工业机器人系统运维员基本考试题及答案

工业机器人系统运维员基本考试题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.工业机器人重复定位精度的单位通常是（）。A.毫米（mm）B.微米（μm）C.度（°）D.弧度（rad）2.以下哪种减速器是工业机器人关节中最常用的精密减速器？（）A.圆柱齿轮减速器B.蜗轮蜗杆减速器C.RV减速器D.行星齿轮减速器3.工业机器人示教编程时，“TCP”指的是（）。A.工具中心点B.基坐标系原点C.关节坐标点D.工件坐标系原点4.六轴工业机器人的“第六轴”通常控制（）。A.末端执行器的旋转（腕部旋转）B.大臂的俯仰C.小臂的伸缩D.机身的旋转5.伺服电机的“编码器”主要用于（）。A.检测电机温度B.反馈电机位置与速度C.提供驱动电流D.保护电机过载6.工业机器人控制系统中，“PLC”的主要作用是（）。A.执行机器人运动控制算法B.协调外围设备与机器人的信号交互C.存储示教程序D.显示操作界面7.以下哪种情况会导致机器人“超程报警”？（）A.工具中心点速度超过设定值B.关节运动超出软限位或硬限位C.伺服驱动器温度过高D.示教器电池电量不足8.工业机器人常用的驱动方式中，“电动驱动”的主要优点是（）。A.输出力大B.响应速度快C.抗污染能力强D.无需额外能源设备9.机器人“零点校准”的目的是（）。A.调整工具坐标系原点B.确保各关节位置反馈与实际机械位置一致C.更新伺服驱动器参数D.优化运动轨迹平滑度10.以下哪种传感器通常不用于工业机器人末端感知？（）A.力/力矩传感器B.视觉传感器C.温度传感器D.接近传感器11.工业机器人“安全栅栏”的防护等级通常需达到（）。A.IP20B.IP54C.IP67D.IP9K12.机器人示教程序中，“MOVL”指令表示（）。A.关节空间直线运动B.笛卡尔空间直线运动C.圆弧运动D.快速定位运动13.伺服驱动器“过载报警”的常见原因是（）。A.编码器线接触不良B.电机负载超过额定扭矩C.控制电源电压波动D.机器人末端工具重量过轻14.工业机器人“重复定位精度”与“绝对定位精度”的主要区别是（）。A.重复定位精度关注多次到达同一点的一致性，绝对定位精度关注实际位置与目标位置的偏差B.重复定位精度是静态指标，绝对定位精度是动态指标C.重复定位精度仅适用于关节轴，绝对定位精度适用于笛卡尔空间D.重复定位精度由机械结构决定，绝对定位精度由控制系统决定15.以下哪种操作不符合工业机器人安全规范？（）A.进入工作区域前按下急停按钮B.示教时使用“低倍率”模式C.带电插拔伺服驱动器通信线D.定期检查电缆绝缘层是否破损二、多项选择题（共10题，每题3分，共30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“三大核心部件”包括（）。A.减速器B.伺服系统C.控制系统D.末端执行器2.以下属于工业机器人“安全防护装置”的有（）。A.急停按钮B.光栅/光幕C.安全栅栏D.示教器锁止开关3.伺服电机常见的制动方式有（）。A.电磁制动B.机械制动C.能耗制动D.反接制动4.工业机器人“工具坐标系”的设定方法包括（）。A.三点法（X/Y/Z轴对齐）B.四点法（TCP定位）C.六点法（全参数标定）D.两点法（仅TCP位置）5.以下可能导致机器人“关节异响”的原因有（）。A.减速器润滑不足B.伺服电机轴承磨损C.电缆与机械部件摩擦D.控制系统参数设置错误6.工业机器人“离线编程”的优点包括（）。A.不占用机器人运行时间B.可模拟复杂轨迹C.对操作人员编程能力要求低D.无需实际示教7.以下属于“工业机器人日常维护项目”的有（）。A.检查各关节润滑油位B.清洁伺服驱动器散热风扇C.校准工具坐标系D.更换减速器齿轮8.机器人“碰撞检测”功能的实现方式包括（）。A.力矩传感器实时监测B.伺服电机电流阈值判断C.机械限位开关触发D.视觉系统预判障碍物9.工业机器人“坐标系”类型包括（）。A.基坐标系B.关节坐标系C.工件坐标系D.大地坐标系10.以下关于“工业机器人故障排查”的正确步骤是（）。A.观察报警信息→分析可能原因→隔离故障模块→验证修复效果B.直接重启控制系统→更换可疑部件→记录故障现象C.断开所有电源→拆卸机械结构→逐一检查零件D.查看历史故障记录→对比正常状态参数→逐步排查三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.工业机器人“自由度”是指机器人能够独立运动的__________数量。2.常用的工业机器人编程语言包括__________（写出一种，如KRL、RAPID等）。3.伺服系统的组成包括伺服驱动器、__________和编码器。4.工业机器人“软限位”是通过__________设定的关节运动范围限制。5.机器人“零点偏移”是指关节实际机械零点与__________反馈零点的偏差。6.末端执行器“气动夹爪”的核心部件是__________（如气缸、电磁阀等）。7.工业机器人“负载能力”通常指在额定速度下，末端能承受的__________和惯性力矩。8.“PID控制”中的“D”代表__________控制。9.机器人“示教器”的主要功能是__________和程序调试。10.工业机器人“电磁兼容性（EMC）”要求是为了避免__________对控制系统的干扰。四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述工业机器人“绝对坐标系”与“工具坐标系”的区别。2.伺服电机“编码器”分为哪几类？各自的特点是什么？3.列举工业机器人“机械本体”的主要组成部分（至少5个）。4.说明“机器人零点校准”的操作流程（以六轴机器人为例）。5.工业机器人“过载报警”时，应从哪些方面进行故障排查？五、应用题（共5题，共40分）1.计算题（8分）某六轴机器人第一关节采用伺服电机+RV减速器驱动，已知：伺服电机步距角为1.8°（仅用于计算脉冲当量）；减速器减速比为1:100；编码器分辨率为2500线（每转输出2500个脉冲，四倍频后为10000脉冲/转）。求：该关节的“脉冲当量”（即每个脉冲对应的关节旋转角度，单位：°/脉冲）。2.分析题（8分）某工业机器人在运行过程中突然报“关节3编码器故障”，显示屏显示“编码器信号丢失”。请分析可能的故障原因，并列出排查步骤。3.编程题（8分）使用某品牌机器人示教器（支持基本运动指令：MOVJ关节运动、MOVL直线运动、P[1]P[5]为已示教的位置点），编写一个程序：机器人从初始点P[1]出发，以关节运动方式到达P[2]（速度50%），再以直线运动方式到达P[3]（速度30%），最后返回P[1]（速度100%）。要求写出程序结构（含注释）。4.维护方案设计题（8分）某工厂一台六轴工业机器人已连续运行1年（约4000小时），需制定月度维护计划。请列出至少8项维护内容，并说明每项的具体操作。5.综合分析题（8分）某汽车生产线机器人在焊接作业时出现“焊缝偏移”，经检查：工具坐标系（焊枪）已校准；工件定位夹具无松动；伺服系统无报警；示教轨迹与离线编程轨迹一致。请分析可能的故障原因，并提出解决措施。参考答案一、单项选择题1.B2.C3.A4.A5.B6.B7.B8.B9.B10.C11.B12.B13.B14.A15.C二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.AB4.ABC5.ABC6.ABD7.AB8.AB9.ABCD10.AD三、填空题1.独立轴2.RAPID（或KRL、INFORM等）3.伺服电机4.控制系统软件5.编码器6.气缸（或电磁阀）7.最大质量8.微分9.轨迹示教10.外部电磁信号四、简答题1.区别：绝对坐标系（基坐标系）是固定在机器人底座上的全局坐标系，原点和方向不随机器人运动改变；工具坐标系是固定在末端执行器上的局部坐标系，原点为工具中心点（TCP），方向随工具姿态变化。两者用于不同场景：绝对坐标系用于全局路径规划，工具坐标系用于工具姿态调整。2.编码器分类及特点：增量式编码器：输出脉冲信号，需断电后重新找零，成本低；绝对式编码器：每个位置对应唯一编码，无需找零，抗干扰性强，成本高；复合式编码器：结合增量与绝对编码，兼顾精度与可靠性。3.机械本体组成：机身（底座）、大臂、小臂、腕部（手腕）、关节（旋转/摆动轴）、减速器、驱动电机安装座、末端法兰。4.零点校准流程（六轴为例）：①确保机器人断电并释放各关节制动；②使用专用工具（如校准棒）将各关节手动旋转至机械零点位置（标记对齐）；③通电后进入控制系统零点校准界面，依次读取各关节编码器当前值；④系统将编码器值与机械零点绑定，完成校准；⑤验证：手动移动关节后返回零点，确认无偏差。5.过载报警排查方向：①机械负载：检查末端工具重量是否超额定值，关节是否卡顿（如减速器卡滞）；②伺服参数：确认扭矩限制、电流限制参数是否设置过小；③电气问题：伺服驱动器输出电流是否正常，电机绕组是否短路；④运动轨迹：检查路径是否存在急停、急加速导致瞬时负载过大。五、应用题1.计算题脉冲当量=电机每转角度/编码器总脉冲数×减速比电机每转角度=360°（电机每转一圈）编码器四倍频后脉冲数=2500线×4=10000脉冲/转关节每转角度=电机每转角度/减速比=360°/100脉冲当量=(360°/100)/10000=0.00036°/脉冲2.分析题可能原因：①编码器电缆断线或接头松动；②编码器本身损坏（如内部芯片故障）；③伺服驱动器编码器接口故障；④电磁干扰导致信号丢失。排查步骤：①检查编码器电缆外观，测试通断（用万用表）；②更换备用电缆，观察是否恢复；③断开编码器线，用示波器检测驱动器接口是否有信号输入；④更换同型号编码器，验证是否为编码器损坏；⑤检查周围是否有强电磁设备（如变频器），增加屏蔽措施。3.编程题```PROGRAM示例程序!程序名MOVJP[1],100%!初始位置（可省略，若当前在P[1]）MOVJP[2],50%!关节运动到P[2]，速度50%MOVLP[3],30%!直线运动到P[3]，速度30%MOVJP[1],100%!快速返回初始点P[1]ENDPROGRAM```4.维护方案设计题|维护项目|具体操作|||||关节润滑检查|查看减速器油窗油位，不足时补充专用润滑脂（如SHC634）||伺服驱动器散热|清洁散热风扇及散热片灰尘，用压缩空气吹净（压力≤0.3MPa）||电缆与接头检查|检查动力线、信号线接头是否松动，绝缘层是否破损（用兆欧表测绝缘电阻≥10MΩ）||制动功能测试|断电后手动扳动各关节，确认电磁制动有效（无自由滑动）||工具坐标系校准|使用三点法重新校准TCP，误差需≤0.1mm||急停功能测试|按下急停按钮，确认机器人立即停止，松开后能正常复位||安全光栅测试|遮挡光栅，确认机器人触发停机，恢复后需手动复位||编码器信号监测|通过示教器查看各关节编码器数值，运行中波动应≤±1脉冲|5.综合分析题可能原因：