机器人竞赛工程挑战赛初赛试题及参考答案

机器人竞赛工程挑战赛初赛试题及参考答案机器人竞赛工程挑战赛初赛试题考试时间：90分钟满分：100分适用赛事类型：VEX、FLL、RoboRAVE等工程挑战赛初赛（理论+实操分析）一、单项选择题（每题3分，共30分）下列哪种传感器可用于检测机器人与障碍物的距离？（）A.颜色传感器B.超声波传感器C.触摸传感器D.陀螺仪传感器VEX机器人中，控制电机正反转的核心原理是（）A.改变供电电压大小B.改变供电电流方向C.改变电机功率D.改变电机转速FLL竞赛中，“任务策略规划”的核心是（）A.优先完成高分任务B.优先完成易操作任务C.平衡任务难度与得分效率D.随机选择任务机器人底盘设计中，适合复杂地形的结构是（）A.两轮差速底盘B.麦克纳姆轮底盘C.履带式底盘D.三轮万向轮底盘下列哪种编程语言常用于中小学机器人竞赛的图形化编程？（）A.PythonB.C++C.ScratchD.Java机器人执行“抓取物品”任务时，若夹持器无法夹紧，最可能的原因是（）A.电机功率不足B.传感器故障C.程序逻辑错误D.电池电压过低工程挑战赛中，“技术日志”的核心作用是（）A.记录比赛成绩B.记录设计思路、调试过程与问题解决C.展示机器人外观D.填写团队信息机器人路径规划中，“避障算法”的核心是（）A.预设固定路径B.实时检测障碍物并调整路线C.提高移动速度D.降低能耗下列哪种材料常用于机器人结构搭建的轻量化框架？（）A.实木B.铝合金型材C.混凝土D.钢板机器人竞赛中，“自动阶段”与“手动阶段”的主要区别是（）A.自动阶段无需编程，手动阶段需要B.自动阶段由程序控制，手动阶段由选手操控C.自动阶段得分更高D.手动阶段时间更长二、多项选择题（每题4分，共20分，多选、少选、错选均不得分）机器人竞赛中，影响任务完成效率的因素包括（）A.机械结构稳定性B.程序逻辑合理性C.团队协作能力D.场地环境适应能力下列属于机器人动力系统组成部分的是（）A.电机B.电池C.减速器D.传感器FLL竞赛的核心考核维度包括（）A.机器人任务完成B.技术答辩C.团队合作D.创新项目机器人编程中，“循环结构”的应用场景包括（）A.重复执行同一动作（如持续前进）B.检测传感器数据直至满足条件C.单次执行的任务D.多任务并行处理机器人竞赛赛前检查的重点内容包括（）A.电池电量B.机械结构紧固性C.程序下载完整性D.传感器校准三、实操分析题（每题15分，共30分）场景：机器人执行“搬运方块到指定区域”任务时，出现“到达目标位置后无法精准放下方块”的问题。请分析可能的原因，并提出至少3种解决方案。场景：FLL竞赛自动阶段，机器人启动后原地打转，无法按预设路径移动。请分析故障原因，并给出排查步骤。四、简答题（每题10分，共20分）简述机器人竞赛中“模块化设计”的优势与实施要点。简述工程挑战赛技术答辩的准备重点（至少5点）。参考答案一、单项选择题B2.B3.C4.C5.C6.A7.B8.B9.B10.B二、多项选择题ABCD2.ABC3.ABCD4.AB5.ABCD三、实操分析题“无法精准放下方块”问题分析可能原因：解决方案：夹持器定位精度不足（如机械结构间隙过大）；位置传感器校准误差（如超声波/红外传感器未精准检测目标位置）；程序逻辑缺陷（如放下动作触发时机错误、电机转动角度不准确）；场地因素（如目标区域地面不平整，导致机器人位置偏移）。优化机械结构：减小夹持器间隙，增加定位销或限位装置，提高放下动作的稳定性；传感器校准：重新校准位置传感器，增加视觉传感器（如摄像头）辅助精准定位；程序优化：调整放下动作的触发条件（如检测到目标位置后延迟1秒执行放下），精确控制电机转动角度；场地适应：赛前检查目标区域地面，必要时调整机器人放置位置，确保水平。“机器人原地打转”故障排查故障原因：排查步骤：①断电检查机械结构：手动转动左右轮子，确认是否存在卡死、卡顿，检查减速器与轮子连接是否牢固；②测试电机功能：单独控制左右电机转动，观察转速是否一致，若不一致则更换电机或调整程序转速参数；③校准传感器：重新校准陀螺仪传感器，确保方向检测准确；④检查程序逻辑：查看自动阶段路径规划代码，确认左右电机控制指令是否正确，是否存在单侧电机持续转动的错误；⑤场地测试：在无障碍物的平整场地试运行，逐步排除环境干扰因素。左右电机转速不一致（如电机功率差异、程序中转速设置错误）；陀螺仪传感器故障或未校准（导致方向控制失效）；程序路径规划错误（如仅控制单侧电机转动）；机械结构故障（如单侧轮子卡死、减速器损坏）。四、简答题模块化设计的优势与实施要点优势：实施要点：便于调试与维护：单个模块故障不影响整体，可快速更换或修复；提高设计效率：不同模块可并行设计，重复利用成熟模块；适配多任务需求：通过更换功能模块（如夹持器、机械臂）完成不同任务；降低学习成本：团队成员可分工负责不同模块，聚焦专业领域。明确模块划分（如动力模块、控制模块、执行模块、传感模块）；统一接口标准（如模块间连接方式、通信协议）；保证模块独立性（单个模块功能完整，与其他模块耦合度低）；预留扩展空间（设计时考虑后续模块升级或新增需求）。技术答辩准备重点机器人设计思路：包括机械结构、编程逻辑、传感器选择的依据；任务策略规划：说明任务优先级设定、时间分配、风险应对方案；问题解决过程：详细描述备赛中遇到的核心问