2025年大學(xué)大二（工業(yè)機(jī)器人技術(shù)）機(jī)器人搬運(yùn)碼垛綜合測試題

（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：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)中，機(jī)器人的運(yùn)動控制主要依靠（）A.傳感器反饋B.程序指令C.操作人員手動控制D.外部信號觸發(fā)2.碼垛作業(yè)中，常用的碼垛方式不包括（）A.重疊式B.縱橫交錯式C.旋轉(zhuǎn)式D.隨機(jī)排列式3.機(jī)器人搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)中，用于檢測物體位置的傳感器是（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.視覺傳感器D.速度傳感器4.工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度一般可達(dá)到（）A.±0.01mmB.±0.1mmC.±1mmD.±10mm5.在搬運(yùn)碼垛過程中，為了確保機(jī)器人安全運(yùn)行，需要設(shè)置（）A.速度限制B.工作區(qū)域C.負(fù)載限制D.以上都是6.機(jī)器人搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)的控制系統(tǒng)通常采用（）A.開環(huán)控制系統(tǒng)B.閉環(huán)控制系統(tǒng)C.半閉環(huán)控制系統(tǒng)D.混合控制系統(tǒng)7.碼垛層數(shù)的設(shè)定主要取決于（）A.產(chǎn)品尺寸B.倉庫空間C.搬運(yùn)設(shè)備能力D.以上都有影響8.工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛時，其手部工具的選擇依據(jù)是（）A.搬運(yùn)物體的形狀B.搬運(yùn)物體的重量C.搬運(yùn)物體的材質(zhì)D.以上都是9.為了提高機(jī)器人搬運(yùn)碼垛的效率，可采用（）A.并行作業(yè)B.優(yōu)化路徑規(guī)劃C.提高機(jī)器人速度D.以上方法都可行10.在機(jī)器人搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)中，若要實現(xiàn)不同產(chǎn)品的碼垛，關(guān)鍵在于（）A.更換機(jī)器人B.修改程序指令C.調(diào)整碼垛方式D.更換手部工具第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（每空2分，共20分）答題要求：請在橫線上填寫正確答案。1.工業(yè)機(jī)器人的主要組成部分包括______、______、______和控制系統(tǒng)。2.碼垛作業(yè)中，常見的碼垛形狀有______、______、______等。3.機(jī)器人搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)中，常用的通信方式有______、______等。4.為了保證機(jī)器人搬運(yùn)碼垛的準(zhǔn)確性，需要對機(jī)器人進(jìn)行______和______。5.工業(yè)機(jī)器人的編程語言主要有______、______等。三、簡答題（每題10分，共20分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰，語言簡潔。1.簡述工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)的工作流程。2.說明影響機(jī)器人搬運(yùn)碼垛效率的因素有哪些。四、案例分析題（共15分）答題要求：閱讀以下案例，回答問題。某工廠采用工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品包裝后的搬運(yùn)和碼垛作業(yè)。在運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人有時會出現(xiàn)定位不準(zhǔn)確的情況，導(dǎo)致碼垛不整齊。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的視覺傳感器出現(xiàn)了故障。1.請分析視覺傳感器故障對機(jī)器人搬運(yùn)碼垛的具體影響。（5分）2.針對視覺傳感器故障，提出相應(yīng)的解決措施。（10分）五、設(shè)計題（共15分）答題要求：根據(jù)給定的條件，設(shè)計一個簡單的工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)?，F(xiàn)有一批規(guī)格相同的產(chǎn)品，需要從生產(chǎn)線上搬運(yùn)到倉庫進(jìn)行碼垛。產(chǎn)品重量為5kg，尺寸為200mm×100mm×50mm。倉庫空間有限，要求碼垛方式為重疊式，碼垛層數(shù)為5層。請設(shè)計一個機(jī)器人搬運(yùn)碼垛系統(tǒng)，包括機(jī)器人選型、手部工具選型、碼垛方式規(guī)劃等，并說明設(shè)計依據(jù)。答案：第I卷1.B2.D3.C4.B5.D6.B7.D8.D9.D10.B第II卷二、1.機(jī)械本體、驅(qū)動系統(tǒng)、末端執(zhí)行器2.長方體、正方體、圓柱體3.以太網(wǎng)、Profibus4.校準(zhǔn)、示教5.示教編程語言、文本編程語言三、1.工作流程：首先機(jī)器人通過視覺傳感器等檢測設(shè)備獲取待搬運(yùn)產(chǎn)品的位置和信息，然后根據(jù)程序指令規(guī)劃運(yùn)動路徑，驅(qū)動系統(tǒng)帶動機(jī)械本體運(yùn)動到產(chǎn)品抓取位置，末端執(zhí)行器抓取產(chǎn)品，再按照規(guī)劃路徑將產(chǎn)品搬運(yùn)到碼垛位置，按照設(shè)定的碼垛方式進(jìn)行碼垛作業(yè)。2.影響因素：機(jī)器人的運(yùn)動速度、加速度；碼垛方式的復(fù)雜程度；產(chǎn)品的尺寸和重量分布；機(jī)器人的重復(fù)定位精度；視覺傳感器等檢測設(shè)備的精度和響應(yīng)速度；路徑規(guī)劃的合理性；操作人員的熟練程度等。四、1.視覺傳感器故障會導(dǎo)致機(jī)器人無法準(zhǔn)確獲取產(chǎn)品的位置信息，從而使機(jī)器人在抓取和放置產(chǎn)品時出現(xiàn)偏差，最終造成碼垛不整齊。2.解決措施：及時更換故障的視覺傳感器；對新的視覺傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)試，確保其精度和可靠性；在更換傳感器后，重新對機(jī)器人進(jìn)行示教和編程調(diào)試，使其適應(yīng)新的檢測環(huán)境；增加備用視覺傳感器或采用其他輔助檢測手段，如激光位移傳感器等，以提高系統(tǒng)的可靠性和容錯能力。五、機(jī)器人選型：選用負(fù)載能力為至少10kg的工業(yè)機(jī)器人，以確保能夠穩(wěn)定抓取5kg的產(chǎn)品，同時考慮機(jī)器人的工作半徑和重復(fù)定位精度，滿足搬運(yùn)和碼垛作業(yè)要求。手部工具選型：選擇適合抓取該產(chǎn)品尺寸的真空吸盤或夾爪。碼垛方式規(guī)劃：采用重疊式碼垛，按照產(chǎn)品尺寸和碼垛層數(shù)要求，規(guī)劃每層