2025 年高职机器人技术（自动化控制特级）下学期期中卷

2025年高职机器人技术（自动化控制特级）下学期期中卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（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.以下哪种控制算法不属于常见的机器人运动控制算法？（）A.PID控制B.模糊控制C.遗传算法D.神经网络控制2.机器人自动化控制系统中，传感器的作用是（）。A.执行控制指令B.提供反馈信息C.存储数据D.发出控制信号3.在机器人运动学中，描述机器人末端执行器位置和姿态的参数是（）。A.关节角度B.连杆长度C.齐次坐标D.速度和加速度4.以下关于自动化控制系统的稳定性说法正确的是（）。A.系统稳定时输出一定为零B.稳定系统的输出会持续振荡C.系统稳定意味着能抵抗干扰并保持原有状态D.不稳定系统无法工作5.机器人编程语言中，用于实现条件判断和循环结构的语句是（）。A.赋值语句B.运动指令C.逻辑控制语句D.数据处理语句6.自动化控制系统的开环控制特点是（）。A.控制精度高B.有反馈环节C.结构简单但控制精度相对较低D.能自动纠正偏差7.在机器人动力学分析中，主要研究的是（）。A.机器人的运动轨迹B.机器人的受力情况与运动的关系C.机器人的工作空间D.机器人的关节角度8.以下哪种传感器常用于检测机器人周围物体的距离？（）A.视觉传感器B.力传感器C.超声波传感器D.温度传感器9.机器人自动化控制系统中的控制器主要功能是（）。A.采集传感器数据B.执行控制算法并发出控制信号C.存储程序D.显示系统状态10.对于机器人的运动规划，以下说法错误的是（）。A.要考虑障碍物的影响B.只需要规划起始点到终点的路径C.需满足机器人的运动学和动力学约束D.不同的任务可能有不同的运动规划策略二、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.机器人自动化控制系统中的常用控制策略包括（）。A.自适应控制B.最优控制C.鲁棒控制D.分布式控制2.机器人运动学中的运动学方程可以用于（）。A.计算关节角度B.预测末端执行器位置C.分析机器人运动速度D.设计机器人结构3.以下属于机器人传感器分类的有（）。A.内部传感器B.外部传感器C.视觉传感器D.触觉传感器4.自动化控制系统中，提高系统响应速度的方法有（）。A.增加控制器增益B.减小系统惯性C.优化控制算法D.降低传感器精度5.机器人编程语言的特点包括（）。A.简洁性B.灵活性C.高效性D.通用性三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×）1.机器人自动化控制系统只能用于工业生产，不能用于其他领域。（）2.PID控制算法中，积分环节主要用于消除系统的稳态误差。（）3.机器人的工作空间只取决于其关节的活动范围。（）4.自动化控制系统的闭环控制比开环控制更复杂，但控制精度更高。（）5.机器人传感器的数据可以直接用于控制决策，无需进行处理。（）6.机器人运动学主要研究机器人的运动规律，不涉及力的作用。（）7.不同类型的机器人可以使用相同的编程语言进行编程。（）8.自动化控制系统中，反馈环节的作用是将输出信号反馈到输入端与输入信号比较。（）9.机器人的动力学分析只考虑重力的影响。（）10.机器人自动化控制系统中的硬件设备只包括控制器和传感器。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述机器人自动化控制系统中开环控制和闭环控制的区别，并举例说明它们的应用场景。2.请说明机器人运动学和动力学的研究内容以及它们之间的联系。3.机器人编程语言有哪些主要类型？各有什么特点？五、综合分析题（总共2题，每题15分，请结合所学知识进行综合分析和解答）1.某机器人在执行任务时，出现了运动偏差较大的问题。已知该机器人采用了PID控制算法，试分析可能导致运动偏差的原因，并提出改进措施。2.设计一个简单的机器人自动化控制系统，用于控制一个搬运机器人将货物从A点搬运到B点。描述系统的组成部分、工作流程以及控制策略。答案：一、单项选择题1.C2.B3.C4.C5.C6.C7.B8.C9.B10.B二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.AB4.ABC5.ABCD三、判断题1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.√9.×10.×四、简答题1.开环控制无反馈环节，输入直接控制输出，结构简单但精度低，如简单的电机速度开环控制。闭环控制有反馈，根据反馈调整输入，精度高，如恒温控制系统。2.运动学研究机器人运动几何关系，动力学研究受力与运动关系。联系：运动学为动力学提供运动状态基础，动力学为运动学分析受力影响。3.动作级语言简单直观，面向动作；对象级语言以对象为基础，功能强；任务级语言最灵活，接近自然语言，但编程复杂。五、综合分析题1.可能原因：比例、积分、微分系数设置不当；传感器精度问题；外界干