2025年工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員等級(jí)模擬試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.工業(yè)機(jī)器人基坐標(biāo)系的原點(diǎn)通常定義在：A.末端執(zhí)行器中心點(diǎn)B.機(jī)器人底座安裝面中心C.第一個(gè)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心D.控制柜內(nèi)部基準(zhǔn)點(diǎn)答案：B2.六軸工業(yè)機(jī)器人常用的減速器中，用于大負(fù)載關(guān)節(jié)（如第1、2軸）的是：A.諧波減速器B.RV減速器C.行星減速器D.擺線(xiàn)針輪減速器答案：B3.工業(yè)機(jī)器人伺服電機(jī)的位置反饋元件通常采用：A.電位器B.旋轉(zhuǎn)變壓器C.編碼器D.電感式傳感器答案：C4.以下工業(yè)機(jī)器人通信協(xié)議中，屬于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議的是：A.ModbusRTUB.CANopenC.EtherCATD.RS485答案：C5.根據(jù)ISO13849標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)機(jī)器人安全控制系統(tǒng)的性能等級(jí)（PL）中，適用于中等風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景的是：A.PLaB.PLbC.PLcD.PLd答案：D6.工業(yè)機(jī)器人零位校準(zhǔn)的主要目的是：A.調(diào)整機(jī)械臂長(zhǎng)度B.修正各關(guān)節(jié)絕對(duì)位置參考點(diǎn)C.優(yōu)化運(yùn)動(dòng)軌跡平滑度D.提高負(fù)載能力答案：B7.工業(yè)機(jī)器人I/O模塊中，用于連接外部傳感器（如光電開(kāi)關(guān)）的信號(hào)類(lèi)型通常是：A.模擬量輸入（AI）B.數(shù)字量輸入（DI）C.模擬量輸出（AO）D.數(shù)字量輸出（DO）答案：B8.工業(yè)機(jī)器人本體上的備份電池主要用于：A.緊急情況下驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)B.保持編碼器絕對(duì)位置數(shù)據(jù)C.為示教器供電D.存儲(chǔ)程序文件答案：B9.工業(yè)機(jī)器人工具中心點(diǎn)（TCP）校準(zhǔn)時(shí)，常用的“四點(diǎn)法”需要記錄：A.4個(gè)不同姿態(tài)下的同一位置點(diǎn)B.4個(gè)不同位置下的同一姿態(tài)點(diǎn)C.4個(gè)任意位置和姿態(tài)的點(diǎn)D.4個(gè)固定標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)答案：A10.工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑周期（常規(guī)工況）一般為：A.1個(gè)月B.3個(gè)月C.6個(gè)月D.12個(gè)月答案：C二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，錯(cuò)選不得分）1.工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的核心組成部分包括：A.機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)B.伺服驅(qū)動(dòng)單元C.減速器D.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（如同步帶、齒輪）答案：ACD2.工業(yè)機(jī)器人安全保護(hù)裝置通常包括：A.急停按鈕B.安全光柵C.碰撞檢測(cè)功能D.溫度傳感器答案：ABC3.工業(yè)機(jī)器人示教器的主要功能包括：A.編寫(xiě)和修改機(jī)器人程序B.設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)（如速度、加速度）C.手動(dòng)控制機(jī)器人單軸或線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)D.實(shí)時(shí)監(jiān)控I/O信號(hào)狀態(tài)答案：ABCD4.工業(yè)機(jī)器人故障診斷的常用方法有：A.觀(guān)察法（查看報(bào)警代碼、指示燈狀態(tài)）B.替換法（更換可疑模塊）C.示波器檢測(cè)（分析電信號(hào)波形）D.經(jīng)驗(yàn)推測(cè)法（無(wú)依據(jù)猜測(cè)）答案：ABC5.工業(yè)機(jī)器人總線(xiàn)通信（如PROFINET）的特點(diǎn)包括：A.支持多設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換B.抗干擾能力強(qiáng)C.傳輸速率低（<1Mbps）D.支持設(shè)備即插即用答案：ABD三、填空題（每空1分，共10分）1.工業(yè)機(jī)器人重復(fù)定位精度的典型指標(biāo)為_(kāi)_____（示例：±0.02mm）。答案：±0.02mm（注：實(shí)際取值因機(jī)型不同，此處為常見(jiàn)值）2.編碼器按輸出信號(hào)類(lèi)型分為_(kāi)_____編碼器（無(wú)需電池備份位置）和增量式編碼器（需初始校準(zhǔn)）。答案：絕對(duì)值3.工業(yè)機(jī)器人常用的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議有______和PROFINET（任填一種）。答案：EtherCAT（或PowerLink等）4.六軸機(jī)器人第3軸通常采用______減速器（填類(lèi)型），適用于中負(fù)載場(chǎng)景。答案：RV5.伺服電機(jī)的主要類(lèi)型為_(kāi)_____同步電機(jī)（填“永磁”或“感應(yīng)”）。答案：永磁6.某工業(yè)機(jī)器人I/O模塊標(biāo)注“DI16/DO16”，表示其具備______路數(shù)字量輸入和16路數(shù)字量輸出。答案：167.本體備份電池的壽命通常為_(kāi)_____年（常規(guī)使用條件）。答案：238.工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑油脂一般選用______（填“鋰基脂”或“齒輪油”）。答案：鋰基脂9.根據(jù)ISO10218，工業(yè)機(jī)器人安全防護(hù)等級(jí)中，人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)的前提是機(jī)器人處于______模式（填“自動(dòng)”或“手動(dòng)”）。答案：手動(dòng)10.TCP校準(zhǔn)的常用工具除示教器外，還包括______（如用于高精度校準(zhǔn)的儀器）。答案：球桿儀（或激光跟蹤儀）四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的主要組成部分及其功能。答案：工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)由三部分組成：（1）本體結(jié)構(gòu)：包括各關(guān)節(jié)的機(jī)械框架、連桿，是承載和傳遞運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)；（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：如同步帶、齒輪、滾珠絲杠等，用于將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到關(guān)節(jié)；（3）減速器：如RV減速器、諧波減速器，用于降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩，提高關(guān)節(jié)負(fù)載能力和精度。2.工業(yè)機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)匹配需遵循哪些原則？答案：（1）電壓匹配：驅(qū)動(dòng)器輸出電壓需與電機(jī)額定電壓一致（如AC220V或AC380V）；（2）電流匹配：驅(qū)動(dòng)器最大輸出電流需大于電機(jī)額定電流（一般1.21.5倍）；（3）功率匹配：驅(qū)動(dòng)器額定功率需覆蓋電機(jī)額定功率（考慮瞬時(shí)過(guò)載能力）；（4）通信協(xié)議匹配：驅(qū)動(dòng)器與機(jī)器人控制器需支持相同的通信協(xié)議（如EtherCAT）；（5）反饋接口匹配：驅(qū)動(dòng)器需支持電機(jī)編碼器的信號(hào)類(lèi)型（如絕對(duì)式多圈編碼器）。3.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人示教編程的主要步驟。答案：（1）設(shè)置坐標(biāo)系：選擇基坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系或用戶(hù)坐標(biāo)系；（2）手動(dòng)操作：通過(guò)示教器單軸或線(xiàn)性移動(dòng)機(jī)器人，將末端執(zhí)行器移動(dòng)至目標(biāo)位置；（3）記錄位置：按下“記錄”按鈕，將當(dāng)前位置坐標(biāo)保存為程序中的一個(gè)點(diǎn)；（4）編寫(xiě)邏輯：添加運(yùn)動(dòng)指令（如MOVL直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、MOVJ關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)）、I/O控制指令（如輸出信號(hào)觸發(fā)夾具）；（5）測(cè)試與調(diào)整：運(yùn)行程序，檢查軌跡精度和動(dòng)作順序，調(diào)整速度、加速度或位置點(diǎn)坐標(biāo)。4.工業(yè)機(jī)器人軟件故障的常見(jiàn)排查流程是什么？答案：（1）查看報(bào)警信息：通過(guò)示教器或控制器界面讀取具體報(bào)警代碼（如“程序語(yǔ)法錯(cuò)誤”“通信中斷”）；（2）檢查程序文件：確認(rèn)程序是否存在刪除、覆蓋或語(yǔ)法錯(cuò)誤（如缺少END指令）；（3）驗(yàn)證參數(shù)設(shè)置：核對(duì)關(guān)鍵參數(shù)（如TCP坐標(biāo)、工具重量、軸限制）是否被誤修改；（4）測(cè)試通信連接：用網(wǎng)線(xiàn)測(cè)試儀檢查控制器與驅(qū)動(dòng)器、I/O模塊的通信線(xiàn)纜，或通過(guò)軟件工具（如Wireshark）監(jiān)測(cè)總線(xiàn)數(shù)據(jù)；（5）重啟與恢復(fù)：嘗試重啟控制器；若無(wú)效，使用備份的系統(tǒng)文件進(jìn)行恢復(fù)；（6）聯(lián)系技術(shù)支持：若以上步驟無(wú)效，提交報(bào)警代碼和故障現(xiàn)象給廠(chǎng)商工程師。5.工業(yè)機(jī)器人預(yù)防性維護(hù)的主要內(nèi)容有哪些？答案：（1）潤(rùn)滑維護(hù)：按周期（612個(gè)月）對(duì)減速器、導(dǎo)軌等部件添加鋰基潤(rùn)滑脂；（2）清潔除塵：清理本體表面、散熱孔、編碼器接口的灰塵，防止短路或散熱不良；（3）連接檢查：緊固各關(guān)節(jié)螺栓、電纜接頭（如伺服電機(jī)動(dòng)力線(xiàn)、編碼器線(xiàn)），避免松動(dòng)導(dǎo)致信號(hào)中斷；（4）功能測(cè)試：手動(dòng)運(yùn)行各軸，觀(guān)察是否有異響、卡頓；測(cè)試急停按鈕、安全光柵的響應(yīng)時(shí)間；（5）精度校準(zhǔn)：定期（1年）使用激光跟蹤儀校準(zhǔn)機(jī)器人絕對(duì)定位精度，調(diào)整零位偏移；（6）數(shù)據(jù)備份：每月備份機(jī)器人程序、系統(tǒng)參數(shù)和用戶(hù)坐標(biāo)系文件，防止丟失。五、應(yīng)用題（共15分）應(yīng)用1（5分）：某六軸工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行重復(fù)定位精度測(cè)試，在同一位置重復(fù)運(yùn)行6次，末端執(zhí)行器中心點(diǎn)（TCP）的X坐標(biāo)測(cè)量值如下（單位：mm）：200.12、200.08、200.10、200.15、200.09、200.11。計(jì)算該機(jī)器人的重復(fù)定位精度（保留2位小數(shù)）。答案：重復(fù)定位精度計(jì)算公式為：σ=√[Σ(xiμ)2/(n1)]，其中μ為平均值，n=6。（1）計(jì)算平均值μ：(200.12+200.08+200.10+200.15+200.09+200.11)/6=200.11mm（2）計(jì)算各測(cè)量值與平均值的偏差平方和：(200.12200.11)2+(200.08200.11)2+(200.10200.11)2+(200.15200.11)2+(200.09200.11)2+(200.11200.11)2=0.0001+0.0009+0.0001+0.0016+0.0004+0=0.0031（3）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差σ：√(0.0031/5)≈√0.00062≈0.025mm因此，重復(fù)定位精度為±0.03mm（注：通常取標(biāo)準(zhǔn)差的2倍或按標(biāo)準(zhǔn)定義，此處按標(biāo)準(zhǔn)差表示）。應(yīng)用2（5分）：某工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)突然停止，示教器顯示報(bào)警代碼“SRVO062軸3過(guò)載”。請(qǐng)分析可能的故障原因及排查步驟。答案：可能原因：（1）機(jī)械卡阻：軸3減速器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（如同步帶）卡頓或異物卡死；（2）負(fù)載過(guò)重：末端工具或工件重量超過(guò)軸3額定負(fù)載；（3）伺服參數(shù)錯(cuò)誤：軸3的扭矩限制參數(shù)設(shè)置過(guò)小，或慣量比設(shè)置不匹配；（4）電機(jī)或驅(qū)動(dòng)器故障：軸3伺服電機(jī)繞組短路、編碼器信號(hào)異常，或驅(qū)動(dòng)器功率模塊損壞。排查步驟：（1）手動(dòng)操作軸3：低速正反向移動(dòng)，觀(guān)察是否有異響或卡頓；（2）檢查負(fù)載：用電子秤測(cè)量末端工具+工件重量，與機(jī)器人手冊(cè)中軸3負(fù)載曲線(xiàn)對(duì)比；（3）核對(duì)參數(shù)：在示教器中查看軸3的“扭矩限制”“慣量比”參數(shù)，恢復(fù)為出廠(chǎng)默認(rèn)值；（4）替換測(cè)試：將軸3驅(qū)動(dòng)器與其他軸（如軸4）驅(qū)動(dòng)器互換，若報(bào)警轉(zhuǎn)移至軸4，說(shuō)明原驅(qū)動(dòng)器故障；若仍報(bào)警，檢查電機(jī)和機(jī)械部分；（5）檢測(cè)電機(jī)：用萬(wàn)用表測(cè)量電機(jī)三相繞組電阻（應(yīng)平衡），用示波器檢查編碼器信號(hào)是否正常。應(yīng)用3（5分）：某企業(yè)需調(diào)試一臺(tái)搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人（負(fù)載50kg，重復(fù)定位精度±0.05mm），要求將工件從A點(diǎn)（坐標(biāo)：X=300，Y=200，Z=150，姿態(tài)：Rz=0°）搬運(yùn)至B點(diǎn)（X=300，Y=200，Z=250，姿態(tài)：Rz=0°），末端工具為氣動(dòng)夾具（需通過(guò)DO1控制夾緊/松開(kāi)）。請(qǐng)簡(jiǎn)述調(diào)試流程及關(guān)鍵操作。答案：調(diào)試流程及關(guān)鍵操作：1.工具坐標(biāo)系校準(zhǔn)：安裝氣動(dòng)夾具后，使用“四點(diǎn)法”校準(zhǔn)TCP：手動(dòng)將夾具尖端觸碰固定基準(zhǔn)點(diǎn)，記錄4組不同姿態(tài)下的位置數(shù)據(jù)，示教器自動(dòng)計(jì)算TCP相對(duì)于法蘭的偏移量（Xt,Yt,Zt,Rx,Ry,Rz）。2.程序編寫(xiě)：在示教器中新建程序，添加以下指令：（1）MOVJP1（起始點(diǎn)，遠(yuǎn)離A、B點(diǎn)的安全位置）；（2）MOVLPA（A點(diǎn)坐標(biāo)：X=300，Y=200，Z=150，使用工具坐標(biāo)系）；（3）DO1=ON（夾緊工件，延時(shí)0.5秒確保夾緊）；（4）MOVLPB（B點(diǎn)坐標(biāo)：X=300，Y=200，Z=250）；（5）DO1=OFF（松開(kāi)工件）；（6）MOVJP1（返回安全位置）。3.參數(shù)設(shè)置：調(diào)整運(yùn)動(dòng)速度：設(shè)置線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)速度為50%（避免沖擊），關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度為30%（初始調(diào)試）；配置I/O信號(hào)：在系統(tǒng)參數(shù)中定義DO1為“夾具控制”，設(shè)置輸出延遲時(shí)間（如0.2秒）。4.測(cè)