2025年工業(yè)機器人操作員安全示教模式模擬試卷及答案1單選題（每題2分，共30分）1.1在示教模式下，使能開關（Deadman）被意外完全釋放，機器人應立即執(zhí)行的動作是A.減速至零并抱閘B.繼續(xù)當前軌跡但降低速度至10%C.切換至自動模式D.報警但保持伺服上電答案：A1.2ISO102181規(guī)定，示教盒急停按鈕的觸點必須為A.常開，單回路B.常閉，雙回路冗余C.半導體電子開關D.無線信號回路答案：B1.3某六軸機器人T1速度設定為手動低速，其最大工具速度不得超過A.150mm/sB.250mm/sC.500mm/sD.1000mm/s答案：B1.4在SafeMovePro配置中，若“SoftAxisLimit”參數設為±120°，機器人在示教時超出該范圍會A.僅報警不停機B.立即切斷伺服電源C.觸發(fā)安全停機類別1D.記錄事件但允許繼續(xù)答案：C1.5示教過程中，操作員左手按住使能開關，右手進行點位示教，此時第三方突然遮擋了光柵，系統(tǒng)應A.忽略光柵信號B.執(zhí)行類別0停機C.執(zhí)行類別1停機D.切換至自動模式答案：B1.6關于安全I/O的“雙通道”描述，正確的是A.兩路信號并聯(lián)以提高電流B.兩路信號交叉比較，差異>500ms即停機C.僅一路有效即可運行D.僅用于通信，不參與控制答案：B1.7在ABBIRC5控制器中，切換示教模式到自動模式必須滿足的條件不包括A.鑰匙開關在自動位B.示教盒急停未觸發(fā)C.電機上電按鈕被按下D.安全門關閉且鎖緊答案：C1.8若機器人工具坐標系Z方向偏移量輸入錯誤+200mm，實際示教點將A.向工具正方向偏移200mmB.向基坐標X方向偏移200mmC.無影響，僅影響自動運行D.向工具負方向偏移200mm答案：A1.9KUKA機器人中，用于強制降低示教速度的變量$OV_PRO是A.系統(tǒng)時間變量B.運行模式變量C.速度倍率變量D.工具負載變量答案：C1.10在FANUC機器人中，要進入示教模式需同時滿足A.MODE開關在T1/T2且TP有效B.遠程I/O信號為ONC.UI[1]為OFFD.程序在運行中答案：A1.11安全PLC與機器人控制器之間采用PROFIsafe協(xié)議，其故障響應時間通常不超過A.10msB.50msC.100msD.1s答案：B1.12在示教盒上同時按住“Shift”+“Reset”可以A.清除報警并立即重啟系統(tǒng)B.清除部分可復位報警C.進入BIOS設置D.切換坐標系答案：B1.13若機器人末端負載從5kg增加到10kg，而慣量未重新示教，最可能導致的危險是A.軌跡偏移>0.1mmB.安全限速值被錯誤提高C.安全限速值被錯誤降低D.無影響答案：B1.14在YRC1000控制器中，以下參數屬于安全參數的是A.S1CxG049B.S2C701C.S3C109D.S4C234答案：B1.15當安全圍欄門被打開，機器人處于示教模式低速運行，系統(tǒng)應A.繼續(xù)運行，僅報警B.立即執(zhí)行類別0停機C.執(zhí)行類別1停機并在1s內停止D.切換至自動低速答案：C2多選題（每題3分，共30分，多選少選均不得分）2.1以下哪些屬于示教模式下的強制安全功能A.手持使能開關B.低速限制C.安全圍欄光柵D.工具坐標系校準答案：A、B、C2.2在ISO138491中，確定PL（性能等級）需考慮的因素有A.MTTFdB.DCC.CCFD.PFHd答案：A、B、C2.3關于安全停機類別，描述正確的有A.類別0為立即斷電B.類別1為受控減速后斷電C.類別2為不停機僅切斷伺服D.類別3為冗余停機答案：A、B2.4以下哪些操作必須在示教模式下完成A.工具坐標系四點法標定B.用戶坐標系三點法標定C.安全圍欄門鎖功能測試D.自動線程序循環(huán)啟動答案：A、B、C2.5在SafeMove中，可設置的安全邊界類型有A.軸范圍限制B.工具速度限制C.工具姿態(tài)限制D.電機溫度限制答案：A、B、C2.6若機器人示教時突然掉電，重新上電后應檢查A.機器人當前位置是否漂移B.安全PLC狀態(tài)C.程序指針是否丟失D.工具坐標系是否被篡改答案：A、B、C2.7以下哪些報警會導致無法進入示教模式A.伺服未上電B.安全門未關C.示教盒線纜斷路D.機器人程序名過長答案：A、B、C2.8在風險評估中，屬于“本質安全”措施的有A.降低機器人額定負載B.設置安全圍欄C.采用低壓伺服驅動D.安裝激光掃描儀答案：A、C2.9關于使能開關的三段式描述，正確的有A.未按下為斷開B.淺按為接通C.深按為再次斷開D.任意位置均可運行自動程序答案：A、B、C2.10在示教過程中，若發(fā)現機器人有異響，應立即A.釋放使能開關B.拍下示教盒急停C.記錄報警代碼D.繼續(xù)觀察直至完成示教答案：A、B、C3填空題（每空2分，共40分）3.1在ABB系統(tǒng)中，進入“安全配置”需輸入權限等級________的密碼。答案：Service3.2當機器人工具速度超過安全設定值時，SafeMove會觸發(fā)類別________停機。答案：13.3若機器人基坐標系相對于地面傾斜角度為3°，則重力補償參數需重新示教，否則安全限速可能產生________%以內的誤差。答案：53.4在KUKA.WorkVisual中，安全參數修改后必須執(zhí)行________操作才能生效。答案：安全配置確認并重啟3.5根據GB11291.12011，示教模式下手持操作的最大工具速度不得超過________mm/s。答案：2503.6在FANUC系統(tǒng)中，變量$SCR.$SFENCE用于表示________狀態(tài)。答案：安全圍欄3.7若安全PLC的PFHd值為2×10^7/h，則對應ISO138491的PL可達________。答案：d3.8在YaskawaDX200中，S2C701參數用于設置________限制。答案：關節(jié)速度3.9機器人在示教時，若電機溫度超過________℃，控制器將強制切斷伺服。答案：803.10在示教盒“系統(tǒng)信息”畫面，查看安全I/O狀態(tài)需進入________菜單。答案：診斷3.11若機器人末端執(zhí)行器質量由3kg誤設為30kg，則安全限速值將比真實值降低約________%。答案：453.12在PROFIsafe協(xié)議中，F_Dest_Add為________字節(jié)長度。答案：23.13當機器人處于T2模式時，其最大工具速度允許達到________mm/s。答案：10003.14在SafeMovePro中，若要啟用“工具姿態(tài)監(jiān)控”，需至少設置________個姿態(tài)角限制。答案：23.15若安全圍欄高度為1.4m，機器人最大工作高度為2m，則圍欄頂部至機器人可達最遠距離的垂直投影應不大于________m。答案：0.53.16在風險評估矩陣中，風險值R=S×E×P，若S=4，E=5，P=2，則R=________。答案：403.17在ISO102182中，協(xié)同工作空間是指機器人在________與操作員共享的空間。答案：同一時間段3.18若機器人控制柜PE接地電阻大于________Ω，則必須停機整改。答案：0.13.19在示教模式下，若需臨時屏蔽安全圍欄信號，必須啟用________功能，并記錄于安全日志。答案：安全維護3.20在ABB系統(tǒng)中，安全參數文件擴展名為________。答案：sxml4判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）4.1示教模式下，機器人可隨時通過遠程I/O啟動自動程序。答案：×4.2安全圍欄門聯(lián)鎖必須使用雙通道冗余觸點。答案：√4.3在T1模式下，即使按住使能開關，機器人速度也不會超過250mm/s。答案：√4.4工具坐標系誤差僅影響軌跡精度，不影響安全限速。答案：×4.5若安全PLC與機器人控制器通信中斷，機器人會立即執(zhí)行類別0停機。答案：√4.6在KUKA系統(tǒng)中，$OV_JOG變量可限制示教速度。答案：√4.7示教盒急停按鈕被拍下后，可通過遠程復位立即恢復運行。答案：×4.8在FANUC系統(tǒng)中，T2模式允許100%速度示教。答案：√4.9安全參數修改后無需重啟控制器即可生效。答案：×4.10機器人斷電后，安全PLC仍保持對圍欄門狀態(tài)的監(jiān)控。答案：√5簡答題（封閉型，每題8分，共40分）5.1簡述示教模式下使能開關的三段式工作原理及其安全意義。答案：使能開關分為未按下（斷開）、淺按（接通）、深按（再次斷開）三段。未按下與深按均切斷伺服電源，防止誤操作；淺按允許伺服上電，確保操作員有意識握持，實現“人在回路”安全控制。5.2列舉并說明ISO102181中對示教盒的三種硬件安全要求。答案：1.急停按鈕：雙冗余常閉觸點，紅色蘑菇頭自鎖；2.使能開關：三段式，需雙手操作；3.線纜：抗拉≥100N，斷線檢測，斷路立即停機。5.3說明安全停機類別0與類別1的區(qū)別及適用場景。答案：類別0立即切斷電源，無減速，適用于緊急危險如人員進入；類別1先受控減速至零再斷電，適用于可預測危險如光柵觸發(fā)，減少機械沖擊。5.4簡述在SafeMovePro中配置“工具速度監(jiān)控”的三步流程。答案：1.在SafetyConfiguration界面添加“ToolSpeed”監(jiān)控；2.輸入最大允許速度250mm/s；3.將停機類別設為1，下載并重啟控制器。5.5說明為何在示教前必須校準工具坐標系，并給出未校準可能導致的兩種安全風險。答案：工具坐標系決定安全限速邊界，未校準導致：1.真實工具中心點偏移，安全區(qū)失效，可能碰撞；2.慣量計算錯誤，安全限速被高估，超速運行。6簡答題（開放型，每題10分，共30分）6.1某工廠需將機器人從A工位移至B工位，距離20m，涉及跨越通道。請設計一套符合ISO102182的臨時示教安全方案，包括硬件配置、人員流程及應急預案。答案：硬件：移動圍欄+雙通道門聯(lián)鎖+激光掃描儀覆蓋通道，掃描儀安全區(qū)2m，復位按鈕雙通道；人員：兩人作業(yè)，一人示教一人監(jiān)護，佩戴上鎖掛牌LOTO；流程：先封鎖通道，設置警示燈，示教完立即恢復圍欄；應急：通道口設急停盒，掃描儀觸發(fā)類別0，監(jiān)護人30s內可拍急停并執(zhí)行LOTO，記錄事件。6.2結合案例說明如何通過“安全參數版本管理”防止因誤改參數導致的事故，并給出具體軟件工具與檢查表。答案：使用KUKA.WorkVisual“SafetyAdmin”工具，啟用參數簽名功能，任何修改需Service權限+二次密碼；修改后自動生成CRC校驗碼，存入SafetyLog；檢查表含：舊CRC、新CRC、修改人、時間、審批人、重啟確認、現場測試記錄；每季度用KUKA.SafeVersionCompare比對備份與在線參數，差異>0即回滾并審計。6.3討論在“人機協(xié)同”場景下，示教模式與協(xié)同模式的切換條件，并分析若條件誤判可能導致的兩種風險及對應技術措施。答案：切換條件：1.協(xié)同空間清空傳感器無信號；2.機器人速度<150mm/s；3.操作員佩戴壓敏背心信號正常；4.安全PLC確認雙通道信號一致。誤判風險：1.人員未完全退出即切換至協(xié)同，機器人意外啟動碰撞；技術措施：采用三維視覺+ToF傳感器雙重確認，設置200mm緩沖區(qū)，一旦入侵立即類別0停機；2.速度信號被篡改導致超速；技術措施：使用安全編碼器雙通道冗余，安全PLC獨立比較，差異>5%即停機并鎖模式。7應用題（綜合類，共70分）7.1計算與分析（20分）已知：六軸機器人末端負載m=8kg，工具重心距法蘭中心距離L=150mm，最大關節(jié)速度ωmax=120°/s，安全限速公式v_safe=sqrt((2×M_max×g)/(m×L))×k，其中k=0.85為安全系數，g=9.8m/s2，M_max=30Nm為關節(jié)最大靜力矩。求：示教模式下允許的最大工具線速度v_safe，并判斷是否滿足ISO102181要求。答案：v_safe=sqrt((2×30×9.8)/(8×0.15))×0.85=sqrt(588/1.2)×0.85=22.47×0.85=19.1m/s=19100mm/s；經安全功能限速后，控制器強制取min(19100,250)=250mm/s，滿足ISO要求。7.2安全回路設計（20分）請用圖文混合方式（文字描述即可）設計一個符合PLe的安全回路，實現：安全門雙通道監(jiān)控、光柵雙通道監(jiān)控、示教盒急停雙通道、類別1停機輸出雙通道。要求列出主要元件、信號流向及如何滿足CCF≥65%。答案：元件：1.安全門開關1、2（TZ1RE024MV，雙通道）；2.光柵發(fā)射接收器（L4000，雙通道）；3.示教盒急停（雙觸點）；4.安全PLC（PNOZm