2025年大學大三（機器人工程）工業(yè)機器人系統(tǒng)設計基礎測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）（總共6題，每題5分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填在括號內(nèi)）1.工業(yè)機器人的機械結(jié)構主要用于實現(xiàn)機器人的各種運動，以下哪種結(jié)構形式能使機器人具有較高的運動速度和精度？（）A.直角坐標型B.圓柱坐標型C.球坐標型D.關節(jié)坐標型2.工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)中，負責將計算機發(fā)出的指令信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動機器人各關節(jié)運動的信號的是（）。A.主控單元B.驅(qū)動單元C.傳感器單元D.示教器3.以下關于工業(yè)機器人編程的說法，錯誤的是（）。A.示教編程方式直觀易懂，適合簡單任務B.離線編程可以提高編程效率，減少機器人停機時間C.工業(yè)機器人編程只能使用一種編程語言D.編程語言的選擇應根據(jù)機器人的應用場景和任務需求來確定4.工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器是直接與工作對象接觸并完成各種操作的部件，以下哪種末端執(zhí)行器適用于抓取和搬運不規(guī)則形狀的物體？（）A.吸盤式末端執(zhí)行器B.夾鉗式末端執(zhí)行器C.真空吸盤式末端執(zhí)行器D.磁吸式末端執(zhí)行器5.工業(yè)機器人的運動學主要研究機器人各關節(jié)的運動關系，以下哪個參數(shù)不是描述機器人運動學的重要參數(shù)？（）A.關節(jié)角度B.關節(jié)角速度C.關節(jié)加速度D.機器人重量6.在工業(yè)機器人系統(tǒng)中，用于檢測機器人自身狀態(tài)和工作環(huán)境信息的部件是（）。A.控制器B.驅(qū)動器C.傳感器D.執(zhí)行器第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題5分，共20分）1.工業(yè)機器人的自由度是指機器人具有的______，一般來說，自由度越多，機器人的運動靈活性越______。2.工業(yè)機器人的編程指令中，用于控制機器人直線運動的指令是______，用于控制機器人圓弧運動的指令是______。3.工業(yè)機器人的精度主要包括______精度和______精度，其中______精度是指機器人末端執(zhí)行器到達目標位置的準確程度。4.工業(yè)機器人的動力源主要有______和______兩種，其中______具有能量密度高、響應速度快等優(yōu)點。三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述工業(yè)機器人的主要應用領域。2.說明工業(yè)機器人系統(tǒng)設計中需要考慮的主要因素。四、材料分析題（每題15分，共30分）材料：隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)機器人在生產(chǎn)線上的應用越來越廣泛。某汽車制造企業(yè)計劃引入一批工業(yè)機器人用于汽車零部件的焊接工作。在選擇工業(yè)機器人時，企業(yè)考慮了機器人的負載能力、重復定位精度、焊接速度等因素。同時，為了確保機器人能夠與現(xiàn)有的生產(chǎn)設備良好配合，企業(yè)還對機器人的通信接口、編程語言等進行了評估。問題1：請分析該企業(yè)在選擇工業(yè)機器人時考慮的因素的重要性。問題2：針對該企業(yè)的需求，你認為還需要考慮哪些其他因素？請簡要說明。五、綜合應用題（共20分）材料：某工廠生產(chǎn)一種小型電子產(chǎn)品，需要使用工業(yè)機器人進行產(chǎn)品的裝配工作。已知該產(chǎn)品由三個主要零部件組成，分別為A、B、C。機器人的工作流程為：首先抓取零部件A，然后移動到指定位置與零部件B進行裝配，最后再抓取零部件C并與已裝配好的AB組合進行最終裝配。問題：請設計一個簡單的工業(yè)機器人裝配程序，說明主要步驟和使用的編程指令。（要求：步驟清晰，指令合理）答案：第I卷答案：1.A2.B3.C4.B5.D6.C第II卷答案：二、填空題：1.獨立運動的坐標軸數(shù)量；高2.LINE；ARC3.定位；重復定位；定位4.液壓；電動；電動三、簡答題：1.工業(yè)機器人的主要應用領域包括汽車制造、電子制造、機械加工、物流倉儲、食品加工等。在汽車制造中可用于焊接、裝配等；電子制造中用于芯片貼裝等；機械加工中用于上下料等；物流倉儲中用于貨物搬運等；食品加工中用于分揀包裝等。2.工業(yè)機器人系統(tǒng)設計需考慮機器人的工作任務與性能要求，如負載、精度、速度等；工作環(huán)境，包括空間、溫度、濕度等；與周邊設備的配合，如通信接口、信號交互等；編程的便利性與靈活性；維護保養(yǎng)的難易程度；成本因素，包括采購成本、運行成本等。四、材料分析題：問題1：負載能力決定機器人能承載的零部件重量，影響其可操作的范圍；重復定位精度確保焊接位置的準確性，關乎焊接質(zhì)量；焊接速度影響生產(chǎn)效率。這些因素對于汽車零部件焊接工作至關重要，直接關系到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益。問題2：還需考慮機器人的防護等級，以適應工廠車間環(huán)境；編程的可擴展性，便于未來功能升級；售后服務的質(zhì)量和及時性，保障機器人的正常運行。五、綜合應用題：步驟：1.機器人初始化，設置工作原點等參數(shù)。2.使用抓取指令抓取零部件A。3.通過直線運動指令移動到與零部件B裝配的位置。4.執(zhí)行裝配指