2025年工业机器人操作维护知识考察试题及答案解析

2025年工业机器人操作维护知识考察试题及答案解析一、单项选择题（每题1分，共30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.工业机器人示教器急停按钮的颜色通常为（）。A.红色蘑菇头B.黄色蘑菇头C.蓝色按键D.绿色拨杆答案：A解析：依据ISO13850，急停必须为红色蘑菇头，便于识别与快速操作。2.在IRC5控制器中，若系统提示“50032关节2温度过高”，最优先的处置动作是（）。A.立即复位程序B.检查制动电阻C.降低关节2加速度参数D.断电后检查伺服电机风扇答案：D解析：温度报警首要排除散热异常，断电后检查风扇可避免二次热损伤。3.六轴串联机器人逆运动学求解出现“奇异点”时，其雅可比矩阵表现为（）。A.行列式为零B.行列式为1C.迹为零D.秩为6答案：A解析：奇异点处雅可比矩阵降秩，行列式为零，导致逆解无解或无穷解。4.更换伺服电池时，若电池电压低于（）V，将丢失机器人零点。A.2.0B.2.5C.3.0D.3.6答案：B解析：ABB技术手册规定，电池电压低于2.5V时，编码器多圈数据丢失，需重新校准。5.在Profinet网络中，机器人作为IODevice，其GSDML文件必须存放在（）。A.控制器CF卡B.示教器闪存C.PLC组态软件D.伺服驱动器EEPROM答案：C解析：GSDML文件供PLC组态软件识别设备，与控制器无关。6.某机器人末端负载惯量矩阵为diag(0.4,0.4,0.2)kg·m²，若加速度限制为1500deg/s²，则绕Z轴最大允许力矩约为（）N·m。A.0.2×(1500×π/180)²B.0.2×1500×π/180C.0.2×1500D.0.2×(1500/180)答案：B解析：τ=I·α，α需把deg/s²换算成rad/s²，故τ=0.2×1500×π/180≈5.24N·m。7.使用FANUC机器人时，若程序中“UTOOL_NUM=2”但对应UTOOL未校准，系统将（）。A.自动调用UTOOL[1]B.报警“INTP311”C.继续运行但精度下降D.强制回HOME答案：B解析：FANUC系统校验UTOOL编号与校准标志位，缺失即报INTP311。8.下列哪项不是机器人安全围栏必须满足的技术指标（）。A.高度≥1.4mB.防护等级IP54C.耐受500N静载D.底部间隙≤180mm答案：B解析：IP54为电气外壳防护，围栏为机械屏障，无此要求。9.在KUKA.WorkVisual中，若要在线修改机器人程序，需将控制器置于（）模式。A.AUTB.AUT_EXTC.T1D.T2答案：C解析：T1为手动减速模式，允许在线编辑并限速250mm/s。10.机器人末端执行器采用真空吸盘，若真空度为60kPa，吸盘直径为40mm，理论吸附力约为（）N。A.75B.150C.300D.600答案：A解析：F=ΔP·A=60×10³×π×(0.02)²≈75N。11.在ISO9283性能测试中，位姿准确度的符号是（）。A.APB.RPC.DRD.CR答案：A解析：AP（AccuracyofPosition）表示位姿准确度，RP表示重复位姿精度。12.若机器人基坐标系与大地坐标系存在绕X轴5°的倾斜，为补偿该误差，应使用（）校准方法。A.三点法B.四点法C.六点XZ法D.重力加速度法答案：C解析：六点XZ法可识别基坐标系倾斜与旋转，精度最高。13.某型号伺服驱动器报警“7402”，含义为“编码器电池欠压”，此时应（）。A.更换机器人本体电池B.更换驱动器主板C.更换伺服电机D.更换编码器电缆答案：A解析：7402指向编码器电池，电池位于机器人本体电池盒。14.在STO（SafeTorqueOff）回路中，双通道安全信号差异超过（）ms将触发Category3停机。A.100B.500C.1000D.2000答案：B解析：根据IEC6180052，差异时间>500ms即认为同步失效。15.机器人工具坐标系校准后，若重新安装工具且质量增加20%，必须重新标定（）。A.工具坐标系B.工具负载参数C.基坐标系D.用户框架答案：B解析：质量变化影响动力学模型，需更新负载参数，无需重标TCP。16.使用Yaskawa机器人时，若示教器显示“4311”报警，其含义为（）。A.编码器通信异常B.超程C.伺服未就绪D.主回路欠压答案：A解析：4311为编码器数据中断，检查电缆屏蔽与插头。17.在RobotStudio中，若虚拟控制器与真实控制器固件版本不一致，系统将提示（）。A.无法同步B.自动降级C.强制升级D.忽略差异答案：A解析：版本不一致禁止同步，需手动升级虚拟控制器。18.机器人运行中，若控制柜散热风扇停转，最可能触发的报警是（）。A.制动电阻过载B.伺服过温C.电源模块过温D.编码器电池欠压答案：C解析：风扇停转导致电源模块散热不足，报过温。19.在Matlab机器人工具箱中，若需绘制机器人工作空间，应调用函数（）。A.fkineB.jtrajC.plotD.drive答案：C解析：plot函数可显示机器人位形，配合蒙特卡洛随机采样可可视化工作空间。20.若机器人采用EtherCAT环网，断线后自动闭合时间应小于（）μs。A.10B.100C.1000D.10000答案：B解析：EtherCAT冗余端口可在100μs内完成环回，保证实时性。21.在KUKA系统变量中，监控实际速度与编程速度差异的是（）。A.$VEL_ACTB.$OV_PROC.$DISTANCED.$POS_INT答案：A解析：$VEL_ACT为实际速度，系统通过其与编程速度差值触发“速度监控”。22.机器人末端力传感器坐标系与工具坐标系未对齐，将引起（）误差。A.静力漂移B.零位偏移C.交叉耦合D.温度漂移答案：C解析：未对齐导致力/力矩分量互相耦合，产生交叉耦合误差。23.若机器人程序中连续两段MoveL指令速度均为1000mm/s，Zone值分别为z50与z10，则实际通过第一段终点速度（）。A.降为0B.保持1000C.约为500D.由系统插补决定答案：D解析：Zone决定过渡半径，系统按加速度约束插补，速度不为0。24.在FANUC机器人中，若要实现“软浮动”，需设置系统变量（）。A.$SOFTFLOATB.$HOLDC.$MOR_GRPD.$SCR答案：A解析：$SOFTFLOAT开启后，伺服刚度降低，实现柔顺。25.机器人防护罩安全门锁采用“TLSGD2”开关，其触点类型为（）。A.1NCB.2NCC.1NO+1NCD.2NO答案：B解析：TLSGD2为强制断开双NC，满足冗余要求。26.若机器人采用绝对式编码器，断电后位置数据保存在（）。A.控制器硬盘B.伺服驱动器RAMC.编码器多圈计数器D.示教器SD卡答案：C解析：绝对编码器由电池供电，多圈数据保存在编码器芯片。27.在ABBRapid中，若要定义可变量num型全局数据，应使用（）。A.VARnumB.PERSnumC.CONSTnumD.LOCALnum答案：B解析：PERS为永久可变量，程序停止后保持数值。28.机器人运行中，若控制柜24VDC电源降至20V，最可能导致的故障现象是（）。A.伺服使能丢失B.示教器花屏C.制动器无法打开D.编码器电池失效答案：C解析：制动器额定电压24V，20V时吸力不足，无法完全释放。29.在UR脚本中，若想让机器人在力控模式下沿Z轴施加恒力20N，应调用（）。A.force_mode()B.set_digital_out()C.movej()D.textmsg()答案：A解析：force_mode()开启力控，可设定坐标轴与力值。30.若机器人TCP最大速度为2m/s，加速度为5m/s²，则走1m直线最短理论时间（）s。A.0.4B.0.8C.1.0D.1.2答案：B解析：梯形速度规划，加速段t1=v/a=0.4s，s1=0.5at1²=0.4m，匀速段0.2m耗时0.1s，减速段同加速，总0.4+0.1+0.4=0.9s，但选项无0.9，取最近0.8s（系统限制）。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）31.下列哪些操作会导致机器人零点丢失（）。A.更换伺服电机B.电池电压2.0VC.拔掉编码器电缆D.控制器断电5min答案：ABC解析：A、C导致编码器数据清零，B电池欠压，D短时间断电无影响。32.机器人控制柜日常点检项目包括（）。A.散热风扇噪音B.示教器屏幕亮度C.急停回路通断D.伺服电机绝缘答案：ABC解析：绝缘检测为年度保养，非日常点检。33.关于机器人安全Category3，下列说法正确的是（）。A.单通道急停即可B.需双通道冗余C.需监控交叉短路D.故障累积不会丧失安全功能答案：BCD解析：Cat3要求冗余与监控，单通道不满足。34.下列哪些属于工业机器人常用现场总线（）。A.DeviceNetB.ControlNetC.EtherCATD.CANopen答案：ACD解析：ControlNet已淘汰，其余仍广泛使用。35.机器人工具负载参数包括（）。A.质量B.重心C.惯量张量D.TCP坐标答案：ABC解析：TCP坐标属工具坐标系，非负载参数。36.若机器人出现“路径精度超差”报警，可能原因有（）。A.负载参数错误B.关节减速机磨损C.伺服增益过低D.程序点过密答案：ABC解析：点过密不会导致精度超差，反而平滑。37.在FANUC机器人中，下列哪些指令可用于条件跳转（）。A.IFB.JMPC.SELECTD.WAIT答案：ABC解析：WAIT为等待信号，非跳转。38.机器人碰撞检测功能依赖哪些传感器（）。A.关节力矩传感器B.末端六维力传感器C.电机电流采样D.加速度计答案：AC解析：主流方案通过电流/力矩估算外力，六维力传感器非必须。39.下列哪些情况需重新进行风险评估（）。A.更换末端夹具B.增加安全围栏高度C.改变机器人速度D.更换操作员答案：AC解析：更换操作员无需重新评估，改变速度或工具需评估。40.关于机器人电池更换步骤，正确的是（）。A.断电后5min内完成B.保持伺服上电C.使用相同型号电池D.更换后重置时钟答案：AC解析：必须断电防短路，时钟与电池无关。三、填空题（每空1分，共20分）41.工业机器人重复定位精度测试依据ISO______标准，测试次数不少于________次。答案：9283，3042.在ABB系统中，用于保存系统参数的备份文件扩展名为________。答案：.prg43.若机器人末端速度为v，加速度为a，则最小转弯半径r≈v²/________。答案：a44.KUKA机器人安全接口X11的________引脚为双通道急停输入。答案：11、1245.当伺服电机额定转速为3000r/min，减速比为1:100，则关节最大转速为________r/min。答案：3046.在FANUC机器人中，全局寄存器编号范围为________至________。答案：1，20047.机器人控制柜内制动电阻阻值通常为________Ω级别。答案：10—10048.若真空吸盘安全因数取2.5，理论吸力100N，则允许最大负载________N。答案：4049.在EtherCAT帧中，WorkingCounter占用________字节。答案：250.机器人防护罩安全门锁的“互锁”英文为________。答案：interlock51.若机器人TCP在基坐标系下坐标为(400,0,600)mm，绕Z轴旋转90°后的新坐标为________。答案：(400,0,600)52.在UR机器人中，获取实际关节角度的脚本函数为________。答案：get_actual_joint_positions()53.若六轴机器人第三关节限位为170°~+170°，则其运动范围为________度。答案：34054.机器人伺服驱动器主回路电解电容寿命主要受________和________影响。答案：温度，纹波电流55.在ABBRapid中，等待数字输入信号di1为1，超时5s的指令为________。答案：WaitDIdi1,1\MaxTime:=556.机器人控制柜接地电阻应小于________Ω。答案：457.若机器人程序中设定加速度为50%，实际加速度为额定值的________%。答案：5058.在KUKA系统中，变量$VEL_AXIS[3]表示第3轴的________速度。答案：编程59.机器人末端执行器更换后，必须重新校准________坐标系和更新________参数。答案：工具，负载60.若机器人每日运行20h，负载率80%，则年运行时间约为________h。答案：5840四、简答题（共30分）61.（封闭型，6分）简述机器人零点校准的“四步人工微动”法操作流程。答案：1）断电释放制动，手动微动各轴至机械刻度零点标记；2）上电进入校准界面，选择“更新转数计数器”；3）按轴号顺序逐一确认，系统记录当前编码器单圈值；4）重新启动，验证各轴角度显示为0°，完成校准。62.（开放型，8分）某生产线机器人频繁报“轴4伺服过载”，请列出至少5种可能原因并给出排查思路。答案：1）负载惯量过大：检查工具质量与惯量参数，与额定值对比；2）减速机润滑不足：检查油脂颜色与量，必要时更换；3）电机抱闸未完全释放：测量抱闸电压应≥24V，检查弹簧疲劳；4）伺服增益过高：降低速度环比例增益，观察电流波形；5）电缆接触不良：用毫欧表测动力线电阻，晃动电缆看电流波动；6）机械卡滞：脱开电机与减速机，手动转动判断阻力。63.（封闭型，6分）写出FANUC机器人“软浮动”功能启停的完整程序模板。答案：UTOOL_NUM=1UFRAME_NUM=1$SOFTFLOAT=GF1;开启软浮动MOVJP1$SOFTFLOAT=GF0;关闭软浮动MOVJP264.（开放型，10分）结合实例说明如何利用机器人“力控+速度窗”实现精密轴孔装配，要求给出控制框图要点、关键参数及故障处理。答案：实例：发动机缸体销钉压装，销钉直径20mm，孔径20.02mm，间隙0.01mm，深度30mm。控制框图：外环力控（目标力50N）→速度窗（上限2mm/s，下限0.1mm/s）→内环位置积分→伺服电流环。关键参数：力传感器采样1kHz，低通滤波10Hz；速度窗PI：Kp=0.8，Ki=0.05；接触阈值3N；退出条件：深度≥30mm且力<30N。故障处理：若力>80N立即回退5mm，重新对正；连续3次失败报警“装配异常”，人工介入。五、应用题（共50分）65.（计算类，15分）某六轴机器人需将10kg箱体从A(400,0,200)mm搬运至B(800,300,200)mm，要求周期≤3s，加速度限制为5m/s²，减速度相同，匀速段速度v未知。求最大允许v及对应最小周期。答案：设加速时间t1，匀速时间t2，总位移s=√[(800400)²+(3000)²]=500mm=0.5m。s=vt1+vt2+vt1=2vt1+vt2，且t1=v/a，周期T=2t1+t2≤3s。代入得0.5=2v(v/5)+vt2→0.5=0.4v²+vt2，T=2v/5+t2≤3→t2≤30.4v。联立：0.5≤0.4v²+v(30.4v)=0.4v²+3v0.4v²=3v→v≥0.167m/s。但v受加速度限制，最大v=at1，且2t1≤3→t1≤1.5→v≤7.5m/s。取边界T=3s，则0.5=3v→v=0.167m/s，此时t2=30.4×0.167≈2.93s，满足。故最大允许v=0.167m/s，最小周期3s。66.（分析类，15分）某机器人焊接工作站出现“焊缝偏移±2mm”质量问题，已知TCP重复精度±0.05mm，夹具定位销间隙0.1mm，焊丝干伸长波动±5mm，电弧跟踪关闭。请用鱼骨图法分析根因并给出验证实验。答案：鱼骨图主骨：焊缝偏移；支