2025年大学自动化（机器人技术）试题及答案

2025年大学自动化（机器人技术）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.以下哪种传感器常用于机器人对物体位置的精确检测？（）A.温度传感器B.压力传感器C.激光位移传感器D.气体传感器2.机器人运动学主要研究的是（）A.机器人的动力来源B.机器人的运动方程和轨迹规划C.机器人的控制系统设计D.机器人的传感器数据处理3.工业机器人的重复定位精度一般可达到（）A.±0.1mmB.±0.01mmC.±1mmD.±0.001mm4.下列哪种编程语言常用于机器人编程？（）A.C++B.PythonC.JavaD.以上都是5.机器人的关节空间控制是基于（）A.笛卡尔坐标系B.关节坐标系C.极坐标系D.球坐标系6.机器人视觉系统中，用于提取图像特征的算法是（）A.边缘检测算法B.滤波算法C.图像增强算法D.以上都是7.机器人的动力学模型主要用于（）A.运动学分析B.控制系统设计C.能量计算D.碰撞检测8.以下哪种机器人属于并联机器人？（）A.工业焊接机器人B.分拣机器人C.Delta机器人D.协作机器人9.机器人的路径规划算法中，全局路径规划主要考虑（）A.机器人的当前位置B.目标位置和环境地图C.机器人的速度D.传感器数据10.智能机器人能够自主学习和适应环境变化，主要依赖于（）A.先进的传感器B.强大的计算能力C.机器学习算法D.以上都是第II卷（非选择题共70分）11（总共3题，每题10分，答题要求）答题要求：请简要回答下列问题。（1）简述机器人运动学中正向运动学和逆向运动学的区别。（2）列举三种常见的机器人末端执行器，并说明其适用场景。（3）说明机器人控制系统的主要组成部分及其功能。12（总共2题，每题10分，答题要求）答题要求：分析下列问题，并给出合理的解答。（1）在机器人视觉系统中，如果图像出现模糊不清的情况，可能有哪些原因？如何解决？（2）当机器人在执行任务过程中出现运动卡顿现象，从运动学和动力学角度分析可能的原因及解决方法。13（总共2题，每题10分，答题要求）答题要求：根据所给材料，回答问题。材料：某工业生产线上的机器人负责零件的抓取和装配工作。该机器人采用了先进的视觉识别系统来定位零件，但在工作过程中偶尔会出现零件抓取不准确的情况。经过检查发现，视觉系统的光源有时会出现闪烁，导致图像采集不稳定。（1）请分析光源闪烁对机器人视觉系统的具体影响。（2）针对光源闪烁问题，提出至少两种解决方案。材料：一款服务机器人在酒店为客人提供服务，其导航系统采用SLAM算法构建地图。近期，酒店进行了装修，部分区域的布局发生了变化，导致机器人在导航过程中经常出现迷路的情况。（1）解释SLAM算法的工作原理，并说明其在机器人导航中的作用。（2）对于机器人在装修后迷路的问题，你认为可以采取哪些措施来解决？14（总共1题，每题20分，答题要求）答题要求：阅读材料，结合所学知识，完成以下任务。材料：随着智能制造的发展，工业机器人在制造业中的应用越来越广泛。某汽车制造企业计划引入一批新型工业机器人来提高生产效率和质量。在机器人选型过程中，企业需要考虑多个因素，如机器人的负载能力、重复定位精度、工作范围、编程语言兼容性等。同时，还要确保机器人与现有的生产设备和控制系统能够良好集成。（1）请详细阐述在选择工业机器人时，需要考虑的负载能力、重复定位精度、工作范围这三个因素的重要性。（2）针对该汽车制造企业的需求，说明如何确保机器人与现有生产设备和控制系统的良好集成。15（总共1题，每题20分，答题要求）答题要求：阅读材料，结合所学知识，完成以下任务。材料：在智能物流领域，AGV（自动导引车）机器人发挥着重要作用。AGV机器人通过激光导航或视觉导航在仓库和车间内自主行驶，完成货物的搬运任务。然而，在实际运行过程中，AGV机器人可能会遇到各种问题，如路径规划不合理导致行驶时间过长、与其他设备或人员发生碰撞等。（1）请分析AGV机器人路径规划不合理的可能原因，并提出改进措施。（2）针对AGV机器人与其他设备或人员发生碰撞的问题，提出至少三种预防措施。答案：1.C2.B3.A4.D5.B6.A7.B8.C9.B10.D11.（1）正向运动学是已知关节变量求末端执行器的位姿，逆向运动学是已知末端执行器的位姿求关节变量。（2）夹爪，用于抓取各种形状的物体；吸盘，适用于吸附平面物体；焊枪，用于焊接工作。（3）控制器，控制机器人运动；驱动器，驱动关节运动；传感器，获取机器人状态信息。12.（1）原因可能是相机镜头脏污、焦距不合适、光照不均匀等。解决方法：清洁镜头、调整焦距、优化光照。（2）运动学角度可能是关节运动参数设置不当，动力学角度可能是负载变化或电机故障。解决方法：调整运动参数、检查负载和电机。13.（1）光源闪烁导致图像采集不稳定，影响零件位置识别准确性。（2）解决方案：更换稳定光源、增加滤波装置。（1）SLAM算法通过同时构建地图和定位自身位置，为机器人导航提供基础。（2）重新构建地图、增加定位辅助设备。14.（1）负载能力影响可搬运零件