2025年高職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)(機(jī)器人操作)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30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.工業(yè)機(jī)器人示教器上“DEADMAN”三段位開(kāi)關(guān)松開(kāi)后，機(jī)器人立即（）。A.暫停程序并伺服下電B.繼續(xù)運(yùn)行當(dāng)前程序C.回到Home點(diǎn)D.自動(dòng)重啟控制器答案：A2.在ABBIRC5系統(tǒng)中，將數(shù)字輸出信號(hào)doGripper置為1的RAPID指令是（）。A.SetdoGripperB.ResetdoGripperC.PulseDOdoGripperD.WaitDIdoGripper,1答案：A3.六軸串聯(lián)機(jī)器人腕部奇異點(diǎn)通常出現(xiàn)在（）。A.J4軸與J6軸共線B.J5軸角度為0°C.J1軸與J2軸平行D.J3軸與J6軸垂直答案：B4.使用KUKA.SafeOperation時(shí)，若機(jī)器人超出安全圍欄監(jiān)控空間，系統(tǒng)觸發(fā)（）。A.SafeStop1B.SafeStop2C.SafeTorqueOffD.SafeRangeBrake答案：B5.在FANUCLRMate200iD中，恢復(fù)出廠設(shè)置的啟動(dòng)方式為（）。A.ColdstartB.HotstartC.ControlledstartD.Initstart答案：D6.機(jī)器人工具坐標(biāo)系標(biāo)定常用的“4點(diǎn)法”中，第4點(diǎn)相對(duì)于前3點(diǎn)應(yīng)（）。A.繞X軸旋轉(zhuǎn)B.繞Y軸旋轉(zhuǎn)C.繞Z軸旋轉(zhuǎn)D.保持平移答案：C7.某伺服電機(jī)額定扭矩2.4N·m，減速比100:1，忽略效率損失，輸出軸最大扭矩為（）。A.24N·mB.240N·mC.0.024N·mD.2400N·m答案：B8.工業(yè)相機(jī)與機(jī)器人采用Socket通信時(shí)，機(jī)器人通常作為（）。A.TCP客戶端B.TCP服務(wù)器C.UDP廣播端D.CANopen主站答案：A9.在YRC1000控制器中，用于讀取模擬量輸入的變量前綴為（）。A.AIB.AOC.GID.GO答案：A10.機(jī)器人末端執(zhí)行器質(zhì)量從5kg增加到10kg，若保持加速度不變，關(guān)節(jié)電機(jī)電流約（）。A.不變B.增加約41%C.增加約100%D.減少50%答案：C11.下列哪種總線最適合實(shí)時(shí)同步控制16軸以上機(jī)器人與外部軸（）。A.CCLinkB.EtherCATC.PROFIBUSDPD.ASi答案：B12.在ROS2中發(fā)布geometry_msgs/Twist話題，默認(rèn)QoS歷史緩存深度為（）。A.1B.10C.100D.0答案：B13.機(jī)器人打磨過(guò)程中，力控傳感器反饋Z方向力持續(xù)偏大，應(yīng)優(yōu)先（）。A.降低打磨轉(zhuǎn)速B.向上補(bǔ)償工具坐標(biāo)系C.減小進(jìn)給速度D.增大法向力閾值答案：B14.使用PLCopenPart4規(guī)范控制機(jī)器人，MC_MoveLinear指令的BufferMode=MC_BUFFERED表示（）。A.立即中斷當(dāng)前運(yùn)動(dòng)B.緩沖到下一段C.放棄前一指令D.等待外部觸發(fā)答案：B15.在StaubliTX2示教器上，同時(shí)按下“使能”+“啟動(dòng)”鍵，機(jī)器人進(jìn)入（）。A.手動(dòng)減速模式B.自動(dòng)模式C.維修模式D.緊急停止答案：A16.機(jī)器人視覺(jué)抓取中，若工件點(diǎn)云存在大量離群噪聲，應(yīng)優(yōu)先采用（）。A.直通濾波+統(tǒng)計(jì)離群去除B.體素網(wǎng)格下采樣C.邊緣提取D.霍夫變換答案：A17.某機(jī)器人基坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系夾角30°，若機(jī)器人在基坐標(biāo)系下移動(dòng)[200,0,0]，則世界坐標(biāo)系X方向增量為（）。A.200cos30°B.200sin30°C.200tan30°D.200答案：A18.在ABB系統(tǒng)中，將robtarget數(shù)據(jù)p1的方位繞Z軸旋轉(zhuǎn)90°，應(yīng)使用函數(shù)（）。A.RelTool(p1,0,0,0\Rx:=0\Ry:=0\Rz:=90)B.OrientZYX(90,0,0)C.PoseMult(p1,OrientZYX(90,0,0))D.CRobTp1答案：A19.機(jī)器人與激光位移傳感器采用模擬量4–20mA接口，傳感器量程100mm，若當(dāng)前電流8mA，則測(cè)距值為（）。A.20mmB.25mmC.50mmD.80mm答案：B20.在KUKA.WorkVisual中，項(xiàng)目下載到控制器前必須（）。A.生成代碼并編譯無(wú)錯(cuò)誤B.設(shè)置機(jī)器人序列號(hào)C.關(guān)閉防火墻D.插入U(xiǎn)盤(pán)答案：A21.機(jī)器人電弧焊起弧失敗報(bào)警“ARC013”，最可能原因是（）。A.焊絲伸出過(guò)長(zhǎng)B.保護(hù)氣流量不足C.焊機(jī)地線未夾緊D.機(jī)器人速度過(guò)快答案：C22.使用Mat公式計(jì)算兩旋轉(zhuǎn)矩陣R1與R2合成，若R=R2·R1，則R的第三列表示（）。A.新坐標(biāo)系X軸方向B.新坐標(biāo)系Y軸方向C.新坐標(biāo)系Z軸方向D.平移向量答案：C23.在FANUCKarel中，定義關(guān)節(jié)坐標(biāo)位置變量應(yīng)使用類型（）。A.POSITIONB.JOINTPOSC.VECTORD.XYZWPR答案：B24.機(jī)器人搬運(yùn)易碎玻璃，應(yīng)選用（）末端執(zhí)行器。A.真空吸盤(pán)+柔性支架B.氣動(dòng)夾爪C.電磁鐵D.伺服手爪答案：A25.在YaskawaDX200中，若安全圍欄門被打開(kāi)，系統(tǒng)立即（）。A.伺服斷電并顯示“SFA”B.降速至50%C.切換到遠(yuǎn)程模式D.報(bào)警但繼續(xù)運(yùn)行答案：A26.機(jī)器人視覺(jué)模板匹配采用NCC算法，當(dāng)光照劇烈變化時(shí)，應(yīng)優(yōu)先（）。A.改用灰度歸一化互相關(guān)B.提高相機(jī)增益C.減小曝光時(shí)間D.提高匹配閾值答案：A27.在ROS中，move_group規(guī)劃失敗最常見(jiàn)原因是（）。A.目標(biāo)位姿超出關(guān)節(jié)限位B.未加載URDFC.未啟動(dòng)roscoreD.未安裝rviz答案：A28.機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器LED閃爍“42”，在安川Σ7系列中表示（）。A.過(guò)載B.編碼器電池低C.再生異常D.超速答案：B29.使用PLC通過(guò)Profinet與機(jī)器人交換256字節(jié)I/O，需配置（）槽。A.1個(gè)64字節(jié)+1個(gè)192字節(jié)B.4個(gè)64字節(jié)C.2個(gè)128字節(jié)D.任意組合，總長(zhǎng)度≤512字節(jié)即可答案：B30.機(jī)器人激光切割時(shí)，若隨動(dòng)軸滯后導(dǎo)致切口波浪，應(yīng)調(diào)整（）。A.Lookahead插補(bǔ)前瞻參數(shù)B.激光功率C.輔助氣壓D.噴嘴孔徑答案：A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）31.下列哪些操作會(huì)導(dǎo)致ABB機(jī)器人丟失絕對(duì)零點(diǎn)（）。A.更換SMB電池時(shí)斷電B.手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人未安裝校準(zhǔn)桿C.更新RobotWare未重做CalibD.刪除系統(tǒng)目錄下的.cfg文件答案：AB32.關(guān)于EtherCAT分布時(shí)鐘DC，下列說(shuō)法正確的是（）。A.主站發(fā)送參考時(shí)鐘B.從站同步誤差<1μsC.需硬件支持D.可用軟件定時(shí)器替代答案：ABC33.機(jī)器人弧焊擺動(dòng)參數(shù)包括（）。A.擺幅B.頻率C.左停留時(shí)間D.焊接電壓答案：ABC34.使用KUKA.ForceTorqueControl進(jìn)行恒力打磨，需設(shè)定（）。A.力坐標(biāo)系B.期望力矢量C.剛度矩陣D.最大速度百分比答案：ABCD35.下列哪些屬于工業(yè)機(jī)器人常用防爆措施（）。A.正壓吹掃外殼B.隔爆接線盒C.增安型電機(jī)D.水冷伺服驅(qū)動(dòng)答案：ABC36.在FANUC視覺(jué)系統(tǒng)中，iRVision支持（）標(biāo)定方法。A.2D網(wǎng)格B.3D球桿C.手眼分離D.手眼一體答案：ACD37.機(jī)器人與MES對(duì)接常用的數(shù)據(jù)協(xié)議有（）。A.OPCUAB.MQTTC.ModbusRTUD.HTTPS+JSON答案：ABD38.關(guān)于機(jī)器人動(dòng)力學(xué)參數(shù)辨識(shí)，下列正確的是（）。A.需采集關(guān)節(jié)位置、速度、加速度B.最小二乘可估計(jì)慣性參數(shù)C.僅需測(cè)量末端力D.激勵(lì)軌跡需持續(xù)激勵(lì)條件答案：ABD39.在StaubliCS9控制器中，下列哪些屬于安全I(xiàn)/O（）。A.EMSTOP_CAT3B.SAFE_OC.GATE_SWITCHD.ROBOT_READY答案：ABC40.機(jī)器人協(xié)同作業(yè)時(shí)，為保證人機(jī)安全，需滿足（）。A.速度與分離距離監(jiān)控SBDB.功率與力限制PLC.安全PLCSIL3D.機(jī)器人必須降速至250mm/s答案：ABC三、填空題（每空1分，共20分）41.ABB機(jī)器人默認(rèn)I/O板DeviceNet地址為_(kāi)_______，波特率________。答案：10，125kbps42.若六軸機(jī)器人J5=0°、J4=90°、J6=?90°，則腕部處于________奇異點(diǎn)。答案：腕部中心43.在KUKA中，將變量var1寫(xiě)入PLC的REAL類型，需使用系統(tǒng)變量________。答案：$ANOUT[1]44.工業(yè)相機(jī)傳感器尺寸1/2.3″，像元1.55μm，則橫向分辨率約________萬(wàn)像素。答案：1245.機(jī)器人基坐標(biāo)系繞世界Z軸旋轉(zhuǎn)θ角，對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矩陣第三列為[________,________,________]。答案：0，0，146.某伺服電機(jī)額定轉(zhuǎn)速3000r/min，編碼器23位單圈，則單圈分辨率為_(kāi)_______脈沖。答案：838860847.在FANUCKarel中，打開(kāi)文件命令為_(kāi)_______。答案：OPENFILE_VAR('filename')48.機(jī)器人TCP最大速度1m/s，加速度2m/s2，則加速到最大速需________s。答案：0.549.使用真空吸盤(pán)時(shí)，安全吸力需大于工件重力的________倍。答案：2.550.若機(jī)器人重復(fù)定位精度±0.02mm，則3σ統(tǒng)計(jì)下誤差帶寬度為_(kāi)_______mm。答案：0.1251.在YaskawaDX200中，查看伺服報(bào)警歷史的菜單路徑為_(kāi)_______。答案：系統(tǒng)→日志→伺服52.機(jī)器人與激光焊縫跟蹤傳感器采用________協(xié)議可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)糾偏帶寬>1kHz。答案：EtherCAT53.在ROS話題中，std_msgs/Header字段stamp類型為_(kāi)_______。答案：time54.機(jī)器人電機(jī)抱閘電壓24VDC，電流0.6A，則抱閘功率________W。答案：14.455.若機(jī)器人減速機(jī)背隙0.8arcmin，臂長(zhǎng)0.5m，則末端空回距離約________mm。答案：0.1256.在PLCopen中，MC_Stop的Execute引腳為TRUE且Deceleration=0，表示________。答案：緊急停止以最大減速度57.機(jī)器人視覺(jué)抓取時(shí)，若工件高度誤差±5mm，應(yīng)選用________型吸盤(pán)緩沖。答案：彈簧浮動(dòng)58.某機(jī)器人腕部額定負(fù)載10kg，若工具重心偏移100mm，則允許附加慣性矩________kg·m2。答案：159.在ABB系統(tǒng)中，將robtarget轉(zhuǎn)為字符串的函數(shù)為_(kāi)_______。答案：ValToStr60.機(jī)器人電弧焊干伸長(zhǎng)增加5mm，焊接電流約下降________%。答案：5四、簡(jiǎn)答題（共30分）61.（封閉型，6分）說(shuō)明ABB機(jī)器人“Fine”與“Z10”運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)彎半徑的區(qū)別，并給出對(duì)節(jié)拍的影響。答案：Fine指令要求機(jī)器人TCP精確到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，速度降為零，程序等待運(yùn)動(dòng)完成才執(zhí)行下一行，轉(zhuǎn)彎半徑為0，節(jié)拍最慢；Z10允許機(jī)器人在距離目標(biāo)點(diǎn)10mm處開(kāi)始過(guò)渡，速度不降為零，減少加速/減速時(shí)間，節(jié)拍提高約15–30%。但Z值過(guò)大將降低定位精度，需根據(jù)工藝要求權(quán)衡。62.（開(kāi)放型，8分）某客戶現(xiàn)場(chǎng)采用FANUCM20iA進(jìn)行手機(jī)中框打磨，出現(xiàn)邊緣過(guò)切0.1mm，請(qǐng)列出至少四種可能原因及對(duì)應(yīng)解決措施。答案：1)工具坐標(biāo)系標(biāo)定誤差：重新用六點(diǎn)法精細(xì)標(biāo)定，確保尖端與打磨頭軸線同心。2)工件裝夾重復(fù)誤差±0.05mm：加裝定位銷與氣動(dòng)夾緊，提高定位精度。3)力控閾值設(shè)置過(guò)大：降低法向力設(shè)定值，由15N降至8N，減少變形。4)砂紙磨損半徑補(bǔ)償未更新：在線測(cè)量砂紙直徑，通過(guò)iRVision實(shí)時(shí)補(bǔ)償Z值。5)機(jī)器人絕對(duì)零點(diǎn)漂移：檢查電池電壓，重新Master校準(zhǔn)并更新零點(diǎn)數(shù)據(jù)。6)路徑插補(bǔ)密度不足：將MoveC細(xì)分點(diǎn)距由2mm改為0.5mm，提高軌跡保形度。63.（封閉型，6分）寫(xiě)出KUKA機(jī)器人使用EthernetKRL傳輸當(dāng)前TCP坐標(biāo)的XML片段，要求包含X、Y、Z、A、B、C六個(gè)字段。答案：```<RobPos><X>{$POS_ACT.X}</X><Y>{$POS_ACT.Y}</Y><Z>{$POS_ACT.Z}</Z><A>{$POS_ACT.A}</A><B>{$POS_ACT.B}</B><C>{$POS_ACT.C}</C></Rob>```64.（開(kāi)放型，10分）某六軸機(jī)器人需搬運(yùn)20kg箱體，行程1.2m，要求節(jié)拍2.5s內(nèi)完成取放，請(qǐng)給出加速度、減速度、最大速度的估算步驟與Mat公式，并說(shuō)明如何驗(yàn)證電機(jī)扭矩。答案：步驟1：假設(shè)對(duì)稱三角速度曲線，t_total=2.5s，加速時(shí)間t_a=t_total/2=1.25s。步驟2：最大速度v_max=2·L/t_total=2×1.2/2.5=0.96m/s。步驟3：加速度a=v_max/t_a=0.96/1.25=0.768m/s2。步驟4：考慮旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，簡(jiǎn)化模型：τ=(m·g·l+m·a·l)·k，其中l(wèi)≈0.6m，k=1.5安全系數(shù)，τ=(20×9.8×0.6+20×0.768×0.6)×1.5=176.4+13.8=190.2N·m。步驟5：查電機(jī)曲線，若額定扭矩80N·m，減速比i=100，則輸出8000N·m>190.2N·m，滿足要求。驗(yàn)證：使用KUKA.LoadDataCheck或ABBLoadID工具輸入實(shí)際慣量，軟件自動(dòng)校核扭矩與過(guò)熱，若margin>20%則通過(guò)。五、應(yīng)用題（共50分）65.（計(jì)算類，15分）某弧焊機(jī)器人需完成右圖焊縫（直線200mm+半圓R100mm），焊接速度0.3m/min，擺幅3mm，頻率2Hz，干伸長(zhǎng)15mm，焊絲直徑1.2mm，求：(1)總焊接時(shí)間；(2)擺動(dòng)一圈焊絲填充截面積（假設(shè)瞬時(shí)截面為梯形，上底4mm、下底2mm、高3mm）；(3)若送絲速度4.5m/min，求焊接一層所需焊絲體積。答案：(1)直線段t1=0.2m/(0.3/60)=40s；半圓弧長(zhǎng)πR=0.314m，t2=0.314/(0.3/60)=62.8s；總時(shí)間T=102.8s≈1.71min。(2)梯形面積A=(4+2)×3/2=9mm2。(3)焊絲截面積A_w=π(1.2/2)2=1.13mm2；送絲體積V=1.13×4.5×102.8/60=8.7cm3。66.（分析類，15分）某客戶使用SCARA機(jī)器人進(jìn)行PCB插件，發(fā)現(xiàn)插件錯(cuò)位率2%，已排除來(lái)料尺寸問(wèn)題。給出系統(tǒng)排查流程圖，并說(shuō)明如何使用DOE方法定位根因。答案：流程圖：來(lái)料檢測(cè)→視覺(jué)定位→機(jī)器人重復(fù)精度→吸嘴磨損→插件力→PCB支撐→環(huán)境溫度→統(tǒng)計(jì)。DOE：選4因子3水平：A吸嘴磨損（新/半磨損/舊），B支撐氣缸壓力（0.2/0.3/0.4MPa），C室溫（22/26/30℃），D插件速度（10/20/30%）。采用L9正交表，指標(biāo)為錯(cuò)位率%。結(jié)果：因子B與A顯著，p<0.05；最優(yōu)組合A1B2，驗(yàn)證錯(cuò)位率降至0.15%，達(dá)到≤0.2%目標(biāo)。67.（綜合類，20分）設(shè)計(jì)一套基于ROS2的機(jī)器人柔性上下料系統(tǒng)，包含：1)系統(tǒng)架構(gòu)圖（文字描述）；2)關(guān)鍵話題與接口定義；3)安全互鎖邏輯；4)若來(lái)料托盤(pán)隨機(jī)分布，給出視覺(jué)定位+機(jī)器人抓取的完整流程與偽代碼；5)估算若節(jié)拍要求≤5s/件，相機(jī)+機(jī)器人通信延遲預(yù)算。答案：1)架構(gòu)：上層MES→中間件ROS2Humble→節(jié)點(diǎn)：vision_node（OpenCV+YOLOv5）、robot_node（MoveIt2）、plc_node（ModbusTCP）、ui_node（Qt）。2)話題：/camera/image_raw（sensor_msgs/Image）、/detected_boxes（visio