2025年大學大二（工業(yè)機器人技術(shù)）故障診斷技術(shù)綜合測試題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共10題，每題3分)w1.以下哪種故障診斷方法主要基于信號的特征提取與分析？（）A.基于模型的診斷方法B.基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的診斷方法C.基于知識的診斷方法D.基于傳感器的診斷方法w2.工業(yè)機器人的電流信號異常可能預示著（）故障。A.機械結(jié)構(gòu)B.控制系統(tǒng)C.動力系統(tǒng)D.末端執(zhí)行器w3.故障診斷中的特征選擇是為了（）。A.減少數(shù)據(jù)維度B.增加數(shù)據(jù)維度C.提高數(shù)據(jù)準確性D.降低數(shù)據(jù)噪聲w4.以下哪種傳感器常用于檢測工業(yè)機器人的位置和姿態(tài)？（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.視覺傳感器D.加速度傳感器w5.基于故障樹分析的方法，其核心是（）。A.建立故障模型B.確定故障原因C.進行故障預測D.繪制故障樹w6.工業(yè)機器人故障診斷系統(tǒng)的實時性要求是為了（）。A.及時發(fā)現(xiàn)故障B.提高診斷準確性C.降低維修成本D.優(yōu)化系統(tǒng)性能w7.以下哪種算法常用于故障診斷中的分類問題？（）A.遺傳算法B.支持向量機C.粒子群算法D.蟻群算法w8.工業(yè)機器人的振動信號過大可能是由于（）引起的。A.負載過重B.程序錯誤C.電氣故障D.環(huán)境干擾w9.故障診斷中的不確定性推理是為了處理（）情況。A.確定的故障B.不確定的故障C.已知的故障D.未知的故障w10.對于工業(yè)機器人的故障診斷，以下哪種數(shù)據(jù)來源最為直接？（）A.操作人員的經(jīng)驗B.維修記錄C.傳感器數(shù)據(jù)D.設(shè)計文檔第II卷（非選擇題共70分）w11.（10分）簡述基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障診斷方法的原理及步驟。w12.（總共15分）工業(yè)機器人故障診斷中常用的傳感器有哪些？分別簡述其作用。w13.（15分）結(jié)合實際，說明如何通過故障診斷技術(shù)提高工業(yè)機器人的可靠性。w14.（15分）材料：某工業(yè)機器人在運行過程中出現(xiàn)動作異常，速度明顯下降。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)電機電流增大，且伴有異常噪聲。問題：請分析可能導致該故障的原因，并提出相應(yīng)的診斷方法和解決方案。w15.（15分）材料：在工業(yè)生產(chǎn)線上，多臺工業(yè)機器人協(xié)同工作。其中一臺機器人頻繁出現(xiàn)故障，影響了整個生產(chǎn)線的效率。經(jīng)過初步觀察，發(fā)現(xiàn)該機器人在執(zhí)行某些特定任務(wù)時容易出錯。問題：針對這種情況，請設(shè)計一個故障診斷流程，并說明如何通過診斷結(jié)果優(yōu)化機器人的性能。答案：w1.B；w2.C；w3.A；w4.C；w5.D；w6.A；w7.B；w8.A；w9.B；w10.C；w11.基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障診斷方法原理是利用大量歷史數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)挖掘、機器學習等技術(shù)建立故障模型。步驟包括數(shù)據(jù)采集，收集機器人運行中的各種數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)預處理，對采集的數(shù)據(jù)進行清洗、特征提取等；模型建立與訓練，選擇合適的算法建立故障診斷模型并訓練；故障診斷與決策，利用訓練好的模型對新數(shù)據(jù)進行診斷，做出決策。；w12.常用傳感器有：視覺傳感器，用于識別工件位置、形狀等，引導機器人準確抓取和操作；力傳感器，檢測機器人與物體接觸時的力，實現(xiàn)精確裝配等任務(wù)；電流傳感器，監(jiān)測電機電流，反映電機工作狀態(tài)及負載情況；溫度傳感器，檢測關(guān)鍵部件溫度，防止過熱損壞。；w!3.通過故障診斷技術(shù)實時監(jiān)測機器人運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障。例如利用傳感器數(shù)據(jù)進行分析，提前預警。對已發(fā)生的故障快速定位，減少停機時間。通過分析故障原因改進設(shè)計和控制策略，優(yōu)化機器人結(jié)構(gòu)和算法，提高整體可靠性。；w14.原因可能是電機故障，如繞組短路等導致電流增大、速度下降和噪聲；傳動部件故障，如齒輪磨損等影響動力傳輸。診斷方法：檢測電機電阻判斷繞組情況，檢查傳動部件磨損情況。解決方案：更換故障電機，修復或更換磨損傳動部件。；w15.故障診斷流程：首先收集該機器人執(zhí)行特定任務(wù)時的詳細數(shù)據(jù)，包括傳感器數(shù)據(jù)、動作記錄等。然后對數(shù)據(jù)進行分析