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（共15题，每题2分，共30分）1.工业机器人示教过程中，若需精确调整末端执行器在空间中的位置，优先选择的坐标系是（）。A.基坐标系B.工具坐标系C.工件坐标系D.关节坐标系2.某六轴工业机器人重复定位精度标注为±0.02mm，其含义是（）。A.单次定位误差不超过0.02mmB.多次定位时，各次位置与目标位置的最大偏差不超过0.02mmC.多次定位时，各次位置之间的最大偏差不超过0.02mmD.末端执行器与工件的接触力误差不超过0.02N3.工业机器人伺服电机过热报警的常见原因是（）。A.编码器电池电量不足B.减速器润滑脂过多C.电机负载持续超过额定值D.机器人本体接地不良4.以下哪种传感器通常不用于工业机器人的碰撞检测（）。A.力/力矩传感器B.光电编码器C.应变片传感器D.触觉传感器5.工业机器人TCP（工具中心点）标定的主要目的是（）。A.确定工具坐标系相对于法兰盘的位置B.校准关节角度编码器精度C.调整机器人基坐标系原点D.优化轨迹规划算法6.某四轴SCARA机器人执行搬运任务时，末端出现周期性抖动，可能的原因是（）。A.伺服驱动器参数设置不当B.示教编程时未使用直线插补C.工件坐标系原点偏移D.操作面板按键接触不良7.工业机器人安全标准ISO10218规定，机器人防护围栏的高度应不低于（）。A.1.5mB.1.8mC.2.0mD.2.2m8.以下关于工业机器人润滑维护的描述，错误的是（）。A.RV减速器需使用专用润滑脂B.谐波减速器通常无需定期更换润滑脂C.直线导轨需定期涂抹锂基润滑脂D.齿轮传动机构需避免润滑脂过量导致散热不良9.工业机器人程序中，“MOVJP1,50%”指令的含义是（）。A.以关节插补方式移动至P1点，速度为最大速度的50%B.以直线插补方式移动至P1点，加速度为最大加速度的50%C.以圆弧插补方式移动至P1点，时间为50msD.以样条插补方式移动至P1点，路径精度为50%10.某机器人控制柜显示“伺服准备未就绪”报警，可能的故障点不包括（）。A.伺服驱动器电源模块故障B.电机动力电缆断路C.急停按钮未释放D.示教器屏幕损坏11.工业机器人轨迹规划中，“平滑过渡”功能的主要作用是（）。A.减少机械冲击和振动B.提高重复定位精度C.缩短循环时间D.增强抗干扰能力12.以下关于工业机器人坐标系的描述，正确的是（）。A.基坐标系固定于机器人底座，不可修改B.工具坐标系必须通过TCP标定确定，无法手动设置C.工件坐标系可根据工件位置任意定义，方便编程D.世界坐标系与基坐标系始终重合13.工业机器人日常维护中，需检查的电气系统项目不包括（）。A.控制柜门密封胶条完整性B.伺服电机绝缘电阻C.电缆接头紧固程度D.减速器油位14.某六轴机器人在运行中突然停机，示教器显示“过载报警”，优先排查的步骤是（）。A.检查机器人负载是否超过额定值B.更换伺服驱动器C.重新标定TCPD.升级控制系统软件15.工业机器人离线编程与在线示教相比，主要优势是（）。A.无需占用机器人运行时间B.编程精度更高C.对操作人员技能要求更低D.支持所有类型的轨迹规划二、多项选择题（共5题，每题3分，共15分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.工业机器人驱动系统的组成部件包括（）。A.伺服电机B.减速器C.驱动器D.编码器2.以下属于工业机器人机械系统维护项目的有（）。A.检查关节间隙B.清洁机器人本体表面C.测试控制回路电压D.更换损坏的电缆3.工业机器人常见的通信接口类型包括（）。A.RS485B.Ethernet/IPC.CAN总线D.HDMI4.机器人示教编程时，可能导致轨迹偏差的原因有（）。A.TCP标定误差B.工件坐标系定义错误C.示教点位置输入精度不足D.伺服电机额定功率过高5.工业机器人安全防护措施包括（）。A.设置急停按钮B.安装光栅/安全门C.编写安全优先级程序D.操作人员佩戴安全帽三、填空题（共10空，每空2分，共20分）1.工业机器人按结构形式分类，常见的有直角坐标型、圆柱坐标型、（）和（）。2.谐波减速器由刚轮、柔轮和（）三部分组成。3.工业机器人的重复定位精度通常用（）（单位）表示。4.机器人控制系统的核心部件是（），负责处理传感器信号和规划运动轨迹。5.示教器上的“使能开关”需保持（）状态才能手动操作机器人，松开后立即停止。6.工业机器人常见的故障类型包括机械故障、（）和（）。7.为避免静电损坏电子元件，维护时需佩戴（）。四、简答题（共3题，每题8分，共24分）1.简述工业机器人示教编程的主要步骤。2.列举工业机器人日常维护的5项关键内容。3.分析工业机器人出现“关节抱闸未释放”报警的可能原因及排查方法。五、应用题（共2题，第1题10分，第2题11分，共21分）1.计算与分析：某六轴工业机器人法兰盘中心在基坐标系中的坐标为（200,150,300）mm，工具坐标系TCP相对于法兰盘的偏移量为（0,0,100）mm（Z轴方向），工件坐标系原点在基坐标系中的坐标为（50,80,0）mm。若机器人需将TCP移动至工件坐标系中的点（120,30,200）mm，求该点在基坐标系中的绝对坐标。2.综合维护方案设计：某汽车厂焊接机器人（品牌：KUKAKR16）连续运行2年未进行深度维护，近期出现焊接轨迹偏差增大、关节异响的现象。请设计一套包含日常、月度、年度维护项目的三级维护方案，并说明针对当前故障的排查重点。答案及解析一、单项选择题1.答案：B解析：工具坐标系以末端执行器为参考，调整TCP位置时更直观，避免因工具长度变化导致的误差。2.答案：C解析：重复定位精度指多次到达同一目标点时，各次位置的离散程度，通常用标准差或最大偏差表示。3.答案：C解析：电机过载会导致电流增大、发热，是过热报警的主因；编码器电池问题会导致位置记忆丢失，与过热无关。4.答案：B解析：光电编码器用于测量电机转速和位置，不直接检测碰撞；力/力矩、应变片、触觉传感器可感知接触力变化。5.答案：A解析：TCP标定的核心是确定工具坐标系相对于法兰盘的位置，确保编程时轨迹的准确性。6.答案：A解析：伺服驱动器参数（如增益、滤波）设置不当会导致电机响应异常，引发周期性抖动；直线插补问题会导致路径不平滑，而非周期性抖动。7.答案：B解析：ISO10218规定防护围栏高度不低于1.8m，防止人员意外进入危险区域。8.答案：B解析：谐波减速器需定期更换润滑脂（通常每10000小时），否则润滑失效会加速磨损。9.答案：A解析：“MOVJ”表示关节插补，“50%”指速度为最大速度的50%，是工业机器人编程语言的标准指令格式。10.答案：D解析：“伺服准备未就绪”通常由电源、急停、电缆等问题引起，示教器屏幕损坏不影响伺服系统就绪状态。11.答案：A解析：平滑过渡通过优化加速度曲线，减少机械冲击，延长设备寿命。12.答案：C解析：工件坐标系可根据工件位置自定义，简化编程；基坐标系可通过重新标定修改，工具坐标系可手动设置偏移量。13.答案：D解析：减速器油位属于机械系统维护项目，电气系统维护包括密封、绝缘、接头紧固等。14.答案：A解析：过载报警优先检查负载是否超限，其次是机械卡阻、驱动器参数等。15.答案：A解析：离线编程可在电脑上完成，无需占用机器人运行时间，提高生产效率。二、多项选择题1.答案：ABCD解析：驱动系统包括电机（动力源）、减速器（减速增扭）、驱动器（控制电机）、编码器（反馈位置）。2.答案：AB解析：机械维护涉及本体结构，如关节间隙、表面清洁；测试电压、更换电缆属于电气维护。3.答案：ABC解析：HDMI是视频接口，工业机器人常用RS485、Ethernet/IP、CAN总线进行数据通信。4.答案：ABC解析：TCP标定、工件坐标系定义、示教点精度均会影响轨迹；电机功率过高不会直接导致偏差。5.答案：ABCD解析：安全防护包括硬件（急停、光栅）、软件（安全程序）和人员防护（安全帽）。三、填空题1.关节型；SCARA型2.波发生器3.mm（毫米）4.控制器（或CPU模块）5.半按下（或“激活”）6.电气故障；软件故障7.防静电手环四、简答题1.答案要点：①初始化：开机检查系统状态，确认安全模式（如手动低速）。②定义坐标系：设置基坐标系、工具坐标系（TCP标定）、工件坐标系。③示教轨迹点：手动操作机器人移动至各关键位置（如起点、中间点、终点），记录坐标。④编辑程序：添加运动指令（如MOVJ、MOVL）、设置速度/加速度参数、插入I/O控制逻辑（如夹爪开合）。⑤测试与优化：单步运行程序，检查轨迹精度；调整速度或插补方式，消除抖动或超程。2.答案要点（任意5项）：①清洁本体表面及散热孔，防止灰尘堆积影响散热。②检查各关节连接螺栓紧固程度（扭矩符合手册要求）。③测试急停按钮、安全门开关功能是否正常。④观察示教器屏幕是否有花屏、按键是否灵敏。⑤记录各轴温度、电流值（正常运行时不超过额定值的80%）。⑥检查电缆拖链是否磨损、扭曲，避免断裂。3.答案要点：可能原因：①抱闸控制电路故障（如继电器损坏、线路断路）；②伺服驱动器未发送释放信号（软件故障或参数错误）；③抱闸机械卡阻（刹车片磨损、异物卡入）；④电机编码器信号异常（导致系统误判需保持抱闸）。排查方法：①检查控制电路：用万用表测量抱闸线圈电压（通常24V），确认继电器吸合状态；②查看驱动器报警日志，确认是否有“抱闸控制错误”代码；③手动释放抱闸（部分机型支持手动解锁装置），观察是否卡阻；④重新插拔编码器电缆，或更换编码器测试。五、应用题1.计算过程：工件坐标系中的点（120,30,200）mm转换为基坐标系需叠加工件原点坐标：基坐标系X=工件X+工件原点X=120+(50)=70mm基坐标系Y=工件Y+工件原点Y=30+80=50mm基坐标系Z=工件Z+工件原点Z=200+0=200mm但需注意TCP相对于法兰盘的偏移量（0,0,100）mm，即法兰盘中心需比TCP在Z轴方向低100mm。因此，实际法兰盘中心在基坐标系中的Z坐标应为200100=100mm（因TCP是法兰盘+100mm）。最终绝对坐标：（70,50,100）mm2.维护方案设计：日常维护（每日）：①清洁本体及控制柜散热滤网（防止积尘过热）；②检查焊接枪头是否松动，清理飞溅物；③记录各轴电流、温度（正常≤50℃）；④测试急停功能（每周至少1次）。月度维护（每月）：①检查关节减速器油位（KR16使用LCKC220齿轮油），不足时补充；②润滑直线导轨（使用锂基润滑脂，每3个月重点检查）；③校准TCP（使用3点标定法，误差≤0.1mm）；④检测电缆拖链磨