工业机器人传感器系统应用测试试题及真题

工业机器人传感器系统应用测试试题及真题考试时长：120分钟满分：100分考核对象：工业机器人应用工程师、相关专业学生题型分值分布：-判断题（10题，每题2分）总分20分-单选题（10题，每题2分）总分20分-多选题（10题，每题2分）总分20分-案例分析（3题，每题6分）总分18分-论述题（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.机器人视觉传感器主要用于检测物体的位置和姿态，但不能用于识别物体材质。2.接近传感器在机器人抓取过程中可以避免碰撞，但无法测量距离。3.温度传感器在工业机器人中主要用于监测关节电机温度，不影响运动精度。4.超声波传感器适用于金属表面检测，但对非金属材料的探测效果较差。5.力传感器可以用于测量机器人末端执行器的接触力，但不能用于平衡负载。6.光纤传感器抗电磁干扰能力强，适用于高温、高湿环境。7.机器人力矩传感器主要用于测量关节扭矩，不适用于末端力控应用。8.磁性传感器常用于检测机器人本体或工具的旋转角度，精度可达0.1°。9.气压传感器在机器人气动系统中用于监测气源压力，不影响流量控制。10.机器人物理传感器（如激光雷达）主要用于导航，不适用于工业检测。二、单选题（每题2分，共20分）1.以下哪种传感器最适合用于检测透明或反光物体？A.红外传感器B.接近传感器C.超声波传感器D.光纤传感器2.机器人抓取易碎品时，应优先选用哪种传感器以避免过度施力？A.力矩传感器B.接近传感器C.温度传感器D.压力传感器3.在高温焊接场景中，哪种传感器最可靠？A.光学传感器B.红外传感器C.超声波传感器D.磁性传感器4.机器人关节角度检测通常使用哪种传感器？A.力传感器B.编码器C.温度传感器D.接近传感器5.以下哪种传感器适用于检测金属物体，但对非金属无效？A.电容传感器B.磁性传感器C.光纤传感器D.超声波传感器6.机器人装配过程中，用于检测孔位对准的传感器是？A.视觉传感器B.接近传感器C.力传感器D.温度传感器7.在潮湿环境中，哪种传感器稳定性最好？A.红外传感器B.超声波传感器C.光纤传感器D.电容传感器8.机器人末端执行器抓取力控制应使用哪种传感器？A.角度传感器B.力矩传感器C.压力传感器D.接近传感器9.用于检测机器人是否碰撞到工件的传感器是？A.磁性传感器B.接近传感器C.力传感器D.编码器10.以下哪种传感器适用于检测液体液位？A.红外传感器B.超声波传感器C.电容传感器D.光纤传感器三、多选题（每题2分，共20分）1.机器人视觉传感器的主要应用场景包括？A.物体识别B.定位检测C.表面缺陷检测D.力控抓取2.力传感器在机器人应用中的优势有？A.可测量接触力B.可用于平衡负载C.可检测关节磨损D.可用于焊接力控制3.接近传感器的工作原理包括？A.电磁感应B.光学反射C.超声波探测D.磁场感应4.温度传感器在机器人中的用途有？A.监测电机过热B.控制焊接温度C.检测环境湿度D.预防机械故障5.超声波传感器适用于？A.水下探测B.金属表面检测C.气体泄漏检测D.距离测量6.机器人常用的磁性传感器类型包括？A.磁栅尺B.磁簧开关C.磁阻传感器D.磁通量传感器7.光纤传感器的主要特点有？A.抗电磁干扰B.高精度测量C.适用于高温环境D.成本低廉8.力矩传感器在机器人中的应用场景有？A.关节扭矩测量B.末端力控抓取C.负载平衡控制D.焊接力控制9.机器人装配过程中，常用的传感器组合包括？A.视觉+力传感器B.接近+超声波传感器C.编码器+温度传感器D.磁性传感器+力矩传感器10.以下哪些传感器属于非接触式传感器？A.红外传感器B.超声波传感器C.接近传感器D.力传感器四、案例分析（每题6分，共18分）1.场景：某汽车制造厂使用工业机器人进行车门装配，需要检测车门是否完全关闭。若使用接近传感器，应如何设计检测方案？请说明传感器类型、安装位置及信号处理逻辑。2.场景：机器人进行金属板材焊接，要求焊接力控制在10N±2N范围内。若使用力传感器，请设计焊接力闭环控制流程，并说明传感器选型依据。3.场景：机器人搬运易碎玻璃瓶，需避免碰撞和过度施力。请设计一种传感器组合方案（如视觉+力传感器），并说明各传感器的作用及协同工作原理。五、论述题（每题11分，共22分）1.论述工业机器人中视觉传感器与力传感器的协同应用场景及优势，并举例说明在装配或检测任务中的具体实现方式。2.分析工业机器人传感器系统选型的关键因素（如环境、精度、成本等），并比较不同类型传感器（如视觉、超声波、力传感器）的优缺点及适用场景。---标准答案及解析一、判断题1.×（视觉传感器可识别材质，如颜色、纹理）2.×（接近传感器可测量距离，通常为0-10cm）3.×（温度传感器影响精度，需补偿）4.×（超声波对非金属效果更好）5.×（力传感器可平衡负载）6.√7.×（力矩传感器也可用于末端力控）8.√9.×（气压传感器影响流量）10.×（激光雷达也可用于检测）二、单选题1.D（光纤传感器抗干扰强，适用于透明/反光物体）2.A（力矩传感器可实时反馈接触力）3.B（红外传感器对高温敏感）4.B（编码器用于角度检测）5.B（磁性传感器仅对金属有效）6.A（视觉传感器可检测孔位）7.C（光纤传感器抗潮湿）8.C（压力传感器用于末端力控）9.B（接近传感器用于碰撞检测）10.B（超声波传感器适用于液体）三、多选题1.A,B,C（视觉传感器用于识别、定位、缺陷检测）2.A,B,D（力传感器用于力控、平衡、焊接力）3.A,B,D（电磁感应、光学反射、磁场感应）4.A,B,D（温度传感器用于电机、焊接、故障预防）5.A,D（超声波适用于水下、距离测量）6.A,B,C（磁栅尺、磁簧开关、磁阻传感器）7.A,B,C（光纤传感器抗干扰、高精度、耐高温）8.A,B,C（力矩传感器用于扭矩、力控、平衡）9.A,B（视觉+力传感器、接近+超声波）10.A,B,C（红外、超声波、接近传感器）四、案例分析1.参考答案：-传感器类型：磁簧开关（检测门锁闭合）或电容传感器（检测金属接触）。-安装位置：门锁处或门框边缘，确保信号稳定。-信号处理：低电平表示未关闭，高电平表示关闭，通过PLC或控制器判断信号并执行下一步动作。2.参考答案：-控制流程：1.传感器实时测量焊接力；2.将测量值与目标值（10N）比较；3.若偏差>2N，通过PID调节焊接电流/速度；4.稳定后输出焊接信号。-选型依据：高精度、抗干扰、适应高温环境。3.参考答案：-方案：视觉传感器检测玻璃瓶位置，力传感器实时反馈接触力。-协同原理：视觉定位后，力传感器控制抓取力，避免碰撞；若力超限则停止动作。五、论述题1.参考答案：-协同场景：装配任务中，视觉识别零件位置，力传感器控制抓取力。-优势：