2025年工業(yè)機(jī)器人操作基礎(chǔ)試題庫(kù)及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分）1.工業(yè)機(jī)器人示教盒上“DEADMAN”開關(guān)的作用是A.啟動(dòng)伺服電機(jī)?B.切斷總電源?C.在松開時(shí)立即切斷伺服使能?D.切換坐標(biāo)系答案：C2.在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系下手動(dòng)移動(dòng)六軸機(jī)器人時(shí)，J3軸對(duì)應(yīng)的是A.大臂旋轉(zhuǎn)?B.小臂俯仰?C.手腕旋轉(zhuǎn)?D.基座回轉(zhuǎn)答案：B3.某型號(hào)機(jī)器人重復(fù)定位精度標(biāo)稱±0.08mm，其含義是A.絕對(duì)定位誤差不超過0.08mm?B.多次返回同一示教點(diǎn)的最大偏差不超過0.08mmC.軌跡速度波動(dòng)不超過0.08mm/s?D.末端負(fù)載變化不超過0.08kg答案：B4.工具坐標(biāo)系標(biāo)定時(shí)，常用的“四點(diǎn)法”主要求解A.TCP位置?B.TCP姿態(tài)?C.基坐標(biāo)系原點(diǎn)?D.用戶框架答案：A5.機(jī)器人急停后，重新恢復(fù)運(yùn)行的第一步必須是A.按伺服上電?B.消除報(bào)警并伺服上電?C.直接啟動(dòng)程序?D.切換手動(dòng)模式答案：B6.在Mat公式中，旋轉(zhuǎn)矩陣R滿足的正交條件是A.R·R=0?B.R·R^T=I?C.det(R)=0?D.R^T=–R答案：B7.某伺服電機(jī)編碼器為17位單圈絕對(duì)式，其單圈分辨率為A.131072p/r?B.65536p/r?C.32768p/r?D.8192p/r答案：A8.機(jī)器人末端執(zhí)行器質(zhì)量已知，為計(jì)算負(fù)載率，還需輸入A.電機(jī)額定電流?B.減速比?C.重心偏移與慣量?D.編碼器線數(shù)答案：C9.當(dāng)機(jī)器人處于“T1”手動(dòng)速度模式時(shí)，ISO10218規(guī)定最大速度為A.150mm/s?B.250mm/s?C.500mm/s?D.1000mm/s答案：B10.在RobotStudio中，用于將離線程序轉(zhuǎn)為真實(shí)控制柜可執(zhí)行代碼的功能叫A.VirtualFlexPendant?B.RAPIDDownload?C.PCSDK?D.RobotWareAddIn答案：B11.若機(jī)器人第六軸出現(xiàn)“Unbalanced”報(bào)警，最可能原因是A.電機(jī)過熱?B.末端負(fù)載超規(guī)格?C.制動(dòng)器未打開?D.編碼器電池欠壓答案：B12.在Mat公式中，若向量v=[123]，其2范數(shù)‖v‖為A.6?B.3.742（根號(hào)14）?C.3?D.根號(hào)6答案：B13.機(jī)器人軌跡精度主要受下列哪項(xiàng)影響最小A.連桿間隙?B.伺服增益?C.示教點(diǎn)密度?D.控制柜風(fēng)扇轉(zhuǎn)速答案：D14.使用“MoveL”指令時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部插補(bǔ)方式為A.關(guān)節(jié)插補(bǔ)?B.直線插補(bǔ)?C.圓弧插補(bǔ)?D.樣條插補(bǔ)答案：B15.在焊接應(yīng)用中，常用的“擺弧”功能由哪條指令實(shí)現(xiàn)A.MoveC?B.MoveJ?C.MoveLDO?D.WeaveL答案：D16.若機(jī)器人基坐標(biāo)系與地面不水平，應(yīng)優(yōu)先使用哪項(xiàng)標(biāo)定A.工具坐標(biāo)系?B.用戶坐標(biāo)系?C.基坐標(biāo)系重校?D.電機(jī)零位答案：C17.機(jī)器人控制柜中，安全PLC與普通PLC的主要區(qū)別是A.掃描周期更短?B.支持熱插拔?C.滿足SIL3/PLe?D.支持浮點(diǎn)運(yùn)算答案：C18.某機(jī)器人關(guān)節(jié)減速機(jī)為RV80E，其減速比為A.1:80?B.1:121?C.1:160?D.1:200答案：B19.在Mat公式中，若齊次變換矩陣T=[Rp;01]，則其逆矩陣T^1左上角3×3子矩陣為A.R?B.R^T?C.–R?D.p答案：B20.機(jī)器人IO板中，數(shù)字量輸出采用繼電器時(shí)，其最大開關(guān)頻率通常被限制在A.1Hz?B.10Hz?C.100Hz?D.1kHz答案：B21.當(dāng)機(jī)器人處于“自動(dòng)外部”模式時(shí)，程序啟動(dòng)信號(hào)來(lái)自A.示教盒?B.控制柜按鈕?C.PLC?D.伺服驅(qū)動(dòng)答案：C22.若機(jī)器人TCP標(biāo)定后顯示誤差1.5mm，而要求≤0.5mm，應(yīng)首先A.更換編碼器電池?B.檢查四點(diǎn)法參考尖點(diǎn)是否松動(dòng)C.降低速度?D.重啟控制柜答案：B23.在RobotWare中，用于讀取系統(tǒng)溫度的函數(shù)是A.CTemp?B.GetTemp?C.TempRead?D.SystemTemp答案：A24.機(jī)器人防護(hù)圍欄安全門聯(lián)鎖回路采用A.常閉觸點(diǎn)串聯(lián)?B.常開觸點(diǎn)并聯(lián)?C.光柵?D.安全地毯答案：A25.若機(jī)器人程序中“MoveLoffs(p10,0,0,50),v200…”中z50表示A.轉(zhuǎn)彎半徑50mm?B.目標(biāo)點(diǎn)上方50mm?C.速度50mm/s?D.等待50ms答案：A26.機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器“三閉環(huán)”從內(nèi)到外順序?yàn)锳.位置速度電流?B.電流速度位置?C.速度電流位置?D.位置電流速度答案：B27.在Mat公式中，若矩陣A=[12;34]，則det(A)等于A.–2?B.0?C.2?D.10答案：A28.機(jī)器人運(yùn)行中突然掉電，重新上電后位置可能漂移，原因是A.絕對(duì)編碼器電池失效?B.電機(jī)退磁?C.減速機(jī)磨損?D.控制柜風(fēng)扇停轉(zhuǎn)答案：A29.當(dāng)機(jī)器人與外部軸協(xié)同作業(yè)時(shí)，需激活A(yù).Independent?B.SoftMove?C.MultiMove?D.SafeMove答案：C30.在焊接工作站中，清槍機(jī)構(gòu)剪絲長(zhǎng)度通常設(shè)置為A.5mm?B.10mm?C.20mm?D.30mm答案：B二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分，多選少選均不得分）31.下列哪些屬于工業(yè)機(jī)器人常用坐標(biāo)系A(chǔ).關(guān)節(jié)坐標(biāo)系?B.工具坐標(biāo)系?C.用戶坐標(biāo)系?D.世界坐標(biāo)系?E.相機(jī)坐標(biāo)系答案：ABCD32.機(jī)器人控制柜日常點(diǎn)檢項(xiàng)目包括A.風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)?B.電纜磨損?C.伺服驅(qū)動(dòng)指示燈?D.示教盒觸摸屏亮度?E.制動(dòng)器間隙答案：ABCD33.在Mat公式中，下列哪些運(yùn)算可用于求旋轉(zhuǎn)矩陣R的等效角軸A.trace(R)?B.det(R)?C.(RR^T)反對(duì)稱部分?D.特征值分解?E.奇異值分解答案：ACD34.機(jī)器人程序中可使用的中斷指令有A.IDelete?B.IError?C.ISignalDI?D.IPers?E.IWatch答案：ACD35.下列哪些情況會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人“Pathreturn”報(bào)警A.運(yùn)行中按下急停?B.程序指針被手動(dòng)移動(dòng)?C.切換坐標(biāo)系?D.電機(jī)零位丟失?E.超出軟限位答案：ABC36.關(guān)于機(jī)器人動(dòng)態(tài)模型，下列參數(shù)必須已知A.連桿質(zhì)量?B.連桿長(zhǎng)度?C.重心位置?D.電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量?E.減速比答案：ACDE37.機(jī)器人弧焊起始點(diǎn)尋位方式包括A.接觸傳感?B.激光尋位?C.視覺拍照?D.電弧傳感?E.超聲測(cè)距答案：ABCD38.在SafeMovePro中，可設(shè)置的安全功能有A.速度監(jiān)測(cè)?B.位置監(jiān)測(cè)?C.靜止監(jiān)測(cè)?D.工具方向監(jiān)測(cè)?E.力矩監(jiān)測(cè)答案：ABCD39.機(jī)器人與MES系統(tǒng)對(duì)接常用協(xié)議A.OPCUA?B.ModbusTCP?C.Ethernet/IP?D.PROFINET?E.USB3.0答案：ABCD40.下列哪些操作需要重新進(jìn)行零位校準(zhǔn)A.更換伺服電機(jī)?B.更換編碼器電池后丟失零位?C.拆卸減速機(jī)?D.更換末端工具?E.控制柜斷電重啟答案：ABC三、填空題（每空1分，共30分）41.工業(yè)機(jī)器人三大部分是機(jī)械本體、（控制系統(tǒng)）和（示教器）。42.在Mat公式中，向量叉乘a×b可用矩陣乘法表示為[a]_×b，其中[a]_×為（3×3反對(duì)稱矩陣）。43.機(jī)器人RV減速機(jī)采用（擺線針輪）嚙合原理，具有（高剛性）、（低背隙）特點(diǎn)。44.若機(jī)器人末端受力F=[1000]N，力臂r=[000.1]m，則力矩M=（100）N·m。45.控制柜內(nèi)三相交流電源經(jīng)（整流）模塊變?yōu)橹绷髂妇€，再經(jīng)（逆變）模塊驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)。46.機(jī)器人程序中，（MoveAbsJ）指令可使各軸以最短路徑回到絕對(duì)關(guān)節(jié)角度。47.當(dāng)機(jī)器人處于“Softservo”模式時(shí)，其剛度由參數(shù)（Kp）和（Kd）調(diào)節(jié)。48.在Mat公式中，若齊次矩陣T=[0–10100;100200;001300;0001]，則其繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度為（90°）。49.機(jī)器人防護(hù)圍欄高度不應(yīng)低于（1.4）m，底部踢腳板高度不低于（0.1）m。50.某機(jī)器人關(guān)節(jié)最大力矩200N·m，減速比121，則電機(jī)側(cè)峰值力矩約為（1.65）N·m（保留兩位小數(shù)）。51.機(jī)器人激光切割常用輔助氣體為（氮?dú)猓┗颍▔嚎s空氣），用于吹走熔渣。52.在RobotWare中，（TriggL）指令可在移動(dòng)過程中精確觸發(fā)數(shù)字輸出。53.機(jī)器人與外部軸聯(lián)動(dòng)時(shí)，需設(shè)置（Kin）模型為（ExtAxis）。54.若機(jī)器人TCP速度為v，轉(zhuǎn)彎半徑z，則加速度經(jīng)驗(yàn)公式a≈（v2/z）。55.機(jī)器人控制柜散熱風(fēng)扇更換周期建議（3）年或運(yùn)行（20000）小時(shí)。56.在Mat公式中，若四元數(shù)q=[0.707000.707]，其等效旋轉(zhuǎn)軸為（Z軸），角度為（90°）。57.機(jī)器人電弧焊干伸長(zhǎng)一般指導(dǎo)電嘴到工件的距離，推薦值為（10–15）mm。58.機(jī)器人程序備份文件擴(kuò)展名為（.prg），系統(tǒng)參數(shù)備份擴(kuò)展名為（.cfg）。59.機(jī)器人控制柜內(nèi)SRAM電池更換必須在（30）分鐘內(nèi)完成，否則將丟失（零點(diǎn)）數(shù)據(jù)。60.若機(jī)器人運(yùn)行節(jié)拍為60s，理論產(chǎn)能為（60）件/小時(shí)，若開機(jī)率85%，則實(shí)際產(chǎn)能為（51）件/小時(shí)（取整）。四、簡(jiǎn)答題（封閉型，每題5分，共25分）61.簡(jiǎn)述機(jī)器人“零點(diǎn)丟失”后的恢復(fù)流程。答案：1.手動(dòng)將各軸移動(dòng)到機(jī)械刻度零位；2.進(jìn)入校準(zhǔn)菜單選擇“Rev.CounterUpdate”；3.按提示逐軸確認(rèn)；4.重新啟動(dòng)控制柜；5.低速試運(yùn)行驗(yàn)證無(wú)異常。62.說(shuō)明機(jī)器人“力控打磨”相比“位置控制打磨”的兩項(xiàng)核心優(yōu)勢(shì)。答案：1.可實(shí)時(shí)適應(yīng)工件尺寸誤差，避免過切或欠切；2.降低對(duì)夾具定位精度要求，減少工裝成本。63.寫出在Mat公式中由旋轉(zhuǎn)矩陣R求ZYX歐拉角的計(jì)算順序及取值范圍。答案：先求β=atan2(R31,sqrt(R112+R212))，再求α=atan2(R21/cosβ,R11/cosβ)，γ=atan2(R32/cosβ,R33/cosβ)；α∈(180°,180°]，β∈(90°,90°]，γ∈(180°,180°]。64.列舉機(jī)器人控制柜日常清潔的三項(xiàng)注意事項(xiàng)。答案：1.斷電5分鐘后方可開柜；2.使用干燥壓縮空氣吹掃，壓力≤0.3MPa；3.禁止用濕布擦拭電路板。65.說(shuō)明機(jī)器人“軌跡精度”與“重復(fù)定位精度”的區(qū)別。答案：軌跡精度指末端沿期望路徑的最大偏差，反映絕對(duì)誤差；重復(fù)定位精度指多次返回同一點(diǎn)的分散程度，反映隨機(jī)誤差。五、開放型簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）66.某工廠計(jì)劃將人工打磨工序改為機(jī)器人打磨，工件為鋁合金曲面，表面粗糙度要求Ra≤0.4μm。請(qǐng)從工藝、工裝、力控、安全四個(gè)角度提出實(shí)施方案要點(diǎn)。答案要點(diǎn)：1.工藝：選用主動(dòng)柔順法蘭，打磨頭轉(zhuǎn)速12000r/min，采用金字塔式三道工序：粗磨P240、半精磨P400、精拋光P800；2.工裝：設(shè)計(jì)快換夾具，定位基準(zhǔn)與機(jī)器人用戶坐標(biāo)系對(duì)齊，夾具上布置氣動(dòng)壓緊與真空吸附雙保險(xiǎn)；3.力控：配置六維力傳感器，力設(shè)定值8N，力控帶寬80Hz，打磨路徑采用螺旋線，重疊率30%；4.安全：圍欄+光柵雙聯(lián)鎖，打磨頭護(hù)罩防爆，配置除塵系統(tǒng)風(fēng)速≥20m/s，設(shè)置SafeMove力矩上限監(jiān)控，急停響應(yīng)時(shí)間≤500ms。67.結(jié)合Industry4.0背景，論述工業(yè)機(jī)器人如何通過OPCUA實(shí)現(xiàn)與MES、AGV、視覺系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通，并給出信息模型框架。答案要點(diǎn)：1.采用OPCUACompanionSpecificationforRobotics，定義RobotState、MotionDevice、ProgramState等對(duì)象；2.機(jī)器人通過內(nèi)置OPCUAServer發(fā)布實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：關(guān)節(jié)角度、TCP位姿、運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警代碼、能耗；3.MES客戶端訂閱RobotState，獲取當(dāng)前工單完成度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換型；4.AGV客戶端讀取ProgramState，當(dāng)機(jī)器人狀態(tài)為“Ready”時(shí)調(diào)度AGV送料；5.視覺系統(tǒng)作為OPCUAClient將偏移量寫入U(xiǎn)serFrame變量，機(jī)器人讀取后自動(dòng)修正；6.信息模型框架：Server→Robots→MotionDevices→Axes→Variables，命名空間ns=2，節(jié)點(diǎn)ID采用字符串如“Robot1.TCP.Position.X”，采樣間隔100ms，采用SecureChannel加密，證書有效期1年。六、計(jì)算題（共25分）68.（8分）某六軸機(jī)器人第二連桿質(zhì)量m2=15kg，連桿長(zhǎng)度L2=0.4m，重心距關(guān)節(jié)2距離r2=0.18m，關(guān)節(jié)2減速比i=121，電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量Jm=0.0008kg·m2，忽略連桿慣量，求關(guān)節(jié)2在重力作用下的靜態(tài)平衡力矩及電機(jī)側(cè)所需保持電流（電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)Kt=0.45N·m/A）。解：重力力矩Tg=m2·g·r2=15×9.81×0.18=26.49N·m；電機(jī)側(cè)力矩Tm=Tg/i=26.49/121=0.219N·m；保持電流I=Tm/Kt=0.219/0.45=0.487A。答案：靜態(tài)平衡力矩26.49N·m，電機(jī)保持電流0.49A。69.（8分）機(jī)器人直線運(yùn)動(dòng)從P1(400,0,300)到P2(400,300,300)，速度v=250mm/s，轉(zhuǎn)彎半徑z=20mm，求最大向心加速度及所需伺服帶寬經(jīng)驗(yàn)值（取5倍動(dòng)態(tài)系數(shù)）。解：向心加速度a=v2/z=2502/20=3125mm/s2=3.125m/s2；伺服帶寬f=5×v/(2πz)=5×250/(2π×20)≈9.9Hz。答案：最大向心加速度3.13m/s2，建議伺服帶寬≥10Hz。70.（9分）某機(jī)器人打磨頭電機(jī)額定功率1.2kW，額定轉(zhuǎn)速12000r/min，減速比1:3，效率η=0.9，求輸出軸扭矩；若打磨接觸力為10N，摩擦系數(shù)μ=0.3，求最大允許接觸半徑。解：角速度ω=12000×2π/60=1256.6rad/s；輸出角速度ωo=1256.6/3=418.9rad/s；電機(jī)扭矩Tm=P/ω=1200/1256.6=0.955N·m；輸出扭矩To=Tm·i·η=0.955×3×0.9=2.58N·m；摩擦力矩Tf=F·μ·r，令Tf≤To，則r≤To/(F·μ)=2.58/(10×0.3)=0.86m。答案：輸出軸扭矩2.58N·m，最大允許接觸半徑860mm（實(shí)際應(yīng)留余量，取≤800mm）。七、綜合分析題（共25分）71.（12分）某汽車焊裝線采用兩臺(tái)機(jī)器人協(xié)同焊接側(cè)圍，節(jié)拍要求52s?，F(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：1.機(jī)器人A在第23s偶爾報(bào)“Servodisconnect”；2.機(jī)器人B軌跡末端出現(xiàn)2mm偏差；3.工位PLC偶發(fā)“Partnotinpl