2025年第二屆山東省職業(yè)技能大賽(工業(yè)機器人系統(tǒng)運維賽項)備考試題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.工業(yè)機器人RV減速器通常安裝在（）A.末端執(zhí)行器B.大臂與機身連接處C.手腕關(guān)節(jié)D.小臂與大臂連接處答案：B2.以下哪種編碼器可在斷電后保留位置信息？（）A.增量式編碼器B.絕對式編碼器C.磁編碼器D.光電編碼器答案：B3.工業(yè)機器人示教器中“MOVEJ”指令表示（）A.直線運動B.關(guān)節(jié)運動C.圓弧運動D.手動運動答案：B4.伺服驅(qū)動器顯示“AL.12”報警代碼，通常表示（）A.過壓B.過載C.編碼器故障D.欠壓答案：B5.工業(yè)機器人重復(fù)定位精度的單位是（）A.mmB.°C.μmD.m/s答案：A6.以下不屬于工業(yè)機器人本體組成部分的是（）A.控制柜B.機械臂C.驅(qū)動單元D.末端法蘭答案：A7.機器人I/O模塊中“DO”表示（）A.數(shù)字輸入B.數(shù)字輸出C.模擬輸入D.模擬輸出答案：B8.諧波減速器的傳動比通常為（）A.1:5B.1:50C.1:500D.1:5000答案：B9.工業(yè)機器人默認(rèn)坐標(biāo)系中“基坐標(biāo)系”的原點位于（）A.機械臂末端B.機身底部中心C.第一個關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)中心D.控制柜內(nèi)部答案：B10.以下哪種情況會導(dǎo)致機器人急停觸發(fā)？（）A.示教器電池低電量B.伺服驅(qū)動器溫度過高C.操作人員按下急停按鈕D.程序運行超時答案：C11.工業(yè)機器人常用的通信協(xié)議中，ModbusTCP屬于（）A.現(xiàn)場總線B.工業(yè)以太網(wǎng)C.串口通信D.無線通信答案：B12.機器人本體潤滑油更換周期通常為（）A.1個月B.6個月C.1年D.3年答案：C13.以下指令中用于設(shè)置工具坐標(biāo)系的是（）A.TOOL_DATAB.BASE_DATAC.LOAD_DATAD.USER_DATA答案：A14.伺服電機過熱故障的常見原因是（）A.編碼器線路斷路B.負(fù)載過大C.控制程序錯誤D.示教器按鍵失靈答案：B15.工業(yè)機器人安全等級最高的防護(hù)措施是（）A.安全光柵B.圍欄+門鎖C.急停按鈕D.安全繼電器答案：B二、多項選擇題（每題3分，共30分，少選、錯選均不得分）1.工業(yè)機器人系統(tǒng)的組成包括（）A.機械本體B.控制系統(tǒng)C.驅(qū)動系統(tǒng)D.感知系統(tǒng)答案：ABCD2.伺服電機常見故障現(xiàn)象有（）A.運行時異響B(tài).電機外殼過熱C.軸端振動過大D.程序無法保存答案：ABC3.示教器的主要功能包括（）A.編寫機器人程序B.手動操作機器人運動C.設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)D.控制外部PLC答案：ABC4.工業(yè)機器人安全防護(hù)措施包括（）A.急停按鈕B.安全圍欄C.光柵檢測D.安全回路設(shè)計答案：ABCD5.以下屬于機器人機械系統(tǒng)維護(hù)內(nèi)容的是（）A.檢查減速器油位B.清潔關(guān)節(jié)導(dǎo)軌C.校準(zhǔn)伺服電機參數(shù)D.更換編碼器電池答案：AB6.機器人I/O信號異常的可能原因有（）A.信號線斷路B.模塊電源故障C.程序邏輯錯誤D.伺服驅(qū)動器損壞答案：ABC7.工業(yè)機器人坐標(biāo)系類型包括（）A.基坐標(biāo)系B.工具坐標(biāo)系C.用戶坐標(biāo)系D.世界坐標(biāo)系答案：ABC8.諧波減速器的組成部件有（）A.剛輪B.柔輪C.波發(fā)生器D.行星輪答案：ABC9.機器人運行時突然停機的可能原因是（）A.急停按鈕被觸發(fā)B.伺服驅(qū)動器報警C.程序執(zhí)行完畢D.外部信號中斷答案：ABD10.工業(yè)機器人調(diào)試前需要確認(rèn)的事項包括（）A.電源電壓符合要求B.機械結(jié)構(gòu)無松動C.急停功能正常D.示教器電池電量充足答案：ABCD三、填空題（每題2分，共20分）1.工業(yè)機器人的“自由度”是指機器人能夠獨立運動的__________數(shù)量。答案：關(guān)節(jié)2.諧波減速器通過__________的彈性變形實現(xiàn)減速傳動。答案：柔輪3.機器人控制柜內(nèi)的“EMC濾波器”主要用于抑制__________干擾。答案：電磁4.伺服驅(qū)動器的“位置控制模式”中，輸入信號通常為__________脈沖。答案：脈沖+方向5.工業(yè)機器人“零點校準(zhǔn)”的目的是確保各關(guān)節(jié)__________與控制系統(tǒng)坐標(biāo)一致。答案：機械原點6.機器人I/O模塊的“公共端”需連接至__________電位。答案：參考（或“0V”）7.示教器“手動模式”下，機器人最大運行速度限制為__________mm/s。答案：2508.工業(yè)機器人“負(fù)載能力”是指末端法蘭可承受的最大__________和__________。答案：質(zhì)量、力矩9.伺服電機“編碼器”的作用是反饋電機的__________和__________信息。答案：位置、速度10.機器人“碰撞檢測”功能通過監(jiān)測__________或__________的異常變化實現(xiàn)。答案：電流、力矩四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述工業(yè)機器人零點校準(zhǔn)的操作步驟。答案：（1）斷開機器人動力電源，確保機械臂處于自由狀態(tài)；（2）手動將各關(guān)節(jié)緩慢移動至機械零點位置（觀察關(guān)節(jié)標(biāo)記對齊）；（3）接通電源，進(jìn)入控制系統(tǒng)零點校準(zhǔn)界面；（4）選擇“校準(zhǔn)當(dāng)前位置”，系統(tǒng)自動記錄各關(guān)節(jié)編碼器零點值；（5）校準(zhǔn)完成后，手動運行簡單軌跡（如直線運動）驗證位置精度。2.對比RV減速器與諧波減速器的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用場景。答案：結(jié)構(gòu)特點：RV減速器由行星輪、擺線針輪組成，剛性高；諧波減速器由剛輪、柔輪、波發(fā)生器組成，結(jié)構(gòu)緊湊。應(yīng)用場景：RV減速器多用于負(fù)載大、精度要求高的大臂/機身關(guān)節(jié)（如13軸）；諧波減速器用于負(fù)載小、需輕量化的手腕關(guān)節(jié)（如46軸）。3.伺服驅(qū)動器顯示“過載報警”時，應(yīng)如何排查故障？答案：（1）檢查機械負(fù)載：確認(rèn)末端工具重量是否超過額定負(fù)載，運動軌跡是否存在卡阻；（2）檢查電機參數(shù)：核對伺服驅(qū)動器設(shè)置的電機型號、額定電流是否匹配；（3）檢查驅(qū)動器輸出：使用萬用表測量輸出電壓/電流是否異常；（4）檢查電纜線路：排查電機動力線是否存在短路或接觸不良；（5）測試空轉(zhuǎn)：斷開負(fù)載，觀察驅(qū)動器是否仍報警，判斷是否為電機自身故障。4.簡述示教器無顯示的故障排查流程。答案：（1）檢查示教器電源：確認(rèn)電池電量或外接電源是否正常；（2）檢查連接電纜：重新插拔示教器與控制柜的通信電纜，排除接觸不良；（3）測試備用示教器：更換同型號示教器，判斷是否為硬件損壞；（4）檢查控制柜接口：使用萬用表檢測控制柜示教器接口的供電電壓（通常為24V）；（5）系統(tǒng)復(fù)位：嘗試重啟控制柜，若仍無顯示則可能為示教器主板故障。5.工業(yè)機器人日常維護(hù)的主要內(nèi)容有哪些？答案：（1）機械部分：檢查關(guān)節(jié)連接螺栓是否松動，減速器油位是否正常，導(dǎo)軌/軸承潤滑情況；（2）電氣部分：清理控制柜灰塵，檢查接線端子是否氧化，測試急停按鈕/安全光柵功能；（3）軟件部分：備份機器人程序與參數(shù)，檢查系統(tǒng)日志是否有異常報警記錄；（4）安全部分：驗證圍欄門鎖、聲光報警裝置是否有效，測試碰撞檢測功能靈敏度。五、應(yīng)用題（共40分）（一）故障分析題（15分）某工業(yè)機器人在搬運工件時出現(xiàn)“運行抖動”現(xiàn)象，試分析可能原因及排查步驟。答案：可能原因：（1）機械原因：關(guān)節(jié)減速器松動、軸承磨損、導(dǎo)軌潤滑不足；（2）電氣原因：伺服驅(qū)動器參數(shù)（如剛性、濾波時間）設(shè)置不當(dāng)，編碼器信號干擾；（3）負(fù)載原因：工件重心偏移導(dǎo)致末端負(fù)載不均，工具坐標(biāo)系校準(zhǔn)錯誤；（4）環(huán)境原因：地面振動傳遞至機器人本體。排查步驟：（1）手動低速運行各關(guān)節(jié)，監(jiān)聽是否有異響，檢查減速器油位及螺栓緊固度；（2）使用示教器讀取伺服驅(qū)動器實時電流，觀察是否存在波動（正常應(yīng)平穩(wěn)）；（3）重新校準(zhǔn)工具坐標(biāo)系，測試空載運行是否仍抖動；（4）調(diào)整伺服驅(qū)動器“剛性”參數(shù)（降低剛性觀察是否改善），排查參數(shù)設(shè)置問題；（5）檢查編碼器電纜屏蔽層是否接地，使用示波器測試編碼器信號波形是否穩(wěn)定；（6）確認(rèn)機器人安裝基礎(chǔ)是否水平，必要時增加減震墊。（二）程序設(shè)計題（15分）根據(jù)以下I/O信號表，設(shè)計工業(yè)機器人搬運程序（從A點取料至B點放料），要求包含初始化、取料、搬運、放料、返回原點步驟。|信號名稱|類型|地址|描述|||||||SENSOR_A|DI|I0.0|A點物料檢測（1=有料）||SOL_A|DO|Q0.0|A點夾爪控制（1=夾緊）||SENSOR_B|DI|I0.1|B點空位檢測（1=有空位）||SOL_B|DO|Q0.1|B點夾爪控制（1=松開）|答案：```PROCmaterial_handling()!初始化SetQ0.0,0;!夾爪初始松開SetQ0.1,0;MoveJhome_pos,v500,z10,tool1;!返回原點!取料（A點）WaitUntilI0.0=1;!等待A點有料MoveLpick_pos,v300,fine,tool1;!直線移動至取料位SetQ0.0,1;!夾緊物料WaitTime0.5;!等待夾爪動作完成!搬運至B點MoveLtransfer_pos,v500,z50,tool1;!提升至過渡點MoveLplace_pos,v300,fine,tool1;!移動至B點放料位!放料（B點）WaitUntilI0.1=1;!等待B點有空位SetQ0.1,1;!松開夾爪WaitTime0.5;SetQ0.0,0;!確保夾爪完全松開!返回原點MoveLtransfer_pos,v500,z50,tool1;MoveJhome_pos,v500,z10,tool1;ENDPROC```（三）計算題（10分）對某工業(yè)機器人重復(fù)定位精度進(jìn)行測試，在同一位置重復(fù)測量10次，得到末端坐標(biāo)X值（單位：mm）：200.12、200.08、200.15、200.10、200.09、200.13、200.11、200.07、200.14、200.10。計算該機器人的重復(fù)定位精度（保留3位小數(shù)）。答案：重復(fù)定位精度計算公式：σ=√[Σ(xiμ)2/(n1)]，其中μ為平均值。計算步驟：（1）平均值μ=(200.12+200.08+…+200.10)/10=200.109mm；（2）各數(shù)據(jù)與平均值的差值平方和：(0.011)2+(0.029)2+(0.041)2+(0.009)2+(0.019)2+(0.021)2+(0.001)2+(0.039)2+(0.031)2+(0.009)2=0.000121