甘肃工业职业技术学院《机器人技术基础》2025-2026学年第一学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页甘肃工业职业技术学院《机器人技术基础》2025-2026学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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．）1、机器人操作系统中的节点可以通过哪种方式进行动态重配置？（）（）A.参数服务器B.动态加载库C.动态重配置服务器（DynamicReconfigureServer）D.以上都不是2、ROS中的机器人导航功能需要考虑环境的动态变化，例如行人的移动或其他障碍物的突然出现。为了使机器人能够及时应对这些动态变化，以下哪种导航策略和算法的改进最为关键？（）A.引入实时的环境感知和动态路径重规划B.增加导航的预测时间和提前规划路径C.保持原有的导航算法，不做任何改进D.随机选择新的路径3、机器人操作系统中的节点可以通过哪种方式获取参数服务器中的参数？（）（）A.命令行参数B.环境变量C.ROS参数服务器APID.以上都不是4、ROS中的坐标变换在机器人控制中非常重要。假设机器人的传感器坐标系和机械臂坐标系不同，需要进行坐标变换。以下哪种工具在ROS中常用于坐标变换的计算？（）A.tfB.cv_bridgeC.rospyD.message_filters5、ROS中的动作目标（ActionGoal）通常包含以下哪些信息？（）（）A.目标状态B.执行时间C.两者皆有D.以上都不是6、在使用ROS进行机器人的力控制时，假设需要机器人与环境进行柔顺交互。以下哪种力控制策略可能最为合适？（）A.基于位置的力控制，通过位置误差间接实现力控制B.直接力控制，直接测量和控制作用力C.混合力/位置控制，结合位置和力的控制优点D.以上力控制策略都不适合柔顺交互7、ROS中的TF（TransformFrame）库用于管理机器人不同部件之间的坐标变换。当机器人的结构发生变化时，以下哪种方法可以快速更新TF树？（）A.手动重新配置TF关系B.使用自动检测和更新机制C.重新启动整个ROS系统D.以上方法都不太可行8、当在ROS中开发机器人的导航功能时，以下哪种地图表示方法常用于描述环境信息？（）A.栅格地图B.拓扑地图C.特征地图D.语义地图。假设机器人需要在大型室内环境中自主导航，地图需要同时包含空间布局和语义信息，上述哪种地图表示方法能够提供更全面和有效的导航支持，并解释其数据结构和生成方法9、ROS中的可视化工具（rqt）可以帮助开发者监控和调试系统。如果可视化工具显示的数据不准确，可能的原因是什么？（）A.节点发送的数据错误B.可视化工具配置错误C.网络延迟导致数据更新不及时D.以上都有可能10、在机器人操作系统（ROS）中，当需要实现多个节点之间的同步通信时，以下哪种机制通常被采用？（）A.话题（Topic）B.服务（Service）C.动作（Action）D.参数服务器（ParameterServer）。假设多个机器人传感器节点需要在特定时间间隔内同步发送数据进行融合处理，上述哪种通信机制能够更好地满足这种严格的同步需求，并说明其工作原理和优势11、ROS（RobotOperatingSystem）中的节点（Node）之间通过（）进行通信。A.消息队列B.共享内存C.网络套接字D.以上都是12、ROS中的可视化工具（rqt）对于开发和调试非常有用。假设在调试一个机器人的视觉感知模块时，需要实时查看图像数据和处理结果。以下哪种rqt插件最适合用于此目的？（）A.rqt_graphB.rqt_image_viewC.rqt_plotD.rqt_console13、ROS系统中的传感器数据处理是关键环节。当处理来自激光雷达的大量点云数据时，为了提高数据处理效率和准确性，以下哪种方法较为合适？（）A.直接对原始点云数据进行处理B.先对点云数据进行滤波和降采样C.将点云数据转换为图像进行处理D.忽略部分点云数据请解释每个选项的可行性和可能带来的影响14、在机器人操作系统中，用于发布机器人目标位置信息的主题通常以什么命名？（）（）A./robot_goalB./goal/robotC./target/robotD.以上都不是15、在ROS中，话题（Topic）是一种常见的通信方式。假设一个机器人的速度控制节点发布了一个关于机器人速度的话题，而多个其他节点需要订阅这个话题以获取速度信息。以下关于ROS话题通信的描述，哪一项是错误的？（）A.多个订阅者可以同时订阅同一个话题，并接收到相同的数据B.发布者发布的数据类型必须与订阅者期望的数据类型完全匹配C.话题通信是一种双向的、实时的交互方式，订阅者可以向发布者发送反馈D.当发布者停止发布数据时，订阅者会收到通知并采取相应的处理措施二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）ROS中的参数服务器如何存储和获取参数？2、（本题5分）什么是ROS中的服务（Service）？3、（本题5分）说明ROS中的消防灭火高效作业机器人中的作业模式选择。4、（本题5分）说明ROS中的模型预测控制应用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于需要进行实时图像处理的机器人应用，如视觉跟踪、目标检测等，ROS在图像处理算法的集成和优化方面具有关键作用。请全面综合分析ROS中常用的图像处理库和工具，以及如何在保证实时性的前提下提高图像处理的效果。2、（本题5分）ROS在机器人的仓储管理系统中，需要协调机器人的搬运任务和库存管理。请全面综合分析ROS在这一领域的应用，包括任务调度算法、库存更新机制和与上位管理系统的集成方式。3、（本题5分）随着机器人在养老服务领域的应用逐渐增多，机器人操作系统需要具备照顾老年人生活起居、健康监测和紧急救援等功能。请全面综合分析其在满足老年人特殊需求、保障服务质量和安全性方面的技术手段，探讨养老服务机器人在缓解养老压力、提升老年人生活质量方面的作用，以及在社会接受度和政策支持方面的问题。4、（本题5分）在机器人的玩具制造应用中，ROS怎样保证产品质量和多样化的生产需求。请详细综合分析ROS的生产流程控制、质量检测算法和个性化定制支持。5、（本题5分）对于用于考古挖掘和文物保护的机器人，分析机器人操作系统如何在不损害文物的前提下，实现精细操作、环境感知和数据记录，以及如何与考古专家进行有效的交互和协作。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）使用ROS为光伏板清洁机器人设计一