2025年大学自动化（机器人技术）试题及答案

2025年大学自动化（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40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共8题，每题5分)1.以下哪种传感器不属于机器人常用的位置传感器？（）A.编码器B.激光雷达C.电位器D.霍尔传感器2.机器人运动学主要研究的是（）。A.机器人的动力来源B.机器人各关节的运动关系C.机器人的控制算法D.机器人的视觉处理3.工业机器人常用的编程语言是（）。A.C++B.PythonC.汇编语言D.示教编程语言4.机器人的重复定位精度是指（）。A.机器人重复到达同一目标位置的能力B.机器人的定位绝对误差C.机器人的运动速度精度D.机器人的负载能力精度5.以下关于机器人控制系统的说法，错误的是（）。A.开环控制系统结构简单、成本低B.闭环控制系统能够自动纠正偏差C.半闭环控制系统检测的是电机轴的位置D.全闭环控制系统检测的是机器人末端执行器的位置6.机器人动力学主要研究的是（）。A.机器人在力作用下的运动规律B.机器人的运动学模型C.机器人的传感器数据处理D.机器人的编程逻辑7.以下哪种机器人机构自由度较高，灵活性好？（）A.直角坐标机器人B.圆柱坐标机器人C.关节机器人D.球面坐标机器人8.机器人视觉系统中，用于提取图像特征的算法是（）。A.边缘检测算法B.图像增强算法C.图像滤波算法D.图像压缩算法第II卷（非选择题共60分）二、填空题（每题4分，共20分）1.机器人的基本组成部分包括机械结构、控制系统、______和______。2.机器人运动学中的正运动学是已知______求______。3.机器人编程中的示教方式有______示教和______示教。4.机器人常用的驱动方式有______驱动、______驱动和液压驱动。5.机器人视觉系统主要由______、______和图像处理软件组成。三、简答题（每题10分，共20分）1.简述机器人运动学中逆运动学的概念及作用。2.请说明机器人控制系统中反馈环节的作用。四、材料分析题（20分）材料：在一个自动化生产线上，使用了一台工业机器人进行零件的抓取和装配操作。该机器人配备了视觉系统，能够识别零件的位置和姿态。在运行过程中，发现机器人抓取零件的成功率较低。问题：请分析可能导致机器人抓取零件成功率低的原因，并提出相应的解决措施。（每题10分）五、设计题（20分）设计一个简单的机器人控制系统，要求能够实现机器人的直线运动和旋转运动控制。请说明系统的组成部分及工作原理。（20分）答案：一、选择题1.B2.B3.D4.A5.C6.A7.C8.A二、填空题1.传感器、末端执行器2.关节变量、末端执行器位姿3.手把手、示教盒4.电动、气动5.摄像头、图像采集卡三、简答题1.逆运动学是已知机器人末端执行器的位姿，求解各关节变量的过程。作用是在机器人进行任务规划时，根据目标位置计算出机器人各关节应有的运动，从而实现机器人的运动控制，使机器人能够准确到达指定位置完成任务。2.反馈环节的作用是将机器人的实际运动状态或输出信息反馈给控制系统。通过与设定值进行比较，控制系统能够及时发现偏差，并根据偏差调整控制信号，使机器人的运动更加精确，提高机器人的控制精度和稳定性，保证机器人能够按照预定的轨迹和要求完成任务。四、材料分析题可能原因：1.视觉系统精度不够，识别的零件位置和姿态存在偏差。2.机器人抓取算法不合理，没有准确抓取零件。3.零件放置位置不准确或不规整。4.机器人末端执行器的吸力或夹力不足。解决措施：1.对视觉系统进行校准和优化，提高识别精度。2.优化机器人抓取算法，进行多次试验和调整。3.规范零件放置位置，确保整齐有序。4.检查并调整机器人末端执行器的吸力或夹力参数。五、设计题系统组成部分：控制器、驱动器、传感器、机器人本体。工作原理：控制器根据预设的运动指令，向驱动器发送信号，驱动器驱动机器人本体的电机或其他执行机构运动，实现直线运动和旋转运动。传感器实时监测机器人的运动状态，并将数据反馈给控制器，控