2025 年高职工业机器人技术（路径规划）操作测试卷

2025年高职工业机器人技术（路径规划）操作测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单选题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.工业机器人路径规划中，（）常用于简单的直线和圆弧路径规划。A.关节空间路径规划B.笛卡尔空间路径规划C.混合空间路径规划D.全局路径规划2.路径规划中的碰撞检测主要是检测机器人与（）之间是否发生碰撞。A.目标物体B.工作环境中的障碍物C.机器人自身部件D.以上都是3.以下哪种算法不属于全局路径规划算法？（）A.A算法B.Dijkstra算法C.遗传算法D.动态窗口法4.在笛卡尔空间路径规划中，机器人末端执行器的运动轨迹通常是由（）来描述的。A.关节角度B.笛卡尔坐标C.速度和加速度D.姿态矩阵5.工业机器人路径规划时，考虑机器人的动力学特性主要是为了（）。A.提高路径规划的效率B.保证机器人运动的平稳性和准确性C.减少计算量D.降低能耗6.路径规划中的平滑处理主要是为了（）。A.使路径更美观B.减少机器人运动时的振动C.提高路径规划的精度D.以上都不是7.对于复杂环境下的工业机器人路径规划，通常采用（）相结合的方法。A.全局路径规划和局部路径规划B.关节空间路径规划和笛卡尔空间路径规划C.传统算法和智能算法D.离线规划和在线规划8.在路径规划中，目标点的表示方式通常有（）。A.笛卡尔坐标B.关节角度C.姿态矩阵D.以上都是9.工业机器人路径规划时，（）会影响路径的选择和规划结果。A.机器人的负载能力B.工作环境的温度C.机器人的品牌D.操作人员的经验10.路径规划中的搜索算法主要用于（）。A.寻找从起点到目标点的可行路径B.优化路径的长度C.检测路径是否存在碰撞D.以上都不是二、多选题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.工业机器人路径规划的主要任务包括（）。A.确定机器人的运动轨迹B.避免机器人与障碍物碰撞C.优化机器人的运动速度D.提高机器人的工作效率E.规划机器人的工作任务2.以下属于局部路径规划算法的有（）。A.人工势场法B.动态窗口法C.Dijkstra算法D.A算法E.遗传算法3.在笛卡尔空间路径规划中，需要考虑的因素有（）。A.机器人末端执行器的位置和姿态B.目标点的笛卡尔坐标C.路径的平滑性D.机器人的关节角度限制E.工作环境中的障碍物分布4.路径规划中的碰撞检测方法有（）。A.几何碰撞检测B.物理碰撞检测C.MBD碰撞检测D.基于传感器的碰撞检测E.基于模型的碰撞检测5.工业机器人路径规划的应用场景包括（）。A.汽车制造B.电子制造C.物流仓储D.医疗手术E.教育教学三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”）1.工业机器人路径规划只需要考虑机器人的运动学特性，不需要考虑动力学特性。（）2.全局路径规划算法适用于复杂环境下的路径规划。（）3.在笛卡尔空间路径规划中，机器人末端执行器的运动轨迹是由关节角度决定的。（）4.路径规划中的碰撞检测只需要检测机器人与障碍物之间的碰撞。（）5.局部路径规划算法主要用于在已知环境中寻找从当前位置到目标位置的可行路径。（）6.工业机器人路径规划时，不需要考虑机器人的负载能力。（）7.路径规划中的平滑处理可以提高机器人运动的平稳性和准确性，但会增加路径规划的计算量。（）8.对于简单的路径规划任务，可以采用离线规划的方式。（）9.工业机器人路径规划的结果只与算法有关，与机器人的硬件性能无关。（）10.在路径规划中，目标点的表示方式只有笛卡尔坐标一种。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述工业机器人路径规划的基本流程。2.请比较关节空间路径规划和笛卡尔空间路径规划的优缺点。3.举例说明局部路径规划算法在工业机器人路径规划中的应用场景。五、综合题（总共1题，每题20分，请结合所学知识，解决以下实际问题）某工业机器人需要在一个复杂环境中完成从起点到目标点的路径规划任务。已知起点坐标为(1,1,1)，目标点坐标为(5,5,5)，工作环境中存在多个障碍物，其位置和形状已知。请设计一种路径规划方案，包括选择合适的路径规划算法，并说明理由。同时，描述如何进行碰撞检测和路径平滑处理。答案：一、单选题1.B2.B3.D4.B5.B6.B7.A8.D9.A10.A二、多选题1.ABCD2.AB3.ABCE4.ADE5.ABCD三、判断题1.×2.×3.×4.×5.√6.×7.√8.√9.×10.×四、简答题1.工业机器人路径规划基本流程：首先进行环境建模，获取工作环境信息；然后确定目标点；接着选择合适的路径规划算法进行路径搜索；之后进行碰撞检测，若有碰撞则重新规划；最后对路径进行平滑处理，得到最终可行路径。2.关节空间路径规划优点：直观，易于实现，能直接控制关节运动。缺点：规划复杂，与笛卡尔空间关系不直观。笛卡尔空间路径规划优点：规划简单，直接在笛卡尔空间操作，直观。缺点：计算量大，需考虑机器人运动学和动力学逆解。3.例如在狭小空间内搬运任务，人工势场法可使机器人避开障碍物到达目标点。在复杂生产线中，动态窗口法能根据机器人当前状态实时调整路径，避开临时出现的障碍物，保证生产顺利进行。五、综合题可采用A算法进行全局路径规划。理由是A算法效率较高，能在复杂