眼在手上時，標(biāo)定板固定不動D.眼在手外時，標(biāo)定板可隨機(jī)器人移動答案：B、C28.在PLCopenPart4中，下列哪些功能塊可用于機(jī)器人連續(xù)路徑運(yùn)動A.MC_MoveLinearAbsoluteB.MC_MoveCircularRelativeC.MC_MoveDirectAbsoluteD.MC_MovePath答案：A、B、D29.在URCapSDK中，下列哪些接口可用于貢獻(xiàn)節(jié)點(diǎn)到ProgramNodeFactoryA.getTitle()B.createNode()C.getUndoableChanges()D.isDeprecated()答案：A、B、C30.在FANUCDualARM系統(tǒng)中，若兩機(jī)器人共用同一基坐標(biāo)系，下列哪些參數(shù)必須一致A.用戶坐標(biāo)系編號B.運(yùn)動組掩碼C.伺服參數(shù)SV043D.負(fù)載慣量比答案：B、C三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）31.在KUKA中，$VEL_AXIS[1]單位為度每秒。答案：√32.ABBIRB6700第三軸減速機(jī)為諧波減速機(jī)。答案：×33.在ROS中，move_group.plan()返回的MoveItErrorCodes.SUCCESS值為1。答案：√34.在EPSONRC+中，全局變量Integerm_iData可在多任務(wù)間共享且無需互斥。答案：×35.在YASKAWA中，變量P000為脈沖型位置變量。答案：√36.在TwinCAT3中，MC_Halt功能塊可在任何狀態(tài)下中斷當(dāng)前運(yùn)動。答案：√37.在URScript中，函數(shù)get_digital_in(0)返回值為布爾型。答案：√38.在Gazebo中，<max_contacts>默認(rèn)值為20。答案：√39.在FANUC中，Karel語言支持遞歸調(diào)用。答案：√40.在Kawasaki中，AS語言可使用“HERE”指令讀取當(dāng)前位姿到變量。答案：√四、填空題（每空2分，共30分）41.在KUKAKRC4中，系統(tǒng)變量$CYCFLAG[5]最大刷新周期為______ms。答案：1242.若ABB機(jī)器人使用MoveL指令，速度數(shù)據(jù)v1000中“1000”表示TCP速度為______mm/s。答案：100043.在URScript中，將工具坐標(biāo)系繞Z軸旋轉(zhuǎn)30°的函數(shù)為______。答案：pose_trans(p[0,0,0,0,0,0],p[0,0,0,0,0,d2r(30)])44.在YASKAWADX200中，系統(tǒng)變量B016的取值范圍是______。答案：0–25545.在FANUC中，將當(dāng)前位置以關(guān)節(jié)角度方式存儲到PR[1]的指令為______。答案：JPR[1]=JPOS46.在ROS2中，啟動節(jié)點(diǎn)時若需設(shè)置域ID為42，則環(huán)境變量應(yīng)寫為______。答案：ROS_DOMAIN_ID=4247.在TwinCAT3中，軸參數(shù)“ScalingFactor”單位是______。答案：mm/inc48.若六維力傳感器量程為Fz=1000N，采用16位ADC，則理論分辨率為______N。答案：1000/32768≈0.030549.在Kawasaki中，伺服報(bào)警代碼“D1520”表示______。答案：編碼器電池電壓低50.在EPSONRC+中，函數(shù)“RealToStr$(123.456,2)”返回的字符串為______。答案：“123.46”51.在Gazebo中，設(shè)置重力為月球重力，應(yīng)寫<gravity>00______</gravity>。答案：1.6252.在PLCopen中，功能塊MC_ReadActualPosition輸出引腳“Position”數(shù)據(jù)類型為______。答案：LREAL53.在URCap中，實(shí)現(xiàn)自定義UI需繼承的接口為______。答案：ProgramNodeView54.在FANUCKarel中，打開文件指令為______。答案：OPEN_TPD55.在KUKA.PRC中，生成樣條曲線需使用指令______。答案：SPLINE五、綜合應(yīng)用題（共90分）56.離線編程與軌跡優(yōu)化（20分）背景：某企業(yè)需對鋁合金弧形焊縫進(jìn)行MIG焊接，焊縫為R300mm、圓心角90°、板厚5mm，要求焊槍傾角15°、干伸長15mm，焊接速度8mm/s，起弧點(diǎn)位于弧段起點(diǎn)。任務(wù)：(1)在RoboDK中建立工作站，導(dǎo)入提供的STEP模型，設(shè)置工具坐標(biāo)系，使Z軸沿干伸長向外，X軸與焊縫切線方向一致；（4分）(2)使用PythonAPI自動生成離散點(diǎn)，點(diǎn)間距1mm，并計(jì)算每點(diǎn)法向量；（6分）(3)基于雙向掃描算法優(yōu)化軌跡，使機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)性能指標(biāo)最小，寫出關(guān)鍵代碼；（6分）(4)導(dǎo)出KUKASRC文件，并說明如何驗(yàn)證TCP速度恒定。（4分）答案：(1)步驟：文件→導(dǎo)入幾何體→選擇“weld_part.step”→右鍵“AddTool”→輸入TCP：X=0,Y=0,Z=150,Rx=180,Ry=15,Rz=0→保存為“WeldGun.tool”。(2)代碼：```pythonimportnumpyasnpfromrobodkimportrobolink,robomathRDK=robolink.Robolink()part=RDK.Item('weld_part')curve=part.GetPoints()返回NX3n=len(curve)points=[]normals=[]foriinrange(n):p=curve[i]t=curve[(i+1)%n]curve[i1]t=t/np.linalg.norm(t)n_vec=np.cross(t,[0,0,1])n_vec=n_vec/np.linalg.norm(n_vec)points.append(p)normals.append(n_vec)```(3)優(yōu)化：```pythonrobot=RDK.Item('KUKAKR162')robot.setTool(RDK.Item('WeldGun'))target=RDK.AddTarget('start')target.setPose(robomath.transl(points[0])robomath.rotx(180robomath.pi/180)robomath.roty(15robomath.pi/180))prog=RDK.AddProgram('WeldProg')prog.setSpeed(8)mm/sforiinrange(len(points)):t=RDK.AddTarget('p%i'%i)pose=robomath.transl(points[i])robomath.rotx(180robomath.pi/180)robomath.roty(15robomath.pi/180)z_vec=normals[i]y_vec=np.cross([1,0,0],z_vec)x_vec=np.cross(y_vec,z_vec)R=np.column_stack((x_vec,y_vec,z_vec))pose[:3,:3]=Rt.setPose(pose)prog.addMoveL(t)prog.optimizePath()雙向掃描```(4)驗(yàn)證：SRC文件內(nèi)添加$VEL.CP=0.008，使用KUKA.OfficeLite運(yùn)行，監(jiān)控$VEL_ACT.CP是否恒為8mm/s，誤差<±2%。57.伺服參數(shù)整定與誤差補(bǔ)償（20分）背景：某SCARA機(jī)器人第四軸為直驅(qū)電機(jī)，編碼器23bit，負(fù)載慣量比JL/JM=5，機(jī)械諧振頻率58Hz，要求位置整定時間≤30ms，超調(diào)≤0.5m°。任務(wù)：(1)建立二慣量模型，寫出傳遞函數(shù)；（4分）(2)采用PI+速度前饋控制，設(shè)計(jì)控制器參數(shù)，給出計(jì)算過程；（6分）(3)使用YASKAWASigmaWin+軟件，說明自動整定步驟；（4分）(4)基于激光干涉儀測量定位誤差，采用多項(xiàng)式補(bǔ)償，寫出補(bǔ)償公式并評估殘差。（6分）答案：(1)G(s)=(K_t)/(R·J_s·s2+D·s)，其中J_s=JM+JL=6JM。(2)取帶寬fn=45Hz，ζ=0.8，KP=(2πfn)2·J_s/K_t，KI=2ζ·2πfn·J_s/K_t，速度前饋Kv=JL/JM=5。(3)步驟：連接伺服→增益調(diào)整→選擇“Mode2”→設(shè)定目標(biāo)響應(yīng)30ms→執(zhí)行AutoTune→保存參數(shù)。(4)誤差e(x)=a0+a1x+a2x2，最小二乘擬合得a0=0.002°,a1=0.0001,a2=1e6，補(bǔ)償后殘差RMS=0.12m°<0.5m°，合格。58.力控打磨工藝開發(fā)（25分）背景：鑄件曲面打磨，材料HB180，打磨深度0.2mm，工具為Φ50mm金剛石碗磨，轉(zhuǎn)速12000rpm，機(jī)器人UR10e，六維力傳感器ATIMini45，采樣頻率1kHz。任務(wù)：(1)設(shè)計(jì)力控策略，采用導(dǎo)納控制，寫出離散算法；（6分）(2)計(jì)算打磨接觸力設(shè)定值，依據(jù)壓痕理論；（4分）(3)使用URCap開發(fā)插件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時力控，寫出Java關(guān)鍵代碼；（8分）(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表面粗糙度Ra≤0.8μm，給出測量方案與結(jié)果。（7分）答案：(1)導(dǎo)納：MΔx¨+DΔx˙+KΔx=F_extF_d離散：v_k=v_{k1}+dt·M?1(F_extF_dDv_{k1}KΔx_{k1})x_k=x_{k1}+dt·v_k(2)壓痕理論：F_d=0.2·HB·A=0.2×180×π×252=70.7N，取整75N。(3)Java：```javapublicvoidgenerateScript(ScriptWriterwriter){writer.appendLine("def打磨力控():");writer.appendLine("Fd=75");writer.appendLine("M=get_actual_tcp_pose()");writer.appendLine("while(True):");writer.appendLine("F=get_actual_tcp_force()");writer.appendLine("deltaF=FFd");writer.appendLine("v=0.8deltaF");//導(dǎo)納增益writer.appendLine("moveL(pose_trans(M,p[0,0,0,0,0,0]),v,0.1,0,0)");}```(4)方案：使用MahrM1粗糙度儀，沿打磨方向取樣長度4mm，測5點(diǎn)取平均，結(jié)果Ra=0.65μm，合格。59.傳送帶跟蹤與視覺定位（25分）背景：食品包裝線，傳送帶速度0.3m/s，隨機(jī)放置矩形包裝盒，尺寸200×150×50mm，需機(jī)器人抓取并放入紙箱，視覺系統(tǒng)為BasleracA250060uc，鏡頭16mm，安裝高度800mm，機(jī)器人StaubliTX290。任務(wù)：(1)計(jì)算像素當(dāng)量，給出公式與結(jié)果；（3分）(2