2025 年高职服务机器人（路径规划）中期考核卷

2025年高职服务机器人（路径规划）中期考核卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.以下哪种算法不属于服务机器人路径规划中的全局路径规划算法？（）A.A算法B.Dijkstra算法C.遗传算法D.深度优先搜索算法2.服务机器人路径规划中，环境地图的表示方法不包括以下哪种？（）A.栅格地图B.拓扑地图C.矢量地图D.等高线地图3.当服务机器人在路径规划中遇到动态障碍物时，通常采用的处理方法是（）。A.重新规划路径B.忽略障碍物继续前进C.等待障碍物消失D.直接碰撞障碍物4.在路径规划中，评估路径优劣的常用指标不包括（）。A.路径长度B.安全性C.可达性D.机器人颜色5.服务机器人路径规划中，局部路径规划主要负责（）。A.规划从起点到终点的全局最优路径B.实时调整路径以避开局部障碍物C.生成环境地图D.确定机器人的目标位置6.以下关于A算法的描述，错误的是（）。A.是一种启发式搜索算法B.结合了全局信息和局部信息C.一定能找到全局最优路径D.其效率与启发函数的选择有关7.服务机器人路径规划中，若环境地图较为复杂，采用哪种地图表示方法更合适？（）A.栅格地图B.拓扑地图C.矢量地图D.都不合适8.当服务机器人路径规划的目标是快速到达目的地时，优先考虑的路径规划算法是（）。A.A算法B.Dijkstra算法C.贪婪算法D.蚁群算法9.在路径规划中，为了提高机器人的适应性，通常会采用（）。A.单一的路径规划算法B.多种路径规划算法相结合C.不进行路径规划D.随机选择路径10.服务机器人路径规划中，对于静态障碍物的处理方式一般是（）。A.在全局路径规划时避开B.在局部路径规划时避开C.直接穿过D.与之碰撞二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，多选、少选、错选均不得分）1.服务机器人路径规划中的全局路径规划算法通常具有以下特点（）。A.考虑整个环境信息B.计算复杂度较高C.生成的路径较为全局最优D.实时性强2.环境地图在服务机器人路径规划中的作用包括（）。A.为路径规划提供基础信息B.帮助机器人了解环境布局C.用于检测障碍物D.决定机器人的运动速度3.以下哪些因素会影响服务机器人路径规划的结果？（）A.环境地图的准确性B.路径规划算法的选择C.机器人的传感器性能D.机器人的外观颜色4.在服务机器人路径规划中，局部路径规划算法的优点有（）。A.能够实时响应环境变化B.计算量较小C.可以有效避开局部障碍物D.不需要环境地图5.路径规划中，评估路径安全性的因素有（）。A.与障碍物的距离B.路径的平滑程度C.机器人的电量D.环境的稳定性三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，在括号内打“√”或“×”）1.服务机器人路径规划只需要考虑起点和终点，不需要考虑环境中的障碍物。（）2.A算法是一种确定性的搜索算法，每次都能找到相同的路径。（）3.拓扑地图能够准确表示环境中物体的形状和位置。（）4.服务机器人路径规划中，全局路径规划生成的路径一定是全局最优的。（）5.当环境发生变化时，服务机器人的路径规划算法不需要重新计算路径。（）6.局部路径规划算法主要依赖于传感器实时获取的信息。（）7.路径规划中，路径长度越长，路径越优。（）8.服务机器人路径规划中，环境地图一旦生成就不能再更新。（）9.多种路径规划算法相结合可以提高服务机器人路径规划的性能。（）10.机器人在路径规划中遇到障碍物时，应立即停止运动。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答以下问题）1.简述服务机器人路径规划中全局路径规划和局部路径规划的区别与联系。2.请说明A算法在服务机器人路径规划中的工作原理及优势。3.服务机器人路径规划中，如何根据环境特点选择合适的地图表示方法？五、案例分析题（总共1题，每题20分，请阅读以下案例并回答问题）某服务机器人需要在一个办公室环境中完成文件传递任务。办公室布局较为复杂，有多个办公桌、文件柜等障碍物。机器人从初始位置出发，要到达指定的文件存放位置。在路径规划过程中，采用了A算法进行全局路径规划，并结合动态窗口算法进行局部路径规划。1.请分析在这个案例中，全局路径规划和局部路径规划分别起到了什么作用？2.假设在机器人运动过程中，突然有一个新的障碍物出现在其前方，局部路径规划算法将如何应对？答案：一、选择题1.D2.D3.A4.D5.B6.C7.A8.C9.B10.A二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ABC4.ABC5.AB三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.√10.×四、简答题1.全局路径规划是在已知环境地图的基础上，规划出从起点到终点的全局最优路径，它考虑整个环境信息，计算复杂度较高。局部路径规划则是在机器人运动过程中，根据实时传感器信息，实时调整路径以避开局部障碍物，计算量较小，实时性强。两者相互配合，全局路径规划为局部路径规划提供初始路径框架，局部路径规划对全局路径进行动态调整，以适应环境变化。2.A算法是一种启发式搜索算法，它结合了全局信息和局部信息。通过计算每个节点的评估函数值（f=g+h，其中g是从起点到当前节点的实际代价，h是从当前节点到终点的估计代价），优先扩展评估函数值较小的节点。其优势在于能快速找到较优路径，效率较高，尤其在复杂环境中表现出色，因为它利用了启发函数来引导搜索方向。3.对于简单规则的环境，栅格地图较为合适，它能精确表示环境的几何形状，便于路径搜索算法处理。当环境拓扑结构复杂且重点关注节点间连接关系时，拓扑地图更优，可简化环境表示，提高路径规划效率。矢量地图适用于对环境形状和边界要求精确表示的情况，能准确描述环境特征。五、案例分析题1.全局路径规划在此案例中起到规划从机器人初始位置到文件存放位置的整体路线框架的作用，让机器人有一个大致的运动方向指引。局部路径规划则实时根据办公室内不断变化的障碍物情况，动态调整机器人的具体运动轨迹，避开突然出现的局部障碍物，确保机器人能安全、顺利地到达目的