2025年北京木牛一心機器人筆試及答案

一、單項選擇題（總共10題，每題2分）1.機器人運動學中的D-H參數(shù)法主要用于解決什么問題？A.機器人的動力學分析B.機器人的軌跡規(guī)劃C.機器人的運動學反解D.機器人的傳感器融合答案：C2.在機器人控制中，PID控制器中的P代表什么？A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.濾波控制答案：A3.機器人的工作空間是指什么？A.機器人可以到達的所有點B.機器人可以操作的所有物體C.機器人可以移動的所有區(qū)域D.機器人可以感知的所有環(huán)境答案：A4.以下哪種傳感器常用于機器人的距離測量？A.溫度傳感器B.光纖傳感器C.超聲波傳感器D.氣壓傳感器答案：C5.機器人的逆運動學問題是指什么？A.已知機器人的關(guān)節(jié)角度，求末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)B.已知末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)，求機器人的關(guān)節(jié)角度C.已知機器人的速度，求末端執(zhí)行器的加速度D.已知末端執(zhí)行器的加速度，求機器人的速度答案：B6.在機器人視覺中，特征點檢測的目的是什么？A.提高圖像的分辨率B.提高圖像的亮度C.檢測圖像中的顯著點D.提高圖像的對比度答案：C7.機器人的路徑規(guī)劃算法中，A算法屬于哪種類型？A.智能搜索算法B.概率搜索算法C.啟發(fā)式搜索算法D.演繹搜索算法答案：C8.機器人的動力學模型中，慣性矩陣的作用是什么？A.描述機器人的質(zhì)量分布B.描述機器人的運動狀態(tài)C.描述機器人的能量消耗D.描述機器人的控制策略答案：A9.在機器人控制中，前饋控制主要用于解決什么問題？A.消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差B.提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度C.消除系統(tǒng)的動態(tài)誤差D.提高系統(tǒng)的魯棒性答案：B10.機器人的力控操作中，力傳感器的作用是什么？A.測量機器人的運動速度B.測量機器人的運動加速度C.測量機器人與環(huán)境之間的接觸力D.測量機器人的能量消耗答案：C二、填空題（總共10題，每題2分）1.機器人的運動學分為______運動學和______運動學。答案：正向，逆2.PID控制器中的I代表______控制。答案：積分3.機器人的工作空間可以分為______工作空間和______工作空間。答案：可達，關(guān)節(jié)4.超聲波傳感器的工作原理是利用______波的反射。答案：超聲波5.機器人的逆運動學問題可以通過______方法求解。答案：解析，數(shù)值6.機器人的視覺系統(tǒng)中，特征點檢測常用的算法有______和______。答案：SIFT，SURF7.機器人的路徑規(guī)劃算法中，A算法的核心是______函數(shù)。答案：代價8.機器人的動力學模型中，科氏力和離心力屬于______力。答案：慣性9.在機器人控制中，前饋控制主要用于補償______。答案：系統(tǒng)disturbance10.機器人的力控操作中，力傳感器通常安裝在______或______上。答案：手腕，末端三、判斷題（總共10題，每題2分）1.機器人的正向運動學問題是已知關(guān)節(jié)角度，求末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)。（正確）2.機器人的逆運動學問題可以通過解析法或數(shù)值法求解。（正確）3.機器人的工作空間是指機器人可以到達的所有點。（正確）4.超聲波傳感器常用于機器人的距離測量。（正確）5.機器人的視覺系統(tǒng)中，特征點檢測常用的算法有SIFT和SURF。（正確）6.機器人的路徑規(guī)劃算法中，A算法屬于啟發(fā)式搜索算法。（正確）7.機器人的動力學模型中，慣性矩陣的作用是描述機器人的質(zhì)量分布。（正確）8.在機器人控制中，前饋控制主要用于補償系統(tǒng)disturbance。（正確）9.機器人的力控操作中，力傳感器通常安裝在手腕或末端上。（正確）10.機器人的力控操作中，力傳感器的作用是測量機器人的運動速度。（錯誤）四、簡答題（總共4題，每題5分）1.簡述機器人的正向運動學和逆運動學的定義及其應(yīng)用場景。正向運動學是已知機器人的關(guān)節(jié)角度，求末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)。應(yīng)用場景包括機器人軌跡規(guī)劃和控制。逆運動學是已知末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)，求機器人的關(guān)節(jié)角度。應(yīng)用場景包括機器人操作和裝配。2.簡述機器人的工作空間及其分類。機器人的工作空間是指機器人可以到達的所有點?？梢苑譃榭蛇_工作空間和關(guān)節(jié)工作空間?？蛇_工作空間是指機器人末端執(zhí)行器可以到達的所有點，關(guān)節(jié)工作空間是指機器人的所有關(guān)節(jié)角度組合。3.簡述機器人的路徑規(guī)劃算法A算法的基本原理。A算法是一種啟發(fā)式搜索算法，通過代價函數(shù)來評估每個節(jié)點的優(yōu)先級。代價函數(shù)通常由實際代價和啟發(fā)式代價組成。A算法通過不斷擴展優(yōu)先級最高的節(jié)點，直到找到目標節(jié)點。4.簡述機器人的力控操作及其應(yīng)用場景。力控操作是指機器人通過力傳感器感知環(huán)境，并控制機器人與環(huán)境之間的接觸力。應(yīng)用場景包括機器人裝配、打磨和抓取等任務(wù)。五、討論題（總共4題，每題5分）1.討論機器人的正向運動學和逆運動學在機器人控制中的應(yīng)用。正向運動學在機器人控制中用于預(yù)測末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)，從而實現(xiàn)精確的軌跡規(guī)劃。逆運動學在機器人控制中用于根據(jù)期望的末端執(zhí)行器位置和姿態(tài)，計算所需的關(guān)節(jié)角度，從而實現(xiàn)精確的控制。2.討論機器人的工作空間對其設(shè)計和應(yīng)用的影響。機器人的工作空間決定了機器人可以到達的區(qū)域和執(zhí)行任務(wù)的范圍。在設(shè)計機器人時，需要根據(jù)任務(wù)需求確定合適的工作空間。工作空間的大小和形狀會影響機器人的應(yīng)用場景，例如，大型機器人的工作空間更大，適用于大型工業(yè)環(huán)境。3.討論機器人的路徑規(guī)劃算法在機器人導(dǎo)航中的應(yīng)用。路徑規(guī)劃算法在機器人導(dǎo)航中用于找到從起點到終點的最優(yōu)路徑。常用的路徑規(guī)劃算法包括A算法、Dijkstra算法等。路徑規(guī)劃算法的選擇取決于任務(wù)需求和環(huán)境復(fù)雜度。例如，A算法適用于復(fù)雜環(huán)境，而Dijkstra算法適用于簡單環(huán)境。4.討論機器人的力控操作在機器人操作中的應(yīng)用。力控操作在機器人操作中用于控制機器人與環(huán)境之間的接觸力，從而實現(xiàn)精確的操作。例如，在裝配任務(wù)中，機器人需要通過力控操作來確保零件的正確裝配。力控操作可以提高機器人的操作精度和安全性。答案和解析一、單項選擇題1.C2.A3.A4.C5.B6.C7.C8.A9.B10.C二、填空題1.正向，逆2.積分3.可達，關(guān)節(jié)4.超聲波5.解析，數(shù)值6.SIFT，SURF7.代價8.慣性9.系統(tǒng)disturbance10.手腕，末端三、判斷題1.正確2.正確3.正確4.正確5.正確6.正確7.正確8.正確9.正確10.錯誤四、簡答題1.正向運動學是已知機器人的關(guān)節(jié)角度，求末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)。應(yīng)用場景包括機器人軌跡規(guī)劃和控制。逆運動學是已知末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)，求機器人的關(guān)節(jié)角度。應(yīng)用場景包括機器人操作和裝配。2.機器人的工作空間是指機器人可以到達的所有點?？梢苑譃榭蛇_工作空間和關(guān)節(jié)工作空間?？蛇_工作空間是指機器人末端執(zhí)行器可以到達的所有點，關(guān)節(jié)工作空間是指機器人的所有關(guān)節(jié)角度組合。3.A算法是一種啟發(fā)式搜索算法，通過代價函數(shù)來評估每個節(jié)點的優(yōu)先級。代價函數(shù)通常由實際代價和啟發(fā)式代價組成。A算法通過不斷擴展優(yōu)先級最高的節(jié)點，直到找到目標節(jié)點。4.力控操作是指機器人通過力傳感器感知環(huán)境，并控制機器人與環(huán)境之間的接觸力。應(yīng)用場景包括機器人裝配、打磨和抓取等任務(wù)。五、討論題1.正向運動學在機器人控制中用于預(yù)測末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)，從而實現(xiàn)精確的軌跡規(guī)劃。逆運動學在機器人控制中用于根據(jù)期望的末端執(zhí)行器位置和姿態(tài)，計算所需的關(guān)節(jié)角度，從而實現(xiàn)精確的控制。2.機器人的工作空間決定了機器人可以到達的區(qū)域和執(zhí)行任務(wù)的范圍。在設(shè)計機器人時，需要根據(jù)任務(wù)需求確定合適的工作空間。工作空間的大小和形狀會影響機器人的應(yīng)用場景，例如，大型機器人的工作空間更大，適用于大型工業(yè)環(huán)境。3.路徑規(guī)劃算法在機器人導(dǎo)航中用于找到從起點到終點的最優(yōu)路徑。常用的路徑