2025年大學智能機器人技術(shù)（機器人自主導航）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：請從每小題給出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。(總共6題，每題5分)w1.智能機器人自主導航中，用于環(huán)境感知的核心傳感器通常不包括以下哪種？A.激光雷達B.攝像頭C.麥克風D.超聲波傳感器w2.以下哪種算法常用于機器人在未知環(huán)境中的路徑規(guī)劃？A.A算法B.Dijkstra算法C.遺傳算法D.粒子群算法w3.機器人自主導航時，為了實現(xiàn)精確的定位，常采用的技術(shù)是？A.全球定位系統(tǒng)（GPS）B.慣性測量單元（IMU）C.同時定位與地圖構(gòu)建（SLAM）D.以上都是w4.在室內(nèi)環(huán)境中，機器人自主導航時，用于識別門、窗等特征的主要傳感器是？A.激光雷達B.深度攝像頭C.紅外傳感器D.霍爾傳感器w5.智能機器人自主導航系統(tǒng)中，用于處理傳感器數(shù)據(jù)并做出決策的部分是？A.硬件平臺B.操作系統(tǒng)C.算法庫D.控制中心w6.當機器人在導航過程中遇到動態(tài)障礙物時，以下哪種策略更適合快速避障？A.緊急制動B.重新規(guī)劃路徑C.調(diào)整速度并繞開D.等待障礙物離開第II卷（非選擇題共70分）w7.（10分）請簡要闡述智能機器人自主導航中同時定位與地圖構(gòu)建（SLAM）的原理及主要步驟。w8.（15分）在智能機器人自主導航中，激光雷達發(fā)揮著重要作用。請說明激光雷達的工作原理，并舉例說明其在環(huán)境感知方面的具體應用場景。w9.（15分）材料：在一個復雜的室內(nèi)場景中，有多個房間和走廊，機器人需要從起始點自主導航到目標點。已知該場景中有一些固定的障礙物，如墻壁、桌椅等，還有一些動態(tài)的行人。問題：請設(shè)計一種適合該場景的機器人自主導航策略，包括如何利用傳感器數(shù)據(jù)進行環(huán)境感知、路徑規(guī)劃以及應對動態(tài)障礙物的方法。w10.（20分）材料：隨著智能機器人技術(shù)的發(fā)展，機器人自主導航在工業(yè)生產(chǎn)、物流配送等領(lǐng)域得到了廣泛應用。然而，在實際應用中，機器人自主導航仍面臨一些挑戰(zhàn)，如復雜環(huán)境適應性、定位精度、避障效率等。問題：結(jié)合材料，分析當前智能機器人自主導航技術(shù)存在的問題，并提出相應的改進措施。w11.（20分）材料：智能機器人自主導航技術(shù)不斷演進，新的算法和傳感器不斷涌現(xiàn)。例如，基于深度學習的視覺算法在環(huán)境感知方面取得了顯著進展，新型的融合傳感器能夠提供更豐富的環(huán)境信息。問題：請?zhí)接懼悄軝C器人自主導航技術(shù)未來的發(fā)展趨勢，并說明這些趨勢將如何推動機器人在更多領(lǐng)域的應用。答案：w1.C；w2.C；w3.C；w4.B；w5.D；w6.C。w7.SLAM原理是機器人在未知環(huán)境中運動時，同時構(gòu)建地圖并確定自身位置。主要步驟：首先，機器人利用傳感器獲取環(huán)境數(shù)據(jù)；然后，通過算法對數(shù)據(jù)進行處理和分析，建立地圖模型；接著，根據(jù)地圖信息和傳感器反饋實時更新自身位置；最后，不斷重復上述過程，逐步完善地圖并精確確定位置。w8.激光雷達工作原理是通過發(fā)射激光束，然后接收反射光，根據(jù)光的傳播時間計算距離信息。應用場景：在室內(nèi)導航中，可精確探測墻壁、家具等障礙物位置和形狀，為路徑規(guī)劃提供準確環(huán)境信息；在室外環(huán)境中，能感知周邊建筑物、車輛等物體，輔助機器人進行全局定位和導航。w9.利用激光雷達和攝像頭進行環(huán)境感知，獲取靜態(tài)和動態(tài)障礙物信息。路徑規(guī)劃采用A算法結(jié)合動態(tài)窗口法，根據(jù)實時感知調(diào)整路徑。遇到動態(tài)行人時，先減速，通過傳感器持續(xù)跟蹤行人運動，預測其軌跡，提前規(guī)劃避讓路徑，如繞開或等待合適時機通過。w10.問題：復雜環(huán)境適應性差，定位精度不足，避障效率低。改進措施：研發(fā)更先進的傳感器融合技術(shù)，提高環(huán)境感知能力；優(yōu)化SLAM算法，增強定位精度；采用機器學習算法改進避障策略，提高避障效率和實時性。w11.發(fā)展趨勢：算法更智能高效，如強化學習與深度