2025年大学（机器人工程）机器人控制技术实务测试题及答案

2025年大学（机器人工程）机器人控制技术实务测试题及答案

（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：本卷共6题，每题5分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.机器人控制系统中，负责将传感器信号转换为数字信号的模块是（）A.控制器B.传感器接口C.执行器D.电源模块答案：B2.以下哪种控制算法常用于机器人的轨迹跟踪控制（）A.PID控制B.模糊控制C.神经网络控制D.以上都是答案：D3.机器人运动学中，描述机器人末端执行器位置和姿态的参数称为（）A.关节变量B.广义坐标C.操作空间坐标D.笛卡尔坐标答案：C4.机器人控制系统的核心是（）A.控制器B.传感器C.执行器D.电源答案：A5.用于检测机器人关节角度的传感器是（）A.编码器B.陀螺仪C.加速度计D.力传感器答案：A6.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B.图像滤波C.图像增强D.以上都是答案：D第II卷（非选择题共70分）答题要求：本卷共4题，第7题10分，第8题20分，第9题20分，第10题20分。请根据题目要求，在相应位置作答。7.（10分）简述机器人控制系统的组成及各部分的作用。8.（20分）说明PID控制算法的原理，并举例说明其在机器人控制中的应用。9.（20分）材料：在机器人焊接任务中，需要精确控制焊接速度和焊接电流，以保证焊接质量。现有一台机器人，其焊接速度可在0-100cm/min范围内调节，焊接电流可在0-500A范围内调节。问题：请设计一个简单的控制系统，实现对焊接速度和焊接电流的精确控制。10.（20分）材料：随着机器人技术的不断发展，机器人在工业生产中的应用越来越广泛。然而，机器人在复杂环境下的自主决策和适应能力仍然有待提高。问题：请分析机器人在复杂环境下自主决策和适应能力面临的挑战，并提出相应的解决措施。答案7.机器人控制系统主要由控制器、传感器、执行器和电源等部分组成。控制器是系统的核心，负责处理传感器信号，根据预设算法生成控制指令；传感器用于获取机器人及其工作环境的信息；执行器将控制指令转化为机器人的实际动作；电源为系统提供能量支持。8.PID控制算法由比例（P）、积分（I）、微分（D）三个环节组成。比例环节根据偏差大小产生控制作用，偏差越大，控制作用越强；积分环节用于消除系统的稳态误差；微分环节根据偏差变化率提前产生控制作用，以改善系统的动态性能。在机器人控制中，比如控制机器人的位置，当机器人位置出现偏差时，PID控制器根据偏差大小、偏差积分和偏差变化率来调整机器人的运动，使其快速准确地到达目标位置。9.可以采用PID控制器来分别控制焊接速度和焊接电流。对于焊接速度，通过速度传感器获取实际速度，与设定速度比较得到偏差，PID控制器根据偏差调整速度调节装置，如电机转速等，从而实现焊接速度的精确控制。对于焊接电流，利用电流传感器检测实际电流，与设定电流对比，PID控制器控制焊接电源的输出，以保证焊接电流稳定在设定值。10.挑战：复杂环境下传感器数据不准确、不完整；环境变化多样，难以建立通用决策模型；机器人自身硬件性能有限。解决措施：采用多传感器