2025年大学机械设计制造及其自动化（机器人技术）试题及答案

2025年大学机械设计制造及其自动化（机器人技术）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：请将每小题正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)1.以下哪种传动方式能实现较大的传动比且传动平稳？（）A.带传动B.链传动C.齿轮传动D.蜗杆传动2.在机械设计中，计算零件的受力时，通常需要考虑的载荷类型不包括（）A.静载荷B.动载荷C.冲击载荷D.电磁载荷3.对于机器人的关节设计，以下哪种关节类型具有较高的灵活性和精度？（）A.转动关节B.移动关节C.球面关节D.圆柱关节4.以下关于材料力学性能的说法，正确的是（）A.强度是指材料在外力作用下抵抗变形的能力B.塑性是指材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的能力C.硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力D.以上说法都正确5.机械制造中，加工精度包括尺寸精度、形状精度和（）A.位置精度B.表面粗糙度C.加工余量D.公差等级6.机器人编程中，常用的编程语言不包括（）A.C语言B.汇编语言C.机器人专用语言D.BASIC语言7.以下哪种传感器常用于检测机器人周围的距离信息？（）A.视觉传感器B.触觉传感器C.超声波传感器D.温度传感器8.在设计机器人的结构时，需要考虑的因素不包括（）A.机器人的工作任务B.机器人的运动方式C.机器人的外观造型D.机器人的负载能力9.以下关于机械零件疲劳强度的说法，错误的是（）A.疲劳强度是指材料在交变应力作用下所能承受的最大应力B.提高零件的表面质量可以提高其疲劳强度C.零件的尺寸越大，其疲劳强度越高D.交变应力的循环次数越多，零件越容易发生疲劳破坏10.机器人的控制系统主要由控制器、驱动器和（）组成。A.传感器B.执行机构C.电源D.人机界面第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每空2分，共20分）答题要求：请在横线上填写正确的答案。1.机械设计的一般过程包括明确设计任务、______、方案设计、技术设计和______。2.齿轮传动的失效形式主要有轮齿折断、______、齿面胶合、齿面磨损和______。3.机器人的自由度是指机器人______的数目。4.在材料选择时，需要考虑材料的力学性能、______、______和经济性等因素。5.加工中心是一种集______、______和自动换刀装置于一体的高效数控机床。三、简答题（每题10分，共30分）答题要求：简要回答问题，条理清晰，内容准确。1.简述机器人的主要组成部分及其功能。2.说明影响机械零件磨损的主要因素。3.简述数控编程的主要步骤。四、材料分析题（20分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在某机器人研发项目中，设计团队遇到了一个问题：机器人在执行任务时，关节处出现了较大的磨损，导致机器人的精度下降，影响了工作效率。经过分析，发现是由于关节处的润滑不足以及材料选择不当造成的。问题：针对该问题，提出你的解决方案。（要求：方案合理可行，字数150字到200字之间）五、综合设计题（20分）答题要求：根据以下任务要求，进行机器人的简单设计。任务：设计一个用于物料搬运的机器人，要求能够在一个平面内自主移动，抓取物料并将其放置到指定位置。机器人的负载能力为5kg，工作半径为2m。请描述该机器人的整体结构、主要组成部分及其功能。（要求：描述详细准确，字数150字到200字之间）答案1.D2.D3.A4.D5.A6.D7.C8.C9.C10.A二、1.进行总体设计、设计评价与改进2.齿面疲劳点蚀、齿面塑性变形3.独立运动轴4.物理性能、化学性能5.数控加工、自动测量三、1.机器人主要由机械本体、控制器、驱动器、传感器和末端执行器组成。机械本体提供支撑和运动基础；控制器控制机器人的运动和动作；驱动器驱动各关节运动；传感器获取机器人自身状态和外界环境信息；末端执行器完成各种作业任务。2.影响机械零件磨损的主要因素有：摩擦副的材料性能，如硬度、耐磨性等；润滑条件，良好润滑可减少磨损；工作载荷，载荷越大磨损越严重；工作速度，速度过高或过低都可能影响磨损；工作环境，如温度、湿度、腐蚀性介质等。3.数控编程主要步骤：分析零件图样，确定加工工艺；数值计算，计算零件轮廓和刀具运动轨迹坐标值；编写程序，按照数控系统编程语言编写加工程序；程序校验与首件试切，检查程序正确性，通过首件试切进一步验证程序和工艺的合理性。四、解决方案：首先，选用合适的润滑剂，根据关节的工作条件和要求，选择具有良好润滑性能和抗磨损性能的润滑剂，定期进行润滑。其次，重新选择关节材料，选用硬度高、耐磨性好的材料制造关节。同时，优化关节的结构设计，减少摩擦和磨损。此外，加强对机器人的日常维护和检查，及时发现并处理润滑和磨损问题。五、整体结构：采用轮式移动平台作为基础，上方安装垂直升降机构和