工业机器人操作与运维练习题库及参考答案

工业机器人操作与运维练习题库及参考答案一、单项选择题（每题2分，共40分）工业机器人运动轴中，控制手部末端执行器姿态的轴是（）A.基座轴B.腕部轴C.腰部轴D.肩部轴答案：B解析：腕部轴（通常为4、5、6轴）安装在手臂末端，主要功能是调整末端执行器（如夹爪、喷枪）的角度与姿态，适配不同作业方位需求。下列哪种编程语言是工业机器人领域最常用的专用编程语言（）A.PythonB.C++C.机器人编程语言（如KUKA的KRL、FANUC的KAREL）D.Java答案：C解析：工业机器人厂商会开发专属编程语言，如库卡的KRL、发那科的KAREL，这类语言针对机器人运动控制、IO交互等功能优化，更适配实操场景。工业机器人进行精密装配作业时，为补偿工件定位误差，最适合采用的技术是（）A.视觉引导B.手动示教C.固定程序编程D.力控反馈答案：D解析：力控反馈技术可实时检测机器人末端与工件的接触力，通过调整运动轨迹补偿定位偏差，避免装配过程中工件损坏，适用于精密装配场景。工业机器人安全防护的核心措施不包括（）A.设置安全围栏B.安装急停按钮C.定期清洁机器人外壳D.配置安全光幕答案：C解析：定期清洁外壳属于日常维护范畴，并非安全防护核心措施；安全围栏、急停按钮、安全光幕可直接预防人员误触或机器人异常运动导致的安全事故。工业机器人示教器的核心功能是（）A.显示生产数据报表B.编写、修改机器人程序并手动引导运动C.控制生产线整条设备启停D.检测车间环境温度答案：B解析：示教器是人与机器人的交互核心，可实现程序编辑、参数设置、手动示教（点动控制机器人运动）等功能，无法直接控制整条生产线或检测环境温度。下列哪种传动方式常用于工业机器人关节，具有传动精度高、承载能力强的特点（）A.皮带传动B.齿轮传动C.谐波齿轮传动D.链传动答案：C解析：谐波齿轮传动通过柔性齿轮的弹性变形实现运动传递，具有体积小、传动比大、精度高、承载能力强的优势，是机器人关节的主流传动方式。工业机器人在焊接作业中，若出现焊道偏移问题，最可能的原因是（）A.机器人基座固定松动B.示教点坐标设置错误C.焊接电流过大D.焊丝型号不匹配答案：B解析：焊道偏移主要与运动轨迹精度相关，示教点坐标错误会直接导致机器人按错误路径运动；基座松动会影响整体稳定性，焊接电流、焊丝型号主要影响焊接质量（如焊瘤、虚焊）。工业机器人的重复定位精度是指（）A.机器人末端实际位置与目标位置的偏差B.机器人多次到达同一目标位置时，实际位置的最大偏差C.机器人末端能到达的最远距离D.机器人运动的最大速度答案：B解析：重复定位精度反映机器人运动的一致性，即多次执行同一指令到达同一目标时，实际位置的离散程度；选项A是定位精度的定义。工业机器人进行物料抓取作业时，若夹爪无法夹紧工件，最优先排查的部位是（）A.机器人腰部关节B.夹爪气缸气压C.示教器程序D.机器人供电电压答案：B解析：夹爪夹紧力由驱动装置（如气缸、电机）决定，气缸气压不足是夹爪无法夹紧的常见原因；腰部关节、程序、供电电压问题通常不会直接影响夹爪夹紧功能。工业机器人离线编程的优势是（）A.无需在实际机器人上操作，可避免占用生产时间B.编程过程中可实时修正机器人运动轨迹C.无需掌握编程语言，仅需手动引导D.适用于简单重复的点位作业答案：A解析：离线编程通过软件在电脑上模拟机器人运动并编写程序，无需占用实际机器人，不影响生产；实时修正轨迹需在线编程，离线编程更适用于复杂轨迹作业，且需掌握编程逻辑。工业机器人的负载能力是指（）A.机器人自身的重量B.机器人末端执行器及抓取工件的最大总重量C.机器人能推动的最大阻力D.机器人基座能承受的最大压力答案：B解析：负载能力是机器人设计的核心参数，指末端可承载的最大重量（含末端执行器），超过负载会导致运动精度下降或机械结构损坏。下列哪种传感器常用于工业机器人定位工件，可识别工件的位置与姿态（）A.温度传感器B.视觉传感器（相机）C.声音传感器D.湿度传感器答案：B解析：视觉传感器通过拍摄工件图像，结合图像处理算法获取工件的坐标与姿态，为机器人提供定位数据；温度、声音、湿度传感器主要用于环境监测，与工件定位无关。工业机器人在运行过程中突然停止，示教器显示“过载报警”，最可能的原因是（）A.机器人运动速度过快B.末端负载超过额定值C.安全光幕被遮挡D.程序语法错误答案：B解析：过载报警通常与负载相关，末端负载超过额定值会导致电机电流过大，触发保护机制；速度过快可能导致振动，安全光幕遮挡触发急停，程序错误导致无法运行，均不会直接触发过载报警。工业机器人维护中，定期为关节轴承添加润滑油的目的是（）A.降低轴承磨损，延长使用寿命B.提高机器人运动速度C.增加关节承载能力D.减少机器人噪音（非主要目的）答案：A解析：润滑油可在轴承接触面形成油膜，减少摩擦磨损，是延长机械部件寿命的核心维护措施；运动速度、承载能力由设计参数决定，减少噪音是附加效果。工业机器人坐标系中，与机器人基座固定，且原点在基座中心的坐标系是（）A.工具坐标系B.工件坐标系C.世界坐标系D.关节坐标系答案：C解析：世界坐标系（基坐标系）与机器人基座刚性连接，原点固定在基座上，是机器人运动的基准坐标系；工具坐标系原点在末端执行器，工件坐标系原点在工件上，关节坐标系以各关节为基准。工业机器人在喷涂作业中，为保证喷涂均匀性，需重点控制的参数是（）A.机器人运动速度B.喷涂气压C.涂料粘度D.工件材质答案：A解析：机器人运动速度直接决定单位面积的涂料喷涂量，速度过快会导致喷涂过薄，过慢则过厚；气压、粘度、材质影响喷涂质量，但均匀性主要依赖运动速度控制。下列哪种工业机器人类型最适合用于机床上下料，实现“机-机”协同（）A.SCARA机器人B.直角坐标机器人C.六轴关节机器人D.Delta机器人答案：B解析：直角坐标机器人（桁架机器人）运动轨迹为直线，结构简单、定位精度高、负载能力强，适合机床上下料等固定路径的物料搬运场景；SCARA机器人适合平面装配，Delta机器人适合高速分拣，六轴机器人灵活性高但成本较高。工业机器人程序中，“IO输出信号置1”的指令功能是（）A.控制机器人关节运动B.触发外部设备（如传送带、夹具）动作C.读取外部传感器数据D.显示报警信息答案：B解析：IO信号用于机器人与外部设备交互，“IO输出置1”可向外部设备（如夹具气缸、传送带电机）发送启动信号；读取传感器数据是IO输入功能，关节运动由运动指令控制。工业机器人安全规范中，操作人员进入安全围栏内作业前，必须执行的步骤是（）A.关闭机器人总电源B.将机器人切换至“手动模式”并按下急停按钮C.清洁示教器屏幕D.检查机器人外观答案：B解析：手动模式下机器人仅能通过示教器点动控制，配合急停按钮可防止误操作启动；关闭总电源会导致程序数据丢失，清洁外观、检查外观并非必要前置步骤。工业机器人故障排查的核心流程是（）A.故障现象观察→报警信息分析→可能原因排查→验证修复B.直接更换疑似故障部件→测试C.重启机器人→若故障依旧则联系厂家D.调整机器人参数→测试故障是否消失答案：A解析：科学的故障排查需从现象入手，结合报警信息缩小范围，逐一排查可能原因（如先查电气再查机械），修复后验证效果；直接换部件、盲目重启、调整参数易导致故障扩大或延误排查。二、多项选择题（每题3分，共30分）工业机器人的核心组成部分包括（）A.机械本体（手臂、关节）B.控制系统（控制器、示教器）C.驱动系统（电机、减速器）D.感知系统（传感器、视觉设备）答案：ABCD解析：工业机器人由机械本体（执行机构）、控制系统（大脑）、驱动系统（动力源）、感知系统（感官）四部分组成，协同实现运动与作业功能。工业机器人编程方式中，属于在线编程的有（）A.示教器手动示教编程B.示教器程序编辑C.离线编程软件编程D.手把手示教（拖动示教）答案：ABD解析：在线编程需在实际机器人上操作，包括示教器编程、拖动示教；离线编程通过电脑软件完成，无需连接实际机器人。工业机器人安全防护措施中，属于主动防护的有（）A.安全光幕（遮挡后触发机器人停止）B.急停按钮C.安全围栏（物理隔离）D.双手启动按钮（需双手同时按下才启动）答案：AD解析：主动防护通过检测风险并主动停止机器人，如安全光幕检测到人员进入、双手启动防止单手误操作；急停按钮是被动触发的紧急停止措施，安全围栏是物理隔离（被动防护）。影响工业机器人运动精度的因素有（）A.关节减速器精度B.电机定位精度C.负载重量（超过额定负载）D.环境温度（过高或过低影响部件性能）答案：ABCD解析：减速器、电机的制造精度直接决定运动精度；过载会导致部件变形，温度变化会影响机械间隙与电气性能，均会降低运动精度。工业机器人在装配作业中的典型应用包括（）A.零件抓取与定位B.螺丝拧紧C.轴承压装D.产品检测（视觉检测）答案：ABC解析：装配作业核心是将零件组合，包括抓取定位、拧紧螺丝、压装等；视觉检测属于质量检测环节，虽常与装配协同，但不属于装配作业本身。工业机器人维护中，需定期检查的电气部件包括（）A.电机电源线B.示教器连接线C.传感器信号线D.关节轴承答案：ABC解析：电气部件检查聚焦线路连接（如松动、破损）与电气性能；关节轴承属于机械部件，需定期润滑与磨损检查。工业机器人坐标系中，可根据作业需求自定义原点位置的有（）A.工具坐标系B.工件坐标系C.世界坐标系D.关节坐标系答案：AB解析：工具坐标系原点可根据末端执行器（如夹爪、喷枪）的实际作用点调整，工件坐标系原点可根据工件摆放位置设定；世界坐标系、关节坐标系原点固定，无法自定义。工业机器人离线编程软件的核心功能包括（）A.机器人模型搭建与运动仿真B.程序编写与编辑C.碰撞检测（避免机器人与周边设备碰撞）D.生产数据统计与分析答案：ABC解析：离线编程软件主要用于模拟机器人运动、编写程序、检测碰撞，确保程序在实际运行前无错误；生产数据统计属于MES（制造执行系统）功能，非离线编程软件核心。工业机器人常见的驱动方式有（）A.伺服电机驱动B.步进电机驱动（低精度场景）C.气缸驱动（末端执行器）D.液压驱动（重载场景）答案：ABCD解析：伺服电机是主流驱动方式（高精度），步进电机用于低精度、低成本场景，气缸驱动常用于夹爪等末端执行器，液压驱动适用于重载（如大型机器人）。工业机器人故障中，属于电气故障的有（）A.电机不转（电源线断路）B.示教器黑屏（供电故障）C.关节卡顿（轴承磨损）D.IO信号无响应（信号线接触不良）答案：ABD解析：电气故障与电路、供电、信号相关，如电源线断路、示教器供电故障、信号线接触不良；关节卡顿由轴承磨损导致，属于机械故障。三、判断题（每题1分，共10分）工业机器人的定位精度一定高于重复定位精度。（）答案：×，定位精度是实际位置与目标位置的偏差，重复定位精度是多次定位的离散程度，两者无必然“高低”关系，如部分机器人定位精度一般，但重复定位精度高。工业机器人在手动示教模式下，运动速度会被限制在安全范围内，防止操作人员受伤。（）答案：√，手动模式为保证安全，会强制降低运动速度（如最高250mm/s），避免快速运动导致碰撞。谐波齿轮传动的缺点是传动效率低，不适用于高速运动场景。（）答案：√，谐波齿轮传动因柔性齿轮变形存在能量损耗，传动效率低于普通齿轮，高速运行时损耗更大，适合中低速机器人关节。工业机器人离线编程编写的程序可直接导入机器人运行，无需任何调试。（）答案：×，离线编程基于虚拟模型，实际场景中工件定位、机器人安装误差会导致轨迹偏差，需在线微调（如修改示教点）后才能运行。安全光幕的作用是当检测到人员进入危险区域时，立即触发机器人紧急停止。（）答案：√，安全光幕通过红外光束形成防护区域，光束被遮挡时发送信号给机器人控制器，触发急停，属于主动安全防护。工业机器人的负载能力越大，运动速度越快。（）答案：×，负载能力与运动速度无正相关，负载越大，为保证运动平稳与精度，通常需降低运动速度，避免过载。工业机器人关节电机的伺服驱动器，主要功能是将控制器的指令转换为电机的驱动电流。（）答案：√，伺服驱动器是电机与控制器的桥梁，接收控制器的位置/速度指令，输出适配的电流驱动电机运转，并实时反馈电机状态。工业机器人进行焊接作业时，焊接参数（如电流、电压）由机器人控制器直接控制，无需额外焊接电源。（）答案：×，机器人仅控制运动轨迹，焊接参数由专用焊接电源（如弧焊电源）控制，机器人通过IO信号与焊接电源交互，触发焊接启动/停止。工业机器人的工具坐标系设定完成后，若更换末端执行器，无需重新设定工具坐标系。（）答案：×，工具坐标系原点与姿态依赖末端执行器的实际尺寸与安装位置，更换末端执行器（如从夹爪换成喷枪）后，需重新校准工具坐标系，否则会导致定位偏差。工业机器人日常维护中，定期检查机器人接地是否良好，可防止电气故障与人员触电。（）答案：√，良好的接地可将漏电电流导入大地，避免机器人电气部件损坏，同时保护操作人员免受触电风险，是电气维护的重要环节。四、简答题（每题10分，共20分）简述工业机器人示教编程的核心步骤，及每个步骤的注意事项。答案：示教编程是工业机器人最常用的在线编程方式，核心步骤与注意事项如下：①安全准备：将机器人切换至“手动模式”，检查急停按钮、安全光幕是否正常，清理作业区域障碍物，避免人员误入；注意事项：严禁在自动模式下进行示教，确保周边无无关人员。②坐标系设定：根据作业需求设定工件坐标系（原点在工件关键位置）与工具坐标系（原点在末端执行器作用点）；注意事项：坐标系原点需选择易定位、不易变形的位置，设定后需验证精度（如移动机器人至目标点，检查是否与工件对齐）。③示教点录制：通过示教器手动操作机器人，移动至作业关键点位（如抓取点、放置点、焊接起始点），记录各点坐标与姿态；注意事项：示教点需覆盖完整作业轨迹，相邻点间距不宜过大（避免运动轨迹偏移），复杂轨迹需增加中间过渡点。④程序编写与逻辑设置：在示教器中编写程序，串联各示教点，添加IO交互指令（如抓取时触发夹爪闭合、放置后触发传送带启动）、延时指令（如等待工件到位）；注意事项：程序逻辑需符合作业流程，添加异常处理（如夹爪未夹紧时报警），避免死循环。⑤程序测试与优化：将机器人切换至“自动模式”（低速度），试运行程序，观察运动轨迹是否顺畅、作业动作是否准确；注意事项：