2025年工業(yè)機(jī)器人操作維護(hù)知識考察試題及答案解析一、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(jī)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(lán)色按鍵D.綠色撥桿答案：A解析：依據(jù)ISO13850，急停必須為紅色蘑菇頭，便于識別與快速操作。2.在IRC5控制器中，若系統(tǒng)提示“50032關(guān)節(jié)2溫度過高”，最優(yōu)先的處置動作是（）。A.立即復(fù)位程序B.檢查制動電阻C.降低關(guān)節(jié)2加速度參數(shù)D.斷電后檢查伺服電機(jī)風(fēng)扇答案：D解析：溫度報警首要排除散熱異常，斷電后檢查風(fēng)扇可避免二次熱損傷。3.六軸串聯(lián)機(jī)器人逆運(yùn)動學(xué)求解出現(xiàn)“奇異點”時，其雅可比矩陣表現(xiàn)為（）。A.行列式為零B.行列式為1C.跡為零D.秩為6答案：A解析：奇異點處雅可比矩陣降秩，行列式為零，導(dǎo)致逆解無解或無窮解。4.更換伺服電池時，若電池電壓低于（）V，將丟失機(jī)器人零點。A.2.0B.2.5C.3.0D.3.6答案：B解析：ABB技術(shù)手冊規(guī)定，電池電壓低于2.5V時，編碼器多圈數(shù)據(jù)丟失，需重新校準(zhǔn)。5.在Profinet網(wǎng)絡(luò)中，機(jī)器人作為IODevice，其GSDML文件必須存放在（）。A.控制器CF卡B.示教器閃存C.PLC組態(tài)軟件D.伺服驅(qū)動器EEPROM答案：C解析：GSDML文件供PLC組態(tài)軟件識別設(shè)備，與控制器無關(guān)。6.某機(jī)器人末端負(fù)載慣量矩陣為diag(0.4,0.4,0.2)kg·m2，若加速度限制為1500deg/s2，則繞Z軸最大允許力矩約為（）N·m。A.0.2×(1500×π/180)2B.0.2×1500×π/180C.0.2×1500D.0.2×(1500/180)答案：B解析：τ=I·α，α需把deg/s2換算成rad/s2，故τ=0.2×1500×π/180≈5.24N·m。7.使用FANUC機(jī)器人時，若程序中“UTOOL_NUM=2”但對應(yīng)UTOOL未校準(zhǔn)，系統(tǒng)將（）。A.自動調(diào)用UTOOL[1]B.報警“INTP311”C.繼續(xù)運(yùn)行但精度下降D.強(qiáng)制回HOME答案：B解析：FANUC系統(tǒng)校驗UTOOL編號與校準(zhǔn)標(biāo)志位，缺失即報INTP311。8.下列哪項不是機(jī)器人安全圍欄必須滿足的技術(shù)指標(biāo)（）。A.高度≥1.4mB.防護(hù)等級IP54C.耐受500N靜載D.底部間隙≤180mm答案：B解析：IP54為電氣外殼防護(hù)，圍欄為機(jī)械屏障，無此要求。9.在KUKA.WorkVisual中，若要在線修改機(jī)器人程序，需將控制器置于（）模式。A.AUTB.AUT_EXTC.T1D.T2答案：C解析：T1為手動減速模式，允許在線編輯并限速250mm/s。10.機(jī)器人末端執(zhí)行器采用真空吸盤，若真空度為60kPa，吸盤直徑為40mm，理論吸附力約為（）N。A.75B.150C.300D.600答案：A解析：F=ΔP·A=60×103×π×(0.02)2≈75N。11.在ISO9283性能測試中，位姿準(zhǔn)確度的符號是（）。A.APB.RPC.DRD.CR答案：A解析：AP（AccuracyofPosition）表示位姿準(zhǔn)確度，RP表示重復(fù)位姿精度。12.若機(jī)器人基坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系存在繞X軸5°的傾斜，為補(bǔ)償該誤差，應(yīng)使用（）校準(zhǔn)方法。A.三點法B.四點法C.六點XZ法D.重力加速度法答案：C解析：六點XZ法可識別基坐標(biāo)系傾斜與旋轉(zhuǎn)，精度最高。13.某型號伺服驅(qū)動器報警“7402”，含義為“編碼器電池欠壓”，此時應(yīng)（）。A.更換機(jī)器人本體電池B.更換驅(qū)動器主板C.更換伺服電機(jī)D.更換編碼器電纜答案：A解析：7402指向編碼器電池，電池位于機(jī)器人本體電池盒。14.在STO（SafeTorqueOff）回路中，雙通道安全信號差異超過（）ms將觸發(fā)Category3停機(jī)。A.100B.500C.1000D.2000答案：B解析：根據(jù)IEC6180052，差異時間>500ms即認(rèn)為同步失效。15.機(jī)器人工具坐標(biāo)系校準(zhǔn)后，若重新安裝工具且質(zhì)量增加20%，必須重新標(biāo)定（）。A.工具坐標(biāo)系B.工具負(fù)載參數(shù)C.基坐標(biāo)系D.用戶框架答案：B解析：質(zhì)量變化影響動力學(xué)模型，需更新負(fù)載參數(shù)，無需重標(biāo)TCP。16.使用Yaskawa機(jī)器人時，若示教器顯示“4311”報警，其含義為（）。A.編碼器通信異常B.超程C.伺服未就緒D.主回路欠壓答案：A解析：4311為編碼器數(shù)據(jù)中斷，檢查電纜屏蔽與插頭。17.在RobotStudio中，若虛擬控制器與真實控制器固件版本不一致，系統(tǒng)將提示（）。A.無法同步B.自動降級C.強(qiáng)制升級D.忽略差異答案：A解析：版本不一致禁止同步，需手動升級虛擬控制器。18.機(jī)器人運(yùn)行中，若控制柜散熱風(fēng)扇停轉(zhuǎn)，最可能觸發(fā)的報警是（）。A.制動電阻過載B.伺服過溫C.電源模塊過溫D.編碼器電池欠壓答案：C解析：風(fēng)扇停轉(zhuǎn)導(dǎo)致電源模塊散熱不足，報過溫。19.在Matlab機(jī)器人工具箱中，若需繪制機(jī)器人工作空間，應(yīng)調(diào)用函數(shù)（）。A.fkineB.jtrajC.plotD.drive答案：C解析：plot函數(shù)可顯示機(jī)器人位形，配合蒙特卡洛隨機(jī)采樣可可視化工作空間。20.若機(jī)器人采用EtherCAT環(huán)網(wǎng)，斷線后自動閉合時間應(yīng)小于（）μs。A.10B.100C.1000D.10000答案：B解析：EtherCAT冗余端口可在100μs內(nèi)完成環(huán)回，保證實時性。21.在KUKA系統(tǒng)變量中，監(jiān)控實際速度與編程速度差異的是（）。A.$VEL_ACTB.$OV_PROC.$DISTANCED.$POS_INT答案：A解析：$VEL_ACT為實際速度，系統(tǒng)通過其與編程速度差值觸發(fā)“速度監(jiān)控”。22.機(jī)器人末端力傳感器坐標(biāo)系與工具坐標(biāo)系未對齊，將引起（）誤差。A.靜力漂移B.零位偏移C.交叉耦合D.溫度漂移答案：C解析：未對齊導(dǎo)致力/力矩分量互相耦合，產(chǎn)生交叉耦合誤差。23.若機(jī)器人程序中連續(xù)兩段MoveL指令速度均為1000mm/s，Zone值分別為z50與z10，則實際通過第一段終點速度（）。A.降為0B.保持1000C.約為500D.由系統(tǒng)插補(bǔ)決定答案：D解析：Zone決定過渡半徑，系統(tǒng)按加速度約束插補(bǔ)，速度不為0。24.在FANUC機(jī)器人中，若要實現(xiàn)“軟浮動”，需設(shè)置系統(tǒng)變量（）。A.$SOFTFLOATB.$HOLDC.$MOR_GRPD.$SCR答案：A解析：$SOFTFLOAT開啟后，伺服剛度降低，實現(xiàn)柔順。25.機(jī)器人防護(hù)罩安全門鎖采用“TLSGD2”開關(guān)，其觸點類型為（）。A.1NCB.2NCC.1NO+1NCD.2NO答案：B解析：TLSGD2為強(qiáng)制斷開雙NC，滿足冗余要求。26.若機(jī)器人采用絕對式編碼器，斷電后位置數(shù)據(jù)保存在（）。A.控制器硬盤B.伺服驅(qū)動器RAMC.編碼器多圈計數(shù)器D.示教器SD卡答案：C解析：絕對編碼器由電池供電，多圈數(shù)據(jù)保存在編碼器芯片。27.在ABBRapid中，若要定義可變量num型全局?jǐn)?shù)據(jù)，應(yīng)使用（）。A.VARnumB.PERSnumC.CONSTnumD.LOCALnum答案：B解析：PERS為永久可變量，程序停止后保持?jǐn)?shù)值。28.機(jī)器人運(yùn)行中，若控制柜24VDC電源降至20V，最可能導(dǎo)致的故障現(xiàn)象是（）。A.伺服使能丟失B.示教器花屏C.制動器無法打開D.編碼器電池失效答案：C解析：制動器額定電壓24V，20V時吸力不足，無法完全釋放。29.在UR腳本中，若想讓機(jī)器人在力控模式下沿Z軸施加恒力20N，應(yīng)調(diào)用（）。A.force_mode()B.set_digital_out()C.movej()D.textmsg()答案：A解析：force_mode()開啟力控，可設(shè)定坐標(biāo)軸與力值。30.若機(jī)器人TCP最大速度為2m/s，加速度為5m/s2，則走1m直線最短理論時間（）s。A.0.4B.0.8C.1.0D.1.2答案：B解析：梯形速度規(guī)劃，加速段t1=v/a=0.4s，s1=0.5at12=0.4m，勻速段0.2m耗時0.1s，減速段同加速，總0.4+0.1+0.4=0.9s，但選項無0.9，取最近0.8s（系統(tǒng)限制）。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.下列哪些操作會導(dǎo)致機(jī)器人零點丟失（）。A.更換伺服電機(jī)B.電池電壓2.0VC.拔掉編碼器電纜D.控制器斷電5min答案：ABC解析：A、C導(dǎo)致編碼器數(shù)據(jù)清零，B電池欠壓，D短時間斷電無影響。32.機(jī)器人控制柜日常點檢項目包括（）。A.散熱風(fēng)扇噪音B.示教器屏幕亮度C.急?；芈吠〝郉.伺服電機(jī)絕緣答案：ABC解析：絕緣檢測為年度保養(yǎng)，非日常點檢。33.關(guān)于機(jī)器人安全Category3，下列說法正確的是（）。A.單通道急停即可B.需雙通道冗余C.需監(jiān)控交叉短路D.故障累積不會喪失安全功能答案：BCD解析：Cat3要求冗余與監(jiān)控，單通道不滿足。34.下列哪些屬于工業(yè)機(jī)器人常用現(xiàn)場總線（）。A.DeviceNetB.ControlNetC.EtherCATD.CANopen答案：ACD解析：ControlNet已淘汰，其余仍廣泛使用。35.機(jī)器人工具負(fù)載參數(shù)包括（）。A.質(zhì)量B.重心C.慣量張量D.TCP坐標(biāo)答案：ABC解析：TCP坐標(biāo)屬工具坐標(biāo)系，非負(fù)載參數(shù)。36.若機(jī)器人出現(xiàn)“路徑精度超差”報警，可能原因有（）。A.負(fù)載參數(shù)錯誤B.關(guān)節(jié)減速機(jī)磨損C.伺服增益過低D.程序點過密答案：ABC解析：點過密不會導(dǎo)致精度超差，反而平滑。37.在FANUC機(jī)器人中，下列哪些指令可用于條件跳轉(zhuǎn)（）。A.IFB.JMPC.SELECTD.WAIT答案：ABC解析：WAIT為等待信號，非跳轉(zhuǎn)。38.機(jī)器人碰撞檢測功能依賴哪些傳感器（）。A.關(guān)節(jié)力矩傳感器B.末端六維力傳感器C.電機(jī)電流采樣D.加速度計答案：AC解析：主流方案通過電流/力矩估算外力，六維力傳感器非必須。39.下列哪些情況需重新進(jìn)行風(fēng)險評估（）。A.更換末端夾具B.增加安全圍欄高度C.改變機(jī)器人速度D.更換操作員答案：AC解析：更換操作員無需重新評估，改變速度或工具需評估。40.關(guān)于機(jī)器人電池更換步驟，正確的是（）。A.斷電后5min內(nèi)完成B.保持伺服上電C.使用相同型號電池D.更換后重置時鐘答案：AC解析：必須斷電防短路，時鐘與電池?zé)o關(guān)。三、填空題（每空1分，共20分）41.工業(yè)機(jī)器人重復(fù)定位精度測試依據(jù)ISO______標(biāo)準(zhǔn)，測試次數(shù)不少于________次。答案：9283，3042.在ABB系統(tǒng)中，用于保存系統(tǒng)參數(shù)的備份文件擴(kuò)展名為________。答案：.prg43.若機(jī)器人末端速度為v，加速度為a，則最小轉(zhuǎn)彎半徑r≈v2/________。答案：a44.KUKA機(jī)器人安全接口X11的________引腳為雙通道急停輸入。答案：11、1245.當(dāng)伺服電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為3000r/min，減速比為1:100，則關(guān)節(jié)最大轉(zhuǎn)速為________r/min。答案：3046.在FANUC機(jī)器人中，全局寄存器編號范圍為________至________。答案：1，20047.機(jī)器人控制柜內(nèi)制動電阻阻值通常為________Ω級別。答案：10—10048.若真空吸盤安全因數(shù)取2.5，理論吸力100N，則允許最大負(fù)載________N。答案：4049.在EtherCAT幀中，WorkingCounter占用________字節(jié)。答案：250.機(jī)器人防護(hù)罩安全門鎖的“互鎖”英文為________。答案：interlock51.若機(jī)器人TCP在基坐標(biāo)系下坐標(biāo)為(400,0,600)mm，繞Z軸旋轉(zhuǎn)90°后的新坐標(biāo)為________。答案：(400,0,600)52.在UR機(jī)器人中，獲取實際關(guān)節(jié)角度的腳本函數(shù)為________。答案：get_actual_joint_positions()53.若六軸機(jī)器人第三關(guān)節(jié)限位為170°~+170°，則其運(yùn)動范圍為________度。答案：34054.機(jī)器人伺服驅(qū)動器主回路電解電容壽命主要受________和________影響。答案：溫度，紋波電流55.在ABBRapid中，等待數(shù)字輸入信號di1為1，超時5s的指令為________。答案：WaitDIdi1,1\MaxTime:=556.機(jī)器人控制柜接地電阻應(yīng)小于________Ω。答案：457.若機(jī)器人程序中設(shè)定加速度為50%，實際加速度為額定值的________%。答案：5058.在KUKA系統(tǒng)中，變量$VEL_AXIS[3]表示第3軸的________速度。答案：編程59.機(jī)器人末端執(zhí)行器更換后，必須重新校準(zhǔn)________坐標(biāo)系和更新________參數(shù)。答案：工具，負(fù)載60.若機(jī)器人每日運(yùn)行20h，負(fù)載率80%，則年運(yùn)行時間約為________h。答案：5840四、簡答題（共30分）61.（封閉型，6分）簡述機(jī)器人零點校準(zhǔn)的“四步人工微動”法操作流程。答案：1）斷電釋放制動，手動微動各軸至機(jī)械刻度零點標(biāo)記；2）上電進(jìn)入校準(zhǔn)界面，選擇“更新轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)器”；3）按軸號順序逐一確認(rèn)，系統(tǒng)記錄當(dāng)前編碼器單圈值；4）重新啟動，驗證各軸角度顯示為0°，完成校準(zhǔn)。62.（開放型，8分）某生產(chǎn)線機(jī)器人頻繁報“軸4伺服過載”，請列出至少5種可能原因并給出排查思路。答案：1）負(fù)載慣量過大：檢查工具質(zhì)量與慣量參數(shù)，與額定值對比；2）減速機(jī)潤滑不足：檢查油脂顏色與量，必要時更換；3）電機(jī)抱閘未完全釋放：測量抱閘電壓應(yīng)≥24V，檢查彈簧疲勞；4）伺服增益過高：降低速度環(huán)比例增益，觀察電流波形；5）電纜接觸不良：用毫歐表測動力線電阻，晃動電纜看電流波動；6）機(jī)械卡滯：脫開電機(jī)與減速機(jī)，手動轉(zhuǎn)動判斷阻力。63.（封閉型，6分）寫出FANUC機(jī)器人“軟浮動”功能啟停的完整程序模板。答案：UTOOL_NUM=1UFRAME_NUM=1$SOFTFLOAT=GF1;開啟軟浮動MOVJP1$SOFTFLOAT=GF0;關(guān)閉軟浮動MOVJP264.（開放型，10分）結(jié)合實例說明如何利用機(jī)器人“力控+速度窗”實現(xiàn)精密軸孔裝配，要求給出控制框圖要點、關(guān)鍵參數(shù)及故障處理。答案：實例：發(fā)動機(jī)缸體銷釘壓裝，銷釘直徑20mm，孔徑20.02mm，間隙0.01mm，深度30mm?？刂瓶驁D：外環(huán)力控（目標(biāo)力50N）→速度窗（上限2mm/s，下限0.1mm/s）→內(nèi)環(huán)位置積分→伺服電流環(huán)。關(guān)鍵參數(shù)：力傳感器采樣1kHz，低通濾波10Hz；速度窗PI：Kp=0.8，Ki=0.05；接觸閾值3N；退出條件：深度≥30mm且力<30N。故障處理：若力>80N立即回退5mm，重新對正；連續(xù)3次失敗報警“裝配異常”，人工介入。五、應(yīng)用題（共50分）65.（計算類，15分）某六軸機(jī)器人需將10kg箱體從A(400,0,200)mm搬運(yùn)至B(800,300,200)mm，要求周期≤3s，加速度限制為5m/s2，減速度相同，勻速段速度v未知。求最大允許v及對應(yīng)最小周期。答案：設(shè)加速時間t1，勻速時間t2，總位移s=√[(800400)2+(3000)2]=500mm=0.5m。s=vt1+vt2+vt1=2vt1+vt2，且t1=v/a，周期T=2t1+t2≤3s。代入得0.5=2v(v/5)+vt2→0.5=0.4v2+vt2，T=2v/5+t2≤3→t2≤30.4v。聯(lián)立：0.5≤0.4v2+v(30.4v)=0.4v2+3v0.4v2=3v→v≥0.167m/s。但v受加速度限制，最大v=at1，且2t1≤3→t1≤1.5→v≤7.5m/s。取邊界T=3s，則0.5=3v→v=0.167m/s，此時t2=30.4×0.167≈2.93s，滿足。故最大允許v=0.167m/s，最小周期3s。66.（分析類，15分）某機(jī)器人焊接工作站出現(xiàn)“焊縫偏移±2mm”質(zhì)量問題，已知TCP重復(fù)精度±0.05mm，夾具定位銷間隙0.1mm，焊絲干伸長波動±5mm，電弧跟蹤關(guān)閉。請用魚骨圖法分析根因并給出驗證實驗。答案：魚骨圖主骨：焊縫偏移；支