机器人运维技术员面试常见问题题目及答案

机器人运维技术员面试常见问题题目及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.工业机械臂常用的精密减速器中，适用于大负载、高刚性场景的是（）。A.谐波减速器B.RV减速器C.行星减速器D.摆线针轮减速器2.伺服驱动器的核心功能是（）。A.将交流电转换为直流电B.根据控制指令调节电机转速和扭矩C.实现位置闭环控制D.提供过压过流保护3.以下不属于机器人控制系统硬件组成的是（）。A.示教器B.伺服电机C.力传感器D.工业交换机4.ROS（机器人操作系统）中，实现节点间异步通信的核心机制是（）。A.服务（Service）B.话题（Topic）C.参数服务器（ParameterServer）D.动作（Action）5.六轴工业机械臂的重复定位精度通常标注为（）。A.±0.01mm~±0.1mmB.±0.5mm~±1mmC.±1mm~±2mmD.±5mm~±10mm6.机器人示教过程中，“关节模式”与“直角坐标模式”的主要区别是（）。A.前者控制单个关节运动，后者控制末端沿坐标系运动B.前者精度更高，后者速度更快C.前者用于粗调，后者用于微调D.前者仅支持手动操作，后者支持自动规划7.以下传感器中，用于检测机器人末端接触力的是（）。A.编码器B.激光雷达C.力/力矩传感器D.视觉相机8.机器人伺服电机过热的常见原因不包括（）。A.负载扭矩超过额定值B.编码器信号干扰C.散热风扇故障D.驱动器参数设置不当（如电流环增益过高）9.工业机器人安全规范中，“急停按钮”的触发响应时间应小于（）。A.50msB.100msC.200msD.500ms10.以下关于机器人零点校准的描述，错误的是（）。A.零点校准需在机械臂断电状态下进行B.校准后需记录各关节编码器的零位值C.碰撞或异常断电后需重新校准D.部分机器人可通过软件自动完成校准二、多项选择题（每题3分，共15分。多选、错选不得分，少选得1分）1.工业机器人机械结构的日常维护内容包括（）。A.检查减速器润滑油位B.清洁导轨与滑块C.测试伺服电机绝缘电阻D.校准末端执行器坐标系2.导致机器人轨迹偏差的可能原因有（）。A.伺服驱动器参数（如速度环增益）设置不合理B.机械臂连杆存在磨损或间隙C.工件坐标系校准错误D.示教器电池电量不足3.以下属于机器人电气系统故障的是（）。A.减速器异响B.伺服电机不响应控制指令C.控制柜内断路器跳闸D.机械臂关节卡顿4.ROS节点通信中，“服务（Service）”与“话题（Topic）”的区别包括（）。A.服务是同步通信（请求响应），话题是异步通信（发布订阅）B.服务适用于短时间交互，话题适用于持续数据传输C.服务支持多对多通信，话题仅支持一对多D.服务消息包含请求和响应字段，话题消息仅包含数据字段5.机器人安全操作规范包括（）。A.进入工作区域前需确认机器人处于“手动模式”且速度限制在250mm/s以下B.调试时可暂时短接急停回路C.维护高压部件（如电容）前需先放电并确认无残留电压D.多人协作时需执行“锁/挂牌”（LOTO）程序三、填空题（每题2分，共20分）1.工业机器人按结构分类，常见的类型有直角坐标型、圆柱坐标型、__________和__________。2.编码器的分辨率表示每转输出的__________，单位为__________（填写符号）。3.机器人控制系统的“三闭环”通常指__________、速度环和__________。4.机械臂“奇点”是指__________，常见于__________（填写关节位置）。5.伺服电机的“堵转扭矩”是指__________时的输出扭矩。6.机器人离线编程软件中，“碰撞检测”功能需导入__________和__________的三维模型。7.工业机器人的“安全等级”（如PLd、PLe）由__________标准定义，需通过__________评估确定。8.谐波减速器的核心部件包括波发生器、__________和__________。9.机器人故障诊断中，“FMEA”的中文全称是__________。10.锂电池驱动的移动机器人，电池管理系统（BMS）的核心功能包括__________、__________和过放保护。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述工业机器人伺服系统的组成及各部分作用。2.机械臂末端定位不准时，应从哪些方面进行排查？请列出至少5项。3.请说明“机器人坐标系”中基坐标系（BaseFrame）、工具坐标系（ToolFrame）和工件坐标系（WorkObjectFrame）的定义及用途。4.若机器人运行中出现“伺服报警代码401（过流）”，可能的原因有哪些？如何逐步排查？5.请描述机器人月度维护的主要内容（需包含机械、电气、软件三方面）。五、分析应用题（共15分）背景：某工厂一台六轴焊接机器人（品牌：KUKAKR16）在运行过程中出现以下异常：现象1：机械臂在高速移动时关节3（J3）发出异响，低速时异响消失；现象2：焊接路径末端位置偏差约0.5mm（正常应≤0.2mm）；现象3：控制柜操作面板显示“驱动器温度警告（75℃，阈值为80℃）”。问题：1.针对现象1，分析可能的机械故障原因及排查方法（5分）。2.针对现象2，结合机械与控制系统，提出可能的原因及验证方法（5分）。3.针对现象3，说明驱动器过热的常见电气/环境因素，并给出解决措施（5分）。答案及解析一、单项选择题1.B（RV减速器刚性高，适用于大负载；谐波减速器精度高，负载较小）2.B（伺服驱动器接收控制指令，调节电机输出；位置闭环由控制器与编码器共同实现）3.D（工业交换机属于网络设备，非控制系统核心硬件）4.B（话题是异步发布订阅，服务是同步请求响应）5.A（六轴机械臂重复定位精度通常为±0.01mm~±0.1mm）6.A（关节模式控制单个关节角度，直角坐标模式控制末端在笛卡尔空间运动）7.C（力/力矩传感器用于检测接触力，编码器测位置，激光雷达测环境，视觉相机测图像）8.B（编码器信号干扰会导致位置反馈错误，而非过热；过热主因是负载、散热或参数问题）9.B（工业标准要求急停响应时间≤100ms）10.A（零点校准需在通电状态下通过软件或硬件标识完成）二、多项选择题1.AB（C属于电气维护，D属于校准而非日常维护）2.ABC（示教器电池不影响轨迹精度）3.BC（A、D属于机械故障）4.ABD（服务和话题均支持多对多通信）5.ACD（短接急停回路违反安全规范）三、填空题1.关节型；SCARA型2.脉冲数；PPR（PulsesPerRevolution）3.位置环；电流环4.机械臂失去一个自由度的位置；腕部关节（如J5接近0°时）5.电机转子锁定（无法转动）6.机器人；环境（或工件、夹具）7.ISO13849；风险8.柔轮；刚轮9.失效模式与影响分析10.过充保护；温度监测（或均衡管理）四、简答题1.伺服系统组成及作用：伺服系统由伺服控制器、伺服驱动器、伺服电机、编码器组成。伺服控制器：生成位置/速度指令（如PLC或机器人控制器）；伺服驱动器：将指令转换为电机驱动信号（如PWM），调节电流/电压；伺服电机：将电能转换为机械能，输出扭矩和转速；编码器：反馈电机位置/速度信号，实现闭环控制。2.末端定位不准排查方向：机械部分：关节间隙（减速器磨损）、连杆变形、末端执行器松动；电气部分：编码器信号干扰（接线松动）、伺服参数（如位置环增益）设置不当；校准部分：工具坐标系（TCP）校准错误、工件坐标系偏移；负载部分：实际负载超过额定值，导致电机扭矩不足；软件部分：轨迹规划算法误差（如插补精度）、控制器固件异常。3.坐标系定义及用途：基坐标系（BaseFrame）：固定于机器人底座的参考系，用于定义机器人整体运动范围；工具坐标系（ToolFrame）：以末端执行器为原点的坐标系，用于精确控制工具姿态（如焊枪方向）；工件坐标系（WorkObjectFrame）：固定于工件的参考系，方便编程时以工件为基准规划路径（如焊接焊缝）。4.伺服过流报警（代码401）排查：可能原因：电机绕组短路（绝缘损坏）；驱动器输出模块故障（IGBT击穿）；机械卡阻（如关节卡死导致电机堵转）；参数错误（如电流限制设置过高）；负载突变（如抓取超重工件）。排查步骤：①断电检查电机三相绕组电阻（正常应均衡）；②检查机械关节是否灵活（手动盘车测试）；③监控运行时负载扭矩（是否超额定值）；④替换驱动器测试（排除驱动器故障）；⑤核对参数设置（如电流限制、扭矩限制）。5.月度维护内容：机械：检查减速器油位/油质（必要时更换）、润滑导轨/滑块、紧固关节螺栓、测试机械臂重复定位精度；电气：测量伺服电机绝缘电阻（≥100MΩ）、清洁控制柜散热滤网、检查电缆接头（无松动/老化）、测试急停回路响应时间；软件：备份机器人程序及参数、检查系统日志（是否有历史报警）、更新控制器固件（需确认兼容性）、校准工具坐标系（TCP）。五、分析应用题1.现象1（关节3异响，高速时出现）：可能原因：减速器内部磨损（如RV减速器的滚针轴承或摆线轮磨损）；关节润滑不足（油脂干涸导致金属摩擦）；连杆连接螺栓松动（高速振动引起异响）。排查方法：①手动盘车关节3，感受阻力是否均匀（磨损会导致卡滞）；②拆卸减速器端盖，检查油质（是否有金属碎屑）；③用振动分析仪检测关节3振动频率（与减速器固有频率对比）；④紧固连杆螺栓后测试异响是否消失。2.现象2（末端偏差0.5mm）：机械原因：关节3减速器磨损导致间隙增大（高速时累积误差）；控制原因：伺服驱动器参数（如位置环增益）未优化，高速时跟踪误差增大；校准原因：工具坐标系（TCP）校准失效（可能因末端执行器松动）。验证方法：①用激光跟踪仪测量机械臂各关节定位精度（确认是否关节3误差超标）；②在示教器中监控关节3的跟踪误差（误差过大可能是参数问题）；③重新校准TCP（使用四点法或六点法），测试偏差是否减小。3.