2025年職業(yè)技能等級認定工業(yè)機器人練習(xí)題及答案解析一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.工業(yè)機器人示教器急停按鈕的顏色通常為（）。A.紅色蘑菇頭B.黃色蘑菇頭C.藍色方形D.綠色圓形答案：A解析：依據(jù)GB/T16855.12018，急停執(zhí)行器必須為紅色蘑菇頭，便于識別與快速操作。2.在關(guān)節(jié)坐標(biāo)系下，使機器人J3軸正向旋轉(zhuǎn)10°，則TCP（工具中心點）在空間中的運動軌跡為（）。A.直線B.圓弧C.螺旋線D.空間曲線答案：D解析：單關(guān)節(jié)運動導(dǎo)致TCP同時產(chǎn)生平移與旋轉(zhuǎn)，軌跡為空間曲線。3.某六軸機器人采用絕對式編碼器，斷電重啟后無需回零，其位置記憶依賴（）。A.電池B.旋轉(zhuǎn)變壓器C.霍爾元件D.測速發(fā)電機答案：A解析：絕對式編碼器靠電池維持多圈計數(shù)，斷電后數(shù)據(jù)不丟失。4.在RobotStudio中，將“MoveL”指令改為“MoveJ”后，路徑規(guī)劃算法由（）變?yōu)椋ǎ.直線插補→關(guān)節(jié)插補B.關(guān)節(jié)插補→直線插補C.圓弧插補→直線插補D.關(guān)節(jié)插補→圓弧插補答案：A5.當(dāng)機器人出現(xiàn)“50078電機溫度過高”報警時，首要檢查（）。A.伺服驅(qū)動器風(fēng)扇B.示教器屏幕亮度C.電磁閥電壓D.工控機內(nèi)存答案：A6.某型號機器人重復(fù)定位精度±0.02mm，其含義是（）。A.同一指令下TCP到達點的最大離散半徑B.絕對定位誤差C.軌跡速度波動D.減速機背隙答案：A7.在氣動回路中，用于調(diào)節(jié)氣缸速度的最常用元件是（）。A.單向節(jié)流閥B.快速排氣閥C.減壓閥D.安全閥答案：A8.機器人工作范圍圖中，虛線包絡(luò)面表示（）。A.最大可達空間B.奇異點集合C.底座占地D.控制柜尺寸答案：A9.若工具坐標(biāo)系X軸方向定義錯誤，會導(dǎo)致（）。A.圓弧軌跡偏移B.直線速度超限C.電機抱閘失效D.示教器黑屏答案：A10.在RS485總線中，終端電阻標(biāo)準(zhǔn)阻值為（）。A.60ΩB.120ΩC.220ΩD.470Ω答案：B11.機器人防護等級IP54中“4”表示（）。A.防直徑≥1mm固體B.防濺水C.防強噴水D.防短時浸水答案：B12.使用三點法標(biāo)定工具坐標(biāo)系時，第三點的姿態(tài)必須（）。A.與第一、二點不同B.與第一點相同C.垂直于底座D.任意答案：A13.在TIAPortal中，GSD文件用于（）。A.描述PROFINET從站B.編寫機器人程序C.設(shè)置伺服增益D.創(chuàng)建三維模型答案：A14.機器人控制柜內(nèi)24VDC電源跌落至20V，最可能引發(fā)（）。A.I/O模塊掉線B.伺服母線過壓C.示教器觸控漂移D.抱閘打開失敗答案：A15.當(dāng)機器人帶載50kg，重力補償功能關(guān)閉，最有可能出現(xiàn)（）。A.關(guān)節(jié)下沉B.超速報警C.編碼器復(fù)位D.控制柜急停答案：A16.在MATLAB機器人工具箱中，fkine函數(shù)用于（）。A.正運動學(xué)B.逆運動學(xué)C.軌跡規(guī)劃D.動力學(xué)仿真答案：A17.伺服驅(qū)動器“三閉環(huán)”由內(nèi)到外的順序為（）。A.電流→速度→位置B.位置→速度→電流C.速度→電流→位置D.電流→位置→速度答案：A18.機器人運行中突然報“kinematicconstraintviolation”，最可能進入（）。A.奇異點B.硬限位C.軟限位D.碰撞答案：A19.在ISO102181:2011中，協(xié)作機器人最大動態(tài)功率限值為（）。A.80WB.150WC.260WD.400W答案：B20.若機器人TCP速度設(shè)為v，工具坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)180°，則外軸速度為（）。A.vB.0C.2vD.與臂展有關(guān)答案：B21.使用離線編程時，后置處理器的作用是（）。A.將中間代碼轉(zhuǎn)為機器人語言B.生成三維點云C.計算轉(zhuǎn)動慣量D.優(yōu)化散熱答案：A22.機器人關(guān)節(jié)減速機常用潤滑脂為（）。A.美孚SHC460B.殼牌Omala220C.協(xié)同VIGOGREASERE0D.長城46液壓油答案：C23.在ProfinetIRT網(wǎng)絡(luò)中，刷新周期最小可達（）。A.31.25μsB.125μsC.1msD.4ms答案：B24.機器人碰撞檢測基于（）算法。A.力矩觀測器B.PIDC.模糊控制D.滑模控制答案：A25.若機器人基坐標(biāo)系與地面不水平，優(yōu)先采用（）校準(zhǔn)。A.四點法B.六點法C.重力加速度法D.激光跟蹤儀答案：C26.在RobotStudio虛擬示教器中，快捷鍵“Ctrl+G”實現(xiàn)（）。A.抓取工件B.切換至線性運動C.打開I/O仿真D.生成軌跡答案：A27.機器人末端安裝激光位移傳感器，其模擬量輸出0–10V對應(yīng)距離50–250mm，則電壓7.5V對應(yīng)距離為（）。A.150mmB.175mmC.200mmD.225mm答案：B解析：線性映射(7.50)/(100)=(x50)/(25050)→x=200mm，但題中0V對應(yīng)50mm，故7.5V對應(yīng)200mm，選C。（注：選項B應(yīng)為200mm，原選項設(shè)置錯誤，已修正，正確答案C）28.伺服電機額定轉(zhuǎn)速3000r/min，編碼器分辨率為17bit，則每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為（）。A.131072B.65536C.32768D.8192答案：A29.機器人運行程序時，SetDO信號滯后于MoveL指令，可通過（）解決。A.使用TriggLB.降低速度C.提高加速度D.關(guān)閉碰撞檢測答案：A30.在ISO9283性能測試中，測量姿態(tài)重復(fù)精度需使用（）。A.三維坐標(biāo)測量機B.激光干涉儀C.秒表D.溫濕度計答案：A二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個或兩個以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）31.下列屬于機器人常用軌跡插補方法的有（）。A.直線插補B.圓弧插補C.樣條插補D.螺旋插補E.梯形插補答案：ABCD32.造成機器人絕對定位誤差的因素包括（）。A.連桿參數(shù)誤差B.減速機背隙C.溫度漂移D.負載變形E.控制柜顏色答案：ABCD33.關(guān)于協(xié)作機器人安全功能，正確的有（）。A.安全限速SLSB.安全停止SS1C.安全方向SDID.安全力矩STOE.安全夾爪SGC答案：ABCD34.機器人I/O模塊常見信號類型有（）。A.DIB.DOC.AID.AOE.RI答案：ABCD35.下列哪些操作需要重新進行零點校準(zhǔn)（）。A.更換伺服電機B.更換編碼器電池C.拆卸基座D.更換末端工具E.升級控制軟件答案：ABC36.在RobotStudio中，Smart組件可實現(xiàn)的動態(tài)行為有（）。A.線性運動B.旋轉(zhuǎn)運動C.傳感器檢測D.物理碰撞E.程序注釋答案：ABCD37.機器人伺服驅(qū)動器報警“411編碼器ABZ斷線”，可能原因有（）。A.電纜斷線B.屏蔽層未接地C.編碼器損壞D.制動器未打開E.電機過熱答案：ABC38.以下屬于工業(yè)機器人常用通信協(xié)議的有（）。A.EtherNet/IPB.PROFINETC.DeviceNetD.CANopenE.HTTP答案：ABCD39.機器人動力學(xué)參數(shù)辨識需要的傳感器有（）。A.力矩傳感器B.加速度計C.編碼器D.陀螺儀E.溫度傳感器答案：ABC40.在打磨應(yīng)用中，為降低工件表面粗糙度，可采?。ǎ.降低進給速度B.提高主軸轉(zhuǎn)速C.更換細粒度砂紙D.增大接觸力E.增加冷卻液答案：ABCE三、填空題（每空1分，共20分）41.工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的采樣周期通常為________ms。答案：1–442.在DenavitHartenberg參數(shù)中，連桿扭角用符號________表示。答案：α43.某機器人減速比為1:120，電機端轉(zhuǎn)速3600r/min，則關(guān)節(jié)端轉(zhuǎn)速為________r/min。答案：3044.ISO102182:2011針對的是工業(yè)機器人________系統(tǒng)安全。答案：集成與應(yīng)用45.機器人工具坐標(biāo)系標(biāo)定誤差主要來源于________誤差與________誤差。答案：姿態(tài)；位置46.在Profinet網(wǎng)絡(luò)中，每個設(shè)備必須擁有唯一的________地址。答案：MAC47.機器人碰撞檢測閾值通常設(shè)置為額定轉(zhuǎn)矩的________%。答案：110–15048.當(dāng)機器人進入奇異點時，雅可比矩陣的行列式趨近于________。答案：049.某伺服電機額定功率2kW，額定轉(zhuǎn)矩6.4N·m，則額定轉(zhuǎn)速為________r/min。答案：300050.機器人基坐標(biāo)系默認符合________定則。答案：右手51.在RobotStudio中，虛擬控制器的版本必須與________版本一致。答案：真實控制柜52.機器人末端執(zhí)行器更換后，必須重新標(biāo)定________坐標(biāo)系。答案：工具53.機器人軌跡精度測試標(biāo)準(zhǔn)ISO________。答案：928354.機器人控制柜內(nèi)散熱風(fēng)扇通常采用________VDC供電。答案：2455.在MATLAB中，機器人模型由________對象表示。答案：SerialLink56.機器人關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃常用________曲線。答案：三次多項式或五次多項式（任一均可）57.機器人伺服驅(qū)動器母線電壓通常為________VDC。答案：320–75058.機器人安全圍欄高度不應(yīng)低于________mm。答案：140059.機器人程序中，WAITDI指令默認超時時間為________s。答案：6060.機器人末端最大允許負載由________與________共同決定。答案：靜力矩；慣性矩四、簡答題（共30分）61.（封閉型，6分）簡述機器人奇異點的三種類型及其產(chǎn)生原因。答案：1.腕部奇異：當(dāng)軸4與軸6共線時，導(dǎo)致腕部自由度退化；2.肩部奇異：當(dāng)腕中心位于軸1旋轉(zhuǎn)軸線上時，軸1無法提供有效速度；3.肘部奇異：當(dāng)軸2與軸3共線時，肘部伸直或折疊，雅可比矩陣降秩。解析：奇異點本質(zhì)為雅可比矩陣不滿秩，逆運動學(xué)無解或速度突變。62.（開放型，8分）某工廠需將傳統(tǒng)人工打磨工位改造為機器人打磨，請列出關(guān)鍵評估步驟并說明理由。答案：1.工藝分析：確定打磨壓力、速度、表面粗糙度要求，為力控及軌跡規(guī)劃提供輸入；2.負載計算：根據(jù)打磨頭+力傳感器+工件質(zhì)量校驗機器人額定負載與慣量；3.剛度評估：通過實驗測量工件變形，選擇機器人臂展與安裝方式（倒置/壁掛）；4.粉塵防護：選用IP65防護等級并配置負壓除塵接口；5.力控選型：采用六維力傳感器+主動柔順控制，實現(xiàn)恒力打磨；6.離線編程：利用點云掃描生成曲面軌跡，減少示教時間；7.安全評估：依據(jù)ISO102182設(shè)置安全圍欄+光幕+協(xié)作模式，滿足PLd；8.節(jié)拍驗證：通過仿真與實測對比，確保單件節(jié)拍≤客戶要求120s。理由：系統(tǒng)評估可避免后期改造費用超支與安全事故。63.（封閉型，6分）寫出機器人逆運動學(xué)解析解存在的兩個充分條件。答案：1.相鄰三軸相交于一點（Pieper準(zhǔn)則）；2.相鄰三軸平行（可降維處理）。解析：滿足幾何特征可將非線性方程組解耦，獲得封閉解。64.（開放型，10分）某客戶反映機器人在運行半年后出現(xiàn)“軌跡漂移2mm”，請給出診斷流程與解決措施。答案：診斷流程：①復(fù)現(xiàn)故障：使用ISO9283標(biāo)準(zhǔn)測試程序記錄當(dāng)前軌跡；②檢查機械：用激光跟蹤儀測量連桿長度與垂直度，對比出廠參數(shù)；③檢查電氣：讀取伺服報警日志，確認是否出現(xiàn)編碼器電池低電壓；④溫度測試：利用紅外熱像儀記錄連續(xù)運行2h后減速機溫升，若>70℃則判定熱變形；⑤負載校驗：實測末端負載，若超載>10%，則重新做負載辨識。解決措施：a.重新標(biāo)定工具與基坐標(biāo)系，更新DH參數(shù)；b.更換編碼器電池并重新更新轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器；c.更換老化減速機并重新潤滑；d.在程序中加入溫度補償模型：ΔL=α·L·ΔT，其中α=1.2×10^5/℃，L為連桿長度；e.將高速段速度降低15%，減小離心力引起的彈性變形；f.建立半年保養(yǎng)制度，每次保養(yǎng)后做基準(zhǔn)軌跡對比，漂移>0.5mm即觸發(fā)補償。通過上述流程，客戶現(xiàn)場軌跡漂移由2mm降至0.3mm，滿足±0.5mm要求。五、應(yīng)用題（共50分）65.（計算類，15分）某六軸機器人關(guān)節(jié)參數(shù)如下表：|關(guān)節(jié)|θ(°)|d(mm)|a(mm)|α(°)||||||||1|30|400|150|–90||2|45|0|600|0||3|–20|0|200|90||4|90|800|0|–90||5|0|0|0|90||6|60|200|0|0|求TCP在基坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(X,Y,Z)。答案：采用DH變換矩陣連乘：T=A1·A2·A3·A4·A5·A6其中A1=[cos30–sin300150;sin30cos3000;001400;0001]A2=[cos45–sin450600;sin45cos4500;0010;0001]A3=[cos(–20)–sin(–20)0200;sin(–20)cos(–20)00;0010;0001]A4=[cos90–sin9000;sin90cos9000;001800;0001]A5=[cos0–sin000;sin0cos000;0010;0001]A6=[cos60–sin6000;sin60cos6000;001200;0001]計算得TCP坐標(biāo)：X=1013.2mmY=382.4mmZ=1400.0mm66.（分析類，10分）某搬運機器人采用“吸盤+真空泵”系統(tǒng)，運行時頻繁報“真空不足”。已知：吸盤直徑Φ40mm，工件質(zhì)量2kg，安全系數(shù)取4，環(huán)境大氣壓100kPa，真空泵最大真空度–85kPa，管路內(nèi)徑6mm，長度5m，求：(1)理論所需真空度；(2)判斷是否滿足；(3)若不足，給出兩條改進措施。答案：(1)所需吸附力F=mg·S=2×9.81×4=78.48N單吸盤面積A=π/4×0.04^2=0.001256m^2理論壓差ΔP=F/A=78.48/0.001256=62.5kPa即真空度需≥–62.5kPa(2)泵最大–85kPa>–62.5kPa，理論滿足；(3)但考慮管路損失與泄漏，實際真空度可能僅–70kPa，裕量不足。改進：