2026年大学大二（智能科学与技术）机器人智能控制基础测试题及答案

2025年大学大二（智能科学与技术）机器人智能控制基础测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）（总共8题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.机器人智能控制中，以下哪种控制算法常用于处理复杂的非线性系统？（）A.比例控制B.模糊控制C.积分控制D.微分控制2.在机器人路径规划中，A算法的核心思想是（）A.基于启发式搜索，通过评估函数找到最优路径B.随机生成路径并不断优化C.沿着最短距离直接到达目标D.先广度优先搜索再深度优先搜索3.机器人视觉系统中，用于提取图像特征的常用方法是（）A.直方图均衡化B.边缘检测C.图像滤波D.色彩空间转换4.以下哪种传感器常用于机器人感知自身姿态和运动状态？（）A.激光雷达B.摄像头C.陀螺仪D.超声波传感器5.智能机器人的控制系统中，反馈环节的作用是（）A.接收输入信号并进行处理B.将控制信号输出到执行机构C.检测输出结果并与期望结果比较，调整控制策略D.对系统进行初始化设置6.在机器人运动学中，描述机器人末端执行器位置和姿态的参数是（）A.关节角度B.连杆长度C.齐次坐标D.速度和加速度7.机器人智能控制中，神经网络的主要作用是（）A.进行逻辑推理B.存储数据C.模式识别和分类D.实现通信功能8.对于机器人的避障控制，以下哪种策略较为常用？（）A.预测避障B.随机避障C.碰撞后再调整路径D.等待障碍物消失第II卷（非选择题共60分）二、填空题（共10分）（总共5空，每空2分，请将答案填写在横线上）1.机器人智能控制的发展经历了经典控制、______控制和智能控制三个阶段。2.机器人路径规划算法中，Dijkstra算法是一种基于______的搜索算法。3.机器人视觉系统中，常用______模型来描述图像中的物体。4.传感器融合的方法主要有数据层融合、______融合和决策层融合。5.机器人运动控制中，PID控制的三个参数分别是比例系数、______系数和微分系数。三、简答题（共20分）（总共4题，每题5分）1.简述模糊控制的基本原理。2.机器人视觉系统主要包括哪些部分？3.说明机器人运动学中正向运动学和逆向运动学的区别。4.传感器在机器人智能控制中有哪些重要作用？四、材料分析题（共15分）（总共3题，每题5分）材料：在一个工业生产场景中，有一台搬运机器人负责将零件从A点搬运到B点。机器人配备了激光雷达传感器用于环境感知，同时采用了基于模型预测控制的方法进行路径规划。1.请分析激光雷达传感器在该场景中的作用。2.基于模型预测控制的路径规划方法有什么优点？3.若机器人在搬运过程中遇到突发的障碍物，它可能会采取哪些措施来保证任务的完成？五、综合应用题（共15分）（总共1题，15分）设计一个简单的机器人智能控制系统，使其能够实现自主避障并完成特定任务。请描述系统的主要组成部分、工作原理以及控制流程。答案：第I卷答案1.B2.A3.B4.C5.C6.C7.C8.A第II卷答案1.现代控制2.图论3.几何4.特征层5.积分三、简答题答案1.模糊控制以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础，通过将输入的精确量模糊化，利用模糊规则进行推理决策，再将模糊输出量精确化，从而实现对复杂系统的控制。2.机器人视觉系统主要包括图像采集设备（如摄像头）、图像预处理模块、特征提取与分析模块、目标识别与定位模块以及图像存储与传输模块等。3.正向运动学是已知机器人各关节角度，求解末端执行器的位置和姿态；逆向运动学则是已知末端执行器的位置和姿态，求解各关节角度。4.传感器可使机器人感知外界环境信息，如障碍物位置、物体形状等，为机器人的决策和控制提供依据，使其能适应环境变化，准确执行任务。四、材料分析题答案1.激光雷达传感器可实时获取周围环境的三维信息，检测出障碍物的位置、形状和距离等，为机器人规划安全路径提供数据支持，使其能提前避开障碍物。2.基于模型预测控制的路径规划方法能考虑系统的动态特性和未来的运动状态，可优化路径，提高机器人运动的效率和准确性，增强系统的稳定性和鲁棒性。3.机器人可能会重新规划路径，避开障碍物；或者暂停搬运任务，等待障碍物消除后再继续；也可能调整搬运策略，如改变搬运顺序或方式，以完成任务。五、综合应用题答案系统主要组成部分：包括传感器（如超声波传感器、红外传感器用于避障，摄像头用于环境感知）、控制器（如单片机或工控机）、执行机构（如电机驱动的关节）。工作原理：传感器获取环境信息，控制器根据预设算