2025年工業(yè)機器人系統(tǒng)運維員職業(yè)技能等級考試高級模擬試卷及答案一、單項選擇題（每題1分，共20分。每題只有一個正確答案，請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.當(dāng)工業(yè)機器人關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動器報“Err37”時，最優(yōu)先排查的硬件部件是（）。A.編碼器電池B.制動電阻C.動力電纜U/V/W相序D.電機溫度傳感器答案：C2.在EtherCAT總線拓?fù)渲?，若掃描到從站狀態(tài)持續(xù)為“PREOP”，而主站已發(fā)送OP命令，則故障最可能集中在（）。A.分布式時鐘同步丟失B.從站EEPROM配置長度錯誤C.主站發(fā)送幀間隔低于1μsD.從站物理層信號電平低于2.5V答案：B3.某六軸機器人末端法蘭靜載額定質(zhì)量為20kg，若重心偏移法蘭中心50mm，則允許附加靜載力矩最大值為（）N·m。A.9.8B.19.6C.39.2D.49答案：B4.對于采用雙通道安全型PLC（Category3,PLe）的機器人系統(tǒng)，下列關(guān)于“安全停機1（SS1）”的描述正確的是（）。A.SS1觸發(fā)后伺服立即斷開主電源B.SS1減速階段無需安全編碼器反饋C.SS1必須在1s內(nèi)完成停止并進入安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷D.SS1減速曲線由安全PLC監(jiān)控且需交叉校驗答案：D5.在機器人激光焊縫跟蹤系統(tǒng)中，若采樣頻率為2kHz，掃描速度為12m/min，則相鄰采樣點之間的物理間隔約為（）mm。A.0.05B.0.1C.0.2D.0.4答案：B6.當(dāng)使用ModbusTCP讀取機器人控制器的保持寄存器時，功能碼0x03對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)起始地址偏移量為（）。A.0000B.1000C.40001D.30001答案：C7.若機器人關(guān)節(jié)減速機潤滑脂更換周期由“運行時間”和“擺臂次數(shù)”雙重條件決定，則下列參數(shù)中屬于“擺臂次數(shù)”計數(shù)源的是（）。A.伺服驅(qū)動器直流母線電壓循環(huán)B.電機編碼器Z相脈沖C.控制器指令幀序號D.示教器熱插拔次數(shù)答案：B8.在ISO9283性能測試中，若機器人重復(fù)定位精度測試樣本為30次，則其標(biāo)準(zhǔn)差σ與重復(fù)定位精度RP之間的關(guān)系為（）。A.RP=3σB.RP=6σC.RP=σ+0.5D.RP=2σ+0.1答案：A9.當(dāng)機器人系統(tǒng)采用“動態(tài)制動”功能時，伺服驅(qū)動器內(nèi)部將電機繞組短接的元件是（）。A.IGBT下橋臂B.制動繼電器C.預(yù)充電電阻D.整流橋答案：A10.若機器人控制柜24VDC負(fù)載突然升高導(dǎo)致電壓跌至20V，則最先出現(xiàn)誤動作的模塊通常是（）。A.安全PLC輸入端B.示教器觸摸屏背光C.電磁閥陣列D.編碼器多圈數(shù)據(jù)保存答案：A11.在機器人視覺抓取中，若相機像素比為16:9，分辨率為1920×1080，視野寬度為480mm，則單像素物理尺寸約為（）mm。A.0.25B.0.5C.0.75D.1答案：A12.對于采用“雙機熱備”冗余的機器人生產(chǎn)線，切換邏輯中“無擾動時間”指標(biāo)一般要求小于（）ms。A.10B.20C.50D.100答案：B13.當(dāng)機器人關(guān)節(jié)絕對精度補償表采用“網(wǎng)格體積”模型時，網(wǎng)格步長與補償精度的關(guān)系是（）。A.步長減半則誤差減半B.步長減半則誤差降至四分之一C.步長與誤差呈指數(shù)正相關(guān)D.步長對誤差無顯著影響答案：A14.若機器人系統(tǒng)使用RS485通信，波特率為115200，數(shù)據(jù)位8，停止位1，無奇偶校驗，則每幀最大理論吞吐率約為（）字節(jié)/秒。A.11520B.14400C.23040D.28800答案：A15.在機器人弧焊應(yīng)用中，若焊絲干伸長增加5mm，則焊接電流一般表現(xiàn)為（）。A.增加約10AB.減少約10AC.增加約40AD.基本不變答案：B16.當(dāng)機器人關(guān)節(jié)電機采用23位多圈絕對值編碼器時，其單圈分辨率為（）脈沖。A.2^17B.2^20C.2^23D.2^24答案：C17.若機器人控制柜采用“背部風(fēng)道”散熱，當(dāng)環(huán)境溫度由20℃升至40℃時，半導(dǎo)體器件結(jié)溫升高的比例約為（）。A.10%B.20%C.40%D.60%答案：B18.在機器人系統(tǒng)中，若急?；芈凡捎谩半p回路冗余+交叉監(jiān)控”，則下列故障中能被立即檢測的是（）。A.單通道觸點熔焊B.電纜屏蔽層斷線C.24V電源紋波超標(biāo)D.接地電阻增大1Ω答案：A19.當(dāng)機器人采用“力控打磨”工藝時，若末端力傳感器量程為100N，允許過載為300%，則瞬時最大安全沖擊力為（）N。A.100B.200C.300D.400答案：C20.若機器人系統(tǒng)每天運行兩班16h，全年運行300天，則其理論年運行時間為（）h。A.4800B.3600C.2400D.6400答案：A二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）21.下列關(guān)于機器人“零點丟失”后的表現(xiàn)，正確的有（）。A.關(guān)節(jié)坐標(biāo)系下各軸角度顯示為0°B.示教器報警“Encoderbatterylow”C.世界坐標(biāo)系下TCP位置跳變D.程序可繼續(xù)運行但軌跡偏移E.伺服驅(qū)動器報“Overload”答案：B、C、D22.在機器人系統(tǒng)維護中，下列屬于“預(yù)測性維護”手段的有（）。A.振動頻譜分析B.紅外熱像測溫C.定期更換減速機潤滑脂D.電機電流紋波監(jiān)測E.年度整線停機大修答案：A、B、D23.當(dāng)機器人控制柜出現(xiàn)“GF”接地故障報警時，可能的原因包括（）。A.電機動力線對地短路B.編碼器屏蔽層接地不良C.伺服驅(qū)動器整流橋擊穿D.示教器急?；芈方拥谽.制動電阻阻值漂移答案：A、C、D24.下列關(guān)于機器人“安全圍欄”安裝要求，符合ISO13857的有（）。A.最低高度1400mmB.與危險區(qū)水平距離≥100mmC.底部離地間隙≤180mmD.必須使用雙通道安全開關(guān)E.圍欄門開啟后必須觸發(fā)Category3停機答案：A、C、E25.在機器人視覺系統(tǒng)中，若采用“手眼標(biāo)定”方法，需要采集的數(shù)據(jù)有（）。A.機器人基坐標(biāo)系到法蘭坐標(biāo)系變換B.相機內(nèi)參矩陣C.標(biāo)定板角點像素坐標(biāo)D.標(biāo)定板角點世界坐標(biāo)E.機器人關(guān)節(jié)電流值答案：A、B、C、D26.下列關(guān)于機器人“拖鏈”選型原則，正確的有（）。A.彎曲半徑≥電纜外徑10倍B.填充率≤60%C.必須采用分隔片分離動力與信號D.拖鏈速度>3m/s時需選用靜音型E.所有電纜必須屏蔽答案：A、B、C、D27.當(dāng)機器人系統(tǒng)采用“云邊協(xié)同”架構(gòu)時，邊緣側(cè)需完成的功能有（）。A.實時運動控制B.大數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練C.毫秒級安全聯(lián)鎖D.原始視頻流壓縮上傳E.故障特征提取答案：A、C、E28.下列關(guān)于機器人“力位混合控制”描述，正確的有（）。A.力環(huán)通常采用PID+前饋B.位置環(huán)與力環(huán)可同時作用于同一方向C.需實時切換剛度矩陣D.適用于打磨、裝配工藝E.無需六維力傳感器亦可實現(xiàn)答案：A、C、D29.若機器人系統(tǒng)采用“OPCUA”通信，下列屬于其內(nèi)置安全機制的有（）。A.用戶令牌簽名B.傳輸層HTTPSC.會話加密AES256D.證書吊銷列表校驗E.固定端口4840免認(rèn)證答案：A、B、C、D30.下列關(guān)于機器人“能效評估”指標(biāo)，屬于ISO149551的有（）。A.待機功率B.運動周期能耗C.減速機溫升D.電能回收率E.年碳排放量答案：A、B、D三、填空題（每空1分，共20分）31.當(dāng)機器人關(guān)節(jié)電機額定扭矩為10N·m，減速比為100，減速機效率為95%，則輸出端理論扭矩為____N·m。答案：95032.在機器人系統(tǒng)中，若安全繼電器雙通道輸入差異時間超過____ms，則判定為“同步錯誤”。答案：50033.若機器人末端執(zhí)行器質(zhì)量為5kg，重心距離法蘭面100mm，則對法蘭產(chǎn)生的靜態(tài)力矩為____N·m。（g取9.8）答案：4.934.當(dāng)機器人控制柜采用IP54防護等級時，第二位數(shù)字“4”表示防濺水角度為____°。答案：18035.在機器人激光切割中，若激光功率為2kW，切割速度為20m/min，則單位長度能量輸入為____J/mm。答案：636.若機器人系統(tǒng)采用三相380V供電，實測線電壓為400V，則電壓波動百分比為____%。答案：5.2637.當(dāng)機器人關(guān)節(jié)編碼器電池電壓低于____V時，一般需更換電池以防零點丟失。答案：2.838.在機器人弧焊中，若焊絲直徑為1.2mm，送絲速度為8m/min，則理論熔敷率約為____kg/h。（鋼密度7.85g/cm3）答案：4.2539.若機器人控制柜散熱風(fēng)扇額定風(fēng)量300m3/h，柜內(nèi)發(fā)熱功率1kW，則理論溫升為____℃。（空氣比熱容1.005kJ/kg·K，密度1.2kg/m3）答案：8.340.當(dāng)機器人系統(tǒng)采用“黑匣子”記錄時，一般要求掉電后關(guān)鍵數(shù)據(jù)保存時間≥____h。答案：72四、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）41.機器人重復(fù)定位精度越高，其絕對定位精度一定越高。（）答案：×42.在機器人系統(tǒng)中，CANopen總線終端電阻阻值應(yīng)為120Ω。（）答案：√43.當(dāng)機器人關(guān)節(jié)減速機潤滑脂顏色變黑時，必須立即更換。（）答案：×44.機器人控制柜PE端與N端短接后，漏電保護器一定跳閘。（）答案：×45.若機器人系統(tǒng)采用ProfinetIRT，網(wǎng)絡(luò)抖動必須小于1μs。（）答案：√46.機器人末端執(zhí)行器更換后，必須重新進行負(fù)載辨識。（）答案：√47.當(dāng)機器人系統(tǒng)采用“安全限速（SLS）”時，超速10%以內(nèi)可繼續(xù)運行。（）答案：×48.在機器人視覺抓取中，相機曝光時間越長，圖像拖影越嚴(yán)重。（）答案：√49.機器人關(guān)節(jié)電機抱閘電壓為24VDC時，可直接用PLC輸出點驅(qū)動。（）答案：×50.當(dāng)機器人系統(tǒng)年運行時間超過設(shè)計值20%時，必須縮短維護周期。（）答案：√五、簡答題（共30分）51.（封閉型，6分）簡述機器人“零點校準(zhǔn)”丟失后的恢復(fù)流程。答案：1）確認(rèn)電池電壓正常，更換電池若低于2.8V；2）手動將各軸移動到機械刻度對齊位置；3）進入廠家專用校準(zhǔn)界面，輸入校準(zhǔn)密鑰；4）按順序逐一記錄零位；5）保存參數(shù)并重啟；6）運行零點驗證程序，確認(rèn)誤差<0.05°。52.（開放型，6分）列舉并說明三種工業(yè)機器人“預(yù)測性維護”常用傳感器及其信號特征。答案：1）加速度計：采集減速機振動，頻譜出現(xiàn)齒輪嚙合頻率倍頻幅值升高預(yù)示磨損；2）電流傳感器：監(jiān)測電機電流紋波，諧波增加指示軸承故障或偏心；3）溫度傳感器：檢測繞組溫升，溫升速率>2℃/min預(yù)示過載或冷卻失效。53.（封閉型，6分）說明機器人“安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷（STO）”與“安全停機1（SS1）”的核心區(qū)別。答案：STO立即切斷驅(qū)動脈沖，電機自由停車；SS1先受控減速至靜止，再觸發(fā)STO，減速過程由安全功能監(jiān)控。54.（開放型，6分）某工廠計劃將傳統(tǒng)機器人弧焊線升級為“云邊協(xié)同”架構(gòu)，請給出邊緣計算節(jié)點需部署的最低硬件配置及理由。答案：CPU：4核2.4GHz，需實時操作系統(tǒng)；RAM：8GB，緩存30s高分辨率視頻流；GPU：GTX1660，加速焊縫缺陷AI推理；存儲：256GBNVMe，存儲本地模型與日志；網(wǎng)絡(luò)：雙千兆網(wǎng)口，一路接相機一路接云端；擴展：4×USB3.0接多傳感器；理由：滿足<50ms閉環(huán)控制及本地AI推理帶寬。55.（封閉型，6分）寫出機器人“DH參數(shù)”四要素符號及含義。答案：θ：關(guān)節(jié)角；d：連桿偏置；a：連桿長度；α：連桿扭角。六、應(yīng)用題（共50分）56.（計算類，10分）某六軸機器人末端負(fù)載20kg，重心偏移法蘭中心X=100mm，Y=50mm，Z=200mm，求對法蘭坐標(biāo)系產(chǎn)生的靜態(tài)力矩向量（單位N·m，g=9.8）。答案：Mx=20×9.8×0.05=9.8N·mMy=20×9.8×0.1=19.6N·mMz=20×9.8×0=0N·m結(jié)果：(9.8,19.6,0)57.（分析類，10分）某生產(chǎn)線機器人每班8h，節(jié)拍45s，全年300天，故障停機率為5%，單次故障平均修復(fù)時間MTTR=30min，求年故障次數(shù)。答案：理論年產(chǎn)量=(8×3600/45)×2×300=384000件有效運行時間=384000×45/3600=4800h年可用時間=4800/0.95≈5052.6h總故障時間=5052.6–4800=252.6h故障次數(shù)=252.6/0.5=505次58.（綜合類，15分）某工廠機器人激光切割站出現(xiàn)切割面掛渣，已知激光功率2kW，切割速度15m/min，氧氣壓力0.8MPa，噴嘴直徑1.5mm，焦點位置+2mm，材料為6mm碳鋼。請給出系統(tǒng)排查步驟及改進措施。答案：步