工業(yè)機器人系統(tǒng)操作員技能試題及答案一、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.在工業(yè)機器人系統(tǒng)中，用于實時監(jiān)測電機轉(zhuǎn)子位置的核心傳感器是（）A.熱電偶??B.增量式編碼器??C.壓力開關(guān)??D.光電開關(guān)答案：B2.當六軸關(guān)節(jié)機器人在T1模式下手動運行，最大安全限速為（）A.50mm/s??B.150mm/s??C.250mm/s??D.500mm/s答案：C3.在KUKA.SystemSoftware8.5中，若變量DECLE6POSxp={X100,Y0,Z200,A90,B0,C0}，則xp.A的數(shù)值單位是（）A.mm??B.°??C.rad??D.inch答案：B4.工業(yè)相機與機器人控制器通過Ethernet/IP進行數(shù)據(jù)交互時，機器人側(cè)必須配置的對象類型為（）A.ADI??B.PDO??C.EDS??D.Assembly答案：D5.對機器人末端法蘭進行重力補償標定時，必須首先執(zhí)行的步驟是（）A.更新工具坐標系??B.卸載末端負載??C.進入安全圍欄??D.關(guān)閉伺服使能答案：B6.在FANUCLRMate200iD中，若系統(tǒng)變量$MCR.$GENOVERRIDE=80，則機器人實際速度為示教速度的（）A.80%??B.60%??C.40%??D.20%答案：A7.下列PLC指令中，可用于立即刷新機器人I/O映像區(qū)的是（）A.L??B.TON??C.REF??D.MOV答案：C8.當機器人出現(xiàn)“DCSPRMerr”報警時，最可能的故障原因是（）A.伺服放大器過流??B.安全參數(shù)校驗失敗??C.編碼器電池欠壓??D.工具重量超差答案：B9.在ABBRobotStudio中，若虛擬控制器系統(tǒng)庫版本低于5.15，則無法導入的模型格式為（）A..sat??B..igs??C..stp??D..robot答案：D10.機器人弧焊過程中，若干伸長從15mm變?yōu)?5mm，焊接電流實際值將（）A.增大5A??B.減小5A??C.增大15A??D.減小15A答案：B11.在YRC1000控制器中，用于讀取當前程序名的變量是（）A.B001??B.P000??C.S2C327??D.C000答案：C12.機器人工具坐標系標定采用“六點法”時，第4點姿態(tài)應（）A.繞X軸旋轉(zhuǎn)+90°??B.繞Z軸旋轉(zhuǎn)+90°??C.繞Y軸旋轉(zhuǎn)?90°??D.保持與第3點相同答案：B13.當使用ProfinetRT通信時，最小周期時間理論上可達（）A.31.25μs??B.125μs??C.250μs??D.1ms答案：D14.在KawasakiRS20N中，若伺服板LED顯示“AL.8”，表示（）A.過壓??B.編碼器斷線??C.過溫??D.制動器異常答案：C15.機器人進行力控打磨時，力傳感器采樣頻率一般不低于（）A.100Hz??B.500Hz??C.1kHz??D.4kHz答案：C16.在URCaps插件開發(fā)中，必須繼承的Java接口為（）A.URScript??B.ProgramNodeFactory??C.DaemonService??D.SwingWorker答案：B17.當機器人與外部軸協(xié)同運動時，若外部軸減速比為1:80，電機額定轉(zhuǎn)速3000r/min，則外部軸最大轉(zhuǎn)速為（）A.37.5r/min??B.60r/min??C.80r/min??D.120r/min答案：A18.在ROS2中，發(fā)布JointState話題的標準包為（）A.sensor_msgs??B.trajectory_msgs??C.geometry_msgs??D.std_msgs答案：A19.機器人防護圍欄安全門聯(lián)鎖回路采用ISO138491Cat.3，要求平均危險失效時間至少為（）A.50年??B.100年??C.150年??D.200年答案：B20.在StaubliCS9控制器中，若系統(tǒng)提示“Masteringlost”，應首先執(zhí)行（）A.更換電池??B.重新Mastering??C.更新固件??D.恢復出廠設置答案：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.下列哪些屬于機器人安全停機類別（）A.安全停止1??B.安全停止2??C.安全停止3??D.緊急停止答案：ABCD22.關(guān)于工具坐標系與工件坐標系，下列說法正確的是（）A.工具坐標系原點一般設在TCP中心??B.工件坐標系可被多個程序共享??C.工具坐標系必須正交??D.工件坐標系改變后需重新標定工具答案：ABC23.機器人伺服驅(qū)動器主回路包含（）A.整流模塊??B.逆變模塊??C.制動電阻??D.濾波電容答案：ABCD24.在FANUCKarel編程中，合法的數(shù)據(jù)類型有（）A.INTEGER??B.REAL??C.STRING[80]??D.JOINTPOS答案：ABCD25.下列哪些操作會導致機器人零點丟失（）A.更換伺服電機??B.拆除編碼器??C.電池電壓低于2.8V??D.控制器斷電重啟答案：ABC26.關(guān)于EtherCAT分布式時鐘，下列說法正確的是（）A.采用主從模式??B.抖動小于1μs??C.支持熱插拔??D.需專用ASIC答案：ABCD27.機器人弧焊起始點檢出常用傳感器包括（）A.激光位移??B.接觸式探針??C.視覺相機??D.霍爾開關(guān)答案：ABC28.在PLCopenPart4規(guī)范中，機器人功能塊包括（）A.MC_MoveAbsolute??B.MC_GroupEnable??C.MC_TorqueControl??D.MC_SetOverride答案：BCD29.下列哪些屬于機器人系統(tǒng)日常點檢項目（）A.油封泄漏??B.電纜磨損??C.異響振動??D.備份電池電壓答案：ABCD30.關(guān)于協(xié)作機器人功率與力限制，下列說法正確的是（）A.瞬態(tài)力≤150N??B.靜態(tài)力≤140N??C.功率≤80W??D.需滿足ISO/TS15066答案：ABCD三、填空題（每空1分，共30分）31.在ABBRAPID中，將數(shù)字量輸出doGripper置1的指令為________。答案：SetdoGripper;32.若機器人TCP在基坐標系下的坐標為（400,0,300），繞Z軸旋轉(zhuǎn)90°后的新坐標為________。答案：（0,400,300）33.當機器人第六軸角速度為2.5rad/s，減速比1:120，則電機側(cè)轉(zhuǎn)速為________r/min。答案：286.534.在KUKA中，將變量myCounter聲明為整型全局變量的語句為________。答案：GLOBALINTmyCounter35.機器人防護圍欄高度不應低于________mm。答案：140036.若焊接電源額定輸出電流為350A，占空比60%，則連續(xù)輸出電流最大為________A。答案：27137.在FANUC中，將機器人速度降至示教速度30%的系統(tǒng)變量賦值語句為________。答案：$MCR.$GENOVERRIDE=30;38.當使用ProfinetIRT時，同步域最小周期為________μs。答案：25039.機器人工具質(zhì)量為5kg，重心偏移（0,0,100）mm，則繞X軸重力矩為________N·m。答案：4.940.在Yaskawa中，將通用輸入信號INB第5位置1的指令為________。答案：SINB0005=141.若機器人基座標系繞世界坐標系X軸旋轉(zhuǎn)30°，則旋轉(zhuǎn)矩陣第三列為________。答案：[00.50.866]42.在URScript中，獲取當前關(guān)節(jié)角度的函數(shù)為________。答案：get_actual_joint_positions()43.當機器人伺服電機編碼器分辨率為17bit，減速比1:100，則關(guān)節(jié)角度理論分辨率為________arcsec。答案：2.4744.在PLC中，若機器人Ready信號地址為Q0.7，則將其置位的STL指令為________。答案：=Q0.745.機器人打磨工藝中，若要求表面粗糙度Ra≤0.4μm，通常選用砂帶粒度為________。答案：P80046.在ROS中，發(fā)布頻率為125Hz，話題隊列長度設為10，則最大緩存時間為________ms。答案：8047.當機器人電纜彎曲半徑小于________倍外徑時，會顯著縮短壽命。答案：1048.在KawasakiAS語言中，將程序指針移至名為“home”標簽的指令為________。答案：JUMPhome49.若機器人末端執(zhí)行器采用真空吸盤，吸盤直徑40mm，真空度?60kPa，則理論吸附力為________N。答案：75.450.在StaubliSRS中，設置數(shù)字量輸出1為ON的指令為________。答案：dio[1]=on51.機器人弧焊干伸長增加10mm，電弧電壓實際升高約________V。答案：1.552.在ISO9283中，測量機器人位姿重復性時，負載設為額定負載的________%。答案：10053.當機器人采用絕對式編碼器，電池電壓低于________V時必須更換。答案：2.854.在KUKA.WorkVisual中，項目文件擴展名為________。答案：.wvs55.若機器人路徑長度1.2m，速度1.5m/s，加速度限制5m/s2，則最小到位時間為________s。答案：1.0656.在FANUC中，將機器人當前位置存入PR[1]的指令為________。答案：PR[1]=LPOS;57.當機器人控制柜防護等級為IP54，則防塵等級為________。答案：558.在YRC1000中，查看報警履歷的菜單路徑為________。答案：系統(tǒng)→履歷→報警59.若機器人工具慣性矩Ix=0.1kg·m2，Iy=0.05kg·m2，Iz=0.08kg·m2，則等效慣性半徑為________mm。答案：126.560.在ABBRobotStudio中，將虛擬控制器切換為“自動”模式的快捷鍵為________。答案：F6四、簡答題（封閉型，每題5分，共25分）61.簡述機器人“Mastering”與“Calibration”的區(qū)別。答案：Mastering指建立編碼器脈沖值與關(guān)節(jié)零位的一一對應關(guān)系，通常需機械對齊刻線；Calibration指建立機器人運動學參數(shù)與真實幾何尺寸的對應，包括DH參數(shù)、連桿長度、零位偏置等。Mastering丟失后必須重新對準刻線；Calibration誤差可通過軟件補償，無需拆機。62.列舉機器人系統(tǒng)出現(xiàn)“SRVO062”報警時的排查流程。答案：1.確認電池電壓≥2.8V，否則更換；2.檢查編碼器電纜插頭松動；3.重新上電，若報警依舊，執(zhí)行Mastering恢復；4.檢查伺服放大器反饋板；5.備份后恢復出廠參數(shù)，逐步導入最新備份。63.說明EtherCAT網(wǎng)絡中“分布時鐘”同步過程。答案：主站發(fā)送廣播幀，從站記錄接收時間戳；主站讀取各從站時間戳，計算偏移與延遲；主站下發(fā)時鐘補償值，從站調(diào)整本地時鐘；周期運行后抖動<1μs，保證多軸同步。64.簡述機器人工具坐標系四點標定法的數(shù)學原理。答案：設機器人法蘭位姿為T_f，未知工具位姿T_t，則TCP在基坐標系下位置p=T_f·T_t·[0001]^T。取四個不同姿態(tài)下p不變，建立線性方程組A·x=b，其中A為12×3矩陣，x為TCP坐標，最小二乘求解得x=(A^T·A)^(1)·A^T·b。65.說明協(xié)作機器人“功率與力限制”功能的實現(xiàn)方式。答案：采用雙通道力矩傳感器實時監(jiān)測關(guān)節(jié)力矩；驅(qū)動器電流環(huán)限速限流；安全PLC計算外力與功率，超閾值立即切斷伺服；符合ISO/TS15066，瞬態(tài)力≤150N，靜態(tài)力≤140N，功率≤80W。五、簡答題（開放型，每題10分，共30分）66.某工廠需將現(xiàn)有非協(xié)作機器人改造為協(xié)作模式，請?zhí)岢鱿到y(tǒng)級改造方案，包括硬件、軟件、安全、成本與周期評估。答案：硬件：增加六維力傳感器、安全PLC、Skin觸覺外套、低功耗伺服、Cat.3安全I/O；軟件：部署力控算法、安全限速模塊、區(qū)域監(jiān)控、ROS2Safety接口；安全：重新做PLd等級評估、增加激光掃描儀、安全圍欄降級為虛擬墻；成本：約12萬歐元，周期14周，含認證4周；風險：需重新CE認證，舊電纜可能不滿足Cat.3，需預留20%預算冗余。67.機器人打磨鋁合金葉片出現(xiàn)波紋缺陷，分析可能原因并給出系統(tǒng)優(yōu)化路徑。答案：原因：1.力控帶寬不足，20Hz以下無法抑制諧振；2.砂帶磨損不均，線速度波動±5%；3.機器人路徑精度±0.2mm，導致切深變化；4.工件裝夾剛性差，固有頻率120Hz與機器人軸頻耦合。優(yōu)化：升級力控至1kHz，采用自適應PID；閉環(huán)線速度控制，誤差<0.5%；激光在機測量，實時補償路徑；夾具增加阻尼器，固有頻率提升至180Hz；DOE試驗，最終Ra由0.8μm降至0.25μm，節(jié)拍提升18%。68.某汽車廠焊裝線節(jié)拍要求52s，現(xiàn)有機器人布置無法滿足，請?zhí)岢龌跀?shù)字孿生的節(jié)拍優(yōu)化方案。答案：建立PlantSimulation孿生模型，導入真實PLC與機器人程序，通過遺傳算法優(yōu)化：1.重新分配工位任務，將部分點焊移至輔助軸；2.優(yōu)化路徑，采用B樣條過渡，減少加減速段15%；3.調(diào)整交互信號，提前200ms預放料；4.增加雙工位轉(zhuǎn)臺，機器人利用率由78%提升至92%；5.虛擬調(diào)試后，真實產(chǎn)線節(jié)拍由55s降至50.3s，滿足要求，節(jié)省改造成本300萬元。六、應用題（綜合類，共25分）69.某六軸機器人需完成矩形邊框涂膠任務，邊框長400mm、寬300mm，膠寬2mm，膠高1mm，速度恒定為80mm/s，加速度足夠大可忽略。膠閥開關(guān)延遲為打開30ms、關(guān)閉20ms，膠閥位于TCP正下方50mm處。機器人TCP實際路徑需向內(nèi)偏移1mm以保證膠寬。請完成：（1）建立機器人基坐標系，設矩形中心為原點，長邊平行X軸，給出矩形四條邊的實際路徑點坐標（共8點，起點為左下角，逆時針方向，Z=0平面）。（6分）答案：P1(199,?149,0),P2(199,149,0),P3(?199,149,0),P4(?199,?149,0),P5(199,?149,0)（閉合），每條邊直線，膠閥偏移已計算在內(nèi)。（2）計算每條邊的純運動時間。（3分）答案：長邊400mm，時間5s；短邊300mm，時間3.75s；總時間17.5s。（3）考慮開關(guān)延遲，計算膠