2025年第二届山东省职业技能大赛(工业机器人系统运维赛项)备考试题库及答案

2025年第二届山东省职业技能大赛(工业机器人系统运维赛项)备考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.工业机器人RV减速器通常安装在（）A.末端执行器B.大臂与机身连接处C.手腕关节D.小臂与大臂连接处答案：B2.以下哪种编码器可在断电后保留位置信息？（）A.增量式编码器B.绝对式编码器C.磁编码器D.光电编码器答案：B3.工业机器人示教器中“MOVEJ”指令表示（）A.直线运动B.关节运动C.圆弧运动D.手动运动答案：B4.伺服驱动器显示“AL.12”报警代码，通常表示（）A.过压B.过载C.编码器故障D.欠压答案：B5.工业机器人重复定位精度的单位是（）A.mmB.°C.μmD.m/s答案：A6.以下不属于工业机器人本体组成部分的是（）A.控制柜B.机械臂C.驱动单元D.末端法兰答案：A7.机器人I/O模块中“DO”表示（）A.数字输入B.数字输出C.模拟输入D.模拟输出答案：B8.谐波减速器的传动比通常为（）A.1:5B.1:50C.1:500D.1:5000答案：B9.工业机器人默认坐标系中“基坐标系”的原点位于（）A.机械臂末端B.机身底部中心C.第一个关节旋转中心D.控制柜内部答案：B10.以下哪种情况会导致机器人急停触发？（）A.示教器电池低电量B.伺服驱动器温度过高C.操作人员按下急停按钮D.程序运行超时答案：C11.工业机器人常用的通信协议中，ModbusTCP属于（）A.现场总线B.工业以太网C.串口通信D.无线通信答案：B12.机器人本体润滑油更换周期通常为（）A.1个月B.6个月C.1年D.3年答案：C13.以下指令中用于设置工具坐标系的是（）A.TOOL_DATAB.BASE_DATAC.LOAD_DATAD.USER_DATA答案：A14.伺服电机过热故障的常见原因是（）A.编码器线路断路B.负载过大C.控制程序错误D.示教器按键失灵答案：B15.工业机器人安全等级最高的防护措施是（）A.安全光栅B.围栏+门锁C.急停按钮D.安全继电器答案：B二、多项选择题（每题3分，共30分，少选、错选均不得分）1.工业机器人系统的组成包括（）A.机械本体B.控制系统C.驱动系统D.感知系统答案：ABCD2.伺服电机常见故障现象有（）A.运行时异响B.电机外壳过热C.轴端振动过大D.程序无法保存答案：ABC3.示教器的主要功能包括（）A.编写机器人程序B.手动操作机器人运动C.设置系统参数D.控制外部PLC答案：ABC4.工业机器人安全防护措施包括（）A.急停按钮B.安全围栏C.光栅检测D.安全回路设计答案：ABCD5.以下属于机器人机械系统维护内容的是（）A.检查减速器油位B.清洁关节导轨C.校准伺服电机参数D.更换编码器电池答案：AB6.机器人I/O信号异常的可能原因有（）A.信号线断路B.模块电源故障C.程序逻辑错误D.伺服驱动器损坏答案：ABC7.工业机器人坐标系类型包括（）A.基坐标系B.工具坐标系C.用户坐标系D.世界坐标系答案：ABC8.谐波减速器的组成部件有（）A.刚轮B.柔轮C.波发生器D.行星轮答案：ABC9.机器人运行时突然停机的可能原因是（）A.急停按钮被触发B.伺服驱动器报警C.程序执行完毕D.外部信号中断答案：ABD10.工业机器人调试前需要确认的事项包括（）A.电源电压符合要求B.机械结构无松动C.急停功能正常D.示教器电池电量充足答案：ABCD三、填空题（每题2分，共20分）1.工业机器人的“自由度”是指机器人能够独立运动的__________数量。答案：关节2.谐波减速器通过__________的弹性变形实现减速传动。答案：柔轮3.机器人控制柜内的“EMC滤波器”主要用于抑制__________干扰。答案：电磁4.伺服驱动器的“位置控制模式”中，输入信号通常为__________脉冲。答案：脉冲+方向5.工业机器人“零点校准”的目的是确保各关节__________与控制系统坐标一致。答案：机械原点6.机器人I/O模块的“公共端”需连接至__________电位。答案：参考（或“0V”）7.示教器“手动模式”下，机器人最大运行速度限制为__________mm/s。答案：2508.工业机器人“负载能力”是指末端法兰可承受的最大__________和__________。答案：质量、力矩9.伺服电机“编码器”的作用是反馈电机的__________和__________信息。答案：位置、速度10.机器人“碰撞检测”功能通过监测__________或__________的异常变化实现。答案：电流、力矩四、简答题（每题6分，共30分）1.简述工业机器人零点校准的操作步骤。答案：（1）断开机器人动力电源，确保机械臂处于自由状态；（2）手动将各关节缓慢移动至机械零点位置（观察关节标记对齐）；（3）接通电源，进入控制系统零点校准界面；（4）选择“校准当前位置”，系统自动记录各关节编码器零点值；（5）校准完成后，手动运行简单轨迹（如直线运动）验证位置精度。2.对比RV减速器与谐波减速器的结构特点及应用场景。答案：结构特点：RV减速器由行星轮、摆线针轮组成，刚性高；谐波减速器由刚轮、柔轮、波发生器组成，结构紧凑。应用场景：RV减速器多用于负载大、精度要求高的大臂/机身关节（如13轴）；谐波减速器用于负载小、需轻量化的手腕关节（如46轴）。3.伺服驱动器显示“过载报警”时，应如何排查故障？答案：（1）检查机械负载：确认末端工具重量是否超过额定负载，运动轨迹是否存在卡阻；（2）检查电机参数：核对伺服驱动器设置的电机型号、额定电流是否匹配；（3）检查驱动器输出：使用万用表测量输出电压/电流是否异常；（4）检查电缆线路：排查电机动力线是否存在短路或接触不良；（5）测试空转：断开负载，观察驱动器是否仍报警，判断是否为电机自身故障。4.简述示教器无显示的故障排查流程。答案：（1）检查示教器电源：确认电池电量或外接电源是否正常；（2）检查连接电缆：重新插拔示教器与控制柜的通信电缆，排除接触不良；（3）测试备用示教器：更换同型号示教器，判断是否为硬件损坏；（4）检查控制柜接口：使用万用表检测控制柜示教器接口的供电电压（通常为24V）；（5）系统复位：尝试重启控制柜，若仍无显示则可能为示教器主板故障。5.工业机器人日常维护的主要内容有哪些？答案：（1）机械部分：检查关节连接螺栓是否松动，减速器油位是否正常，导轨/轴承润滑情况；（2）电气部分：清理控制柜灰尘，检查接线端子是否氧化，测试急停按钮/安全光栅功能；（3）软件部分：备份机器人程序与参数，检查系统日志是否有异常报警记录；（4）安全部分：验证围栏门锁、声光报警装置是否有效，测试碰撞检测功能灵敏度。五、应用题（共40分）（一）故障分析题（15分）某工业机器人在搬运工件时出现“运行抖动”现象，试分析可能原因及排查步骤。答案：可能原因：（1）机械原因：关节减速器松动、轴承磨损、导轨润滑不足；（2）电气原因：伺服驱动器参数（如刚性、滤波时间）设置不当，编码器信号干扰；（3）负载原因：工件重心偏移导致末端负载不均，工具坐标系校准错误；（4）环境原因：地面振动传递至机器人本体。排查步骤：（1）手动低速运行各关节，监听是否有异响，检查减速器油位及螺栓紧固度；（2）使用示教器读取伺服驱动器实时电流，观察是否存在波动（正常应平稳）；（3）重新校准工具坐标系，测试空载运行是否仍抖动；（4）调整伺服驱动器“刚性”参数（降低刚性观察是否改善），排查参数设置问题；（5）检查编码器电缆屏蔽层是否接地，使用示波器测试编码器信号波形是否稳定；（6）确认机器人安装基础是否水平，必要时增加减震垫。（二）程序设计题（15分）根据以下I/O信号表，设计工业机器人搬运程序（从A点取料至B点放料），要求包含初始化、取料、搬运、放料、返回原点步骤。|信号名称|类型|地址|描述|||||||SENSOR_A|DI|I0.0|A点物料检测（1=有料）||SOL_A|DO|Q0.0|A点夹爪控制（1=夹紧）||SENSOR_B|DI|I0.1|B点空位检测（1=有空位）||SOL_B|DO|Q0.1|B点夹爪控制（1=松开）|答案：```PROCmaterial_handling()!初始化SetQ0.0,0;!夹爪初始松开SetQ0.1,0;MoveJhome_pos,v500,z10,tool1;!返回原点!取料（A点）WaitUntilI0.0=1;!等待A点有料MoveLpick_pos,v300,fine,tool1;!直线移动至取料位SetQ0.0,1;!夹紧物料WaitTime0.5;!等待夹爪动作完成!搬运至B点MoveLtransfer_pos,v500,z50,tool1;!提升至过渡点MoveLplace_pos,v300,fine,tool1;!移动至B点放料位!放料（B点）WaitUntilI0.1=1;!等待B点有空位SetQ0.1,1;!松开夹爪WaitTime0.5;SetQ0.0,0;!确保夹爪完全松开!返回原点MoveLtransfer_pos,v500,z50,tool1;MoveJhome_pos,v500,z10,tool1;ENDPROC```（三）计算题（10分）对某工业机器人重复定位精度进行测试，在同一位置重复测量10次，得到末端坐标X值（单位：mm）：200.12、200.08、200.15、200.10、200.09、200.13、200.11、200.07、200.14、200.10。计算该机器人的重复定位精度（保留3位小数）。答案：重复定位精度计算公式：σ=√[Σ(xiμ)²/(n1)]，其中μ为平均值。计算步骤：（1）平均值μ=(200.12+200.08+…+200.10)/10=200.109mm；（2）各数据与平均值的差值平方和：(0.011)²+(0.029)²+(0.041)²+(0.009)²+(0.019)²+(0.021)²+(0.001)²+(0.039)²+(0.031)²+(0.009)²=0.000121