2025年机器人中级运维员考试题及答案

2025年机器人中级运维员考试题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分。每题只有1个正确选项）1.工业机器人常用的精密减速器中，适用于负载大、刚性高的关节（如大臂、肩部）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.机器人控制系统中，用于实时采集关节位置、速度反馈信号的核心传感器是（）。A.温度传感器B.压力传感器C.编码器D.视觉传感器3.六轴工业机器人的“基坐标系”原点通常定义在（）。A.机器人底座中心B.末端执行器中心点C.第一关节旋转中心D.控制柜内部基准点4.伺服电机运行时，若驱动器显示“过载报警（O/L）”，最可能的原因是（）。A.编码器信号线断路B.电机抱闸未释放C.供电电压波动过大D.负载惯量超过电机允许范围5.机器人示教器操作中，“手动增量模式”下，常用的移动步长不包括（）。A.0.01mmB.0.1mmC.1mmD.10mm6.工业机器人TCP（工具中心点）校准的目的是（）。A.确定工具坐标系相对于法兰盘的位置B.调整各关节零位偏差C.优化轨迹规划算法D.提高伺服电机响应速度7.以下不属于机器人机械系统日常维护项目的是（）。A.检查减速器润滑油量B.清洁导轨滑块C.测试控制程序逻辑D.紧固关节连接螺栓8.机器人使用的24V直流开关电源，其输出纹波电压应控制在（）以内。A.50mVB.200mVC.500mVD.1V9.当机器人执行轨迹插补时，若出现“路径偏差过大”报警，可能的原因是（）。A.伺服电机扭矩不足B.编码器分辨率过低C.工件坐标系偏移D.压缩空气压力不足10.工业机器人安全规范中，“急停按钮”的触发响应时间应不超过（）。A.50msB.100msC.200msD.500ms11.以下关于机器人润滑的描述，错误的是（）。A.谐波减速器需定期更换专用润滑脂B.导轨滑块应使用锂基润滑脂C.电机轴承可使用普通机油D.润滑周期需参照设备手册12.机器人控制柜内，PLC模块的输入/输出信号类型通常为（）。A.420mA电流信号B.010V电压信号C.24V直流开关量信号D.RS485数字信号13.若机器人在运行中出现“关节温度过高”报警，优先检查的是（）。A.伺服驱动器参数设置B.减速器润滑状态C.示教器程序逻辑D.视觉系统标定精度14.工业机器人重复定位精度的检测工具通常使用（）。A.激光跟踪仪B.三坐标测量机C.百分表D.红外测距仪15.以下不属于机器人电气系统组成部分的是（）。A.伺服电机B.减速器C.制动电阻D.接触器二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分。每题有24个正确选项，错选、漏选均不得分）1.工业机器人机械结构的主要组成部件包括（）。A.连杆B.关节C.减速器D.伺服电机2.机器人控制系统的核心功能模块有（）。A.运动规划B.传感器数据处理C.人机交互D.机械加工3.伺服驱动器常见的报警类型包括（）。A.过流（OC）B.过压（OV）C.欠压（UV）D.超程（AL）4.机器人TCP校准的常用方法有（）。A.三点法B.六点法C.激光跟踪法D.视觉识别法5.机器人安全防护措施包括（）。A.安装急停按钮B.设置安全栅栏C.配置光电传感器D.编写冗余控制程序6.以下属于机器人日常巡检内容的是（）。A.记录各关节温度B.检查电缆磨损情况C.测试末端执行器气压D.优化轨迹插补算法7.导致机器人示教器无显示的可能原因有（）。A.示教器电源适配器故障B.控制柜与示教器通信线断路C.系统软件崩溃D.伺服电机过载8.机器人电气系统接地的主要目的是（）。A.防止电磁干扰B.保护人员安全C.提高定位精度D.降低设备故障率9.谐波减速器的主要组成部分包括（）。A.刚轮B.柔轮C.波发生器D.行星轮10.机器人故障诊断的基本原则包括（）。A.先机械后电气B.先简单后复杂C.先外部后内部D.先软件后硬件三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.工业机器人按结构形式分类，常见的有串联机器人、并联机器人和__________机器人。2.伺服电机的额定扭矩计算公式为：T=9550×__________/n（P为功率，n为转速）。3.机器人安全标准ISO102181规定，工业机器人工作区域的防护等级应不低于__________（IP代码）。4.编码器按输出信号类型可分为增量式编码器和__________编码器。5.机器人机械臂的“自由度”指的是其能够独立运动的__________数量。6.减速器的“背隙”是指输入轴固定时，输出轴可__________转动的角度。7.机器人控制柜内的“制动电阻”主要用于消耗伺服电机__________时产生的再生能量。8.示教器操作中，“手动连续模式”下，机器人运动速度由__________电位器调节。9.机器人轨迹规划分为关节空间规划和__________空间规划两种方式。10.工业机器人的“最大负载”通常指末端执行器在__________姿态下可承受的最大质量。四、简答题（共5题，每题4分，共20分）1.简述工业机器人机械臂零位校准的操作流程。2.列举伺服驱动器与电机连接时需检查的3项关键参数匹配性。3.说明机器人电气系统中“隔离变压器”的作用。4.解释“机器人重复定位精度”与“绝对定位精度”的区别。5.简述机器人安全回路的测试步骤。五、应用题（共3题，第1题8分，第2题8分，第3题14分，共30分）1.某六轴机器人肩部关节使用RV减速器，已知输入转速为3000r/min，减速比为100:1，输出轴扭矩要求为500N·m，忽略传动效率损失，计算所需伺服电机的额定功率（保留2位小数）。2.某机器人在运行过程中，示教器显示“关节2编码器信号异常”报警，且手动移动关节2时电机无响应。请列出至少5项可能的故障原因及对应的排查方法。3.某企业一台搬运机器人（负载100kg，最大工作半径1.8m）在搬运工件（质量80kg，重心距法兰盘0.3m）时，出现末端抖动、轨迹偏差大的现象。经检查，机械结构无松动，伺服参数未修改，工件坐标系已校准。请结合机器人动力学分析，推测可能的故障原因，并设计排查方案（需包含检测工具、数据记录与分析步骤）。参考答案与解析一、单项选择题1.B（RV减速器刚性高，适用于大负载关节；谐波减速器轻量，适用于小臂等）2.C（编码器是位置、速度反馈的核心传感器）3.A（基坐标系原点通常定义在机器人底座中心）4.D（过载报警常见原因为负载惯量过大或机械卡阻）5.A（手动增量模式常用步长为0.1mm、1mm、10mm，0.01mm为微调模式）6.A（TCP校准确定工具坐标系相对于法兰盘的位置）7.C（测试控制程序属于软件维护，非机械系统日常维护）8.B（24V开关电源纹波通常要求≤200mV）9.C（路径偏差过大可能因工件坐标系偏移导致目标点位置错误）10.B（急停响应时间标准为≤100ms）11.C（电机轴承需使用专用润滑脂，普通机油易泄漏）12.C（PLC模块通常处理24V直流开关量信号）13.B（关节温度过高多因减速器润滑不良或机械卡阻）14.C（重复定位精度常用百分表检测，绝对精度用激光跟踪仪）15.B（减速器属于机械系统，非电气系统）二、多项选择题1.ABC（伺服电机属于电气系统）2.ABC（机械加工是机器人应用，非控制系统功能）3.ABC（超程报警属于控制系统报警，非伺服驱动器）4.AB（三点法、六点法是常用TCP校准方法）5.ABC（冗余程序属于软件防护，非物理措施）6.ABC（优化算法属于高级维护，非日常巡检）7.ABC（伺服电机过载不影响示教器显示）8.ABD（接地不直接提高定位精度）9.ABC（行星轮是行星减速器部件）10.BCD（故障诊断应先电气后机械，避免误操作）三、填空题1.协作2.P（功率）3.IP544.绝对式5.独立运动轴6.正反方向7.制动（减速）8.速度9.笛卡尔（直角）10.额定四、简答题1.操作流程：①断开机器人动力电源，确保机械臂静止；②使用专用工具（如零位销）插入关节零位标记孔；③依次调整各关节至零位位置（通过示教器手动移动或松闸调整）；④重新上电，通过控制系统确认零位坐标是否为（0,0,0,0,0,0）；⑤记录校准数据并保存。2.关键参数匹配性：①额定电压（驱动器输出电压与电机额定电压一致）；②额定电流（驱动器最大输出电流≥电机额定电流）；③编码器类型（驱动器支持电机编码器协议，如EnDat、Hiperface）；④扭矩常数（驱动器扭矩控制参数与电机匹配）。3.隔离变压器作用：①隔离电网与机器人电气系统，减少电网谐波干扰；②限制接地故障电流，提高人员操作安全性；③稳定电压输出，避免电网波动影响伺服系统精度。4.区别：重复定位精度指机器人多次到达同一目标点的位置一致性（用标准差表示）；绝对定位精度指机器人实际到达位置与目标位置的绝对误差（用最大偏差表示）。重复定位精度反映稳定性，绝对精度反映准确性。5.测试步骤：①断开机器人动力电源，确保急停按钮、安全门开关、光电传感器等安全装置处于正常连接状态；②闭合动力电源，手动触发急停按钮，检查机器人是否立即停止所有运动；③触发安全门开关（模拟开门），确认机器人无法启动运行；④使用短接线短接光电传感器信号，模拟遮挡，检查机器人是否触发报警；⑤恢复所有安全装置，记录测试结果。五、应用题1.计算过程：输出转速n_out=输入转速/减速比=3000/100=30r/min伺服电机扭矩T_motor=输出扭矩/减速比=500/100=5N·m电机功率P=T_motor×n_motor/9550=5×3000/9550≈1.57kW答案：约1.57kW2.故障原因及排查方法：①编码器信号线断路：用万用表检测编码器电缆通断，重点检查接头处；②编码器损坏：更换同型号编码器，测试是否恢复；③伺服驱动器编码器接口故障：更换驱动器或维修接口；④电机抱闸未释放：手动释放抱闸，观察电机是否可移动；⑤系统参数错误：检查驱动器“编码器类型”“分辨率”等参数是否匹配；⑥电磁干扰：检查编码器线是否与动力线平行敷设，增加屏蔽措施。3.故障原因推测：可能原因为“负载惯量不匹配”或“动力学参数设置错误”。工件质量虽未超负载，但重心距法兰盘较远（0.3m），导致末端惯量（J=mr²=80×0.3²=7.2kg·m²）超过伺服电机允许的最大负载惯量比（通常为510倍电机转子惯量），引起系统共振或响应延迟。排查方案：①检测工具：激光测振仪、伺服驱动器监控软件（如MitsubishiMRConfigurator）、扭矩传感器；②数据记录：使