2025 年高职机器人技术（机器人系统调试专家级）下学期期中卷

2025年高职机器人技术（机器人系统调试专家级）下学期期中卷

（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，请将正确答案填在括号内）1.机器人系统调试中，关于运动学模型的说法正确的是（）A.只与机器人关节角度有关B.与机器人末端执行器位置无关C.用于描述机器人各关节运动与末端执行器运动之间的关系D.仅适用于简单机器人2.以下哪种传感器常用于机器人对物体颜色的识别（）A.激光位移传感器B.视觉传感器C.力传感器D.超声波传感器3.在机器人系统中，用于实现机器人与外部设备通信的接口是（）A.电源接口B.控制接口C.通信接口D.传感器接口4.机器人系统调试时，对机器人动力学模型进行参数辨识的目的是（）A.提高机器人运动速度B.降低机器人能耗C.更准确地描述机器人运动特性D.增加机器人负载能力5.当机器人出现奇异点时，以下说法错误的是（）A.机器人运动精度下降B.关节速度可能出现无穷大C.末端执行器姿态不受影响D.可能导致机器人运动失控6.以下哪种编程语言常用于机器人编程（）A.C++B.PythonC.JavaD.以上都是7.机器人系统调试中，对机器人进行运动规划时，不需要考虑的因素是（）A.机器人自身结构B.工作环境障碍物C.机器人品牌D.任务目标8.用于检测机器人关节扭矩的传感器是（）A.角度传感器B.加速度传感器C.力传感器D.温度传感器9.在机器人系统中，实现机器人路径规划算法的核心模块是（）A.机器人本体B.控制系统C.传感器模块D.规划算法模块10.当机器人系统调试过程中发现机器人运动轨迹偏差较大时，首先应检查（）A.机器人电源B.运动学模型参数C.通信线路D.传感器数据二、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，请将正确答案填在括号内，多选、少选、错选均不得分）1.机器人系统调试涉及的主要方面包括（）A.机器人硬件调试B.机器人软件编程C.机器人运动学调试D.机器人动力学调试E.机器人与外部环境交互调试2.以下属于机器人视觉传感器应用场景的有（）A.物体识别B.位置检测C.颜色检测D.表面缺陷检测E.力的测量3.机器人系统中常用的通信协议有（）A.TCP/IPB.UDPC.CAND.ZigBeeE.RS2324.在机器人运动学调试中，可能用到的工具和方法有（）A.运动学仿真软件B.激光跟踪仪C.关节角度传感器校准D.动力学参数测量E.机器人离线编程5.机器人系统调试时，对机器人末端执行器的要求包括（）A.具备足够的精度B.能适应不同的任务需求C.有可靠的抓取和操作能力D.可进行自我修复E.与机器人本体通信稳定三、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.机器人系统调试只需关注机器人自身，无需考虑外部工作环境。（）2.运动学模型是机器人系统调试的唯一依据。（）3.视觉传感器只能用于检测物体的形状，不能检测颜色。（）4.机器人通信接口一旦设定后就不能更改。（）5.动力学模型参数辨识是一个一次性过程，无需反复进行。（）6.机器人编程语言的选择主要取决于程序员的个人喜好。（）7.运动规划时，机器人可以随意穿越障碍物。（）8.力传感器可用于检测机器人在操作过程中所受的力。（）9.机器人路径规划算法只适用于简单的工作场景。（）10.机器人运动轨迹偏差可能由多种因素引起，需要综合分析排查。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述机器人系统调试中运动学调试的主要内容及目的。2.请说明机器人视觉传感器在机器人系统中的作用及常见应用。3.阐述机器人系统中通信接口的重要性以及常见通信故障的排查方法。五、综合分析题（总共2题，每题15分）1.在机器人系统调试过程中，发现机器人在执行特定任务时，运动速度明显变慢且运动轨迹出现较大偏差。请分析可能导致这些问题的原因，并提出相应的解决措施。2.已知某机器人系统采用了特定的运动学模型和动力学模型，在调试过程中需要对其进行优化。请说明优化运动学模型和动力学模型的一般方法和步骤，并阐述如何通过实验验证优化效果。答案：一、选择题1.C2.B3.C4.C5.C6.D7.C8.C9.D10.B二、多项选择题1.ABCDE2.ABCD3.ABCDE4.ABC5.ABCE三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.√9.×10.√四、简答题1.运动学调试主要内容包括机器人关节运动范围、运动精度、运动学模型参数校准等。目的是确保机器人各关节能够准确、灵活地运动，使机器人末端执行器能够按照预期的轨迹和姿态到达目标位置，为机器人完成各种任务提供运动学基础。2.机器人视觉传感器作用是为机器人提供视觉信息，使其能够识别物体、检测位置、判断颜色等。常见应用有物体抓取前的识别定位、生产线上产品质量检测、物流仓库货物分拣等。3.通信接口重要性在于实现机器人与外部设备（如控制器、传感器、其他机器人等）之间的数据传输和指令交互。排查方法：检查通信线路连接是否正常，包括接口是否松动、线路是否破损；确认通信协议设置是否正确；查看通信设备状态指示灯是否正常；通过发送测试指令检查通信是否畅通。五、综合分析题1.原因可能有：运动学模型参数不准确，导致运动轨迹计算偏差；电机性能下降，影响运动速度；传动部件磨损，降低传动效率；传感器数据不准确或故障，使机器人无法准确感知自身状态和环境；外部环境干扰，例如磁场干扰等。解决措施：重新校准运动学模型参数；检查电机，如有必要进行维修或更换；更换磨损的传动部件；检查和校准传感器；排查外部环境干扰源并采取屏蔽等措施。2.优化运动学模型方法步骤：收集机器人运动数据，分析现有模型误差；根据运动学原理和数据，调整模型参数；利