果园采摘机器人运维技师（高级）考试试卷及答案

果园采摘机器人运维技师（高级）考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.果园采摘机器人常用的视觉传感器中，______相机能获取深度信息，辅助果实定位。2.机器人关节电机的控制精度通常用______（单位）衡量，常见为0.01°或更小。3.采摘机器人末端执行器的柔性材料多选用______，避免损伤果实。4.锂电池运维需关注其______（关键参数），防止过充过放。5.果园机器人导航常依赖______技术，结合GPS和视觉SLAM适应复杂地形。6.采摘机器人运动控制系统的核心硬件是______，负责指令解析。7.果实识别常用的实时性较好的深度学习模型是______系列。8.机器人通信中断时，首先检查______模块是否正常。9.果实抓取力通常控制在______N以内（合理范围即可）。10.采摘机器人工作时长主要受______容量限制。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.适合检测果实成熟度的传感器是？A.超声波传感器B.光谱传感器C.红外温度传感器D.压力传感器2.关节电机卡顿最可能的原因是？A.电池不足B.减速器润滑不足C.视觉算法错D.通信延迟3.SLAM的全称是？A.同步定位与地图构建B.实时动态定位C.惯性导航D.GPS4.适合抓取圆形果实的末端执行器是？A.两指夹爪B.吸盘式C.三指柔性夹爪D.机械爪5.无法识别果实首先排查？A.相机镜头脏污B.电机故障C.电池没电D.通信中断6.果园机器人运动模式不包括？A.轮式B.履带式C.足式D.履带轮式7.适合实时控制的机器人操作系统是？A.Windows10B.Linux（ROS）C.AndroidD.macOS8.抓取动作由______控制？A.视觉模块B.运动控制器C.电源模块D.通信模块9.电池鼓包正确处理方式是？A.继续充电B.断电隔离C.湿布擦拭D.直接换电池10.定期校准不包括？A.相机内参B.电机零点C.识别阈值D.电池容量三、多项选择题（每题2分，共20分）1.采摘机器人核心组成包括？A.视觉感知系统B.运动执行系统C.末端执行器D.电源系统2.常见故障类型有？A.感知故障B.运动故障C.通信故障D.电源故障3.果园适用导航技术有？A.GPSB.视觉SLAMC.激光SLAMD.惯性导航4.果实识别需考虑的特征有？A.颜色B.形状C.纹理D.大小5.定期维护内容包括？A.电机润滑B.相机清洁C.电池检测D.算法更新6.柔性末端执行器优点是？A.损伤果实概率低B.抓取适应性强C.结构简单D.成本低7.常用无线通信技术有？A.WiFiB.4G/5GC.LoRaD.Bluetooth8.抓取果实掉落的原因可能是？A.抓取力不足B.夹爪角度错C.识别位置偏差D.电机扭矩不够9.安全防护措施包括？A.碰撞检测B.急停按钮C.避障传感器D.语音警示10.深度学习应用场景有？A.果实识别B.路径规划C.成熟度检测D.故障诊断四、判断题（每题2分，共20分）1.深度相机只能获取彩色图像，无法获取深度信息。（×）2.锂电池过充会导致容量下降甚至鼓包。（√）3.末端执行器必须用刚性材料保证抓取稳定。（×）4.ROS仅支持Linux平台。（√）5.果园树木遮挡会减弱GPS信号，需结合其他导航。（√）6.算法更新不需要重启系统。（×）7.超声波传感器无法检测距离。（×）8.运动控制器负责解析指令并驱动电机。（√）9.成熟度检测只能通过视觉传感器实现。（×）10.急停按钮按下后需手动复位才能恢复。（√）五、简答题（每题5分，共20分）1.简述末端执行器的设计要求。答案：需满足：①柔性接触（硅胶等材料，避免伤果）；②抓取稳定（适配不同果实形状，力可调3-8N）；③环境适应（耐湿防尘，易清洁）；④轻量化（减轻末端重量，降低电机负载）；⑤可靠高效（动作响应≤0.5s，重复精度±1mm）。同时需适配果实成熟度差异，避免压坏或掉落。2.无法识别果实的排查步骤？答案：①硬件：检查相机镜头是否脏污、遮挡，焦距是否偏移；②电源：相机供电是否正常；③通信：相机与控制器通信是否中断；④算法：识别模型是否更新异常，数据集是否适配当前果实；⑤环境：光照是否过强/过弱。若均正常，重启系统后测试。3.电池维护要点？答案：①充电：用原装充电器，避免过充（满电断电）、过放（≤10%前充电）；②环境：不超温（0-40℃）存放/充电；③检测：每月查SOC、电压一致性，每季度校准容量；④清洁：保持接口清洁；⑤更换：寿命3-5年，鼓包或容量降30%以上需更换。4.安全防护措施有哪些？答案：①硬件：急停按钮、碰撞传感器、避障雷达；②软件：速度上限≤0.5m/s，越界自动停止，人员识别避让；③环境：IP65防水防尘外壳；④操作：人员戴头盔手套，禁止在运动范围内停留；⑤应急：备灭火器、绝缘工具，制定故障预案。六、讨论题（每题5分，共10分）1.如何优化复杂地形（坡地、果树间距不均）的导航效率？答案：①多传感器融合：GPS（开阔地）+视觉SLAM（密集区）+惯性导航（坡地姿态），实时切换；②路径规划：A算法结合动态避障（人员、落果），生成最优路径；③底盘优化：履带轮式结构（坡地抓地力），电机扭矩随坡度调整；④预建地图：提前采集地形数据，减少实时SLAM计算量；⑤云端更新：适配不同果园地形的导航模型。2.深度学习在采摘机器人中的应用瓶颈及解决思路？答案：瓶颈：①数据依赖（需大量标注，成本高）；②实时性不足（嵌入式平台推理慢）；③泛化性差（适配单一品种）。解决：①数据增强（旋转、亮度调整扩充数据集）；②模型轻量化（剪枝量化轻量模型，如YOLOv8-tiny）；③迁移学习（通用模型微调适配目标果园）；④边缘计算（边缘服务器分担任务）；⑤联邦学习（多果园数据提升泛化）。参考答案一、填空题1.深度2.角度分辨率3.硅胶4.SOC（剩余电量）5.多传感器融合6.运动控制器7.YOLO8.无线通信9.5（3-8均可）10.电池二、单项选择题1.B2.B3.A4.C5.A6.C7.B8.