2025年小学组机器人试题及答案

2025年小学组机器人试题及答案一、理论知识（共50分）（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种传感器最适合检测机器人与前方墙壁的距离？（）A.光电传感器B.温度传感器C.超声波传感器D.声音传感器2.机器人使用舵机控制机械臂时，若机械臂无法精准停在目标角度，最可能的原因是：（）A.舵机供电电压过高B.程序中未设置舵机的目标角度值C.机械臂与舵机连接松动D.环境温度过低3.编程时，若需要让机器人重复执行“前进1秒-左转0.5秒”的动作5次，应使用哪种程序结构？（）A.顺序结构B.循环结构C.条件判断结构D.并行结构4.以下哪种材料最适合制作机器人的轻量化外壳？（）A.铸铁B.泡沫板C.铝合金D.玻璃5.某机器人使用红外传感器避障时，在白色墙面能正常检测，但在黑色墙面无反应，可能的原因是：（）A.红外传感器发射的光线被黑色墙面吸收B.传感器型号不支持检测黑色物体C.程序中未设置黑色墙面的阈值D.电池电量不足6.要让机器人根据光线强弱自动打开“小夜灯”（LED灯），需用到的传感器是：（）A.湿度传感器B.光线传感器C.压力传感器D.陀螺仪传感器7.以下关于机器人“自由度”的描述，正确的是：（）A.自由度越高，机器人结构越简单B.机械臂的每个旋转关节对应1个自由度C.轮式机器人的自由度一定比足式机器人高D.自由度与机器人的功能无关8.编程时，若程序运行到某一步突然停止，可能的原因不包括：（）A.程序中存在死循环B.传感器接口接触不良C.电池电量耗尽D.执行器（如电机）正常工作9.为让机器人走直线更稳定，以下做法最有效的是：（）A.增加机器人重量B.调整左右电机的转速差C.减小轮子直径D.不安装任何传感器10.以下哪种场景不需要使用“条件判断语句”？（）A.机器人检测到障碍物时停止B.机器人循环播放音乐C.机器人根据颜色分拣物品D.机器人电量低时返回充电（二）判断题（每题1分，共10分）1.超声波传感器通过发射和接收电磁波检测距离。（）2.舵机可以持续旋转，而电机只能固定角度转动。（）3.编程时，“变量”可以用来存储临时数据（如传感器数值）。（）4.机器人使用履带底盘比轮式底盘更适合在光滑地面行驶。（）5.光电传感器可以通过检测反射光的强弱判断物体颜色。（）6.所有机器人必须使用编程控制，不能通过遥控器操作。（）7.为避免短路，机器人电路中可以不安装开关。（）8.机器人的“传感器-控制器-执行器”是基本工作流程。（）9.编程时，“等待1秒”指令属于顺序结构。（）10.机械臂的自由度越多，越容易完成复杂动作（如抓取不同形状的物体）。（）（三）简答题（每题5分，共20分）1.简述“超声波传感器”和“红外传感器”在检测距离时的主要区别。2.机器人直行时总是向左偏，可能的原因有哪些？请至少列出3种。3.编程时，若需要让机器人“检测到红色物体时前进，检测到蓝色物体时后退”，需要用到哪些传感器和程序结构？4.设计一个机器人“自动浇花”功能，需要哪些硬件（传感器、执行器）和简单的工作流程？二、实践操作（共50分）任务名称：校园快递员任务背景：校园内需要机器人将“快递”（50g重的方形纸盒，尺寸8cm×8cm×5cm）从“快递站”运送到“班级信箱”。场地布局：-场地为2m×2m的平整木板，表面为白色。-“快递站”位于场地左下角（坐标0,0），放置1个快递盒；“班级信箱”为场地右上角（坐标180cm,180cm）的蓝色区域（30cm×30cm）。-场地中间有2个圆形障碍物（直径20cm，高度15cm），位置分别为（80cm,50cm）和（50cm,120cm）。-场地边缘有黑色引导线（宽度5cm），沿场地四周铺设。任务要求：1.机器人从快递站出发，需捡起快递盒（不能掉落），沿引导线行驶，避开障碍物。2.到达班级信箱区域后，放下快递盒（需完全在蓝色区域内），然后沿引导线返回快递站。3.全程时间限制为3分钟，碰撞障碍物或压线（超出引导线）每次扣5分，快递掉落或未放入信箱区域扣10分，未返回扣15分。提供材料：-机器人套件（含主控板、电机、舵机、超声波传感器、光电传感器、电池、结构件）。-工具（螺丝刀、扎带）。-测试用快递盒、场地示意图。操作步骤（需写出具体调试过程）：1.组装机器人：选择轮式底盘（2个驱动轮+1个万向轮），安装机械臂（舵机控制夹爪）。2.传感器部署：前侧安装超声波传感器（检测障碍物），底部安装光电传感器（检测黑色引导线）。3.编程逻辑：-出发阶段：光电传感器识别引导线，控制电机差速调整方向（偏离引导线时向反方向微调）。-避障阶段：超声波传感器检测到障碍物距离＜30cm时，停止→右转90度→前进至绕过障碍物→左转90度回到引导线。-取放快递：到达快递站时，机械臂下降夹爪（舵机角度设为120°）→夹紧（角度90°）→提升（角度60°）；到达信箱区域时，机械臂下降（角度120°）→松开（角度150°）。-返回阶段：重复引导线识别逻辑，方向与出发时相反。评分标准：-成功完成全程（取快递→避障→送快递→返回）：30分。-路径准确（未压线、未碰撞障碍物）：10分。-快递无掉落且正确放入信箱：5分。-程序逻辑清晰（无卡顿、无死循环）：5分。答案一、理论知识答案（一）单项选择题1.C2.C3.B4.C5.A6.B7.B8.D9.B10.B（二）判断题1.×（超声波是声波，非电磁波）2.×（电机可持续旋转，舵机固定角度）3.√4.×（履带更适合复杂地形）5.√6.×（部分机器人支持遥控）7.×（必须安装开关）8.√9.√10.√（三）简答题1.主要区别：超声波传感器通过发射超声波（机械波）并接收回波检测距离，适用于透明/深色物体；红外传感器通过发射红外光（电磁波）并接收反射光检测距离，易受环境光干扰，对黑色/吸光物体检测效果差。2.可能原因：①左右电机转速不一致（如电压差异）；②左右轮子磨损程度不同（直径差异）；③底盘结构变形（一侧轮子受力更大）；④传感器校准错误（如光电传感器安装偏移导致方向调整偏差）。3.需要颜色传感器（或支持颜色识别的光电传感器）检测物体颜色；程序结构需用“条件判断语句”（如if-else）：当检测到红色时执行前进指令，检测到蓝色时执行后退指令。4.硬件：土壤湿度传感器（检测土壤湿度）、水泵（执行器，浇水）、电机（驱动水泵）、主控板。工作流程：传感器检测土壤湿度→若湿度＜阈值（如30%），启动水泵浇水→持续5秒后停止→再次检测，循环执行。二、实践操作答案（评分示例）完成情况：假设某学生机器人