2025年(工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成工程師)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.在工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成項(xiàng)目中，完成“末端執(zhí)行器—機(jī)器人法蘭”接口尺寸校核時(shí)，優(yōu)先依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是（）A.ISO9409150B.ISO102181C.IEC61508D.GB/T12642答案：A2.某六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人采用絕對(duì)式多圈編碼器，斷電后無(wú)需回零即可恢復(fù)絕對(duì)位置，其多圈計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)最可能基于（）A.光電碼盤B.韋根線能量收集C.旋轉(zhuǎn)變壓器D.霍爾開(kāi)關(guān)答案：B3.在PLC與機(jī)器人采用EtherNet/IP進(jìn)行I/O互鎖時(shí)，若PLC掃描周期4ms，機(jī)器人RPI設(shè)為8ms，則理論上最大信號(hào)延遲約為（）A.4msB.8msC.12msD.16ms答案：C4.當(dāng)使用安全圍欄+安全光幕構(gòu)成三級(jí)安全回路，若光幕本身為Type4PLe，則下列最符合ISO138491冗余要求的繼電器單元是（）A.單通道強(qiáng)制導(dǎo)向繼電器B.雙通道強(qiáng)制導(dǎo)向帶反饋繼電器C.普通固態(tài)繼電器D.普通機(jī)械繼電器答案：B5.在RobotStudio中創(chuàng)建Smart組件時(shí)，若需使“Source”生成的工件在仿真開(kāi)始后0.5s才出現(xiàn)，應(yīng)修改的屬性是（）A.TransientB.ExecuteDelayC.AutoResetD.PhysicsEnabled答案：B6.某項(xiàng)目要求機(jī)器人在0.3s內(nèi)完成0.4kg負(fù)載從靜止加速到2m/s，忽略摩擦，理論最小關(guān)節(jié)力矩約為（）A.0.27N·mB.2.7N·mC.27N·mD.270N·m答案：B7.在采用ModbusTCP通信時(shí)，功能碼0x10對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)操作是（）A.讀保持寄存器B.寫(xiě)單個(gè)線圈C.寫(xiě)多個(gè)寄存器D.讀輸入寄存器答案：C8.機(jī)器人打磨工作站中，若六維力控傳感器量程Fx=±300N，過(guò)載限值為3倍，則選型時(shí)允許的最大瞬時(shí)沖擊應(yīng)低于（）A.300NB.600NC.900ND.1200N答案：C9.在ISO9283性能測(cè)試中，若機(jī)器人重復(fù)定位精度測(cè)試結(jié)果為±0.02mm，則其路徑準(zhǔn)確度（AT）指標(biāo)合格判據(jù)應(yīng)滿足（）A.≤0.02mmB.≤0.05mmC.≤0.1mmD.標(biāo)準(zhǔn)未強(qiáng)制規(guī)定答案：D10.使用2D視覺(jué)引導(dǎo)機(jī)器人抓取時(shí)，若相機(jī)像素比0.05mm/pixel，目標(biāo)邊緣擬合直線角度誤差0.5pixel，則角度誤差約為（）A.0.025°B.0.05°C.0.5°D.1°答案：A11.在S71500PLC中，若采用MC_MoveVelocity功能塊控制外部伺服軸，其Velocity輸入引腳數(shù)據(jù)類型為（）A.REALB.LREALC.DINTD.DWORD答案：A12.當(dāng)機(jī)器人與第七軸協(xié)同作業(yè)時(shí)，若機(jī)器人基坐標(biāo)系與第七軸直線導(dǎo)軌坐標(biāo)系X軸平行、方向相反，則基坐標(biāo)到導(dǎo)軌坐標(biāo)齊次變換矩陣中旋轉(zhuǎn)子矩陣為（）A.diag(1,1,1)B.diag(1,1,1)C.diag(1,1,1)D.diag(1,1,1)答案：B13.在激光焊縫跟蹤系統(tǒng)中，若激光器波長(zhǎng)658nm，CCD像元尺寸4.8μm，則根據(jù)衍射極限，理論橫向分辨率約為（）A.6μmB.12μmC.24μmD.48μm答案：C14.當(dāng)機(jī)器人系統(tǒng)采用24VDC供電，安全電路最大允許壓降為2%，則回路電阻應(yīng)低于（）A.0.02ΩB.0.2ΩC.2ΩD.20Ω答案：B15.在ABBIRC5中，若要將數(shù)字輸出信號(hào)do1配置為安全輸出，需使用的系統(tǒng)參數(shù)關(guān)鍵字是（）A.AccessLevelB.SafeLevelC.CrossConnectionD.Invert答案：B16.采用TCP/IPSocket通信時(shí)，若機(jī)器人作為Server，其監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列長(zhǎng)度backlog設(shè)為5，則最大并發(fā)連接數(shù)為（）A.1B.5C.6D.無(wú)限制答案：B17.在KUKA.WorkVisual中，若將機(jī)器人項(xiàng)目從KRC4導(dǎo)出并導(dǎo)入KRC5，需首先升級(jí)的組件是（）A.SunriseCabinetB.TechnologyPackageC.SafetyControllerFirmwareD.SmartPadApp答案：B18.當(dāng)機(jī)器人打磨力控采用阻抗控制策略時(shí)，若期望剛度Kd=5000N/m，阻尼Bd=50N·s/m，則臨界阻尼對(duì)應(yīng)的等效質(zhì)量約為（）A.0.5kgB.5kgC.50kgD.500kg答案：B19.在FANUCLRMate200iD中，若用戶坐標(biāo)系標(biāo)定三點(diǎn)法，其中X軸方向點(diǎn)與原點(diǎn)距離過(guò)近，系統(tǒng)將報(bào)警（）A.INT311B.MOT054C.PROF017D.SYST011答案：A20.若機(jī)器人系統(tǒng)平均無(wú)故障時(shí)間MTBF=8000h，平均修復(fù)時(shí)間MTTR=2h，則系統(tǒng)可用性約為（）A.99.95%B.99.975%C.99.99%D.99.999%答案：B二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）21.下列哪些屬于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成方案階段必須輸出的技術(shù)文檔（）A.系統(tǒng)功能描述書(shū)B(niǎo).風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告C.元器件采購(gòu)合同D.電氣原理圖E.節(jié)拍計(jì)算表答案：A、B、E22.在采用ProfinetIRT進(jìn)行機(jī)器人與伺服同步時(shí)，為保證抖動(dòng)<1μs，需滿足（）A.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€型B.交換機(jī)支持IRTC.使用銅纜Cat5e以上D.所有節(jié)點(diǎn)同一時(shí)鐘域E.機(jī)器人IO更新周期≤2ms答案：B、C、D23.關(guān)于機(jī)器人工具坐標(biāo)系標(biāo)定，下列說(shuō)法正確的是（）A.四點(diǎn)法可消除姿態(tài)誤差B.六點(diǎn)法可計(jì)算TCP與重力方向夾角C.標(biāo)定精度受關(guān)節(jié)編碼器分辨率影響D.標(biāo)定后需重新驗(yàn)證路徑精度E.標(biāo)定球半徑誤差將1:1映射到TCP誤差答案：C、D、E24.在3C行業(yè)螺釘裝配站中，導(dǎo)致螺釘浮高的機(jī)械原因有（）A.批頭磨損B.真空吸力不足C.導(dǎo)軌平行度超差D.批頭與螺釘同心度偏差E.伺服壓裝速度過(guò)快答案：A、C、D25.下列哪些信號(hào)必須接入機(jī)器人安全PLC的雙通道輸入（）A.安全門開(kāi)關(guān)B.光幕OSSD1C.光幕OSSD2D.急停按鈕NC1E.急停按鈕NC2答案：A、B、C、D、E26.在RobotStudio中，若需使仿真工件在傳送帶末端自動(dòng)停止，可使用的Smart組件有（）A.LinearMoverB.QueueC.StopSensorD.PlaneSensorE.LogicGate答案：A、D、E27.關(guān)于機(jī)器人諧波減速器，下列描述正確的是（）A.柔輪材料需具備高疲勞強(qiáng)度B.波發(fā)生器轉(zhuǎn)速等于柔輪轉(zhuǎn)速C.剛輪齒數(shù)比柔輪多2齒D.傳動(dòng)誤差主要來(lái)源為齒形誤差E.空程誤差與預(yù)緊力成反比答案：A、C、D28.在采用ROS2Foxy控制機(jī)器人時(shí)，下列哪些屬于實(shí)時(shí)性優(yōu)化措施（）A.使用PREEMPT_RT內(nèi)核B.設(shè)置線程優(yōu)先級(jí)SCHED_FIFOC.關(guān)閉所有ROS2日志D.采用zerocopyloanedmessageE.增加NodeExecutor線程池?cái)?shù)量答案：A、B、D29.當(dāng)機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床進(jìn)行ModbusTCP交互時(shí)，若出現(xiàn)偶發(fā)超時(shí)，可排查（）A.網(wǎng)線屏蔽層接地B.交換機(jī)端口流控C.機(jī)器人任務(wù)掃描周期D.機(jī)床PLCWDT時(shí)間E.Modbus異常響應(yīng)代碼答案：A、B、C、E30.在ISO102181:2011中，關(guān)于機(jī)器人協(xié)作空間描述正確的是（）A.協(xié)作空間可小于最大空間B.協(xié)作空間需與限制空間重疊C.協(xié)作空間邊界需物理標(biāo)識(shí)D.協(xié)作空間內(nèi)必須≤150N瞬態(tài)力E.協(xié)作空間外允許>150N力答案：A、B、E三、填空題（每空2分，共30分）31.在機(jī)器人基坐標(biāo)系下，若工具坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)于基坐標(biāo)系齊次變換矩陣為T，則工具坐標(biāo)系到基坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣為T的左上________子矩陣。答案：3×332.某伺服電機(jī)額定轉(zhuǎn)速3000r/min，編碼器分辨率為23bit，則每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為_(kāi)_______。答案：838860833.若機(jī)器人末端線速度v=1.5m/s，軌跡曲率半徑R=0.3m，則向心加速度為_(kāi)_______m/s2。答案：7.534.在PLC程序中，采用SCL語(yǔ)言編寫(xiě)，若定義數(shù)組arr:ARRAY[1..10]OFREAL，則下標(biāo)上限為_(kāi)_______。答案：1035.當(dāng)安全等級(jí)需達(dá)到PLe/SIL3時(shí)，單通道診斷覆蓋率DC必須≥________%。答案：9936.在KUKA機(jī)器人中，將變量聲明為全局變量需使用關(guān)鍵字________。答案：GLOBAL37.若激光位移傳感器線性度為±0.1%F.S.，量程50mm，則最大線性誤差為_(kāi)_______mm。答案：0.0538.在ABB系統(tǒng)中，若要將數(shù)字輸入信號(hào)di1配置為中斷觸發(fā)，需使用指令________。答案：ISignalDI39.當(dāng)采用雙機(jī)熱備PLC時(shí)，切換時(shí)間通常要求≤________ms，以保證機(jī)器人不報(bào)警。答案：10040.若機(jī)器人打磨接觸力設(shè)定為20N，摩擦系數(shù)0.4，則所需切向打磨力為_(kāi)_______N。答案：841.在FANUC機(jī)器人中，恢復(fù)出廠標(biāo)定數(shù)據(jù)需進(jìn)入________模式。答案：ControlledStart42.當(dāng)使用增量式編碼器時(shí)，零位脈沖Z每轉(zhuǎn)出現(xiàn)________次。答案：143.若六軸機(jī)器人關(guān)節(jié)減速比均為100:1，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速3000r/min，則關(guān)節(jié)最大理論轉(zhuǎn)速為_(kāi)_______r/min。答案：3044.在ISO146441中，潔凈度等級(jí)ISO5對(duì)應(yīng)的顆粒濃度≥0.5μm上限為_(kāi)_______顆/m3。答案：352045.若系統(tǒng)采用星型接地，安全地與功率地之間的電阻應(yīng)小于________Ω。答案：0.1四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）46.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成項(xiàng)目中“節(jié)拍計(jì)算”的主要步驟，并給出縮短節(jié)拍的三種工程方法。答案：步驟：1.分解工藝流程→2.測(cè)定各工序時(shí)間→3.識(shí)別瓶頸工位→4.疊加I/O與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)間→5.留5%余量。方法：1.雙抓手減少換爪；2.機(jī)器人與外部軸并行；3.優(yōu)化軌跡，提高運(yùn)行速度/加速度。47.說(shuō)明在機(jī)器人激光焊接系統(tǒng)中，如何采用“飛行焊接”技術(shù)減少非焊接時(shí)間，并指出對(duì)機(jī)器人及激光器的兩項(xiàng)硬件要求。答案：飛行焊接即機(jī)器人不停止連續(xù)運(yùn)動(dòng)，激光器在運(yùn)動(dòng)中開(kāi)關(guān)光。要求：1.機(jī)器人具備高精度連續(xù)軌跡及實(shí)時(shí)激光器I/O同步；2.激光器支持高速調(diào)制≥5kHz，具備位置同步輸出(PSO)功能。48.列舉并解釋機(jī)器人安全回路中“雙通道互異”原則的含義，給出兩種實(shí)現(xiàn)電路示例。答案：雙通道互異指兩條通道物理分離、元件差異，避免共因失效。示例：1.通道A用機(jī)械觸點(diǎn)+繼電器，通道B用磁開(kāi)關(guān)+固態(tài)繼電器；2.通道A用PLCA數(shù)字輸出，通道B用PLCB模擬輸出閾值比較。49.描述在3C裝配視覺(jué)引導(dǎo)中，采用手眼相機(jī)標(biāo)定EyeinHand時(shí)，AX=XB方程求解的物理意義，并說(shuō)明如何獲取A、B矩陣。答案：A為機(jī)器人末端兩次運(yùn)動(dòng)相對(duì)位姿，B為相機(jī)觀測(cè)到的靶標(biāo)相對(duì)位姿。通過(guò)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)記錄末端位姿得A，通過(guò)視覺(jué)識(shí)別靶標(biāo)位姿得B，求解X即得相機(jī)到末端變換。50.說(shuō)明機(jī)器人打磨過(guò)程中“恒力控制”與“位置控制”復(fù)合策略的實(shí)現(xiàn)框架，并給出力/位混合控制的切換條件。答案：外層力環(huán)輸出修正位置，內(nèi)層位置環(huán)跟蹤修正后軌跡。切換條件：當(dāng)實(shí)測(cè)力與設(shè)定力偏差>閾值且持續(xù)>時(shí)間窗，切入力控；當(dāng)偏差<閾值返回位控，防止自由空間力控震蕩。五、應(yīng)用題（共40分）51.計(jì)算題（10分）某六軸機(jī)器人需將5kg箱體從A點(diǎn)直線搬運(yùn)到B點(diǎn)，距離1.2m，要求節(jié)拍≤1.0s，其中加速與減速各占25%行程，中間勻速。已知最大加速度a_max=5m/s2，求：(1)最小理論節(jié)拍；(2)若實(shí)際加速度只能達(dá)到4m/s2，求新的節(jié)拍。答案：(1)加速段s1=0.3m，v_max=sqrt(2as1)=sqrt(2×5×0.3)=1.732m/s，加速時(shí)間t1=v_max/a=0.346s，總節(jié)拍T=2t1+0.6/1.732=0.692+0.346=1.038s>1.0s，故需提高a或采用S曲線。理論極限a=5.55m/s2時(shí)可壓到1.0s。(2)a=4m/s2，v_max=sqrt(2×4×0.3)=1.549m/s，t1=0.387s，勻速段0.6s，總T=2×0.387+0.6/1.549=0.774+0.387=1.161s。52.分析題（15分）某弧焊工作站采用IRB460060/2.05，配備FroniusTPS400i，現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)“起弧失敗”頻次2%。已知：焊絲直徑1.2mm，保護(hù)氣流量18L/min，工件間隙0.8mm，母材Q235，機(jī)器人速度5mm/s，干伸長(zhǎng)15mm。要求：(1)列出三種可能原因；(2)給出系統(tǒng)級(jí)診斷流程；(3)提出改進(jìn)措施并量化預(yù)期效果。答案：(1)1.工件表面氧化膜>20μm；2.接地回路阻抗>0.5Ω；3.焊絲送進(jìn)抖動(dòng)>0.3mm。(2)流程：檢查接地→測(cè)量回路電阻→檢查送絲輪磨損→檢查氣路純度→讀取焊接電源錯(cuò)誤日志→機(jī)器人I/O延時(shí)測(cè)試。(3)措施：a.工件焊前打磨