2025工业机器人系统操作员技术及理论知识竞赛试题库及答案

2025工业机器人系统操作员技术及理论知识竞赛试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.工业机器人示教盒上“DEADMAN”开关的作用是A.启动伺服电机 B.切断伺服电源 C.切换坐标系 D.记录轨迹答案：B2.在机器人运动指令中，MOVJ表示A.直线插补 B.关节插补 C.圆弧插补 D.绝对定位答案：B3.六轴串联机器人逆运动学求解最常用的封闭解法是A.雅可比迭代 B.牛顿拉夫逊 C.Pieper准则 D.梯度下降答案：C4.工具坐标系标定时，通常采用A.三点法 B.四点法 C.六点法 D.九点法答案：C5.机器人重复定位精度一般高于A.0.01mm B.0.05mm C.0.1mm D.0.5mm答案：B6.工业现场常用的DeviceNet属于A.总线型 B.星型 C.环型 D.树型答案：A7.机器人急停回路中，安全继电器采用A.单通道 B.双通道冗余 C.三取二 D.四取三答案：B8.当机器人末端速度为1m/s，关节速度最大限幅180°/s，此时首要限制因素为A.关节角速度 B.关节角加速度 C.末端加速度 D.基座力矩答案：A9.在Mat中，旋转矩阵R满足A.R行列式=1 B.R转置=R C.R转置R=I D.R对称答案：C10.机器人动力学中，科氏力矩阵与A.关节位置有关 B.关节速度有关 C.关节加速度有关 D.负载惯量无关答案：B11.伺服驱动器“增益”参数增大将导致A.系统更稳定 B.响应变慢 C.超调增大 D.静差增大答案：C12.机器人与PLC通过Profinet通信时，GSD文件用于A.描述机器人模型 B.描述从站能力 C.描述TCP包格式 D.描述IP地址答案：B13.在视觉抓取中，手眼标定求解的是A.相机内参 B.相机与机器人基座关系 C.相机与工具关系 D.工件与相机关系答案：C14.机器人防护围栏安全高度最低为A.1.2m B.1.4m C.1.6m D.1.8m答案：D15.当机器人处于T1模式，最大速度被限制为A.50mm/s B.150mm/s C.250mm/s D.500mm/s答案：C16.机器人末端执行器采用真空吸盘时，真空度一般要求A.≥20kPa B.≥40kPa C.≥60kPa D.≥80kPa答案：C17.在Mat中，齐次变换矩阵T的维数为A.3×3 B.3×4 C.4×4 D.6×6答案：C18.机器人控制柜内，泄放电阻的作用是A.滤波 B.制动能量耗散 C.稳压 D.防浪涌答案：B19.机器人轨迹规划中，S曲线加减速优点不包括A.减小冲击 B.减小残余振动 C.缩短节拍 D.降低电机发热答案：C20.机器人I/O板中，PNP型输入公共端应接A.0V B.24V C.5V D.悬空答案：B21.机器人绝对值编码器电池电压低于A.2.5V B.2.8V C.3.0V D.3.3V答案：C22.机器人工具负载惯量识别常用A.阶跃响应 B.正弦扫频 C.随机激励 D.以上均可答案：D23.机器人焊接起弧失败报警代码为A.ERR001 B.ERR050 C.ERR100 D.ERR200答案：B24.机器人与外部轴协调运动时，采用的插补方式是A.关节独立 B.同步向量 C.主从跟随 D.以上均可答案：B25.机器人控制周期一般设置为A.0.5ms B.1ms C.4ms D.16ms答案：C26.机器人末端力传感器输出坐标系为A.基座系 B.工具系 C.腕部系 D.世界系答案：B27.机器人润滑脂首次更换时间通常为A.500h B.1000h C.2000h D.4000h答案：C28.机器人控制柜防护等级至少达到A.IP20 B.IP33 C.IP54 D.IP67答案：C29.机器人示教时，若按住“DEADMAN”过紧将触发A.伺服使能 B.伺服报警 C.急停 D.减速答案：C30.机器人系统备份文件扩展名通常为A..txt B..csv C..zip D..md答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分，多选少选均不得分）31.以下属于机器人常用坐标系的有A.关节坐标系 B.世界坐标系 C.工具坐标系 D.用户坐标系答案：ABCD32.机器人动力学方程中，M(q)矩阵具有A.对称性 B.正定性 C.反对称性 D.与q有关答案：ABD33.机器人安全功能包括A.安全限速 B.安全停 C.区域监控 D.碰撞检测答案：ABCD34.以下哪些属于机器人常用现场总线A.EtherCAT B.CANopen C.Profibus D.RS232答案：ABC35.机器人视觉系统标定需获得A.相机内参 B.相机外参 C.手眼关系 D.工件质量答案：ABC36.机器人末端抖动可能原因A.增益过高 B.减速机背隙 C.负载惯量过大 D.轨迹过短答案：ABC37.机器人零点丢失后需A.机械回零 B.编码器清零 C.重新标定工具 D.更新转数计数器答案：AD38.机器人电弧跟踪传感器输出信号有A.电流 B.电压 C.焊丝速度 D.摆动偏差答案：ABD39.机器人防护复位回路必须满足A.围栏门关闭 B.伺服正常 C.急停释放 D.自动模式答案：ABC40.机器人离线编程软件功能包括A.轨迹生成 B.碰撞检测 C.节拍估算 D.反向驱动答案：ABC三、填空题（每空1分，共20分）41.机器人三原则由阿西莫夫提出。42.六轴机器人自由度数为6。43.机器人重复定位精度符号为RP。44.机器人基坐标系默认符合右手定则。45.机器人工具坐标系原点简称TCP。46.机器人控制柜主电源常用电压为380V。47.机器人减速机常用类型为RV和谐波。48.机器人伺服电机编码器分辨率常见为17位。49.机器人最大工作半径指腕部中心到基座中心距离。50.机器人防护围栏开门检测采用安全门开关。51.机器人与PLC通信数据区最大1440字节。52.机器人轨迹精度符号为AP。53.机器人润滑脂牌号常见为VigoGrease。54.机器人电池寿命约2年。55.机器人控制柜散热风扇过滤棉更换周期3个月。56.机器人示教盒触摸屏表面禁止用丙酮擦拭。57.机器人零点标定销插入后角度误差应小于0.1°。58.机器人末端最大负载10kg时，允许惯量0.3kg·m²。59.机器人焊接电流模拟量输出范围0—20mA。60.机器人Profinet更新周期最短1ms。四、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）61.机器人工具坐标系方向必须与法兰坐标系一致。 ×62.机器人关节坐标系下各轴运动相互独立。 √63.机器人绝对值编码器断电后位置信息丢失。 ×64.机器人伺服驱动器制动电阻越大越好。 ×65.机器人轨迹规划中，梯形加减速冲击大于S曲线。 √66.机器人防护围栏可省略若采用光幕。 ×67.机器人控制柜接地电阻应小于4Ω。 √68.机器人视觉抓取无需手眼标定。 ×69.机器人零点丢失后可直接开机运行。 ×70.机器人润滑脂混用不会降低性能。 ×五、简答题（封闭型，每题5分，共20分）71.简述机器人工具坐标系六点法标定步骤。答案：①以法兰坐标系为基准，移动机器人使TCP以不同姿态对准固定尖点；②记录4个不同姿态的法兰位姿，求解TCP位置；③再沿X、Z方向各移动一次，记录2个姿态，求解工具坐标系方向；④系统计算并保存工具坐标系参数。72.说明机器人安全限速SLS的实现原理。答案：通过双通道编码器实时监测关节速度，与安全CPU中预设阈值比较，若超速则切断伺服使能，并触发安全停，确保速度不超过ISO138491要求。73.写出机器人正向运动学输入输出量。答案：输入：6个关节角度q1—q6；输出：末端法兰坐标系相对于基座坐标系的位姿矩阵T(4×4)。74.列举机器人控制柜日常检查5项内容。答案：①风扇运行；②过滤棉清洁；③电缆破损；④接地端子松动；⑤电池电压。六、简答题（开放型，每题10分，共20分）75.某装配线需机器人完成3种零件抓取，节拍要求12s，分析如何优化轨迹缩短节拍。答案：①离线编程仿真，识别瓶颈点；②采用S曲线加减速，减小过渡时间；③设置用户坐标系，减少示教点；④使用飞拍视觉，提前识别姿态；⑤引入外部轴滑台，实现机器人边走边抓；⑥调整IO信号提前50ms输出，缩短等待；⑦通过负载惯量识别，提高加速度限值；⑧最终仿真节拍11.2s，满足要求。76.机器人焊接出现咬边缺陷，试从工艺、机器人、工装三方面分析原因并提出改进。答案：工艺：电流过大、速度过快、电弧过长，降低电流10%、速度降15%、弧压减1V；机器人：摆动宽度不足，增加1mm，停留时间0.2s；工装：拼缝间隙超1mm，增加压紧气缸，减小间隙至0.5mm；结果：咬边深度由0.8mm降至0.2mm，满足ISO5817B级。七、计算题（每题10分，共30分）77.已知6轴机器人末端负载质量5kg，重心距法兰100mm，求绕法兰X轴的附加惯量。答案：I=m·r²=5·0.1²=0.05kg·m²。78.机器人关节速度180°/s，减速比100:1，电机侧转速多少？答案：n=180/360·100=50r/s=3000r/min。79.机器人直线运动400mm，最大速度1m/s，加速度5m/s²，采用梯形加减速，求最短节拍。答案：加速段t1=v/a=0.2s，s1=0.5·a·t1²=0.1m；减速段同t3=0.2s，s3=0.1m；匀速段s2=0.40.2=0.2m，t2=0.2/1=0.2s；总T=0.2+0.2+0.2=0.6s。八、综合应用题（每题15分，共30分）80.项目：发动机缸体搬运，质量20kg，行程1.2m，垂直升降0.4m，要求节拍5s，选用6轴机器人或龙门桁架，对比分析并给出选型结论。答案：机器人方案：负载25kg机型，最大加速度5m/s²，仿真节拍4.8s，占地1.5m×1.5m，成本28万，柔性高；桁架方案：X/Y/Z加速度3m/s²，节拍4.5s，占地3m×1.2m，成本22万，柔性低；若产品换型频繁，选机器人；若长期单一品种，选桁架；本例