2025 年本科机器人工程（机器人工程设计）试题及答案

2025年本科机器人工程（机器人工程设计）试题及答案

（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.机器人工程设计中，以下哪种算法常用于路径规划？（）A.遗传算法B.深度优先搜索算法C.A算法D.最小二乘法2.机器人的机械结构设计中，以下哪种材料常用于制造轻量化且高强度的部件？（）A.不锈钢B.铝合金C.铸铁D.铜合金3.在机器人视觉系统中，用于边缘检测的常用算子是（）。A.高斯算子B.拉普拉斯算子C.均值算子D.中值算子4.机器人控制系统中，以下哪种编程语言常用于实时控制？（）A.PythonB.C++C.JavaD.MATLAB5.机器人末端执行器的设计中，用于抓取易碎物品的末端执行器通常采用（）。A.夹钳式B.吸盘式C.磁吸式D.组合式6.机器人工程设计中，用于模拟机器人运动的软件是（）。A.SolidWorksB.ANSYSC.ADAMSD.AutoCAD7.以下哪种传感器常用于机器人的姿态检测？（）A.激光雷达B.超声波传感器C.陀螺仪D.摄像头8.在机器人编程中，用于实现条件判断的语句是（）。A.for循环B.while循环C.if语句D.switch语句9.机器人工程设计中，以下哪种技术用于提高机器人的智能决策能力？（）A.机器学习B.传感器融合C.运动控制D.机械设计10.机器人的动力源中，以下哪种电池具有较高的能量密度？（）A.铅酸电池B.镍氢电池C.锂电池D.干电池二、多项选择题（总共5题，每题5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）1.机器人工程设计中，以下哪些属于机器人的硬件组成部分？（）A.机械结构B.传感器C.控制器D.编程语言E.末端执行器2.在机器人视觉系统中，以下哪些技术可用于目标识别？（）A.深度学习B.模板匹配C.边缘检测D.特征提取E.图像滤波3.机器人控制系统中，以下哪些是常用的控制算法？（）A.PID控制B.模糊控制C.神经网络控制D.遗传算法控制E.卡尔曼滤波4.机器人工程设计中，以下哪些因素会影响机器人的工作精度？（）A.机械制造精度B.传感器精度C.控制系统精度D.环境干扰E.操作人员技能5.以下哪些属于机器人的应用领域？（）A.工业制造B.医疗手术C.教育教学D.家庭服务E.军事作战三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.机器人工程设计中，只需要关注机器人的硬件设计，软件设计不重要。（）2.在机器人路径规划中，Dijkstra算法比A算法效率更高。（）3.机器人的机械结构设计中，刚度越大越好，不需要考虑重量因素。（）4.机器人视觉系统中，彩色图像比灰度图像包含更多信息。（）5.机器人控制系统中，开环控制比闭环控制更稳定。（）6.机器人末端执行器的设计只需要考虑抓取物体的重量，不需要考虑物体的形状。（）7.机器人工程设计中，使用的传感器越多，机器人的性能越好。（）8.在机器人编程中，递归算法可以解决所有问题。（）9.机器人的动力源选择只需要考虑能量密度，不需要考虑成本。（）10.机器人的应用领域只局限于工业生产，其他领域很少应用。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答问题）1.简述机器人工程设计中机械结构设计的基本原则。2.请说明机器人视觉系统中目标识别的主要步骤。3.阐述机器人控制系统中PID控制算法的原理及作用。五、综合题（总共2题，每题15分，请综合运用所学知识回答问题）1.假设要设计一个用于工业生产线上的搬运机器人，要求能够准确抓取和搬运不同形状和重量的工件，请阐述你的设计思路，包括机械结构、传感器、控制系统等方面的设计要点。2.在机器人工程设计中，如何提高机器人的自主学习能力和适应复杂环境的能力？请结合机器学习、传感器融合等技术进行详细说明。答案1.选择题答案-1.C-2.B-3.B-4.B-5.B-6.C-7.C-8.C-9.A-10.C2.多项选择题答案-1.ABCE-2.ABD-3.ABC-4.ABCD-5.ABCDE3.判断题答案-1.×-2.×-3.×-4.√-5.×-6.×-7.×-8.×-9.×-10.×4.简答题答案-1.机械结构设计基本原则：满足功能要求，具有足够强度、刚度和稳定性，轻量化设计，便于制造、装配和维护，考虑人机工程学，合理布局内部部件。-2.目标识别步骤：图像采集，图像预处理（降噪、增强、滤波等），特征提取（边缘、轮廓、纹理等），模型匹配（与已知目标模型对比），结果验证与输出。-3.PID控制算法原理：根据给定值与实际输出值的偏差，利用比例、积分、微分三个环节对控制对象进行控制。作用：使系统快速响应、消除稳态误差、抑制超调，提高系统稳定性和控制精度。5.综合题答案-1.机械结构：设计可灵活调整的抓手适应不同形状工件，采用轻量化高强度材料。传感器：用视觉传感器识别工件形状位置，力传感器感知抓取力度。控制系统：采用先进运动控制算法实现精准