2025年工业机器人系统高级运维员考试模拟试题及答案

2025年工业机器人系统高级运维员考试模拟试题及答案一、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.当工业机器人第六轴出现周期性位置偏差时，最优先排查的部件是（）。A.伺服电机编码器B.减速机润滑状态C.末端工具质量D.控制柜风扇答案：A2.在EtherCAT总线拓扑中，若扫描到从站丢失，首先应检查（）。A.主站CPU负载B.电缆屏蔽层接地C.从站24V供电D.主站固件版本答案：B3.某六轴机器人采用绝对式编码器，开机报警“编码器电池电压低”，此时若立即更换电池，必须（）。A.断电后5分钟内完成B.保持控制柜上电C.重新校准基坐标D.重新标定工具坐标答案：B4.工业机器人安全围栏安全等级至少需满足（）。A.PLaB.PLcC.PLdD.PLe答案：C5.在RobotStudio中，将真实控制器“一键同步”到虚拟工作站时不会同步的是（）。A.系统参数B.RAPID代码C.事件日志D.用户权限答案：C6.若机器人TCP在直线运动时出现高频抖动，最可能的原因是（）。A.关节增益过高B.工具负载设置过大C.基坐标系倾斜D.伺服制动器失效答案：A7.使用KUKA.SafeOperation时，若触发“安全停止1”，机器人状态为（）。A.立即断开伺服使能B.路径保持并减速至0C.沿切线方向急停D.仅断开抱闸电源答案：B8.在FANUC机器人中，恢复出厂设置的冷启动方式按键组合为（）。A.F1+F5B.PREV+NEXTC.HOLD+RESETD.SHIFT+RESET答案：B9.当机器人控制柜显示“DRV047再生电阻过热”，最合理的处理顺序是（）。A.降低加速度→检查制动单元→清洁散热片B.更换伺服包→降低速度→增加外接制动电阻C.立即更换母线电容→检查负载惯量D.关闭伺服→等待冷却→复位报警答案：A10.在YRC1000中，若变量$B001被定义为“GLOBALBYTE”，其最大可存储值为（）。A.127B.255C.32767D.65535答案：B11.对机器人进行负载辨识时，若惯量比结果大于3，应优先（）。A.降低末端质量B.增大减速比C.外接制动电阻D.提高伺服增益答案：A12.在ABBIRC5中，修改哪个系统参数可调整外轴的减速比（）。A.ArmB.TransmissionC.JointD.ExternalKinematic答案：B13.若机器人示教器显示“50057Joint4limitexceeded”，但实际未超硬限位，最可能的原因是（）。A.编码器反馈反向B.软限位参数被误改C.伺服电机相序接反D.减速机损坏答案：B14.使用STO（SafeTorqueOff）功能后，机器人伺服驱动器内部状态为（）。A.母线电压断开B.PWM脉冲封锁C.制动器立即释放D.编码器断电答案：B15.在机器人保养计划中，减速机换油周期通常以（）为先到条件。A.运行时间+循环次数B.负载率+温度C.电池电压+湿度D.伺服报警次数答案：A16.若机器人TCP重复定位精度突然由±0.02mm变为±0.08mm，最先应检查（）。A.基座地脚螺栓B.末端工具固定螺钉C.控制柜电源电压D.示教器触摸屏答案：B17.在KUKA.WorkVisual中，项目“Deploy”时提示“Axisgroupmismatch”，原因通常是（）。A.机器人型号与项目不符B.外部轴编号重复C.安全IO未配置D.工程版本过高答案：B18.当机器人与PLC采用PROFINETIRT通信时，为保证抖动<1ms，交换机必须支持（）。A.IEEE802.1QB.IEEE802.1ASC.IEEE1588D.IEEE802.3az答案：B19.在FANUC机器人中，将UO[1]配置为“CMDenabled”对应系统变量为（）。A.$UOP_CFGB.$CMD_ENBC.$UO_CFG[1]D.$UOP_TYPE答案：A20.若机器人控制柜进风口滤网堵塞，最可能触发的报警为（）。A.伺服过流B.再生电阻过热C.控制柜温度高D.编码器电池低答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列哪些操作可能导致机器人零点丢失（）。A.更换伺服电机编码器B.拆卸减速机输出法兰C.更换编码器电池时断电D.更新伺服固件E.修改工具坐标系答案：A、B、C22.关于机器人安全回路，下列描述正确的有（）。A.安全门回路应使用双通道B.安全继电器反馈触点应接入PLCC.光幕复位必须采用手动复位D.安全PLC可与标准PLC共用I/O模块E.急停按钮常闭触点应串联答案：A、B、C、E23.进行机器人负载数据设置时，必须输入的参数包括（）。A.质量B.重心坐标C.惯量张量D.工具坐标系编号E.法兰坐标系答案：A、B、C24.下列哪些情况会触发KUKA的“安全停止2”（）。A.安全门打开B.光幕被遮挡C.操作空间监控触发D.示教器使能键松开E.外部急停按钮按下答案：A、B、C、E25.在ABB系统中，属于“MotionDispatcher”任务的功能有（）。A.路径规划B.奇异点规避C.外轴协调D.事件记录E.伺服采样答案：A、B、C26.关于机器人伺服驱动器制动电阻，下列说法正确的有（）。A.外接制动电阻阻值不得小于最小允许值B.制动能量与负载惯量成正比C.制动电阻可长时间持续工作D.制动晶体管短路会报“再生故障”E.制动电阻阻值越大，制动能力越强答案：A、B、D27.在FANUC机器人中，下列哪些文件可通过“File→Restore”功能恢复（）。A..TPB..DFC..SVD..IOE..VR答案：A、B、C、D28.若机器人TCP轨迹出现偏离，且示教器显示“Cornerpathfailure”，可能原因有（）。A.运动指令Zone值过大B.加速度超限C.奇异点临近D.工具负载设置错误E.伺服增益过低答案：A、B、C、D29.进行机器人外轴校准时，必须满足的条件有（）。A.外轴处于零点位置B.机器人处于世界坐标系C.伺服使能关闭D.编码器电池电压正常E.控制柜处于手动模式答案：A、D、E30.关于机器人控制柜接地，下列做法正确的有（）。A.保护地与工作地共用一点B.接地电阻<4ΩC.屏蔽层在电机侧接地D.采用星型接地拓扑E.编码器0V与PE禁止短接答案：B、D、E三、填空题（每空1分，共20分）31.在KUKA机器人中，变量类型“REAL”占用________字节内存，取值范围约为________。答案：4，±3.4E+3832.ABB机器人中，确定外轴几何关系的参数文件后缀为________。答案：moc.cfg33.FANUC机器人默认的用户报警编号范围是________至________。答案：900，99934.若机器人末端速度为v(mm/s)，加速度为a(mm/s²)，则最小转弯半径r≈________。答案：v²/a35.在YRC1000中，查看伺服绝对数据寄存器的指令为________。答案：DINB006000136.工业机器人控制柜防护等级IP54中，数字“5”表示________。答案：防尘（不能完全防止灰尘进入，但灰尘进入量不影响设备运行）37.当机器人采用离线编程时，为保证绝对精度，需导入________文件进行补偿。答案：AbsAcc38.在RobotStudio中，将曲线转化为路径的模块名称是________。答案：PathGenerator39.若机器人连续运行8h后，减速机壳体温度达到75℃，则润滑油粘度等级应至少提高________个ISOVG等级。答案：140.在KUKA.WorkVisual中，总线配置完成后需执行________操作才能生效。答案：Deploy41.若机器人伺服电机额定扭矩为10Nm，瞬时最大扭矩为30Nm，则负载惯量应控制在电机转子惯量的________倍以内。答案：542.在FANUC机器人中，将数字输出DO[1]强制为ON的示教器快捷键为________。答案：SHIFT+F543.当机器人控制柜采用三相380V供电时，允许电压波动范围为________%。答案：±1044.在ABB系统中，事件日志编号“3xxxx”表示________类信息。答案：Warning45.若机器人采用CCLinkIEField通信，站间最大距离为________米。答案：10046.在KUKA.SafeOperation中，若安全平面编号为5，则对应系统变量为________。答案：$SAFE_PLANE547.机器人末端执行器质量为5kg，重心距离法兰中心100mm，则对法兰产生的静力矩为________Nm。答案：4.948.在YRC1000中，将变量B000自增1的指令为________。答案：ADDB000149.若机器人减速机润滑脂出现乳化，最可能的原因是________。答案：密封失效进水50.在机器人保养记录表中，必须签字确认的三方人员为________、________、________。答案：操作者，维修者，监护人四、简答题（共6题，每题5分，共30分）51.（封闭型）简述机器人伺服电机编码器电池更换标准步骤，并说明为何不能断电。答案：步骤：1.保持控制柜上电；2.拆下旧电池并记录时间；3.30秒内装上新电池；4.进入维护界面确认电压>3.6V；5.复位电池报警并填写记录。不能断电原因：绝对式编码器依赖电池保存多圈数据，断电会导致零点丢失，需重新校准。52.（封闭型）列举机器人控制柜日常点检的5项关键内容。答案：1.散热风扇运转无异响；2.进风口滤网清洁；3.母线电压显示正常；4.电缆表皮无破损；5.接地端子牢固。53.（开放型）某生产线机器人频繁报“MotionSupervision”故障，分析可能原因并提出解决思路。答案：原因：1.负载惯量设置错误；2.机械卡阻；3.伺服增益过高；4.电机编码器信号干扰；5.减速机磨损。思路：1.重新进行负载辨识；2.检查导轨、丝杆润滑；3.降低速度或加速度；4.检查编码器屏蔽；5.拆检减速机。54.（封闭型）说明机器人工具坐标系四点法标定原理，并给出提高精度的两条措施。答案：原理：保持TCP点不动，改变姿态，记录4组法兰坐标，通过球面方程求解TCP相对于法兰的偏移。措施：1.使用尖锥+激光跟踪仪验证；2.增大姿态差异角>30°。55.（开放型）解释“路径精度”与“重复定位精度”的区别，并给出现场测试方法。答案：路径精度指轨迹与编程轨迹的偏差，测试：激光跟踪仪连续采样。重复定位精度指同一点多次到达的分散度，测试：百分表或激光干涉仪，循环30次取3σ。56.（封闭型）写出KUKA机器人“安全停止2”与“安全停止1”在减速曲线上的差异，并给出参数差异。答案：SS2由安全PLC给出0速指令，机器人内部减速，监控制动距离；SS1由安全功能切断力矩，外部制动器动作。参数：SS2减速时间可设，SS1制动器响应<50ms。五、应用题（共5题，共60分）57.（计算类，10分）某六轴机器人负载惯量数据如下：质量m=20kg，重心P(100,0,200)mm，惯量张量Ixx=0.15kg·m²，Iyy=0.25kg·m²，Izz=0.20kg·m²。若第四轴减速比i=160，电机转子惯量Jm=0.00052kg·m²，计算该轴负载惯量折算到电机侧的等效惯量，并判断是否超限（允许5倍）。答案：1.平行轴定理：Jload=Iyy+m·r²=0.25+20·(0.1²+0.2²)=0.25+20·0.05=1.25kg·m²；2.折算：Jeq=Jload/i²=1.25/160²=0.0000488kg·m²；3.总惯量=0.00052+0.0000488≈0.000569kg·m²；4.倍数=0.000569/0.00052≈1.09<5，未超限。58.（分析类，12分）某搬运机器人在高速放下工件时出现“再生电阻过热”报警。已知：负载质量30kg，下降速度2000mm/s，加速度5000mm/s²，下降高度800mm，伺服包内置再生电阻60Ω/100W，外接可选60Ω/500W。分析能量流向，计算单次下降再生能量，判断是否需要外接电阻，并给出两种优化方案。答案：1.动能Ek=½mv²=½·30·2²=60J；2.势能Ep=mgh=30·9.81·0.8≈235J；3.总再生E=295J；4.内置电阻单次可吸收Eabs=P·t，t≈0.8/1=0.8s，Eabs=100·0.8=80J<295J，需外接；5.方案A：并联500W电阻，总吸收680J；方案B：降低下降速度至1200mm/s，E≈106J，无需外接。59.（综合类，14分）某汽车焊装线集成ABBIRB6700与西门子S71500，通过PROFINETIRT通信。现场出现偶发“Stationlost”导致机器人急停。请给出系统级排查流程图（文字描述），列出至少6项检查点，并说明如何验证IRT抖动<1ms。答案：流程：1.查看PLC诊断缓冲区→2.检查机器人事件日志→3.用Wireshark抓包→4.检查交换机日志→5.测量IRT时钟同步→6.分段替换法。检查点：1.网络拓扑星型；2.IRT域内所有设备支持同步；3.电缆屏蔽层360°接地；4.交换机开启QoS优先；5.机器人与PLC同步角色（PLC=Master）；6.禁用节能模式。验证：使用SIEMENSIRTTester，连续测量1000个周期，记录最大抖动，若<1ms则合格。60.（综合类，12分）某客户要求机器人在不改变硬件前提下，将节拍从12s优化到10s。当前路径含6个MoveL，速度V=1000mm/s，Zone=Z50，加速度A=3000mm/s²。请给出优化步骤，计算理论节约时间，并指出风险点。答案：步骤：1.将Zone改为Z100；2.速度提至1500mm/s；3.加速度提至5000mm/s²；4.使用AdvanceRun预读；5.减少等待IO时间。计算：原转弯时间≈6·0.1=0.6s，新≈6·0.04=0.24s，节约0.36s；直线段节约≈1.2s；IO等待节约0.4s；总节约≈2s，满足。风险：1.路径精度下降0.5mm；2.减速机温升>10℃；3.伺服包过载报警；需监控。61.（综合类，12分）某KUKAKR210R2700外接第七轴直线导轨，行程4m，减速比i=10，丝杆导程p=20mm，电机额定转速n=3000r/min，额定扭矩Tn=15Nm。现要求机器人在1.5s内完成400mm长距离加速—匀速—减速运动，加速度对称。请计算：1.电机最大转速是否超限；2.所需峰值扭矩；3.若结果超限，给出两种可行优化措施。答案：1.最大速度v=400/1.5·2=533mm/s，对应电机转速n=v·i/p=533·10/20=266r/min<3000，未超限；2.加速度a=4·400/(1.5²)=711mm/s²，折算扭矩T=m·a·p/(2πi·η)，假设m=200kg，η=0.9，T=200·0.711·0.02/(2π·10·0.9)=0.050Nm，加惯性矩J=200·(0.02/(2π·10))²=2.0E4kg·m²，角加速度α=a·i/p=711·10/20=355.5rad/s²，Tinertia=J·α=0.071Nm，总峰值=0.121Nm远<15Nm，无需优化；若m=2000kg，则T=1.21Nm仍低，主要限制为丝杆临界转速，需加大导程或降低加速度。六、论述题（20分）62.结合ISO102181:2011与GB11291.12011，论述工业机器人在人机协作场景下实现“功率与力限制”(PFL)的技术路线，需涵盖：1.感知层方案对比（力矩传感器、电流估算、皮肤传感器）；2.控制层算法