2025年大学大三（控制工程）机器人控制技术专项测试试题及答案

2025年大学大三（控制工程）机器人控制技术专项测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共8题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填涂在答题卡相应位置。1.机器人控制系统中，能够根据传感器反馈信息实时调整机器人动作的是以下哪种控制方式？A.开环控制B.闭环控制C.顺序控制D.逻辑控制2.以下哪种算法常用于机器人路径规划以避开障碍物？A.遗传算法B.卡尔曼滤波算法C.Dijkstra算法D.最小二乘法3.机器人关节控制中，用于精确控制关节角度和运动速度的是？A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.PID控制4.机器人视觉系统中，用于提取图像特征点的算子是？A.Harris算子B.SIFT算子C.SURF算子D.以上都是5.机器人运动学中，描述机器人末端执行器位置和姿态的是？A.关节空间B.笛卡尔空间C.工作空间D.任务空间6.以下哪种传感器可用于检测机器人周围的距离信息？A.激光雷达B.摄像头C.麦克风D.加速度计7.机器人控制系统中，负责协调各个模块工作的是？A.控制器B.驱动器C.传感器D.执行机构8.机器人动力学分析中，用于计算关节驱动力矩的方法是？A.牛顿-欧拉法B.拉格朗日法C.虚功原理D.以上都可以第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5空，每空2分。请将答案填写在题中横线上。1.机器人控制技术主要包括运动控制、______、______等方面。2.机器人路径规划可分为全局路径规划和______路径规划。3.机器人视觉处理流程包括图像采集、图像预处理、______和目标识别。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4题，每题5分。简要回答问题。1.简述开环控制和闭环控制的区别。2.机器人运动学和动力学的研究内容分别是什么？3.说明激光雷达在机器人导航中的作用。4.简述PID控制的原理。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1题，15分。分析以下材料并回答问题。材料：在一个工业机器人应用场景中，机器人需要将零件从A点搬运到B点。在搬运过程中，发现机器人运动轨迹出现偏差，导致零件放置不准确。经过检测发现是传感器反馈信息不准确。问题：请分析可能导致传感器反馈信息不准确的原因，并提出解决措施。（四）设计题（共15分）答题要求：本大题共1题，15分。设计一个简单的机器人控制系统，要求实现机器人在二维平面内的直线运动和转弯运动。请说明系统的组成部分、工作原理以及控制算法。（五）综合题（共20分）答题要求：本大题共1题，20分。结合机器人控制技术的多方面知识，阐述如何提高机器人在复杂环境下的自主工作能力。答案：第I卷：1.B2.C3.D4.D5.B6.A7.A8.D第II卷：（一）1.力控制、位置控制2.局部3.特征提取（二）1.开环控制无反馈，闭环控制有反馈并根据反馈调整；2.运动学研究机器人运动几何关系，动力学研究受力与运动关系；3.提供环境距离信息用于导航定位；4.根据偏差比例、积分、微分调节控制量。（三）原因可能有传感器故障、干扰等。措施有检查传感器、屏蔽干扰等。（四）组成：控制器、驱动器、传感器、执行机构。原理：控制器接收指令计算控制量，驱动器驱动执行机构，传感器反馈调整。算法可