2025年江蘇南京工業(yè)機器人系統(tǒng)操作員實操試題及答案1.單選題（每題1分，共20分）1.1在KUKAKRC4控制柜中，若X11接口的急停通道1被斷開，系統(tǒng)報錯的代碼是A.2612B.2660C.2690D.2611答案：B1.2使用ABBIRC5Compact時，若示教器顯示“20201:Motortemperaturehigh”，首先應(yīng)檢查A.伺服驅(qū)動器風扇B.編碼器電池C.安全板繼電器D.示教器觸摸屏答案：A1.3某六軸機器人末端法蘭坐標系下，Z軸正方向指向A.機器人基座B.第五軸軸線C.第六軸軸線D.工具TCP方向答案：C1.4在FANUCLRMate200iD中，恢復出廠參數(shù)需同時按住A.PREV+NEXTB.F1+F5C.MENUS+SELECTD.RESET+START答案：B1.5當使用EtherCAT總線時，分布時鐘同步誤差超過多少微秒會導致位置環(huán)抖動A.1B.5C.10D.50答案：C1.6若YaskawaDX200的CN303插頭松脫，最可能出現(xiàn)的報警是A.4107B.4320C.4407D.4560答案：B1.7在KawasakiRS20N中，切換工具坐標系指令為A.TLSETB.TLOADC.TSELECTD.TCALIB答案：C1.8使用SiemensS71500與機器人Profinet通信，I/O映射地址起始字節(jié)必須為A.偶地址B.奇地址C.256的倍數(shù)D.任意地址答案：A1.9若機器人TCP標定誤差要求≤0.2mm，采用4點法時，第四點與前3點構(gòu)成的最小立體角應(yīng)大于A.15°B.30°C.45°D.60°答案：B1.10在StaubliCS9中，若安全門信號被強制短接，系統(tǒng)將進入A.自動模式B.手動高速C.安全停止0D.安全停止1答案：C1.11當機器人處于T2模式，Override被設(shè)為30%，此時最大速度為A.30mm/sB.125mm/sC.250mm/sD.由程序決定答案：C1.12使用OmronTM12協(xié)作機器人，若Handguiding力矩傳感器漂移>0.5N·m，應(yīng)執(zhí)行A.負載辨識B.零點校準C.力矩傳感器調(diào)零D.更新固件答案：C1.13在ROS2中，發(fā)布joint_states話題的標準消息類型為A.sensor_msgs/JointStateB.trajectory_msgs/JointTrajectoryC.std_msgs/Float32MultiArrayD.geometry_msgs/PoseArray答案：A1.14若機器人基座坐標系與視覺標定板坐標系之間的齊次變換矩陣為T，則視覺檢測到的目標在基座系下的坐標計算為A.T·PB.P·TC.T逆·PD.P·T逆答案：A1.15在UR10e中，若關(guān)節(jié)3編碼器反饋值跳變>0.05rad，系統(tǒng)報警代碼為A.C157AB.C10A8C.C157BD.C10A9答案：B1.16當使用ModbusTCP讀取保持寄存器，功能碼為A.01B.02C.03D.04答案：C1.17在KUKA.WorkVisual中，若項目出現(xiàn)“Technologypackagemissing”，解決步驟首選A.重裝系統(tǒng)B.安裝缺失的tech包C.刪除項目D.回滾版本答案：B1.18若機器人末端執(zhí)行真空吸盤，吸盤直徑80mm，真空度?60kPa，理論吸力約為A.30NB.60NC.120ND.240N答案：C1.19在FANUCKarel中，將實數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串的函數(shù)為A.REAL_TO_STRB.CNVR_REAL_STRC.TO_STRD.REALSTR答案：B1.20當機器人處于圓弧指令MoveC，若中間點與終點重合，系統(tǒng)A.繼續(xù)運行B.報警停止C.自動修正D.降低速度答案：B2.多選題（每題2分，共20分；多選少選均不得分）2.1下列哪些情況會導致ABB機器人“50296:SMBmemorydifference”A.更換伺服電機B.更換編碼器電纜C.更換軸計算機D.更換示教器答案：A、B、C2.2在KUKA中，下列屬于安全接口X11的通道A.安全門B.外部急停C.確認鍵D.模式選擇答案：A、B、C2.3機器人TCP標定方法包括A.三點法B.四點法C.五點法D.六點法答案：A、B、D2.4下列屬于協(xié)作機器人ISO/TS15066定義的功率限制參數(shù)A.力閾值B.動量閾值C.壓強閾值D.速度閾值答案：A、B、C2.5在YaskawaINFORM指令中，可實現(xiàn)條件跳轉(zhuǎn)的指令有A.JUMPB.CALLC.IFD.WAIT答案：A、C2.6下列關(guān)于EtherNet/IP掃描器說法正確的是A.支持RPIB.支持COSC.支持多播D.支持QoS答案：A、B、C、D2.7在FANUC中，屬于坐標系的選項A.WORLDB.JOINTC.USERD.TOOL答案：A、B、C、D2.8當機器人與PLC采用ProfinetIRT通信，需配置A.設(shè)備名B.MAC地址C.更新時間D.同步域答案：A、C、D2.9下列哪些傳感器可用于機器人打磨力控A.六維力矩B.電流傳感C.位移傳感器D.視覺答案：A、B、C2.10在ROSmoveit中，規(guī)劃路徑失敗可能原因A.目標不可達B.碰撞體未更新C.關(guān)節(jié)限位D.規(guī)劃器超時答案：A、B、C、D3.填空題（每空1分，共30分）3.1在KUKA中，系統(tǒng)變量$VEL_AXIS[1]的單位是（度/秒）。3.2ABB機器人默認I/O板DSQC652的地址開關(guān)為（10）。3.3FANUC機器人寄存器R[1]最大可存儲整數(shù)（32767）。3.4YaskawaDX200的CN303接口物理層采用（RJ45）。3.5UR機器人腳本函數(shù)movej(q,a,v,t,r)中，a代表（關(guān)節(jié)加速度）。3.6若機器人減速機潤滑脂為ShellOmalaS2220，首次更換周期為（10000）小時。3.7在SiemensTIAPortal中，Profinet設(shè)備GSD文件擴展名為（xml）。3.8當使用KUKA.ForceTorqueSensor，系統(tǒng)變量$FTS_MODE設(shè)為（2）表示力控模式。3.9若機器人末端線速度為1000mm/s，轉(zhuǎn)彎半徑20mm，則向心加速度為（50000）mm/s2。3.10在StaubliCS9中，安全等級SIL3對應(yīng)的PFHd為（<10^7）。3.11若視覺像素當量0.05mm/pixel，目標直徑占200pixel，則實際直徑（10）mm。3.12在ROS2中，節(jié)點發(fā)現(xiàn)采用（DDS）中間件。3.13當機器人關(guān)節(jié)4減速比為160，電機編碼器分辨率為17bit，則單圈脈沖數(shù)（131072）。3.14若吸盤真空泵流量為20L/min，吸盤容積0.2L，理論抽氣時間（0.6）s。3.15在FANUC中，將DO[1]置ON的Karel語句為（SET_DO(1,ON)）。3.16若機器人基座到世界系變換矩陣T，其平移向量為[100,200,300]，則T(1,4)=（100）。3.17當使用EtherCAT，周期為1ms，則同步抖動應(yīng)<（20）μs。3.18在ABB中，觸發(fā)中斷的指令為（CONNECT）。3.19若機器人打磨接觸力設(shè)定50N，力傳感器死區(qū)±2N，則PID積分飽和限幅為（52）N。3.20在Yaskawa中，關(guān)閉伺服電源的指令為（SERVOOFF）。3.21若UR機器人關(guān)節(jié)范圍±360°，其16位編碼器分辨率0.0055°，則編碼器最大計數(shù)值（131072）。3.22當機器人與PLC采用OPCUA通信，變量節(jié)點NamespaceIndex由（服務(wù)器）分配。3.23在KUKA.WorkVisual中，項目歸檔擴展名為（wvs）。3.24若機器人末端負載10kg，重心距離法蘭面100mm，則對法蘭坐標系Y軸力矩為（9.8）N·m。3.25在FANUC中，位置寄存器PR[1]的元素個數(shù)為（9）。3.26若機器人采用5mm螺距絲杠，電機旋轉(zhuǎn)2000rpm，則線速度（166.7）mm/s。3.27在Staubli中，恢復默認密碼為（robot）。3.28當機器人安全圍欄高度1.8m，檢測人體部位為（手指）時，需增加頂部防護。3.29若機器人程序行號超過（9999），F(xiàn)ANUC需采用行號自動壓縮。3.30在KUKA中，系統(tǒng)變量$OUT_C[1]的數(shù)據(jù)類型為（BOOL）。4.簡答題（封閉型，每題5分，共20分）4.1說明ABB機器人“Fine”與“Z10”點位逼近的區(qū)別。答案：Fine指機器人完全到達目標點速度降為零才繼續(xù)下一行；Z10指距離目標點10mm時開始過渡，速度不為零，縮短節(jié)拍。4.2列舉KUKA機器人系統(tǒng)啟動至自動運行的三步關(guān)鍵操作。答案：1.選擇CELL.SRC作為主程序；2.將模式開關(guān)置于EXT；3.外部PLC發(fā)送$MOVE_ENABLE和驅(qū)動器上電信號。4.3簡述Yaskawa機器人絕對值編碼器電池欠壓報警后的恢復流程。答案：保持電源開啟，更換電池，進入維護模式執(zhí)行絕對值復位，重新設(shè)置原點，斷電重啟，確認報警消除。4.4說明協(xié)作機器人“功率與力限制”模式下碰撞檢測的兩種實現(xiàn)方式。答案：1.基于關(guān)節(jié)電流估算外力，超過閾值即停止；2.基于六維力傳感器直接測量接觸力，超過設(shè)定值即停止。5.簡答題（開放型，每題10分，共20分）5.1某工廠采用UR10e進行機床上下料，需兼容兩款缸體（質(zhì)量5kg與15kg），請給出快速換產(chǎn)且保證協(xié)作安全的完整方案，含硬件、參數(shù)、程序邏輯。答案：硬件：1.快換法蘭+ISO9409150接口；2.電動夾爪Robotiq2F85+力控包；3.地腳力矩傳感器OnRobot6axis；4.安全掃描儀SICKmicroScan3。參數(shù)：質(zhì)量慣量在線辨識，啟用力控閾值≤150N，速度≤250mm/s，動量≤15kg·m/s，安全IO雙通道。程序：上電→負載辨識→若質(zhì)量>10kg則調(diào)用heavy_payload.script→設(shè)置speed_slider=0.6→設(shè)置force_threshold=150→設(shè)置安全圍欄半徑1.2m→啟動Handguiding示教點位→自動運行循環(huán)→換產(chǎn)時掃描新缸體二維碼→腳本自動切換TCP與慣量→繼續(xù)運行。5.2一條打磨產(chǎn)線集成KUKAKR603+力控+視覺，需實現(xiàn)焊縫跟蹤打磨，粗糙度Ra≤1.6μm。請給出系統(tǒng)架構(gòu)、通信拓撲、關(guān)鍵參數(shù)、誤差補償策略。答案：架構(gòu)：KR603+KRC4+EtherCAT總線；ATI六維力傳感器+Schunk打磨頭+ABBACS800變頻器；KeyenceLJX80002D輪廓儀；工控機i712700+RTX3060運行ROS2+MoveIt。通信：視覺→工控機（GigE1Gbps）→ROS2發(fā)布/scan_profile→力傳感器→EtherCAT1ms→KUKA.FTS；工控機→KUKAviaEthernetUDP4ms周期發(fā)送軌跡修正Δx,Δz,Δθy。參數(shù)：打磨速度v=30mm/s，接觸力Fz=35N，砂帶線速度18m/s，力控剛度Kz=2N/mm，視覺采樣2kHz，滯后補償Δt=20ms。誤差補償：1.視覺標定手眼關(guān)系A(chǔ)x=b，采用Tsai兩步法重投影誤差≤0.05mm；2.建立砂帶磨損模型Δh=k·t，k=0.8μm/min，實時修正Z向；3.力控外環(huán)PI+內(nèi)環(huán)電流環(huán)，截止頻率15Hz；4.末端加500Hz加速度計做前饋補償振動；5.激光位移傳感器閉環(huán)Ra在線檢測，若Ra>1.6μm則回退0.2mm二次打磨。6.應(yīng)用題（綜合類，共60分）6.1計算題（15分）某六軸機器人關(guān)節(jié)4、5、6構(gòu)成球形手腕，連桿參數(shù)如下：d4=120mm，d5=0mm，d6=85mm；α4=90°，α5=90°，α6=0°。當θ4=30°，θ5=45°，θ6=60°時，求末端法蘭中心在腕部坐標系O4下的坐標(x,y,z)。答案：A4=[cos300sin300;sin300cos300;010120;0001];A5=[cos450sin450;sin450cos450;0100;0001];A6=[cos60sin6000;sin60cos6000;00185;0001];T=A4A5A6;P=T(1:3,4);得x=120·sin45·cos60+85·sin45·sin60=120·0.7071·0.5+85·0.7071·0.8660=42.43+52.02=94.45mm；y=120·sin45·sin60?85·sin45·cos60=73.48?42.43=31.05mm；z=120+0+85·cos45=120+60.10=180.10mm。故(x,y,z)=(94.45,31.05,180.10)mm。6.2分析題（15分）某裝配工站采用SCARA機器人+視覺定位手機電池，視覺檢測電池中心偏差(Δx,Δy,Δθ)=（1.2mm,?0.8mm,0.5°），機器人重復定位精度±0.02mm，夾手定位精度±0.05mm，電池槽公差±0.1mm。問：1.總定位誤差是否滿足電池槽公差？2.若不滿足，提出兩種工程改進措施并量化效果。答案：1.總誤差=sqrt(1.22+0.82)+0.02+0.05=1.44+0.07=1.51mm>0.1mm，不滿足。2.措施A：視覺像素當量由0.05mm/pixel降至0.01mm/pixel，則視覺誤差降至0.24mm，總誤差0.24+0.07=0.31mm，仍超差；措施B：增加二次視覺精定位，使用下視高精度相機，像素當量0.005mm/pixel，視覺誤差0.06mm，總誤差0.06+0.07=0.13mm；措施C：在夾手增加±0.05mm柔順對心機構(gòu)，補償0.05mm，總誤差0.31?0.05=0.26mm；綜合B+C后總誤差0.13?0.05=0.08mm<0.1mm，滿足。6.3綜合題（30分）背景：南京某新能源汽車電池托盤焊縫打磨產(chǎn)線，節(jié)拍120s，托盤長度1.8m，焊縫高度3mm，材料6061T6，要求Ra≤1.2μm。設(shè)備：KUKAKR90R3100extraHA+Gudeltrackmotion+2D激光視覺+ATI力控+砂帶機。任務(wù)：1.給出整體布局俯視圖（文字描述坐標）。2.計算打磨工藝參數(shù)：砂帶粒度、線速度、機器人速度、接觸力。3.設(shè)計KRL程序框架，含視覺修正、力控、砂帶磨損補償、異常處理。4.給出安全回路圖文字描述，滿足PLe。答案：1.布局：軌道長4m，零點X=0；機器人底座位于X=1m；托盤進站滾筒線Y=0；視覺激光器安裝于X=0.2m龍門架，視野中心X=0.3m；砂帶機位于Y=1.5m，砂帶面與托盤高度差0mm；安全圍欄半徑2.5m，激光掃描儀SICKS3000位于X=?0.5m，270°掃描。2.工藝：砂帶粒度P120→P240兩步；P120線速度vs=20m/s，機器人