青岛恒星科技学院《机器视觉及其程应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页青岛恒星科技学院《机器视觉及其程应用》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在ROS中，为了实现机器人的自主导航，需要结合地图构建和定位技术。假设有一个室内环境，机器人需要在其中自主移动。以下关于地图构建和定位的方法，哪一项是不正确的？（）A.可以使用SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping）算法同时进行地图构建和机器人定位B.基于粒子滤波的定位方法可以处理机器人位置的不确定性C.构建的地图可以是二维栅格地图或三维点云地图，根据需求选择D.一旦地图构建完成，机器人的定位就不再需要实时更新，因为地图是固定不变的2、在基于ROS的机器人教育应用中，需要为学生提供一个易于理解和使用的开发环境。假设学生具有不同的编程基础和学习能力。以下哪种ROS开发工具和教学资源的组合最适合这种教育场景？（）A.使用ROS的官方教程和Rviz可视化工具B.开发自定义的教学界面和简化的APIC.仅提供原始的ROS文档和命令行工具D.不提供任何专门的教学资源3、在ROS控制的机器人康复训练系统中，如果训练模式设置不合理，会对患者的康复效果产生怎样的影响？（）A.康复效果不佳或产生副作用B.加速康复进程C.系统自动调整训练模式D.对康复没有影响4、当使用ROS控制一个机器人在具有多个障碍物的复杂环境中移动时，需要实时规划安全的路径。以下哪种路径规划算法和碰撞检测方法能够满足需求？（）A.快速扩展随机树算法和基于距离的碰撞检测B.人工势场法和几何碰撞检测C.蚁群算法和模型碰撞检测D.以上都有可能5、在ROS环境下，为了提高机器人的自主性和适应性，需要进行环境建模和知识表示。以下哪种方法和技术可能会被用于环境建模和知识学习？（）A.语义地图构建和知识图谱B.深度学习环境理解和强化学习C.概率模型和贝叶斯网络D.以上都有可能6、机器人操作系统中的动作反馈（ActionFeedback）主要用于提供什么信息？（）（）A.任务进度信息B.错误信息C.状态信息D.以上都不是7、当在ROS中进行机器人的运动控制时，以下哪种编程语言通常被用于编写控制节点？（）A.C++B.PythonC.JavaD.Ruby。假设需要开发高效、稳定且易于维护的机器人运动控制程序，同时考虑与ROS库和其他模块的集成，上述哪种编程语言在这种情况下更具优势，并阐述其特点和在ROS中的应用实例8、以下哪个是机器人操作系统中用于管理机器人硬件资源的工具？（）（）A.roslaunchB.rosparamC.rosserviceD.以上都不是9、在ROS中，为了提高机器人系统的性能和实时性，常常需要进行优化。假设一个机器人节点的计算量较大，导致系统响应延迟，以下关于优化的方法，哪一项是不正确的？（）A.可以对算法进行优化，减少计算复杂度B.使用多线程或多进程技术并行处理任务，提高效率C.减少节点之间的通信数据量，避免不必要的消息传递D.优化只需要关注软件层面，硬件性能对系统性能没有影响10、在一个基于ROS的多机器人协作系统中，需要实现机器人之间的任务分配和协调。以下哪种方法可以有效地实现这个目标？（）A.中央控制器统一分配任务B.机器人通过协商自主分配任务C.使用市场机制进行任务分配D.以上方法都可以11、在ROS中，为了管理节点的启动和关闭顺序，以及处理异常情况，常常使用启动文件（LaunchFile）。假设一个机器人系统有多个相关的节点需要同时启动，以下关于启动文件的描述，哪一项是不准确的？（）A.启动文件使用XML格式来描述节点的配置和启动参数B.可以在启动文件中设置节点的运行环境、重映射话题等C.启动文件只能启动本地节点，无法启动远程节点D.通过修改启动文件，可以方便地调整系统的启动配置，而无需修改节点的代码12、ROS中的导航功能包集（NavigationStack）提供了机器人自主导航的基本框架。假设要对导航功能进行定制和扩展，以下关于操作方法的描述，正确的是：（）A.直接修改导航功能包集的源代码，实现定制需求B.利用导航功能包集提供的接口和参数，进行配置和扩展C.重新开发一个全新的导航框架，替代原有的功能包集D.导航功能包集无法进行定制和扩展13、在ROS环境下，为了对机器人的性能进行评估和优化，需要选择合适的指标和测试方法。考虑到机器人的任务类型和应用场景，以下哪种评估指标和测试工具可能会被使用？（）A.运动精度、速度和能耗指标B.任务完成时间和成功率C.传感器精度和可靠性D.以上都有可能14、在ROS环境下，为了实现机器人之间的安全交互和碰撞避免，需要采用有效的感知和规划方法。以下哪种技术和策略可能会被用于此目的？（）A.多传感器融合和碰撞检测算法B.安全距离模型和动态路径调整C.基于意图预测的交互控制D.以上都有可能15、机器人操作系统中的节点可以通过哪种方式进行多线程编程？（）（）A.C++标准库多线程B.Python的threading模块C.ROS的多线程机制D.以上都是二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述ROS中的交通执法机器人中的违章行为识别算法。2、（本题5分）如何使用RViz来查看机器人的传感器数据？3、（本题5分）简述ROS在服务机器人中的功能实现。4、（本题5分）简述ROS中的化学实验机器人中的操作精度要求。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于水下探测机器人，机器人操作系统在深海压力适应、低光照环境感知和长距离通信方面存在技术难题。请深入综合分析其在材料选择、传感器配置、通信协议改进等方面的解决方案，研究水下探测机器人在海洋科学研究、资源勘探和国防安全中的应用价值，以及面临的技术风险和应对策略。2、（本题5分）考虑一个基于ROS的森林监测机器人系统，用于收集森林生态数据和发现火灾隐患。综合分析ROS在森林地形适应、数据采集精度、长距离通信以及电源续航方面的要点和问题。3、（本题5分）假设要开发一个ROS操控的海底光缆铺设机器人，能够在深海进行光缆铺设作业。深入分析ROS在水压抵抗、光缆铺设路径规划、海底地形适应以及故障检测方面的关键技术和难题。4、（本题5分）随着机器人在文化艺术领域的创新应用，如机器人绘画、音乐演奏等，机器人操作系统需要具备艺术创作的能力。请详细综合分析其在模拟人类艺术表现手法、情感表达和创意生成等方面的技术挑战，探讨艺术机器人在丰富文化生活和推动艺术创新方面的潜力，以及在艺术创作中的版权和审美问题。5、（本题5分）在机器人操作系统的标准化和规范化方面，深入研究如何制定统一的接口标准、通信协议和开发规范，促进不同厂家和研究机构之间的互操作性和兼容性，以及如何推动行业的健康发展。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）基于ROS设