工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維員技能操作考核試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.工業(yè)機(jī)器人重復(fù)定位精度的常用單位是（）。A.毫米（mm）B.微米（μm）C.納米（nm）D.厘米（cm）2.以下哪種傳感器通常用于工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的力反饋控制？（）A.光電傳感器B.壓力傳感器C.接近傳感器D.溫度傳感器3.工業(yè)機(jī)器人RV減速器的主要應(yīng)用部位是（）。A.手腕關(guān)節(jié)B.小臂關(guān)節(jié)C.大臂及底座關(guān)節(jié)D.所有關(guān)節(jié)4.六軸工業(yè)機(jī)器人的“基坐標(biāo)系”原點(diǎn)通常定義在（）。A.底座中心與地面交點(diǎn)B.第一個(gè)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心C.末端執(zhí)行器中心點(diǎn)D.控制柜內(nèi)部基準(zhǔn)點(diǎn)5.當(dāng)工業(yè)機(jī)器人示教器顯示“伺服報(bào)警132：過電流”時(shí)，最可能的原因是（）。A.編碼器線纜松動(dòng)B.電機(jī)繞組短路C.溫度傳感器故障D.通信協(xié)議錯(cuò)誤6.工業(yè)機(jī)器人TCP（工具中心點(diǎn)）校準(zhǔn)的常用方法是（）。A.四點(diǎn)法B.兩點(diǎn)法C.單點(diǎn)法D.六點(diǎn)法7.以下哪種指令屬于工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令？（）A.IF...THENB.SetDOC.MoveLD.WaitTime8.工業(yè)機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器的“再生制動(dòng)電阻”主要用于（）。A.提升電機(jī)扭矩B.消耗制動(dòng)時(shí)的能量C.降低啟動(dòng)電流D.平衡三相電壓9.工業(yè)機(jī)器人本體接地電阻的標(biāo)準(zhǔn)要求是（）。A.≤1ΩB.≤4ΩC.≤10ΩD.≤20Ω10.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人“關(guān)節(jié)軟限位報(bào)警”？（）A.機(jī)器人運(yùn)行速度超過最大限速B.關(guān)節(jié)實(shí)際位置超出預(yù)設(shè)范圍C.伺服電機(jī)溫度超過閾值D.示教器電池電量不足二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分。每題至少2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)范中，必須設(shè)置的防護(hù)裝置包括（）。A.急停按鈕（ESD）B.安全光柵C.示教器鎖止開關(guān)D.機(jī)械限位塊2.導(dǎo)致工業(yè)機(jī)器人末端定位誤差的可能原因有（）。A.減速器磨損B.伺服電機(jī)編碼器信號(hào)干擾C.工具坐標(biāo)系未校準(zhǔn)D.環(huán)境溫度劇烈變化3.工業(yè)機(jī)器人示教編程時(shí)需注意的操作規(guī)范包括（）。A.示教前確認(rèn)機(jī)器人處于手動(dòng)模式B.示教速度由低到高逐步增加C.示教過程中保持與機(jī)器人的安全距離D.直接使用自動(dòng)模式進(jìn)行軌跡驗(yàn)證4.工業(yè)機(jī)器人伺服電機(jī)常見故障現(xiàn)象包括（）。A.運(yùn)行時(shí)異響B(tài).電機(jī)外殼溫度超過80℃C.編碼器信號(hào)丟失D.驅(qū)動(dòng)器顯示“過載”5.工業(yè)機(jī)器人通信系統(tǒng)中，常用的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議有（）。A.ModbusRTUB.CANopenC.TCP/IPD.ProfibusDP三、填空題（每空2分，共20分）1.工業(yè)機(jī)器人的“自由度”是指機(jī)器人能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的________數(shù)量。2.諧波減速器的核心部件包括柔輪、剛輪和________。3.工業(yè)機(jī)器人控制柜內(nèi)的“EMC濾波器”主要用于抑制________干擾。4.示教器（TeachPendant）的英文縮寫是________。5.工業(yè)機(jī)器人“零點(diǎn)校準(zhǔn)”的目的是確保各關(guān)節(jié)________與控制系統(tǒng)坐標(biāo)數(shù)據(jù)一致。6.機(jī)器人本體與控制柜之間的動(dòng)力線纜需滿足________等級(jí)要求（填寫防護(hù)等級(jí)）。7.伺服驅(qū)動(dòng)器的“位置環(huán)”主要負(fù)責(zé)控制電機(jī)的________精度。8.工業(yè)機(jī)器人常用的潤(rùn)滑方式包括脂潤(rùn)滑和________潤(rùn)滑。9.故障診斷中“PLC與機(jī)器人通信中斷”的常見排查點(diǎn)是________連接狀態(tài)。10.工業(yè)機(jī)器人“碰撞檢測(cè)”功能通常通過監(jiān)測(cè)________突變實(shí)現(xiàn)。四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述工業(yè)機(jī)器人“零點(diǎn)校準(zhǔn)”的操作流程。2.分析伺服電機(jī)過熱（溫度超過70℃）的可能原因及排查方法。3.列舉工業(yè)機(jī)器人電氣系統(tǒng)中3類關(guān)鍵保護(hù)裝置，并說明其作用。4.對(duì)比示教編程與離線編程的優(yōu)缺點(diǎn)（各至少2點(diǎn)）。5.當(dāng)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行中突然停機(jī)且無報(bào)警信息時(shí)，應(yīng)如何進(jìn)行故障排查？五、應(yīng)用題（共25分）（一）故障診斷題（10分）某企業(yè)一臺(tái)六軸工業(yè)機(jī)器人（品牌：KUKAKR16）在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)突然報(bào)“6083：軸4編碼器錯(cuò)誤”，示教器顯示軸4電機(jī)停轉(zhuǎn)。請(qǐng)分析可能的故障原因，并寫出具體排查步驟。（二）編程與調(diào)試題（8分）要求使用某品牌工業(yè)機(jī)器人（支持MoveJ、MoveL、Set、Wait指令）編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的搬運(yùn)程序。已知：起始點(diǎn)P1（坐標(biāo)：X=300，Y=200，Z=150，R=0°），取料點(diǎn)P2（X=300，Y=200，Z=50，R=0°），放料點(diǎn)P3（X=300，Y=200，Z=50，R=0°），終點(diǎn)P4（X=300，Y=200，Z=150，R=0°）。要求：①從P1快速移動(dòng)（關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)）到P2上方10mm處（P2_up）；②直線運(yùn)動(dòng)到P2取料（輸出DO1=1）；③等待2秒后，直線運(yùn)動(dòng)到P3放料（輸出DO1=0）；④快速移動(dòng)到P4。請(qǐng)寫出完整的程序代碼（需標(biāo)注關(guān)鍵坐標(biāo)點(diǎn)）。（三）參數(shù)調(diào)整分析題（7分）某工業(yè)機(jī)器人在跟蹤圓弧軌跡時(shí)出現(xiàn)“軌跡偏差大”問題，經(jīng)檢查機(jī)械結(jié)構(gòu)無異常。已知當(dāng)前伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)：位置環(huán)增益Kp=100（默認(rèn)150），速度環(huán)增益Kv=80（默認(rèn)100），加速度前饋系數(shù)=0.5（默認(rèn)0.8）。請(qǐng)分析參數(shù)設(shè)置可能對(duì)軌跡精度的影響，并提出調(diào)整建議。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.B（重復(fù)定位精度通常以微米為單位，反映微小位置偏差的一致性）2.B（壓力傳感器用于力反饋，其他傳感器功能不匹配）3.C（RV減速器承載大，用于大臂及底座；諧波用于手腕等輕載關(guān)節(jié)）4.B（基坐標(biāo)系原點(diǎn)定義為第一個(gè)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心）5.B（過電流報(bào)警主要由電機(jī)或線纜短路引起）6.A（四點(diǎn)法是TCP校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)方法）7.C（MoveL為直線運(yùn)動(dòng)指令，其他為邏輯或輸出指令）8.B（再生制動(dòng)電阻消耗電機(jī)制動(dòng)時(shí)的能量，防止母線電壓過高）9.B（工業(yè)設(shè)備接地電阻通常要求≤4Ω）10.B（軟限位報(bào)警由關(guān)節(jié)位置超出預(yù)設(shè)范圍觸發(fā)）二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD（均為工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)范強(qiáng)制要求的防護(hù)裝置）2.ABCD（機(jī)械磨損、信號(hào)干擾、坐標(biāo)系誤差、溫度變化均會(huì)影響定位）3.ABC（自動(dòng)模式禁止直接驗(yàn)證軌跡，需先手動(dòng)確認(rèn)）4.ABCD（均為伺服電機(jī)常見故障現(xiàn)象）5.ABD（TCP/IP是以太網(wǎng)協(xié)議，非現(xiàn)場(chǎng)總線；現(xiàn)場(chǎng)總線常用Modbus、CANopen、Profibus）三、填空題1.關(guān)節(jié)（或運(yùn)動(dòng)軸）2.波發(fā)生器3.電磁（或EMC）4.TP5.機(jī)械零點(diǎn)（或?qū)嶋H位置）6.IP54（或更高，常見本體線纜防護(hù)等級(jí)）7.位置（或定位）8.油（或稀油）9.通信線纜（或總線）10.電機(jī)扭矩（或電流）四、簡(jiǎn)答題1.操作流程：①確認(rèn)機(jī)器人處于斷電狀態(tài)；②手動(dòng)將各關(guān)節(jié)移動(dòng)至機(jī)械零點(diǎn)標(biāo)記對(duì)齊位置；③通電后進(jìn)入控制系統(tǒng)校準(zhǔn)界面；④選擇“零點(diǎn)校準(zhǔn)”功能，系統(tǒng)自動(dòng)讀取編碼器當(dāng)前值并存儲(chǔ)為零點(diǎn)；⑤校準(zhǔn)完成后驗(yàn)證各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)是否正常。2.可能原因及排查：①負(fù)載過大：檢查末端負(fù)載是否超過額定值，調(diào)整負(fù)載或更換電機(jī)；②散熱不良：清理電機(jī)散熱片灰塵，檢查冷卻風(fēng)扇是否正常；③驅(qū)動(dòng)器參數(shù)錯(cuò)誤：檢查電流環(huán)增益是否過高，導(dǎo)致電機(jī)電流異常；④機(jī)械卡阻：手動(dòng)盤車檢查關(guān)節(jié)是否卡頓，潤(rùn)滑是否不足。3.關(guān)鍵保護(hù)裝置及作用：①急停按鈕（ESD）：緊急情況下切斷機(jī)器人動(dòng)力電源；②熱繼電器：監(jiān)測(cè)電機(jī)電流，過載時(shí)斷開主電路；③熔斷器：短路時(shí)快速熔斷，保護(hù)電路；④安全光幕：檢測(cè)人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)觸發(fā)停機(jī)（任選3類）。4.示教編程優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、適合復(fù)雜軌跡；缺點(diǎn)：占用設(shè)備時(shí)間、精度受示教者影響、無法模擬動(dòng)態(tài)環(huán)境。離線編程優(yōu)點(diǎn)：不占用生產(chǎn)時(shí)間、可仿真驗(yàn)證、支持復(fù)雜路徑規(guī)劃；缺點(diǎn)：需要建模、對(duì)操作人員技術(shù)要求高、實(shí)際環(huán)境與模型可能存在偏差。5.排查步驟：①檢查急停按鈕是否被按下；②確認(rèn)外部輸入信號(hào)（如PLC觸發(fā)信號(hào)）是否正常；③查看控制柜內(nèi)斷路器、熔斷器是否跳閘；④檢查伺服驅(qū)動(dòng)器是否有隱式報(bào)警（需進(jìn)入診斷界面）；⑤測(cè)試示教器與控制柜通信是否正常（如線纜連接）；⑥重啟機(jī)器人觀察是否恢復(fù)，若仍異常則檢查系統(tǒng)軟件是否崩潰。五、應(yīng)用題（一）故障診斷題可能原因：①軸4編碼器線纜斷路或接觸不良；②編碼器本身損壞（如芯片故障）；③伺服驅(qū)動(dòng)器編碼器接口故障；④電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器參數(shù)不匹配（如編碼器類型設(shè)置錯(cuò)誤）。排查步驟：①斷電后檢查軸4編碼器線纜（包括接頭）是否破損，重新插拔并測(cè)試通斷；②更換同型號(hào)編碼器線纜，通電測(cè)試是否恢復(fù)；③若線纜正常，使用萬用表測(cè)量編碼器電源（通常5V或24V）是否正常；④更換備用編碼器（需斷電操作），觀察是否仍報(bào)警；⑤若編碼器更換后正常，原因?yàn)榫幋a器損壞；若仍報(bào)警，檢查驅(qū)動(dòng)器參數(shù)（如“編碼器類型”是否設(shè)為“絕對(duì)值”或“增量式”）；⑥最后排查驅(qū)動(dòng)器硬件故障（需專業(yè)人員檢測(cè)）。（二）編程與調(diào)試題程序代碼示例（以偽代碼形式，具體品牌語法可能略有差異）：```P1:X=300,Y=200,Z=150,R=0°//起始點(diǎn)P2_up:X=300,Y=200,Z=60,R=0°//P2上方10mm（Z=50+10）P2:X=300,Y=200,Z=50,R=0°//取料點(diǎn)P3:X=300,Y=200,Z=50,R=0°//放料點(diǎn)P4:X=300,Y=200,Z=150,R=0°//終點(diǎn)程序開始：MoveJP1//初始位置MoveJP2_up//快速移動(dòng)到取料點(diǎn)上方MoveLP2//直線下降到取料點(diǎn)SetDO1=1//輸出取料信號(hào)（夾爪閉合）WaitTime2//等待2秒確保取料MoveLP3//直線移動(dòng)到放料點(diǎn)SetDO1=0//輸出放料信號(hào)（夾爪松開）MoveJP4//快速移動(dòng)到終點(diǎn)程序結(jié)束```（三）參數(shù)調(diào)整分析題參數(shù)影響分析：①位置環(huán)增益Kp偏低（默認(rèn)150）：會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)變慢，跟