2026年机器人自主导航评估试题

2026年机器人自主导航评估试题考试时长：120分钟满分：100分试卷名称：2026年机器人自主导航评估试题考核对象：机器人工程、自动化、人工智能等相关专业学生及从业者题型分值分布：-判断题（总共10题，每题2分）总分20分-单选题（总共10题，每题2分）总分20分-多选题（总共10题，每题2分）总分20分-案例分析（总共3题，每题6分）总分18分-论述题（总共2题，每题11分）总分22分总分：100分---一、判断题（每题2分，共20分）1.机器人自主导航的核心是利用传感器实时感知环境并规划最优路径。2.LIDAR传感器在复杂环境中比摄像头更易受光照影响。3.A算法是一种启发式搜索算法，常用于路径规划。4.机器人SLAM（同步定位与建图）技术不需要先验地图信息。5.GPS信号在室内环境中通常不可用。6.机器人导航中的“回溯”是指路径规划失败后的紧急停止。7.惯性测量单元（IMU）主要用于测量机器人的角速度。8.Dijkstra算法和A算法在路径搜索效率上没有区别。9.机器人导航中的“局部最小值”是指无法到达目标点的路径障碍。10.车载激光雷达（LiDAR）的精度通常优于毫米级。二、单选题（每题2分，共20分）1.以下哪种传感器最适合用于机器人近距离障碍物检测？A.摄像头B.超声波传感器C.红外传感器D.GPS2.机器人导航中，以下哪种算法不属于启发式搜索？A.Dijkstra算法B.A算法C.RRT算法D.BFS算法3.以下哪种地图表示方法最适合动态环境？A.离散栅格地图B.全局地图C.概率地图（PGM）D.固定拓扑地图4.机器人SLAM技术中，以下哪个步骤不属于核心流程？A.环境感知B.地图构建C.路径规划D.传感器标定5.以下哪种传感器对光照变化最敏感？A.惯性测量单元（IMU）B.摄像头C.超声波传感器D.磁力计6.机器人导航中的“DLite”算法主要用于？A.实时路径规划B.地图优化C.传感器融合D.回溯路径重建7.以下哪种地图表示方法最适合静态环境？A.概率地图（PGM）B.离散栅格地图C.全局地图D.动态地图8.机器人导航中，以下哪种技术不属于传感器融合？A.卡尔曼滤波B.粒子滤波C.A算法D.联合卡尔曼滤波9.以下哪种传感器主要用于测量机器人的姿态？A.摄像头B.超声波传感器C.惯性测量单元（IMU）D.磁力计10.机器人导航中的“局部最小值”是指？A.无法到达目标点的路径障碍B.路径规划中的最优解C.传感器噪声干扰D.路径规划中的临时停留点三、多选题（每题2分，共20分）1.机器人导航中常用的传感器包括？A.摄像头B.超声波传感器C.惯性测量单元（IMU）D.GPSE.磁力计2.以下哪些算法可用于路径规划？A.Dijkstra算法B.A算法C.RRT算法D.BFS算法E.DLite算法3.机器人SLAM技术的主要挑战包括？A.环境感知误差B.地图构建效率C.传感器标定精度D.路径规划复杂性E.计算资源限制4.以下哪些地图表示方法属于栅格地图？A.离散栅格地图B.全局地图C.概率地图（PGM）D.固定拓扑地图E.离散栅格地图5.机器人导航中，以下哪些技术属于传感器融合？A.卡尔曼滤波B.粒子滤波C.A算法D.联合卡尔曼滤波E.扩展卡尔曼滤波6.以下哪些传感器可用于机器人定位？A.摄像头B.超声波传感器C.惯性测量单元（IMU）D.GPSE.磁力计7.机器人导航中的“局部最小值”可能由以下哪些因素导致？A.传感器噪声B.环境障碍物C.路径规划算法缺陷D.传感器标定误差E.计算资源限制8.以下哪些地图表示方法属于拓扑地图？A.离散栅格地图B.全局地图C.概率地图（PGM）D.固定拓扑地图E.动态地图9.机器人导航中，以下哪些技术可用于提高路径规划效率？A.A算法B.RRT算法C.Dijkstra算法D.BFS算法E.DLite算法10.以下哪些传感器对光照变化不敏感？A.惯性测量单元（IMU）B.超声波传感器C.磁力计D.红外传感器E.摄像头四、案例分析（每题6分，共18分）案例1：某公司开发一款用于仓库自动搬运的机器人，其导航系统需要满足以下要求：-工作环境为静态仓库，存在固定货架和动态移动的叉车。-机器人需要实时避障并规划最优路径。-系统需支持高精度定位和地图构建。请分析以下问题：1.该场景下，机器人导航系统应选择哪种地图表示方法？为什么？2.常用的传感器组合有哪些？为什么？3.若机器人导航失败，可能的原因有哪些？如何改进？案例2：某研究团队开发一款用于城市环境的四轮机器人，其导航系统需要满足以下要求：-工作环境为动态城市街道，存在行人、车辆和临时障碍物。-机器人需要实时感知环境并规划安全路径。-系统需支持SLAM技术以构建动态地图。请分析以下问题：1.该场景下，机器人导航系统应选择哪种路径规划算法？为什么？2.常用的传感器组合有哪些？为什么？3.若机器人导航失败，可能的原因有哪些？如何改进？案例3：某公司开发一款用于医院病房的移动机器人，其导航系统需要满足以下要求：-工作环境为静态病房，存在固定家具和动态移动的医护人员。-机器人需要实时避障并规划最优路径。-系统需支持高精度定位和地图构建。请分析以下问题：1.该场景下，机器人导航系统应选择哪种地图表示方法？为什么？2.常用的传感器组合有哪些？为什么？3.若机器人导航失败，可能的原因有哪些？如何改进？五、论述题（每题11分，共22分）论述题1：请论述机器人自主导航系统的关键技术及其应用场景。论述题2：请论述机器人SLAM技术的原理、挑战及改进方法。---标准答案及解析一、判断题1.√2.×（LIDAR在复杂环境中受光照影响较小，摄像头更敏感）3.√4.√5.√6.×（回溯是指路径规划失败后的路径优化，非紧急停止）7.√8.×（A算法通过启发式函数提高效率，Dijkstra算法不考虑启发式）9.√10.×（车载LiDAR精度通常在厘米级）二、单选题1.B（超声波传感器适合近距离检测）2.A（Dijkstra算法非启发式搜索）3.C（概率地图适合动态环境）4.D（传感器标定不属于SLAM核心流程）5.B（摄像头对光照变化最敏感）6.A（DLite用于实时路径规划）7.B（离散栅格地图适合静态环境）8.C（A算法非传感器融合技术）9.C（IMU用于测量机器人姿态）10.A（局部最小值指无法到达目标点的路径障碍）三、多选题1.A,B,C,D,E2.A,B,C,E3.A,B,C,D,E4.A,E5.A,B,D,E6.A,C,D,E7.A,B,C,D,E8.D9.A,B,E10.A,B,C,D四、案例分析案例1：1.应选择离散栅格地图，因为静态仓库环境固定，栅格地图易于表示和更新。2.常用传感器组合：LIDAR+IMU+摄像头。LIDAR用于高精度障碍物检测，IMU用于姿态测量，摄像头用于视觉辅助。3.导航失败原因：传感器误差、地图不完整、路径规划算法缺陷。改进方法：提高传感器精度、优化地图构建算法、增加冗余传感器。案例2：1.应选择A算法，因为其结合启发式函数可高效规划动态环境中的安全路径。2.常用传感器组合：LIDAR+IMU+摄像头。LIDAR用于高精度障碍物检测，IMU用于姿态测量，摄像头用于视觉辅助。3.导航失败原因：传感器误差、地图不完整、路径规划算法缺陷。改进方法：提高传感器精度、优化地图构建算法、增加冗余传感器。案例3：1.应选择离散栅格地图，因为静态病房环境固定，栅格地图易于表示和更新。2.常用传感器组合：LIDAR+IMU+摄像头。LIDAR用于高精度障碍物检测，IMU用于姿态测量，摄像头用于视觉辅助。3.导航失败原因：传感器误差、地图不完整、路径规划算法缺陷。改进方法：提高传感器精度、优化地图构建算法、增加冗余传感器。五、论述题论述题1：机器人自主导航系统的关键技术包括：1.环境感知：利用传感器（如LIDAR、摄像头、IMU）实时感知环境，包括障碍物、地形等。2.定位与建图：通过SLAM技术实现机器人自身定位和