2025年機(jī)器人運(yùn)維工程師故障診斷練習(xí)題模及答案一、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分。每題只有1個(gè)正確選項(xiàng)）1.工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂在低速運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)“爬行現(xiàn)象”，最可能的故障原因是（）。A.伺服電機(jī)編碼器分辨率不足B.減速器內(nèi)部潤(rùn)滑脂老化C.控制柜散熱風(fēng)扇故障D.示教器通信協(xié)議不匹配2.某六軸工業(yè)機(jī)器人（負(fù)載20kg）在搬運(yùn)工件時(shí)，第三軸伺服驅(qū)動(dòng)器頻繁報(bào)“過(guò)載”故障，優(yōu)先排查的參數(shù)是（）。A.第三軸電機(jī)額定功率B.第三軸減速器減速比C.第三軸負(fù)載慣量比D.控制柜PLC程序循環(huán)周期3.激光雷達(dá)作為移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航傳感器，若檢測(cè)到障礙物距離異常（實(shí)際無(wú)障礙物時(shí)顯示有信號(hào)），最可能的故障是（）。A.雷達(dá)發(fā)射模塊電源電壓波動(dòng)B.機(jī)器人本體接地不良C.導(dǎo)航算法中的卡爾曼濾波參數(shù)錯(cuò)誤D.雷達(dá)鏡頭表面有油污4.采用ModbusTCP協(xié)議通信的機(jī)器人與PLC，若出現(xiàn)“通信超時(shí)”故障，使用網(wǎng)絡(luò)抓包工具檢測(cè)發(fā)現(xiàn)PLC側(cè)無(wú)響應(yīng)報(bào)文，優(yōu)先檢查（）。A.機(jī)器人端Modbus從機(jī)地址設(shè)置B.PLC端IP地址與機(jī)器人端是否在同一網(wǎng)段C.通信線(xiàn)纜的屏蔽層是否接地D.機(jī)器人控制器的系統(tǒng)時(shí)間同步設(shè)置5.諧波減速器在長(zhǎng)期運(yùn)行后出現(xiàn)異響，拆解檢查發(fā)現(xiàn)柔輪齒面有明顯磨損，最可能的誘因是（）。A.減速器安裝時(shí)同軸度偏差超過(guò)0.05mmB.伺服電機(jī)額定扭矩低于負(fù)載需求C.控制柜溫度長(zhǎng)期高于45℃D.示教器操作時(shí)誤修改了關(guān)節(jié)加速度參數(shù)6.協(xié)作機(jī)器人（帶力矩傳感器）在與人交互時(shí)突然急停，故障代碼顯示“碰撞檢測(cè)觸發(fā)”，但實(shí)際未發(fā)生碰撞，可能的原因是（）。A.力矩傳感器零漂未校準(zhǔn)B.機(jī)器人本體接地電阻過(guò)大C.示教器屏幕觸控不靈敏D.伺服驅(qū)動(dòng)器制動(dòng)電阻容量不足7.并聯(lián)機(jī)器人（Delta型）在高速取放時(shí)末端定位誤差突然增大（從±0.1mm增至±0.5mm），優(yōu)先檢查（）。A.同步帶張緊力是否均勻B.伺服電機(jī)編碼器電池電量C.視覺(jué)系統(tǒng)標(biāo)定參數(shù)D.壓縮空氣壓力是否穩(wěn)定8.某SCARA機(jī)器人在執(zhí)行圓弧插補(bǔ)時(shí)軌跡偏差超差，示教器顯示“插補(bǔ)運(yùn)算超時(shí)”，可能的故障是（）。A.伺服驅(qū)動(dòng)器電流環(huán)響應(yīng)速度過(guò)低B.控制器CPU負(fù)載率超過(guò)85%C.末端執(zhí)行器氣路泄漏D.減速器背隙補(bǔ)償參數(shù)錯(cuò)誤9.移動(dòng)機(jī)器人（AGV）沿磁條導(dǎo)航時(shí)頻繁偏離路徑，磁導(dǎo)航傳感器顯示“信號(hào)丟失”，但磁條外觀(guān)無(wú)損壞，可能的原因是（）。A.磁條下方有金屬異物干擾B.AGV驅(qū)動(dòng)輪輪胎磨損不均C.激光slam導(dǎo)航模塊與磁導(dǎo)航模塊沖突D.電池組電壓低于24V10.噴涂機(jī)器人在噴涂過(guò)程中出現(xiàn)“斷漆”現(xiàn)象（涂料間斷噴出），排除涂料供給系統(tǒng)故障后，最可能的原因是（）。A.噴槍伺服電機(jī)編碼器信號(hào)丟失B.機(jī)器人關(guān)節(jié)速度設(shè)置過(guò)高C.壓縮空氣壓力波動(dòng)（0.6MPa→0.4MPa）D.控制柜PLC輸入點(diǎn)接觸不良二、多項(xiàng)選擇題（共5題，每題3分，共15分。每題有24個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）11.六軸工業(yè)機(jī)器人末端定位精度超差（標(biāo)準(zhǔn)±0.05mm，實(shí)測(cè)±0.12mm），可能的故障原因包括（）。A.各關(guān)節(jié)減速器背隙增大（超過(guò)0.02rad）B.伺服驅(qū)動(dòng)器位置環(huán)增益設(shè)置過(guò)低C.工具坐標(biāo)系（TCP）標(biāo)定誤差過(guò)大D.機(jī)器人基坐標(biāo)系（Base）安裝面水平度偏差超0.1mm/m12.機(jī)器人控制柜內(nèi)斷路器頻繁跳閘，可能的故障點(diǎn)有（）。A.伺服電機(jī)繞組絕緣電阻下降（<50MΩ）B.編碼器線(xiàn)纜屏蔽層與金屬外殼短路C.散熱風(fēng)扇電機(jī)軸承卡滯導(dǎo)致電流過(guò)大D.PLC輸入模塊電源電壓波動(dòng)（24V→22V）13.力控機(jī)器人在打磨作業(yè)中出現(xiàn)“打磨力不穩(wěn)定”（目標(biāo)50N，實(shí)際3070N波動(dòng)），可能的原因是（）。A.力傳感器采樣頻率過(guò)低（50Hz）B.打磨工具與工件接觸點(diǎn)動(dòng)態(tài)變化未補(bǔ)償C.伺服驅(qū)動(dòng)器速度環(huán)積分時(shí)間常數(shù)設(shè)置過(guò)大D.機(jī)器人本體固有頻率與打磨頻率共振14.采用PROFINET通信的機(jī)器人與IO模塊，若出現(xiàn)“從站丟失”故障，可能的排查方向是（）。A.檢查IO模塊的設(shè)備名稱(chēng)是否與控制器配置一致B.測(cè)試通信線(xiàn)纜的傳輸延遲（需≤100μs）C.確認(rèn)控制器與IO模塊的PROFINET版本兼容（如V2.3與V1.0）D.測(cè)量IO模塊供電電壓（需穩(wěn)定在24V±5%）15.移動(dòng)機(jī)器人（AMR）在自動(dòng)充電時(shí)無(wú)法對(duì)接充電樁，可能的故障包括（）。A.充電樁二維碼定位標(biāo)識(shí)污損B.AMR激光雷達(dá)反光板位置偏移C.充電接口接觸簧片氧化D.導(dǎo)航地圖中充電樁坐標(biāo)未更新三、填空題（共10題，每題2分，共20分）16.工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服電機(jī)的抱閘通常在________（通電/斷電）狀態(tài)下釋放，確保斷電時(shí)機(jī)械臂鎖定。17.諧波減速器的三個(gè)核心部件是波發(fā)生器、柔輪和________。18.機(jī)器人控制柜內(nèi)伺服驅(qū)動(dòng)器的“過(guò)壓”故障（OverVoltage）通常由________（再生能量/輸入電壓過(guò)高）引起。19.激光位移傳感器測(cè)量精度受被測(cè)物體表面________（反射率/硬度）影響最大。20.機(jī)器人通信故障排查時(shí)，使用________（ping/telnet）命令可檢測(cè)IP連通性，使用Wireshark可抓包分析協(xié)議數(shù)據(jù)。21.協(xié)作機(jī)器人的碰撞檢測(cè)功能基于________（力矩傳感器/視覺(jué)傳感器）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)節(jié)扭矩變化。22.工業(yè)機(jī)器人重復(fù)定位精度（RPR）的檢測(cè)依據(jù)是ISO________標(biāo)準(zhǔn)（填寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)）。23.伺服電機(jī)編碼器分為絕對(duì)值編碼器和________編碼器，前者斷電后仍能保存位置信息。24.移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航中，SLAM技術(shù)的全稱(chēng)是________。25.噴涂機(jī)器人的靜電噴槍需連接________（正極/負(fù)極）高壓電源，使涂料顆粒帶電吸附到工件表面。四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題8分，共40分）26.簡(jiǎn)述六軸工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂在中速運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)周期性抖動(dòng)的可能原因及排查步驟。27.某伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)“過(guò)流故障（OverCurrent）”，請(qǐng)列出至少5項(xiàng)可能的故障點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的排查方法。28.示教器突然無(wú)顯示（屏幕黑屏），但機(jī)器人仍能接收外部IO信號(hào)運(yùn)行，分析可能的故障原因及處理措施。29.機(jī)器人與PLC通過(guò)ModbusRTU通信時(shí)，PLC端讀取的機(jī)器人狀態(tài)數(shù)據(jù)異常（如“運(yùn)行狀態(tài)”始終為0），請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)故障診斷流程。30.力傳感器輸出信號(hào)不穩(wěn)定（噪聲大），排除傳感器本身故障后，分析可能的外部干擾源及抑制方法。五、應(yīng)用題（共2題，第31題15分，第32題10分，共25分）31.綜合分析題：某汽車(chē)廠(chǎng)焊接機(jī)器人（型號(hào)：ABBIRB6700150/2.8）在連續(xù)運(yùn)行2小時(shí)后突然停機(jī)，示教器顯示“安全鏈斷開(kāi)（SafetyChainOpen）”故障代碼?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)：機(jī)器人本體無(wú)碰撞痕跡；控制柜急停按鈕未按下；安全門(mén)（帶安全開(kāi)關(guān)）處于關(guān)閉狀態(tài)；伺服驅(qū)動(dòng)器電源指示燈正常；萬(wàn)用表測(cè)量安全鏈回路電壓為0V（正常應(yīng)為24V）。請(qǐng)列出完整的故障診斷流程，并分析可能的故障點(diǎn)及解決方法。32.計(jì)算題：某水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人（SCARA）第二軸需驅(qū)動(dòng)負(fù)載（質(zhì)量m=5kg，質(zhì)心到關(guān)節(jié)中心距離r=0.3m）以最大角加速度α=20rad/s2旋轉(zhuǎn)，忽略連桿自重及摩擦，計(jì)算所需伺服電機(jī)的最小輸出扭矩（保留2位小數(shù)）。（扭矩公式：T=J·α，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=mr2）參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.C3.D4.B5.A6.A7.A8.B9.A10.C二、多項(xiàng)選擇題11.ABCD12.ABC13.ABD14.ABCD15.ABCD三、填空題16.通電17.剛輪18.再生能量19.反射率20.ping21.力矩傳感器22.928323.增量式24.同步定位與地圖構(gòu)建25.負(fù)極四、簡(jiǎn)答題26.可能原因及排查步驟：（1）機(jī)械原因：減速器磨損（背隙增大）、軸承松動(dòng)、傳動(dòng)件（如同步帶）張緊不均。排查方法：手動(dòng)盤(pán)車(chē)檢查各關(guān)節(jié)阻力是否均勻，使用千分表測(cè)量末端重復(fù)定位精度。（2）電氣原因：伺服電機(jī)繞組局部短路（電流波動(dòng)）、編碼器信號(hào)干擾（波形畸變）。排查方法：用萬(wàn)用表測(cè)量電機(jī)三相繞組電阻是否平衡，用示波器觀(guān)察編碼器A/B/Z相信號(hào)。（3）控制原因：PID參數(shù)設(shè)置不當(dāng)（如速度環(huán)比例增益過(guò)高）、插補(bǔ)算法誤差累積。排查方法：通過(guò)示教器監(jiān)控關(guān)節(jié)電流曲線(xiàn)，調(diào)整PID參數(shù)后測(cè)試。（4）外部干擾：附近大電機(jī)啟動(dòng)導(dǎo)致電源諧波污染。排查方法：使用電能質(zhì)量分析儀檢測(cè)控制柜輸入電壓諧波含量。27.過(guò)流故障可能的故障點(diǎn)及排查方法：（1）電機(jī)故障：繞組短路或?qū)Φ亟^緣不良。排查：用兆歐表測(cè)量電機(jī)絕緣電阻（≥50MΩ），用萬(wàn)用表測(cè)三相電阻平衡度（偏差≤5%）。（2）驅(qū)動(dòng)器輸出短路：IGBT模塊擊穿。排查：斷電后測(cè)量驅(qū)動(dòng)器U/V/W輸出端電阻（正常應(yīng)無(wú)短路）。（3）負(fù)載突變：機(jī)械卡阻（如導(dǎo)軌異物）。排查：手動(dòng)盤(pán)車(chē)檢查關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)是否順暢，觀(guān)察負(fù)載扭矩曲線(xiàn)是否突變。（4）編碼器故障：信號(hào)丟失導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器誤判位置。排查：用示波器觀(guān)察編碼器信號(hào)是否有丟脈沖現(xiàn)象。（5）參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤：負(fù)載慣量比超驅(qū)動(dòng)器允許范圍。排查：核對(duì)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)“負(fù)載慣量比”（通?！?0倍電機(jī)慣量）。28.故障原因及處理措施：（1）示教器電源故障：內(nèi)部電源模塊損壞或電源線(xiàn)接觸不良。處理：檢查示教器與控制器連接線(xiàn)纜的電源引腳（如24V）電壓是否正常，更換電源模塊。（2）顯示屏幕故障：液晶屏損壞或背光驅(qū)動(dòng)板故障。處理：外接顯示器（通過(guò)VGA/HDMI接口）測(cè)試，若正常則更換示教器屏幕。（3）通信故障：示教器與控制器的CAN總線(xiàn)/以太網(wǎng)通信中斷。處理：用萬(wàn)用表測(cè)量通信線(xiàn)電阻（CAN線(xiàn)正常為60Ω終端電阻），更換通信線(xiàn)纜。（4）控制器主板故障：顯示驅(qū)動(dòng)接口損壞。處理：更換控制器主板或維修顯示輸出電路。29.故障診斷流程：（1）確認(rèn)物理連接：檢查RS485線(xiàn)纜A/B極性是否正確，終端電阻（120Ω）是否接入，測(cè)量線(xiàn)纜通斷（電阻≤1Ω）。（2）驗(yàn)證電氣參數(shù)：用萬(wàn)用表測(cè)量通信線(xiàn)電壓（正常差分電壓≥2V），檢查PLC與機(jī)器人的波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位是否一致。（3）排查從機(jī)地址：確認(rèn)機(jī)器人端Modbus從機(jī)地址與PLC程序中設(shè)置的地址匹配（如機(jī)器人設(shè)為1，PLC讀取地址應(yīng)為1）。（4）測(cè)試單幀通信：通過(guò)Modbus調(diào)試工具（如ModbusPoll）向機(jī)器人發(fā)送讀指令，觀(guān)察是否有響應(yīng)，判斷是機(jī)器人端還是PLC端問(wèn)題。（5）檢查程序邏輯：確認(rèn)機(jī)器人端是否啟用Modbus服務(wù)，PLC程序中讀取的寄存器地址（如保持寄存器40001）是否與機(jī)器人實(shí)際映射地址一致。30.外部干擾源及抑制方法：（1）電磁干擾：附近變頻器、伺服驅(qū)動(dòng)器的高頻諧波。抑制：為力傳感器線(xiàn)纜增加屏蔽層并單端接地，在驅(qū)動(dòng)器輸入側(cè)加裝濾波器。（2）電源干擾：控制柜電源電壓波動(dòng)（如24V→22V）。抑制：使用穩(wěn)壓電源供電，在傳感器電源端并聯(lián)去耦電容（如100μF）。（3）機(jī)械振動(dòng)：機(jī)器人本體振動(dòng)傳遞至傳感器。抑制：在傳感器與機(jī)械臂之間加裝減震墊，調(diào)整機(jī)器人運(yùn)行速度避開(kāi)共振頻率。（4）接地問(wèn)題：傳感器與機(jī)器人本體接地不共點(diǎn)（地電位差）。抑制：確保傳感器、機(jī)器人、控制柜共地（接地電阻≤4Ω）。五、應(yīng)用題31.故障診斷流程及可能故障點(diǎn)：（1）確認(rèn)安全鏈回路結(jié)構(gòu)：安全鏈通常串聯(lián)急停按鈕、安全門(mén)開(kāi)關(guān)、伺服驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)等部件，任一節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)會(huì)導(dǎo)致回路電壓下降。（2）分段排查安全鏈回路：第一步：測(cè)量控制柜內(nèi)安全鏈輸入端子電壓（正常24V），若為0V，檢查前級(jí)電源（如24V開(kāi)關(guān)電源輸出是否正常）。第二步：若前級(jí)電源正常，斷開(kāi)安全門(mén)開(kāi)關(guān)接線(xiàn)，測(cè)量開(kāi)關(guān)兩端電壓（閉合時(shí)應(yīng)為0V，斷開(kāi)時(shí)24V），判斷安全門(mén)開(kāi)關(guān)是否損壞（如觸點(diǎn)氧化）。第三步：檢查急停按鈕（包括手持示教器急停和控制柜急停）觸點(diǎn)是否閉合（用萬(wàn)用表通斷檔測(cè)量）。第四步：檢查伺服驅(qū)動(dòng)器的“安全使能”輸出信號(hào)（DriveEnable）是否正常（正常時(shí)閉合，故障時(shí)斷開(kāi)），可能因驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部故障（如過(guò)溫）導(dǎo)致信號(hào)斷開(kāi)。第五步：檢查連接線(xiàn)纜（如安全鏈總線(xiàn)）是否斷路或短路（用萬(wàn)用表測(cè)量線(xiàn)間電阻）?？赡?/p>