2025年工业机器人系统集成培训试题及答案

2025年工业机器人系统集成培训试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在工业机器人系统集成项目中，最先完成的阶段是（）。A.机械安装  B.电气布线  C.需求分析  D.离线编程答案：C2.下列哪种通信协议最适合实时性要求大于1ms的机器人同步控制（）。A.ModbusRTU  B.EtherCAT  C.TCP/IP  D.CANopen答案：B3.六轴工业机器人第三轴减速机通常采用的减速机构为（）。A.行星齿轮  B.摆线针轮  C.谐波减速器  D.RV减速器答案：D4.在PLC与机器人进行I/O交互时，若PLC输出Q0.0为1则机器人启动程序，该信号在机器人端应配置为（）。A.数字量输入  B.数字量输出  C.组输入  D.模拟量输入答案：A5.使用视觉定位时，若相机安装于机器人法兰端，则该方式称为（）。A.固定眼  B.手眼  C.向上看  D.向下看答案：B6.某工站节拍要求12s，机器人单件运行理论时间10.5s，系统效率应至少为（）才能满足。A.85%  B.87.5%  C.90%  D.95%答案：B7.在SafetyI/O中，若采用双通道急停回路，其交叉监控的作用是（）。A.提高电流  B.降低电压  C.检测短路  D.检测同步性答案：D8.下列哪种传感器最适合用于检测非金属透明工件的有无（）。A.对射式光电  B.电容式  C.超声波  D.电感式答案：C9.机器人在自动模式下，突然报警“50001路径超出工作范围”，最可能触发的原因是（）。A.工具坐标系错误  B.基坐标系偏移  C.关节限位  D.外部轴未回零答案：C10.某项目采用SCRUM方法，每日站会时间一般控制在（）以内。A.5min  B.15min  C.30min  D.60min答案：B11.在离线仿真软件中，若机器人轨迹出现“轴超限”提示，最先调整的参数是（）。A.速度倍率  B.轨迹点姿态  C.工具重量  D.伺服增益答案：B12.下列关于力控打磨的说法正确的是（）。A.力控传感器安装在机器人底座  B.力控仅控制速度C.力控可减少工件变形误差  D.力控不需要外部轴答案：C13.若机器人控制系统采用1024线增量编码器，经4倍频后单圈分辨率为（）。A.256  B.1024  C.2048  D.4096答案：D14.在Profinet网络中，机器人作为IDevice运行时，GSDML文件的作用是（）。A.提供电气图  B.描述设备接口  C.保存程序  D.记录日志答案：B15.某伺服电机额定扭矩10N·m，减速比100，忽略效率损失，输出端扭矩为（）。A.10N·m  B.100N·m  C.1000N·m  D.10000N·m答案：C16.在机器人程序中，使用“WAITDI1,1”指令，若DI1一直为0，则机器人（）。A.跳过  B.报警  C.无限等待  D.重启答案：C17.下列哪种文件格式最适合用于机器人与第三方仿真软件交互三维夹具数据（）。A.DOCX  B.JT  C.MP4  D.TXT答案：B18.在ISO102181中，机器人安全急停回路的安全等级最低要求为（）。A.PLa  B.PLc  C.PLd  D.PLe答案：C19.若机器人基坐标系相对于世界坐标系绕Z轴旋转30°，则旋转矩阵中(1,1)元素为（）。A.0.5  B.0.866  C.–0.5  D.–0.866答案：B20.在RobotStudio中，若要将虚拟控制器的时间倍率设为50%，应在（）窗口修改。A.程序编辑器  B.仿真设定  C.信号分析  D.路径优化答案：B二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于工业机器人系统集成项目机械设计阶段必须输出的文件有（）。A.三维夹具图  B.气动原理图  C.时序图  D.机器人程序  E.干涉检查报告答案：ABE22.关于机器人与外部轴协同运动，正确的有（）。A.需统一基坐标系  B.外部轴可无限旋转  C.必须采用同一品牌D.需设置联动比例  E.需校准零点答案：ABDE23.下列措施可降低机器人打磨振动的是（）。A.提高刚度  B.降低速度  C.增加力控阻尼  D.减小工具质量  E.提高加速度答案：ABCD24.在SafetyPLC与机器人安全I/O交互中，必须满足的要求有（）。A.双通道输入  B.单通道输出  C.交叉监控  D.可配置延时  E.故障检测答案：ACE25.下列属于机器人数字孪生关键技术的是（）。A.实时数据同步  B.虚拟调试  C.大数据可视化  D.边缘计算  E.增强现实答案：ABDE26.在PLCopenMotion规范中，关于机器人功能块，正确的有（）。A.MC_MoveAbsolute  B.MC_Power  C.MC_ReadStatus  D.MC_TorqueControl  E.MC_GearIn答案：ABCE27.下列情况会导致机器人重复定位精度下降的是（）。A.减速器磨损  B.编码器松动  C.工具重心偏移  D.基座螺栓松动  E.电机过热答案：ABDE28.在3C行业装配中，采用力觉+视觉的混合控制优势有（）。A.降低夹具精度要求  B.提高插针成功率  C.减少示教点  D.降低节拍  E.适应工件差异答案：ABCE29.下列关于机器人云平台的描述正确的有（）。A.支持OTA升级  B.支持远程诊断  C.必须5G网络  D.支持大数据预测维护  E.支持多品牌接入答案：ABDE30.在机器人弧焊系统中，与焊机数字通信可实现的参数有（）。A.电流  B.电压  C.送丝速度  D.焊丝干伸长  E.气体流量答案：ABCE三、填空题（每空1分，共20分）31.工业机器人常用的三大核心零部件为________、________、________。答案：伺服电机、减速器、控制系统32.在机器人基坐标系标定三点法中，三点不能共________。答案：线33.若机器人末端速度为v，工具长度为L，则其角速度ω=________。答案：v/L34.在PLC程序中，将机器人完成信号M0.0自锁，常开触点并联的地址应为________。答案：M0.035.机器人防护围栏安全高度一般不低于________mm。答案：140036.某伺服驱动器报警代码AL011，含义为________。答案：编码器电池欠压37.在RobotStudio中，将曲线转化为机器人路径的功能模块叫________。答案：Path38.机器人工具坐标系方向采用________右手定则。答案：笛卡尔39.在ModbusTCP报文中，功能码0x03表示读________寄存器。答案：保持40.若机器人重复定位精度为±0.05mm，其最大偏差为________mm。答案：0.141.机器人第六轴运动范围常用符号________表示。答案：θ642.在离线编程中，若轨迹出现奇异点，应优先调整工具________角。答案：姿态43.某项目采用双夹具交替上下料，夹具交换机构称为________。答案：快换装置44.机器人与焊机采用Devicenet通信时，终端电阻为________Ω。答案：12145.在ISO9283中，测量机器人位姿精度的仪器常用________仪。答案：激光跟踪46.机器人控制柜内散热风扇通常采用________V直流供电。答案：2447.在TIAPortal中，建立机器人GSD文件时需设置________长度。答案：输入输出48.若机器人程序名为MainModule，则系统启动默认执行________例程。答案：main49.机器人工具质量测量方法常用________法。答案：力矩平衡50.在SCARA机器人中，决定平面定位精度的两轴为________轴。答案：X、Y四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）51.机器人工具坐标系的原点必须在工具几何中心。  答案：×52.在EtherNet/IP网络中，机器人可以作为Adapter运行。  答案：√53.机器人减速器润滑脂更换周期与运行温度无关。  答案：×54.采用绝对值编码器的机器人开机无需回零。  答案：√55.机器人数字I/O地址可以映射到PLC的Q区。  答案：√56.在力控装配中，力传感器分辨率越高则系统带宽一定越高。  答案：×57.机器人程序备份只需拷贝.mod文件即可。  答案：×58.机器人防护门安全锁必须采用双通道型。  答案：√59.机器人轨迹速度单位mm/s为线速度。  答案：√60.在RobotStudio中，虚拟传感器信号可直接控制真实PLC。  答案：×五、简答题（共30分）61.（封闭型，6分）列出机器人系统集成项目需求分析阶段必须输出的五项交付物，并简述其作用。答案：1.需求规格书：明确功能、性能、接口、环境要求，作为验收依据；2.工艺流程图：描述工件流动顺序，确定机器人任务节拍；3.设备清单：列出机器人、夹具、传感器、安全围栏型号，用于采购；4.风险预评估识别安全、质量、进度风险，制定对策；5.预算估算表：计算软硬件成本，为财务立项提供数据。62.（开放型，6分）某客户要求将现有手工打磨产线改造为机器人自动化，工件为铝合金曲面，表面粗糙度Ra≤0.4μm，节拍≤45s。请提出三条关键技术措施并说明理由。答案：1.采用六维力控传感器+浮动打磨头，实时调整接触力±1N，避免铝屑堆积造成过切；2.离线编程+激光扫描自适应，先扫描实际余量，自动生成0.2mm进给轨迹，减少示教时间；3.选用4000r/min高速电主轴+专用金刚石软磨片，提高材料去除率，降低单道次打磨时间至35s，满足节拍。63.（封闭型，6分）解释机器人奇异点的物理含义，并给出两种避免奇异点的工程方法。答案：奇异点指机器人雅可比矩阵降秩，瞬时失去某一方向运动能力，导致速度无限大或报警。方法1：在离线编程中设置工具姿态冗余角，使轨迹远离腕部奇异θ5=0°；方法2：采用路径插值时加入微小姿态扰动，使关节速度连续，避开奇异区域。64.（开放型，6分）某项目采用双机器人协同焊接车架，需保证两端电弧同时引燃，误差≤2ms。请设计一种同步控制方案并说明关键参数。答案：采用主从架构：机器人A设为主站，B为从站，通过EtherCAT分布式时钟（DC）同步，周期1ms；主站发送全局触发广播帧，从站延迟补偿<200μs；焊机接口采用数字I/O高速输出1ms脉冲，两机器人分别在收到同步信号后延时0.5ms同时引弧；网络拓扑使用星型+铜缆，线缆等长误差<5m，保证时延差<50ns，满足2ms精度。65.（封闭型，6分）列举机器人控制柜日常维护的三项内容与周期，并说明判断标准。答案：1.散热风扇滤网清洁，周期1个月，标准：滤网无可见灰尘堆积，气流下降<20%；2.24V直流电源电压测量，周期3个月，标准：23.5–25.2V；3.电池电压检测，周期6个月，标准：≥3.6V（CR2032），低于3.4V立即更换。六、计算题（共20分）66.（10分）某六轴机器人需将20kg箱体从A点搬运到B点，水平距离1.2m，垂直提升0.4m，最大允许加速度5m/s²，减速度5m/s²，最大速度1.5m/s，采用梯形速度规划，忽略旋转时间。求：(1)加速段时间t1；(2)匀速段时间t2；(3)单趟总时间t；(4)若要求节拍≤2.5s，是否满足？答案：(1)v=at1⇒t1=1.5/5=0.3s(2)加速位移s1=0.5at1²=0.5×5×0.3²=0.225m同理减速位移s3=0.225m总加减速位移0.45m<1.2m，存在匀速段s2=1.2–0.45=0.75mt2=s2/v=0.75/1.5=0.5s(3)t=t1+t2+t1=0.3+0.5+0.3=1.1s(4)1.1s<2.5s，满足节拍要求。67.（10分）某SCARA机器人大臂长400mm，小臂长300mm，关节1最大速度180°/s，关节2最大速度225°/s，采用PTP运动从θ1=0°、θ2=0°到θ1=30°、θ2=45°，忽略加减速，求：(1)各关节运动时间t1、t2；(2)决定整臂运动时间的关节；(3)末端最大线速度v_max。答案：(1)t1=30/180=0.167s，t2=45/225=0.2s(2)关节2用时更长，决定整臂时间0.2s(3)最大线速度出现在小臂端，v_max=ω2×L2=(225×π/180)×0.3≈1.18m/s七、综合应用题（共30分）68.（30分）背景：某新能源汽车电池厂需要将重达80kg的电池包从托盘搬运至AGV小车，电池包尺寸1.2m×0.8m×0.15m，重心几何中心，搬运高度0.9m，现场空间紧凑，要求节拍≤25s，定位精度±1mm，安全等级PLd。任务：(1)选择机器人型号并给出理由（至少三条）；(2)设计末端夹具简图并说明夹紧力计算过程；(3)画出系统网络拓扑图并标注安全信号；(4)编制机器人主程序流程图（文字描述即可）；(5)进行风险评估，列出两项剩余风险及缓解措施。答案：(1)选型：FANUCM900iA/260L，负载260kg，臂展3100mm，重复精度±0.07mm，满足±1mm；六轴可任意姿态，方便倾斜放入AGV；内置双通道安全板，支持PLe，高于PLd要求；底座占地φ600mm，适合紧凑空间。(2)夹具：采用四点夹持+两定位销；夹爪材料铝合金6061，手指长200mm，开口行程100mm，由两台100mm行程气缸驱动，缸径50mm，0.5