2025技能竞赛工业机器人系统操作员赛项试题及答案

2025技能竞赛工业机器人系统操作员赛项试题及答案一、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.工业机器人示教器上“DEADMAN”三段位开关松开后，机器人立即（）。A.暂停程序并伺服下电B.继续运行但速度减半C.报警并自动回零D.切换至远程模式答案：A2.在ABBIRC5控制器中，将数字输出信号do1置为1的RAPID指令是（）。A.Setdo1B.SetDOdo1,1C.do1:=1D.PulseDOdo1答案：B3.六轴串联机器人腕部奇异点一般出现在（）。A.J4与J6轴线共线B.J5=0°且J4与J6同向C.J1与J2轴线平行D.J3=90°答案：B4.使用KUKA.SafeOperation时，若机器人超出安全笛卡尔速度限值，系统触发（）。A.安全停止0类B.安全停止1类C.安全停止2类D.安全停止3类答案：B5.在FANUCLRMate200iD中，恢复出厂设置的启动模式应选择（）。A.ControlledStartB.ColdStartC.HotStartD.InitStart答案：A6.工业相机与机器人手眼标定中，若采用“眼在手”方式，标定板应固定于（）。A.机器人法兰B.工作台C.相机外壳D.机器人基座答案：B7.当使用ModbusTCP通讯时，功能码0x03的作用是（）。A.写单个线圈B.读保持寄存器C.写多个寄存器D.读输入寄存器答案：B8.在YRC1000控制器中，将变量B001设为ON的指令是（）。A.SETB001B.B001=1C.STRB001D.DOUTB001,ON答案：A9.机器人末端执行器采用气动夹爪时，为保证掉电自锁，应选用（）。A.单作用常闭气缸B.双作用气缸C.旋转气缸D.无杆气缸答案：A10.在ROS2中发布JointState话题的标准消息类型为（）。A.sensor_msgs/JointStateB.trajectory_msgs/JointTrajectoryC.std_msgs/Float32MultiArrayD.geometry_msgs/Twist答案：A11.对机器人进行DH参数校准时，若仅测量末端位置误差，需至少采集（）组位姿。A.3B.6C.10D.30答案：D12.在西门子TIAPortal中，S71500与机器人ProfinetIO通讯，机器人需配置为（）。A.IOControllerB.IODeviceC.IOSupervisorD.IOProxy答案：B13.机器人打磨过程中，若接触力突增，最优先触发的传感器信号来自（）。A.六维力传感器Z轴B.激光位移传感器C.电机编码器D.红外测温仪答案：A14.在EPSONRC+中，使用“Jump”指令时，必须预先设置（）。A.工具坐标系B.用户坐标系C.转移高度D.速度比率答案：C15.当机器人TCP精度要求≤±0.05mm时，推荐采用的校准方法是（）。A.四点法B.六点法+延伸杆C.单点法D.二点法答案：B16.在Kawasaki机器人中，查看伺服绝对编码器电池电压的变量是（）。A.SB001B.BL001C.BATVD.SBCU答案：C17.使用PLCopenMotion功能块MC_MoveAbsolute时，输入引脚“Execute”采用（）。A.电平触发B.上升沿触发C.下降沿触发D.周期触发答案：B18.机器人与AGV协同作业时，若采用NaturalFeature导航，AGV需首先建立（）。A.二维码地图B.反光板地图C.2D点云地图D.磁条地图答案：C19.在StaubliTX2系列中，安全板X20接口默认提供的安全输入电压为（）。A.5VB.12VC.24VD.48V答案：C20.当机器人系统满足ISO138491PLe时，每小时危险失效概率应≤（）。A.1e5B.1e6C.1e7D.1e8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.下列哪些情况会导致机器人产生“Overtravel”报警（）。A.软限位参数设置过小B.编码器反馈异常C.伺服驱动器损坏D.末端负载超差答案：A、B、C22.在RobotStudio中，创建SmartComponent时可用的“I/O”子组件包括（）。A.DigitalInputB.LinearMoverC.LogicGateD.CollisionSensor答案：A、C、D23.关于机器人动力学参数辨识，下列说法正确的是（）。A.需采集关节力矩与位置B.最小二乘法可用于参数估计C.摩擦模型通常包含库仑+粘滞项D.负载质量不影响辨识精度答案：A、B、C24.使用EtherCAT通讯时，从站ESC芯片提供的服务包括（）。A.分布式时钟B.过程数据缓存C.热连接功能D.安全域协议答案：A、B、C25.在FANUC机器人中，下列指令可同时暂停程序并保留运动轨迹的是（）。A.PAUSEB.ABORTC.STOPD.BRAKE答案：A、C26.机器人视觉定位中，可用来消除透视畸变的算法有（）。A.张正友标定B.八点法C.霍夫变换D.透视变换矩阵答案：A、D27.关于协作机器人功率与力限制模式，下列描述正确的是（）。A.瞬时力限值150NB.功率限值80WC.需使用Cat3安全继电器D.接触力监测周期≥1kHz答案：B、C、D28.在KUKA.WorkVisual中，下列文件属于项目归档必须包含的有（）。A.KRC\R1\Program\B.KRC\R1\Log\C.KRC\System\D.KRC\Tech\答案：A、C、D29.机器人电弧焊起始点寻位方式包括（）。A.接触传感B.激光寻位C.视觉引导D.离线示教答案：A、B、C30.在YaskawaDX200中，若需通过Ethernet/IP读取机器人变量，可使用的ClassCode包括（）。A.0x64B.0x65C.0x66D.0x67答案：A、B、C三、填空题（每空1分，共20分）31.ABB机器人中，用于定义工具坐标系方向的默认RAPID数据类型是________。答案：orient32.在KUKA系统变量中，表示当前激活基坐标系编号的是________。答案：$BASE33.FANUC机器人恢复镜像文件时，需在________模式下插入CF卡并执行RESTOR。答案：ControlledStart34.当机器人采用CyclicSynchronousPosition模式运行，主站发送周期为4ms，则interpolationtime应设为________ms。答案：435.若六维力传感器量程为Fx=±100N，分辨率0.05N，则其16位ADC每LSB对应________N。答案：0.0030536.在EPSONRC+7.0中，函数WaitSig的默认超时单位为________。答案：秒37.机器人打磨接触力控制采用阻抗控制时，目标刚度矩阵维度为________×________。答案：6×638.使用PLCopen功能块MC_ReadActualPosition，输出引脚“Position”数据类型为________。答案：LREAL39.在ROS2launch文件中，设置节点执行周期的参数关键字为________。答案：period40.若机器人关节减速比为160:1，电机端编码器分辨率为17bit，则关节端理论分辨率约为________角秒。答案：2.841.当安全继电器采用Cat4/PLe架构时，冗余通道间差异检测时间应≤________ms。答案：50042.在YRC1000中，将机器人程序编号设为5的变量是________。答案：P00043.工业相机GigEVision默认UDP端口为________。答案：395644.若机器人TCP最大加速度限定为5000mm/s²，速度从0加速至1000mm/s所需最短时间为________ms。答案：20045.在StaubliCS9控制器中，查看当前伺服母线电压的变量是________。答案：SV_VOLTAGE46.机器人激光焊缝跟踪系统通常采用________激光波长以减少弧光干扰。答案：808nm47.当使用ModbusRTU时，若波特率为115200，数据位8，停止位1，则传输1字节耗时约________μs。答案：86.848.在RobotStudio中，将组件属性绑定至仿真信号的语法前缀为________。答案：::49.若机器人基座安装倾斜角为2°，则重力补偿模型需引入________矩阵修正。答案：旋转50.在KawasakiE系列中，清除历史报警的指令为________。答案：ERRORRESET四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）51.机器人绝对精度仅与重复精度有关，与DH参数误差无关。（）答案：×52.在ROS2中，节点发现采用DDS自动发现机制，无需Master。（）答案：√53.当机器人处于T1模式时，安全围栏门被打开系统会立即执行0类停止。（）答案：×54.对于协作机器人，若使用皮肤电容式传感器，其响应频率可达10kHz。（）答案：√55.在KUKA中，$VEL_AXIS[1]表示第一轴的当前实际速度。（）答案：×56.工业相机像素尺寸越小，则相同分辨率下靶面越大。（）答案：×57.机器人电弧焊中，采用脉冲焊工艺可减小热输入。（）答案：√58.当机器人与PLC采用ProfinetRT通讯时，抖动时间可小于1ms。（）答案：√59.在FANUC中，用户报警编号范围是INTP300至INTP399。（）答案：√60.使用激光跟踪仪校准机器人时，靶球必须安装在机器人法兰中心。（）答案：×五、简答题（共30分）61.（封闭型，6分）说明ABB机器人中“WorldZone”功能的作用，并写出创建矩形Zone的RAPID代码模板。答案：WorldZone用于监控TCP是否进入/离开指定3D区域，可触发中断或停止。代码模板：```VARwztemporarywzt_home;CONSTpospos_low:=[x1,y1,z1];CONSTpospos_high:=[x2,y2,z2];PROCwztSetup()WZBoxDef\Inside,pos_low,pos_high;WZEnablewzt_home;ENDPROC```62.（开放型，6分）列举三种提高机器人绝对精度的工程方法，并比较其优缺点。答案：1)运动学校准：通过激光跟踪仪测量末端位姿，辨识DH与MDH误差，修正控制器参数。优点精度高，缺点需外部设备、耗时。2)关节编码器双读数头：消除偏心误差，提高单角精度。优点实时性好，缺点成本高。3)在线重力补偿+负载辨识：实时估计负载惯量，修正变形。优点适应不同工况，缺点算法复杂、需六维力传感器。63.（封闭型，6分）FANUC机器人发生SRVO062报警时，给出完整排查流程。答案：1)确认电池电压<2.8V则更换；2)重新上电，进入ControlledStart；3)在SYSTEM→Master/Cal画面执行RES_PCA；4)重新Master所有轴；5)记录参考点并校准；6)冷启动恢复生产。64.（开放型，6分）协作机器人须满足ISO/TS15066的哪些力/压限值？给出头部与胸部的具体数值。答案：准静态接触：头部≤150N，胸部≤140N；瞬态接触（<0.5s）：头部≤190N，胸部≤110N；压强限值：头部≤170N/cm²，胸部≤120N/cm²。65.（封闭型，6分）写出KUKA机器人使用EthernetKRL发送JSON格式关节位置到上位机的XML配置片段（仅写关键字段）。答案：```<ExternalIO><JSON><itemname="J1"type="REAL"access="READ"/>...</JSON><IP>192.168.1.100</IP><PORT>54600</PORT><SendOnChange>false</SendOnChange></ExternalIO>```六、应用题（共50分）66.（计算类，10分）某六轴机器人第一轴参数：减速比i=160，电机额定扭矩Tm=3N·m，最大关节角速度ωj=120°/s，忽略损耗。求：1)关节端最大扭矩；2)电机端所需转速（rpm）。答案：1)Tj=Tmi=3160=480N·m；2)nm=ωji60/360=12016060/360=3200rpm。67.（分析类，15分）机器人打磨叶片，采用六维力传感器反馈，质量m=5kg，期望接触力Fz=30N，阻抗模型目标刚度Kz=2000N/m，阻尼Dz=20Ns/m，采样周期Ts=2ms。若当前测得力误差ΔFz=6N，速度vz=12mm/s，求下一周期位置修正量Δz。答案：Δz=(ΔFz−Dzvz)/Kz=(6−200.012)/2000=2.88e3m=2.88mm。68.（综合类，25分）某装配工站采用ABBIRB460060/2.05，需完成以下任务：a)从滑槽取螺母（视觉定位，位置不确定±5mm）；b)放置到M8螺纹底孔并拧入，扭矩要求1.2N·m±0.1；c)周期≤15s，良率≥99.5%。请给出系统架构图（文字描述）、关键I/O清单、RAPID主程序流程、拧紧质量控制策略。答案：系统架构：机器人+六维力传感器+视觉(2D相机)+伺服拧紧轴+PLC+安全围栏。I/O清单：diGripNut(夹爪夹持确认)，doGripClose，aiTorque(实时扭矩)，giVisionX/Y/Angle(视觉偏移)，goTorqueOK(PLC)。主流程：```PROCMain()MoveJpSafe,v1000,z50,tGripper;WaitDIdiSlidePresent,1;VisRun;MoveLOffs(pPick,visX,visY,0),v200,z1,tGripper;SetdoGripClose;MoveLpApproach,v200,z10,tGripper;MoveLOffs(pHole,0,0,5),v50,z1,tGripper;SetForce\Fz:=30\Dz:=10;ServoSpin\Torque:=1.2\Speed:=60\Timeout:=3;IFGetTorqueOK()THENSetgoTorqueOK,1;ENDIFMoveJpSafe,v1000,z50,tGripper;ENDPROC```质量控制：采用扭矩+角度监测，扭矩速率斜率检测滑牙，角度窗口30°±5°，超限即NG并抛料。七、排故题（共20分）69.（10分）现象：KUKAKR16机器人在自动运行中突然停机，示教器提示“KSS15101安全围栏打开”。经检查围栏门磁开关未动作，安全继电器指示灯正常。给出逐步排查表。答案：1)查看X11端子排，测量通道A、B电压是否24V；2)检查安全继电器反馈触点，确认冗余通道差异；3)使用WorkVisual监控安全I/O映射，查看$IN[1025]状态；4)检查电缆屏蔽层，排除EMC误触发；5)替换安全继电器做对比实验；6)若仍异常，检查KRC4安全板LED，必要时更换。70.（10分）现象：FANUCM20iA在冷启动后报“SERVO068脉冲编码器绝对数据丢失”，但电池电压3.2V正常。列出可能原因与对应解决措施。答案：原因1：编码器电缆断线→更换电缆；原因2：放大器主板故障→更换伺服放大器；原因3：电池盒接触不良→清理插头并重新插紧；原因4：外部24V瞬降→加装UPS；