2025年(工業(yè)機(jī)器人技術(shù))工業(yè)機(jī)器人操作與編程試題及答案一、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)器人示教器中，用于切換坐標(biāo)系的功能鍵通常標(biāo)記為（）。A.COORD??B.MENU??C.SELECT??D.EDIT答案：A2.下列關(guān)于工業(yè)機(jī)器人重復(fù)定位精度的描述，正確的是（）。A.與絕對(duì)定位精度概念相同??B.受負(fù)載變化影響極小??C.用±0.02mm形式表達(dá)??D.與軌跡精度無關(guān)答案：C3.在ABBIRC5控制柜中，安全面板X7接口默認(rèn)接入的信號(hào)類型為（）。A.24VDC使能??B.0V公共端??C.急停雙回路??D.以太網(wǎng)通信答案：C4.若KUKA機(jī)器人程序中“PTP{A130,A245,A390,A40,A530,A60}”指令執(zhí)行后報(bào)警“軸限位”，應(yīng)優(yōu)先檢查（）。A.工具坐標(biāo)系??B.基坐標(biāo)系??C.軸軟限位參數(shù)??D.外部軸耦合答案：C5.FANUC機(jī)器人使用Karel語言時(shí)，下列數(shù)據(jù)類型可直接用于運(yùn)動(dòng)指令的是（）。A.INTEGER??B.REAL??C.POSITION??D.STRING答案：C6.在YRC1000控制柜中，將通用I/O地址5映射到物理端子，需修改的參數(shù)文件為（）。A.IOMAP.DAT??B.SYSVAR.DAT??C.CMOS.BIN??D.JOBRDT.CFG答案：A7.工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行中出現(xiàn)“奇異點(diǎn)”報(bào)警時(shí)，最不可能有效的解決措施是（）。A.降低運(yùn)行速度??B.改用直線插補(bǔ)??C.微調(diào)目標(biāo)點(diǎn)姿態(tài)??D.增加中間過渡點(diǎn)答案：B8.下列關(guān)于力控傳感器（六維力矩）的校準(zhǔn)步驟，順序正確的是（）。①加載標(biāo)準(zhǔn)力?②采集原始AD值?③計(jì)算偏差矩陣?④寫入控制器A.①②③④??B.②①③④??C.②③①④??D.①③②④答案：A9.在RobotStudio中創(chuàng)建Smart組件時(shí)，實(shí)現(xiàn)“檢測(cè)零件到位”功能應(yīng)選用的子組件為（）。A.LineSensor??B.PlaneSensor??C.Queue??D.LogicGate答案：A10.使用ROS驅(qū)動(dòng)UR10e時(shí)，發(fā)布關(guān)節(jié)速度話題的正確名稱是（）。A./joint_states??B./joint_group_vel_controller/command??C./ur_driver/joint_speed??D./speedj答案：B11.在STO（SafeTorqueOff）功能激活后，機(jī)器人將進(jìn)入的狀態(tài)是（）。A.伺服斷電且可手動(dòng)拖動(dòng)??B.伺服斷電但抱閘閉合??C.伺服上電但禁止運(yùn)動(dòng)??D.伺服斷電且禁止重新上電答案：B12.若機(jī)器人TCP標(biāo)定誤差為0.5mm，則對(duì)弧焊焊縫跟蹤的影響主要表現(xiàn)為（）。A.起弧失敗??B.焊縫寬度突變??C.軌跡偏移??D.送絲速度波動(dòng)答案：C13.在KUKA.WorkVisual中，將EtherCAT總線周期從4ms改為1ms，必須滿足的條件是（）。A.伺服驅(qū)動(dòng)支持分布式時(shí)鐘??B.機(jī)器人型號(hào)為KRQUANTEC??C.使用Profinet耦合器??D.關(guān)閉安全PLC答案：A14.下列關(guān)于機(jī)器人工具坐標(biāo)系標(biāo)定“4點(diǎn)法”的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.4點(diǎn)需共面??B.4點(diǎn)需不同姿態(tài)??C.第4點(diǎn)用于驗(yàn)證??D.可計(jì)算TCP位置答案：A15.在FANUC機(jī)器人中，將UO[1]配置為“CMDENBL”，其激活電平為（）。A.常閉??B.常開??C.脈沖??D.需自定義答案：B16.使用MATLABRoboticsToolbox建立SDH參數(shù)模型時(shí)，連桿對(duì)象屬性“alpha”代表（）。A.連桿長(zhǎng)度??B.連桿扭角??C.連桿偏距??D.關(guān)節(jié)角答案：B17.在ABBRAPID中，要使機(jī)器人暫停2s，正確的指令是（）。A.WaitTime2??B.WaitUntil2??C.Delay2??D.Sleep2答案：A18.機(jī)器人視覺抓取時(shí)，若相機(jī)安裝于機(jī)器人法蘭，則手眼關(guān)系屬于（）。A.EyetoHand??B.EyeinHand??C.HandtoEye??D.StaticEye答案：B19.在YaskawaMotoPlusSDK中，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)任務(wù)與主任務(wù)數(shù)據(jù)共享需使用的機(jī)制是（）。A.全局變量??B.消息隊(duì)列??C.信號(hào)量??D.共享內(nèi)存答案：D20.當(dāng)機(jī)器人與外部軸協(xié)同運(yùn)動(dòng)時(shí)，若外部軸滯后超過閾值，控制器優(yōu)先觸發(fā)的保護(hù)動(dòng)作是（）。A.降速??B.急停??C.報(bào)警不停??D.切換坐標(biāo)系答案：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）21.下列屬于工業(yè)機(jī)器人常用現(xiàn)場(chǎng)總線的有（）。A.EtherCAT??B.Profibus??C.CANopen??D.RS232??E.DeviceNet答案：ABCE22.在機(jī)器人弧焊起始段，可能導(dǎo)致“粘絲”現(xiàn)象的原因有（）。A.起弧電流過低??B.焊絲干伸長(zhǎng)過大??C.保護(hù)氣流量不足??D.焊接速度過快??E.焊絲伸出導(dǎo)電嘴過短答案：ABC23.使用KUKA機(jī)器人進(jìn)行力控打磨時(shí)，需設(shè)置的參數(shù)包括（）。A.力控坐標(biāo)系??B.期望接觸力??C.力控剛度??D.軌跡重疊率??E.速度倍率答案：ABC24.在RobotStudio虛擬示教器中，可實(shí)現(xiàn)的功能有（）。A.在線修改RAPID??B.虛擬I/O強(qiáng)制??C.碰撞檢測(cè)??D.程序備份至真實(shí)控制器??E.自動(dòng)路徑規(guī)劃答案：BCE25.下列關(guān)于機(jī)器人安全等級(jí)PLe的描述，正確的有（）。A.每小時(shí)危險(xiǎn)失效概率＜10^6??B.需冗余通道診斷??C.單通道即可滿足??D.需定期功能測(cè)試??E.適用于急停電路答案：ABDE26.在ROS2中，下列屬于節(jié)點(diǎn)生命周期狀態(tài)的有（）。A.unconfigured??B.inactive??C.active??D.finalized??E.errorprocessing答案：ABCD27.機(jī)器人TCP標(biāo)定結(jié)果驗(yàn)證可采用的方法有（）。A.尖對(duì)尖??B.球桿儀??C.激光跟蹤儀??D.三坐標(biāo)測(cè)量??E.游標(biāo)卡尺答案：ABCD28.在FANUC機(jī)器人中，下列寄存器可存儲(chǔ)三維位置數(shù)據(jù)的有（）。A.R[i]??B.PR[i]??C.SR[i]??D.PL[i]??E.JPOS[i]答案：BD29.使用Yaskawa機(jī)器人進(jìn)行傳送帶跟蹤時(shí)，必須設(shè)定的參數(shù)有（）。A.編碼器線數(shù)??B.傳送帶速度??C.跟蹤窗口長(zhǎng)度??D.機(jī)器人基坐標(biāo)??E.編碼器方向答案：ACE30.下列關(guān)于機(jī)器人諧波減速器的維護(hù)，正確的有（）。A.首次5000h更換潤(rùn)滑脂??B.使用指定粘度SK1A??C.加注量至溢出為止??D.需交叉擰緊螺栓??E.更換后需重新校零答案：ABDE三、填空題（每空1分，共30分）31.ABB機(jī)器人默認(rèn)工具坐標(biāo)系原點(diǎn)在法蘭中心，其Z軸正方向指向________方向。答案：法蘭外法線32.在KUKA機(jī)器人中，將變量聲明為“DECLGLOBALREALtorque[6]”，則該變量作用域?yàn)開_______。答案：全局33.FANUC機(jī)器人程序行“JP[1]100%FINE”中，“FINE”表示________。答案：精確到位34.若六維力傳感器測(cè)量值Fx=10N，F(xiàn)y=0N，F(xiàn)z=0N，作用點(diǎn)距傳感器原點(diǎn)距離為100mm，則產(chǎn)生的力矩大小為________N·m。答案：135.在RobotStudio中，將實(shí)體“Box”設(shè)置為“Physics”屬性后，其質(zhì)量默認(rèn)單位是________。答案：kg36.使用EtherCAT總線時(shí)，一個(gè)幀最大可攜帶________字節(jié)過程數(shù)據(jù)。答案：148637.若機(jī)器人關(guān)節(jié)減速比為160，電機(jī)編碼器分辨率為17bit，則關(guān)節(jié)單圈脈沖數(shù)為________。答案：13107238.在YRC1000中，參數(shù)S2C327用于設(shè)置________超時(shí)時(shí)間，單位為ms。答案：伺服就緒39.當(dāng)機(jī)器人以1m/s速度直線運(yùn)動(dòng)，加速度為5m/s2，則達(dá)到最大速度所需時(shí)間為________s。答案：0.240.在ROS中，發(fā)布頻率為100Hz的topic，其隊(duì)列長(zhǎng)度若設(shè)為1，則緩存時(shí)間為________ms。答案：1041.若相機(jī)分辨率為1280×1024，像素當(dāng)量為0.05mm/pixel，則視野寬度為________mm。答案：6442.在KUKA.WorkVisual中，項(xiàng)目文件擴(kuò)展名為________。答案：wvs43.若機(jī)器人末端執(zhí)行器質(zhì)量為5kg，重心距法蘭50mm，則對(duì)J4軸產(chǎn)生的額外慣量為________kg·m2。（保留兩位小數(shù)）答案：0.0144.在ABB機(jī)器人中，要使中斷程序只執(zhí)行一次，需在TRAP程序末尾添加指令________。答案：RETURN45.使用MATLAB函數(shù)“ctraj”生成軌跡時(shí)，輸入?yún)?shù)“steps”表示________。答案：插補(bǔ)步數(shù)46.若焊接電流為180A，電弧電壓為22V，則電弧功率為________kW。答案：3.9647.在FANUC機(jī)器人中，將DI[1]與UI[18]關(guān)聯(lián)，需修改的系統(tǒng)變量為________。答案：$DIN[1].$UM48.當(dāng)機(jī)器人基坐標(biāo)系繞X軸旋轉(zhuǎn)30°，對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矩陣第三列為________。（按列優(yōu)先順序填寫三個(gè)數(shù)值，用空格分隔）答案：00.50.86649.在Yaskawa機(jī)器人中，MotoPlus應(yīng)用編譯后生成的文件擴(kuò)展名為________。答案：out50.若機(jī)器人重復(fù)定位精度為±0.05mm，采用3σ準(zhǔn)則，其標(biāo)準(zhǔn)差為________mm。答案：0.02551.在ABB機(jī)器人中，要使模擬輸出AO[1]隨TCP速度變化，需使用的函數(shù)為________。答案：vTCP52.若外部軸減速機(jī)減速比為100，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速3000r/min，則外部軸最大轉(zhuǎn)速為________r/min。答案：3053.在KUKA機(jī)器人中，系統(tǒng)變量“$VEL_AXIS[3]”表示________軸的當(dāng)前速度百分比。答案：A354.使用激光位移傳感器測(cè)量時(shí)，若采樣頻率為4kHz，則每毫秒采集________個(gè)點(diǎn)。答案：455.在RobotStudio中，將“TCPTrace”顏色設(shè)置為紅色，需在________選項(xiàng)卡中修改。答案：仿真56.若機(jī)器人路徑長(zhǎng)度2000mm，速度恒為250mm/s，則單段運(yùn)動(dòng)時(shí)間為________s。答案：857.在FANUC機(jī)器人中，要使程序在斷電后自動(dòng)恢復(fù)，需設(shè)定系統(tǒng)變量________為TRUE。答案：$PWR_AUTO_ENB58.當(dāng)機(jī)器人J2軸角度為90°時(shí)，其雅可比矩陣第二行第三列元素理論值為________。答案：059.在ABB機(jī)器人中，要使中斷優(yōu)先級(jí)高于運(yùn)動(dòng)指令，需在CONNECT語句中使用________參數(shù)。答案：\PR60.若視覺系統(tǒng)檢測(cè)誤差為0.1mm，機(jī)器人抓取誤差為0.15mm，則總誤差平方和為________mm2。答案：0.0325四、簡(jiǎn)答題（共40分）61.（封閉型，6分）說明工業(yè)機(jī)器人“絕對(duì)定位精度”與“重復(fù)定位精度”的區(qū)別，并給出提高絕對(duì)定位精度的兩種工程方法。答案：絕對(duì)定位精度指指令位姿與實(shí)際位姿的最大偏差；重復(fù)定位精度指多次到達(dá)同一位姿的分散性。提高絕對(duì)定位精度方法：1.采用激光跟蹤儀進(jìn)行DH參數(shù)辨識(shí)與補(bǔ)償；2.引入全局誤差標(biāo)定模型，對(duì)連桿長(zhǎng)度、減速比、零位進(jìn)行全參數(shù)修正。62.（封閉型，6分）列舉機(jī)器人弧焊起始段“粘絲”故障的三個(gè)主要工藝參數(shù)原因，并給出對(duì)應(yīng)調(diào)整方向。答案：1.起弧電流過低→提高10%～20%；2.焊絲干伸長(zhǎng)過大→縮短至10倍絲徑；3.保護(hù)氣流量不足→增至15L/min以上。63.（開放型，8分）某企業(yè)需將現(xiàn)有KUKAKR210R2700機(jī)器人用于鋁合金MIG焊，要求焊接速度800mm/min，焊縫長(zhǎng)度1500mm，焊接過程需實(shí)時(shí)擺動(dòng)。請(qǐng)寫出實(shí)現(xiàn)該應(yīng)用的完整步驟，包括硬件配置、工藝參數(shù)設(shè)定、程序框架。答案：步驟：1.硬件：更換中空腕焊槍，加裝防碰撞傳感器，配置FroniusTPS5000焊機(jī)，接入EtherCAT總線；2.工藝：焊絲直徑1.2mm，電流180A，電壓22V，送絲速度8m/min，保護(hù)氣Ar+He50L/min，擺動(dòng)頻率3Hz，擺幅3mm；3.程序：創(chuàng)建擺動(dòng)模板，使用WAS指令，主程序循環(huán)調(diào)用擺動(dòng)子程序，速度設(shè)為800mm/min，焊縫長(zhǎng)度1500mm對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間112.5s，添加始端刮擦起弧與末端填弧坑。64.（封閉型，6分）說明在ROS2中使用MoveIt2進(jìn)行機(jī)器人避障規(guī)劃的三大關(guān)鍵接口，并給出對(duì)應(yīng)話題或服務(wù)名稱。答案：1.規(guī)劃接口：move_group_interface；2.場(chǎng)景接口：/planning_scene；3.執(zhí)行接口：/execute_trajectoryaction。65.（開放型，8分）某生產(chǎn)線需機(jī)器人完成“視覺抓取—檢測(cè)—放置”循環(huán)，節(jié)拍要求≤5s。已知視覺處理耗時(shí)1.2s，機(jī)器人最大速度2m/s，抓取行程1.5m，放置行程1.8m，加減速時(shí)間各0.3s。請(qǐng)分析是否滿足節(jié)拍，并給出優(yōu)化方案。答案：理論行程時(shí)間=加速0.3s+勻速0.6s+減速0.3s=1.2s，往返2.4s，加上視覺1.2s，總3.6s＜5s，滿足。優(yōu)化：1.采用EyeinHand減少視野移動(dòng)；2.視覺與機(jī)器人并行，提前下發(fā)下一件抓取坐標(biāo)；3.提高速度至2.5m/s，縮短0.2s；4.使用輕量化夾具減少慣量。66.（封閉型，6分）寫出Yaskawa機(jī)器人傳送帶跟蹤程序必須包含的五條關(guān)鍵指令，并說明功能。答案：1.CNVRT—設(shè)定傳送帶坐標(biāo)系；2.CNVCOR—啟用跟蹤修正；3.MOVLV=1000CNV—直線插補(bǔ)帶跟蹤；4.CNVWAIT—等待窗口內(nèi)工件；5.CNVDIS—關(guān)閉跟蹤。五、應(yīng)用題（共40分）67.（綜合類，20分）某工廠采用ABBIRB6700200/2.60機(jī)器人進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)缸體去毛刺。缸體材料為鋁合金，毛刺厚度0.2～0.5mm，去毛刺工具為氣動(dòng)銑刀，額定轉(zhuǎn)速40000r/min，徑向受力≤30N。機(jī)器人需沿缸體頂面邊緣完成長(zhǎng)320mm封閉路徑，要求表面粗糙度Ra≤1.6μm。已知：機(jī)器人TCP最大速度1000mm/s，最大加速度3000mm/s2，工具質(zhì)量1.8kg，重心距法蘭120mm，氣動(dòng)銑刀徑向剛度0.8N/μm。（1）計(jì)算在最大受力30N時(shí)，刀具徑向變形量，并判斷是否滿足Ra要求；（4分）答案：變形量=30N÷0.8N/μm=37.5μm，遠(yuǎn)大于Ra1.6μm，不滿足，需降低切削力或提高剛度。（2）若將切削力降至5N，重新計(jì)算變形量，并給出對(duì)應(yīng)進(jìn)給速度建議；（4分）答案：變形量=5N÷0.8=6.25μm，仍高于1.6μm，建議進(jìn)給速度降至300mm/s，采用多次輕切削策略。（3）編寫RAPID程序框架，實(shí)現(xiàn)沿320mm矩形路徑往返三次，每次切深0.1mm，使用力控保持5N±0.5N；（8分）答案：MODULEDeburr?CONSTrobtargetpStart:=[[…],…];?VARnumi;?VARnumforceZ;?VARboolbOK;?PROCmain()??MoveJpStart,v500,z50,tDeburr;??FORiFROM1TO3DO???SetTCPSpeed300;???bOK:=FC_SetForce(5,0.5);???MoveCp1,p2,v100,z1,tDeburr;???MoveCp3,p4,v100,z1,tDeburr;???MoveCp5,p6,v100,z1,tDeburr;???MoveCp7,pStart,v100,z1,tDeburr);??ENDFOR?ENDPROCENDMODULE（4）列出安全監(jiān)控需配置的PLC信號(hào)，并給出急?；芈稰L等級(jí)；（4分）答