工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員2025年中級(jí)實(shí)操技能練習(xí)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)字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的傳感器通常是（）。A.熱電偶??B.光電開(kāi)關(guān)??C.旋轉(zhuǎn)變壓器??D.壓力傳感器答案：C2.當(dāng)使用示教器進(jìn)行點(diǎn)位示教時(shí)，若機(jī)器人出現(xiàn)“奇異點(diǎn)”報(bào)警，最可能的原因是（）。A.工具坐標(biāo)系未標(biāo)定??B.關(guān)節(jié)5接近0°??C.基坐標(biāo)系偏移??D.外部軸超速答案：B3.在EtherCAT總線(xiàn)配置中，PDO映射的作用是（）。A.分配IP地址??B.定義過(guò)程數(shù)據(jù)交換內(nèi)容??C.設(shè)定減速比??D.校準(zhǔn)工具重量答案：B4.某六軸機(jī)器人腕部關(guān)節(jié)額定轉(zhuǎn)速為3000r/min，減速比為160:1，則輸出端轉(zhuǎn)速為（）。A.18.75r/min??B.160r/min??C.3000r/min??D.480000r/min答案：A5.在RS485通信中，終端匹配電阻一般?。ǎ?。A.50Ω??B.75Ω??C.120Ω??D.240Ω答案：C6.使用三點(diǎn)法標(biāo)定工具坐標(biāo)系時(shí)，第三點(diǎn)的姿態(tài)應(yīng)（）。A.與第一點(diǎn)相同??B.與第二點(diǎn)相同??C.相對(duì)前兩點(diǎn)大幅旋轉(zhuǎn)??D.任意姿態(tài)均可答案：C7.在PLC與機(jī)器人進(jìn)行ProfinetIO通信時(shí)，GSDML文件的作用是（）。A.提供機(jī)器人3D模型??B.描述機(jī)器人IO設(shè)備特征??C.設(shè)定機(jī)器人DH參數(shù)??D.保存機(jī)器人程序答案：B8.機(jī)器人運(yùn)行中出現(xiàn)“跟隨誤差過(guò)大”報(bào)警，優(yōu)先檢查（）。A.電網(wǎng)電壓??B.伺服驅(qū)動(dòng)器增益??C.相機(jī)曝光時(shí)間??D.電磁閥線(xiàn)圈答案：B9.在ISO102181中，安全急?；芈奉?lèi)別要求最低為（）。A.CAT1??B.CAT2??C.CAT3??D.CAT4答案：C10.某伺服電機(jī)編碼器分辨率為17bit，單圈脈沖數(shù)為（）。A.32768??B.65536??C.131072??D.262144答案：C11.機(jī)器人基坐標(biāo)系默認(rèn)方向規(guī)定中，+X方向通常指向（）。A.機(jī)器人正前方??B.機(jī)器人左側(cè)??C.第一關(guān)節(jié)軸線(xiàn)向上??D.電柜門(mén)方向答案：A12.在ST語(yǔ)言中，下列代碼執(zhí)行后A的值是（）。A:=5;B:=3;A:=A+B2;A.11??B.16??C.13??D.10答案：A13.使用激光跟蹤儀檢測(cè)機(jī)器人絕對(duì)定位精度時(shí)，測(cè)量采樣頻率應(yīng)不低于機(jī)器人伺服周期頻率的（）。A.1/2??B.1倍??C.2倍??D.5倍答案：C14.在機(jī)器人弧焊應(yīng)用中，擺動(dòng)頻率8Hz、擺幅2mm，則機(jī)器人插補(bǔ)周期最短應(yīng)設(shè)置為（）。A.2ms??B.4ms??C.8ms??D.16ms答案：B15.下列現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)中，不支持環(huán)形冗余拓?fù)涞氖牵ǎ.EtherCAT??B.PROFINETMRP??C.DeviceNet??D.PowerLink答案：C16.機(jī)器人防護(hù)圍欄安全高度依據(jù)ISO13857，最低應(yīng)不低于（）。A.1200mm??B.1400mm??C.1600mm??D.1800mm答案：B17.在YaskawaDX200中，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)邏輯運(yùn)算的功能單元是（）。A.INFORM??B.LADDER??C.JOB??D.MOTION答案：B18.某機(jī)器人末端負(fù)載額定20kg，重心偏移法蘭中心100mm，則附加靜力矩為（）。A.10N·m??B.19.6N·m??C.20N·m??D.196N·m答案：B19.機(jī)器人運(yùn)行中出現(xiàn)“編碼器電池電壓低”報(bào)警，最恰當(dāng)?shù)奶幚眄樞蚴牵ǎ?。A.直接更換電池→斷電重啟→回零??B.保持上電→更換電池→清除報(bào)警→回零C.斷電→更換電池→回零??D.回零→斷電→更換電池答案：B20.在KUKA.WorkVisual中，用于將機(jī)器人程序打包下載到控制器的功能是（）。A.ProjectPublisher??B.KRCDiag??C.Scope??D.WoVUploader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.下列哪些屬于工業(yè)機(jī)器人常用離線(xiàn)編程軟件（）。A.RobotStudio??B.ROBOGUIDE??C.SolidWorks??D.ProcessSimulate答案：ABD22.關(guān)于機(jī)器人諧波減速器，下列說(shuō)法正確的是（）。A.柔輪齒數(shù)少于剛輪??B.傳動(dòng)誤差累計(jì)小于1arcmin??C.可實(shí)現(xiàn)同軸輸入輸出??D.需要定期更換潤(rùn)滑脂答案：BCD23.在機(jī)器人視覺(jué)定位中，影響像素當(dāng)量的因素有（）。A.相機(jī)分辨率??B.工作距離??C.鏡頭焦距??D.光源顏色答案：ABC24.機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器主回路包含（）。A.整流模塊??B.逆變模塊??C.制動(dòng)電阻??D.編碼器電池答案：ABC25.下列哪些操作可能導(dǎo)致機(jī)器人零點(diǎn)丟失（）。A.編碼器電池耗盡??B.手動(dòng)誤刪零點(diǎn)位文件??C.更換伺服電機(jī)??D.修改工具重量答案：ABC26.在機(jī)器人搬運(yùn)程序中，實(shí)現(xiàn)“軟放置”功能可采?。ǎ?。A.降低Z向速度??B.啟用力控模式??C.減小加速度??D.使用激光測(cè)距實(shí)時(shí)修正答案：ABCD27.關(guān)于機(jī)器人碰撞檢測(cè)，下列說(shuō)法正確的是（）。A.基于力矩觀(guān)測(cè)器??B.需要設(shè)置閾值百分比??C.檢測(cè)延遲小于2ms??D.觸發(fā)后必須回零答案：ABC28.機(jī)器人外部軸配置時(shí)，必須設(shè)置的參數(shù)有（）。A.減速比??B.脈沖當(dāng)量??C.正軟限位??D.編碼器類(lèi)型答案：ABCD29.在STO（SafeTorqueOff）功能中，下列描述正確的是（）。A.屬于IEC6180052安全功能??B.切斷電機(jī)動(dòng)力電源??C.保留抱閘供電??D.觸發(fā)后無(wú)需重啟系統(tǒng)答案：AC30.機(jī)器人與MES系統(tǒng)對(duì)接常用的數(shù)據(jù)協(xié)議有（）。A.OPCUA??B.MQTT??C.ModbusTCP??D.TCP/IPSocket答案：ABCD三、填空題（每空1分，共30分）31.機(jī)器人DH參數(shù)中，連桿扭角用符號(hào)________表示，連桿長(zhǎng)度用符號(hào)________表示。答案：α?a32.某機(jī)器人重復(fù)定位精度為±0.05mm，其ISO9283測(cè)試路徑形狀為_(kāi)_______形，測(cè)試速度為額定速度的________%。答案：正方?6033.在伺服三環(huán)控制中，電流環(huán)帶寬＞________環(huán)帶寬＞________環(huán)帶寬。答案：速度?位置34.機(jī)器人工具坐標(biāo)系標(biāo)定誤差主要來(lái)源有：________誤差、________誤差和________誤差。答案：示教?桿件參數(shù)?傳感器35.當(dāng)機(jī)器人處于奇異點(diǎn)時(shí)，其雅可比矩陣行列式值為_(kāi)_______，此時(shí)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解的關(guān)節(jié)速度趨于________。答案：0?無(wú)窮大36.在KRL中，中斷優(yōu)先級(jí)最高的是________中斷，關(guān)鍵字為_(kāi)_______。答案：STOP?STOP37.機(jī)器人防護(hù)罩安全等級(jí)IP65中，數(shù)字6表示防塵________，數(shù)字5表示防水________。答案：完全防護(hù)?噴射防護(hù)38.某機(jī)器人減速機(jī)潤(rùn)滑脂更換周期為_(kāi)_______小時(shí)或________年，以先到為準(zhǔn)。答案：8000?239.在機(jī)器人激光切割應(yīng)用中，焦點(diǎn)位置誤差應(yīng)小于±________mm，切割速度波動(dòng)應(yīng)小于±________%。答案：0.1?240.機(jī)器人與焊機(jī)通過(guò)________協(xié)議共享電流信號(hào)，若電流反饋16位整型量程400A，則1LSB對(duì)應(yīng)________A。答案：DeviceNet?0.006141.在PLCopenPart4中，機(jī)器人功能塊MC_MoveLinear屬于________組，其輸入端“Execute”類(lèi)型為_(kāi)_______。答案：Motion?BOOL42.機(jī)器人末端執(zhí)行器更換后，必須重新進(jìn)行________標(biāo)定和________校驗(yàn)。答案：工具坐標(biāo)?負(fù)載參數(shù)43.當(dāng)機(jī)器人控制柜環(huán)境溫度超過(guò)________℃時(shí)，系統(tǒng)將觸發(fā)________報(bào)警。答案：45?溫度超限44.在機(jī)器人打磨應(yīng)用中，接觸力控制通常采用________傳感器，其采樣頻率不低于________Hz。答案：六維力?100045.機(jī)器人程序備份文件擴(kuò)展名在FANUC中為_(kāi)_______，在KUKA中為_(kāi)_______。答案：TP?SRC四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）46.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人伺服電機(jī)“增益自整定”步驟，并說(shuō)明各步驟目的。答案：1.解除機(jī)械制動(dòng)，確保軸可自由運(yùn)動(dòng)，防止自整定沖擊損壞機(jī)械；2.設(shè)定負(fù)載慣量比初值，通常取電機(jī)慣量3倍以?xún)?nèi)，防止初始增益過(guò)大；3.啟動(dòng)自動(dòng)識(shí)別，驅(qū)動(dòng)器輸出小幅正弦掃頻信號(hào)，采集速度響應(yīng)，計(jì)算實(shí)際慣量；4.根據(jù)慣量比自動(dòng)計(jì)算速度環(huán)比例增益Kv與積分時(shí)間Ti，保證速度環(huán)帶寬為電流環(huán)1/3；5.切換至位置環(huán)，自動(dòng)設(shè)定位置環(huán)比例增益Kp，使位置跟隨誤差小于1脈沖；6.保存參數(shù)并重啟，驗(yàn)證階躍響應(yīng)超調(diào)量<5%，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。47.列舉三種機(jī)器人零點(diǎn)校準(zhǔn)方法，并比較其精度與適用場(chǎng)景。答案：1.機(jī)械刻線(xiàn)法：利用關(guān)節(jié)外殼刻線(xiàn)目測(cè)對(duì)齊，精度±0.5°，適用于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急恢復(fù)；2.數(shù)字量具法：使用千分表或傾角儀測(cè)量基準(zhǔn)面，精度±0.05°，適用于中等精度需求；3.激光跟蹤儀法：測(cè)量末端靶球坐標(biāo)，通過(guò)冗余運(yùn)動(dòng)學(xué)擬合零點(diǎn)偏移，精度±0.01mm，適用于高精度航空復(fù)材鉆孔等場(chǎng)景。48.說(shuō)明機(jī)器人“力控恒速”打磨工藝中，速度環(huán)與力控環(huán)的耦合關(guān)系及參數(shù)整定原則。答案：速度環(huán)作為內(nèi)環(huán)，帶寬100Hz，保證電機(jī)快速響應(yīng)；力控環(huán)作為外環(huán)，帶寬10Hz，輸出修正速度指令。整定原則：先內(nèi)后外，內(nèi)環(huán)力矩飽和值設(shè)為電機(jī)額定120%，外環(huán)比例增益Kfp由剛度試驗(yàn)獲得，使接觸力穩(wěn)態(tài)誤差<0.5N；積分增益Kfi按相位裕度>45°設(shè)定，防止工件變厚度時(shí)振蕩。49.描述機(jī)器人與視覺(jué)系統(tǒng)“眼在手上”與“眼在手外”兩種安裝方式的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：眼在手上：優(yōu)點(diǎn)為視野隨機(jī)器人移動(dòng)，適合柔性工件大范圍內(nèi)定位，標(biāo)定簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)為增加末端負(fù)載，視野易受工具遮擋，需動(dòng)態(tài)補(bǔ)償相機(jī)振動(dòng)。眼在手外：優(yōu)點(diǎn)為視野固定，檢測(cè)精度高，可并行拍照縮短節(jié)拍；缺點(diǎn)為需額外坐標(biāo)變換，對(duì)機(jī)器人重復(fù)精度要求高，工件尺寸大時(shí)需多相機(jī)拼接。50.解釋“安全速度監(jiān)控（SLS）”在機(jī)器人人機(jī)協(xié)作中的實(shí)現(xiàn)原理，并給出參數(shù)設(shè)置實(shí)例。答案：SLS通過(guò)雙通道旋轉(zhuǎn)編碼器與加速度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)節(jié)速度，經(jīng)安全PLC比較，若任一軸速度超過(guò)閾值即觸發(fā)STO。參數(shù)實(shí)例：協(xié)作區(qū)域半徑1m，設(shè)定SLS1=250mm/s，SLS2=500mm/s；當(dāng)人員進(jìn)入激光掃描區(qū)1，機(jī)器人速度降至SLS1，進(jìn)入掃描區(qū)2即觸發(fā)SLS2并聲光報(bào)警；安全PLC響應(yīng)時(shí)間≤20ms，確保碰撞能量<150N·s。五、應(yīng)用題（共60分）51.計(jì)算題（12分）某六軸機(jī)器人關(guān)節(jié)額定轉(zhuǎn)速3000r/min，減速比200:1，輸出連桿長(zhǎng)度400mm，末端負(fù)載50kg。求：（1）關(guān)節(jié)最大角速度（rad/s）；（2）末端最大線(xiàn)速度（m/s）；（3）若要求末端定位誤差≤0.1mm，編碼器分辨率至少多少線(xiàn)數(shù)？（忽略機(jī)械誤差）答案：（1）ω=3000×2π/60=314.16rad/s，輸出ωo=314.16/200=1.57rad/s（2）v=ωo×L=1.57×0.4=0.628m/s（3）單圈弧長(zhǎng)=2π×0.4=2.513m，誤差比例=0.1mm/2513mm≈1/25130，故單圈脈沖≥25130，線(xiàn)數(shù)≥25130/4=6283，取8192線(xiàn)。52.分析題（12分）現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人弧焊時(shí)出現(xiàn)焊縫寬度不均，左側(cè)寬2mm，右側(cè)寬3mm，焊接速度8mm/s，電流180A，電壓22V，擺頻2Hz。分析可能原因并給出調(diào)整方案。答案：原因：1.擺動(dòng)中心偏移0.25mm；2.左右停留時(shí)間不等，差值Δt=0.125s；3.焊絲干伸長(zhǎng)左側(cè)短右側(cè)長(zhǎng)，差值約3mm。調(diào)整：1.示教修正擺動(dòng)中心左移0.25mm；2.在擺動(dòng)指令中設(shè)定左右停留時(shí)間均為0.125s；3.調(diào)整焊槍傾角，保證干伸長(zhǎng)一致15mm；4.驗(yàn)證擺幅實(shí)測(cè)2.5mm，焊縫寬度均勻。53.綜合題（18分）項(xiàng)目需求：機(jī)器人從傳送帶抓取空調(diào)壓縮機(jī)（質(zhì)量30kg，重心偏移法蘭中心X=80mm，Z=120mm），放置到測(cè)試工位，節(jié)拍≤25s，重復(fù)定位精度±0.2mm。已知：機(jī)器人額定負(fù)載50kg，最大臂展2.2m，傳送帶速度0.3m/s，視覺(jué)定位誤差±0.5mm。設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案，含：（1）機(jī)器人型號(hào)選擇依據(jù)；（2）視覺(jué)與抓取策略；（3）負(fù)載參數(shù)設(shè)置；（4）節(jié)拍計(jì)算與路徑優(yōu)化；（5）安全方案。答案：（1）選6軸通用機(jī)器人，額定負(fù)載≥50kg，臂展≥2.2m，重復(fù)精度±0.06mm，滿(mǎn)足±0.2mm需求；（2）采用眼在手外固定相機(jī)，拍照位距抓取點(diǎn)0.8m，提前200ms觸發(fā)，視覺(jué)反饋補(bǔ)償X、Y、Rz，機(jī)器人實(shí)時(shí)偏移；（3）在控制柜設(shè)置質(zhì)量30kg，重心X=0.08m，Z=0.12m，慣量Ixx=0.45kg·m2，Iyy=0.38kg·m2，Izz=0.25kg·m2；（4）路徑：A點(diǎn)抓取→B點(diǎn)測(cè)試臺(tái)，距離3m，采用S曲線(xiàn)加減速，加速度3m/s2，最大速度1.5m/s，計(jì)算單趟運(yùn)動(dòng)時(shí)間8s，含抓取0.5s、放置0.5s、視覺(jué)補(bǔ)償0.2s，總節(jié)拍23.2s<25s；（5）安全：圍欄+安全門(mén)鎖+SLS250mm/s，人員進(jìn)入即降速，雙手按鈕測(cè)試工位，急停CAT3，安全PLC獨(dú)立監(jiān)控。54.編程題（18分）根據(jù)以下工藝要求編寫(xiě)FANUC機(jī)器人TP程序：工藝：機(jī)器人攜帶噴槍對(duì)車(chē)門(mén)內(nèi)板噴涂，噴涂距離200mm，噴幅250mm，搭接30%，速度400mm/s，觸發(fā)信號(hào)DO[1]=ON控制噴槍?zhuān)瑖娡壳伴_(kāi)啟旋杯轉(zhuǎn)速DO[2]=ON，轉(zhuǎn)速50kr/min。車(chē)門(mén)尺寸1.2m×0.8m，路徑：橫向往復(fù)3道，豎向提升。要求：使用偏移指令，節(jié)拍≤18s，程序含注釋?zhuān)鹗键c(diǎn)為HOME。答案：```plaintext/PROGRAMDOOR_SPRAY/ATTRTCDEF=1,TOOL=1,UTOOL_NUM=1/ATTRUFRAME_NUM=1HOME:JP[1]100%FINE//回到HOMEDO[2]=ON//旋杯啟動(dòng)WAIT2.0sec//轉(zhuǎn)速穩(wěn)定LP[2]400mm/secFINE//移動(dòng)到車(chē)門(mén)左下角起始點(diǎn)DO[1]=ON//開(kāi)噴/橫向第一道LP[3]400mm/secCNT100//向右橫移1.2m/豎向提升LP[4]400mm/secCNT100//向上提升0.175m/橫向第二道LP[5]400mm/secCNT100//向左橫移1.2m/豎向提升LP[6]400mm/secCNT100//向上提升0.175m/橫向第三道LP[7]400mm/secCNT100//向右橫移1.2mDO[1]=OFF//關(guān)噴DO[2]=OFF//旋杯停止LP[2]400mm/secFINEJP[1]100%FINE//回HOME/END```節(jié)拍計(jì)算：橫移3×1.2m，提升2×0.175m，總路徑3.95m，速度0.4m/s，純運(yùn)動(dòng)9.9s，加減速補(bǔ)償2s，開(kāi)關(guān)噴2s，總節(jié)拍13.9s<18s，滿(mǎn)足要求。六、故障排除題（共40分）55.故障現(xiàn)象：機(jī)器人上電后示教器顯示“SRVO062BZAL”報(bào)警，且無(wú)法復(fù)位。列出診斷步驟與修復(fù)措施。（10分）答案：步驟：1.查手冊(cè)確認(rèn)SRVO062為編碼器電池電壓低；2.保持控制柜上電，防止零點(diǎn)丟失；3.拆下舊電池，測(cè)電壓<2.8V，確認(rèn)為電池失效；4.更換同型號(hào)3.6V鋰電池，注意極性；5.重啟系統(tǒng)，進(jìn)入Master/Cal菜單，清除BZAL；6.若零點(diǎn)文件存在，直接復(fù)位；若丟失，進(jìn)行零點(diǎn)恢復(fù)；7.運(yùn)行單軸慢速測(cè)試，確認(rèn)無(wú)SRVO075偏差過(guò)大；8.備份新參數(shù)，填寫(xiě)維護(hù)記錄。56.故障現(xiàn)象：機(jī)器人運(yùn)行中突然停止，示教器顯示“MOTN023Insingularity”，現(xiàn)場(chǎng)需繼續(xù)完成