2025年工业机器人操作员实操考试题库及解析

2025年工业机器人操作员实操考试题库及解析一、单项选择题（每题2分，共20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）答案：B解析：重复定位精度指机器人多次到达同一位置的一致性，工业机器人精度要求高，通常以微米（μm）为单位。2.以下哪种坐标系以机器人安装基座为原点？（）A.工具坐标系B.工件坐标系C.基坐标系D.关节坐标系答案：C解析：基坐标系（Base坐标系）固定于机器人基座，是其他坐标系的参考基准。3.工业机器人示教器上“急停按钮”的操作规范是（）。A.顺时针旋转复位B.逆时针旋转复位C.直接按下复位D.长按3秒复位答案：A解析：急停按钮按下后需顺时针旋转解锁，确保误触时能快速复位，符合ISO13850安全标准。4.六轴工业机器人中，“腕部”通常指（）。A.第13轴B.第24轴C.第46轴D.第35轴答案：C解析：六轴机器人前3轴（腰、大臂、小臂）负责定位，后3轴（腕部）负责姿态调整，即第46轴。5.以下哪种传感器常用于工业机器人避障？（）A.力觉传感器B.视觉传感器C.温度传感器D.压力传感器答案：B解析：视觉传感器（如激光雷达、摄像头）可实时获取环境信息，用于路径规划和避障；力觉传感器主要用于接触力控制。6.工业机器人运行前需检查的“三油”不包括（）。A.减速器润滑油B.液压油C.齿轮油D.导轨润滑脂答案：B解析：工业机器人多为电动驱动，“三油”指减速器润滑油、齿轮油（传动部件）、导轨润滑脂（滑动部件），液压油常见于液压驱动设备。7.某六轴机器人关节1的运动范围为180°~+180°，当前角度为+90°，若编程指令为“J1=90°”，则机器人将（）。A.顺时针旋转180°B.逆时针旋转180°C.顺时针旋转90°D.逆时针旋转90°答案：A解析：关节角度从+90°到90°，差值为180°，机器人按最短路径运动，表现为顺时针旋转180°。8.工业机器人“工具坐标系”的原点通常定义在（）。A.机器人法兰盘中心B.末端执行器（如抓手）的中心点C.工件表面D.基坐标系原点答案：B解析：工具坐标系（Tool坐标系）用于描述末端执行器相对于法兰盘的位置，原点需根据实际工具（如抓手、焊枪）的中心点定义。9.以下哪种编程方式属于离线编程？（）A.示教盒手动示教B.通过CAD模型生成轨迹C.按键输入关节角度D.拖动示教答案：B解析：离线编程基于虚拟环境（如CAD模型）生成程序，无需占用机器人运行时间；示教盒、拖动示教均为在线编程。10.工业机器人“零点校准”的目的是（）。A.调整机器人负载能力B.确保各关节角度检测准确C.优化运动速度D.延长减速器寿命答案：B解析：零点校准通过调整编码器基准位置，确保关节角度反馈与实际位置一致，是保证重复定位精度的关键步骤。二、多项选择题（每题3分，共15分，错选、漏选不得分）1.工业机器人安全防护装置包括（）。A.光栅围栏B.急停按钮C.力矩传感器D.示教器锁止开关答案：ABCD解析：光栅围栏（区域防护）、急停按钮（紧急制动）、力矩传感器（碰撞检测）、示教器锁止开关（防止误操作）均为常见安全装置。2.以下属于工业机器人常用编程语言的有（）。A.KRL（库卡机器人语言）B.RAPID（ABB机器人语言）C.G代码D.MELFABASIC（安川机器人语言）答案：ABD解析：G代码为数控机床编程语言，工业机器人常用专用语言如KRL（库卡）、RAPID（ABB）、MELFABASIC（安川）。3.导致工业机器人运行时振动过大的可能原因有（）。A.减速器润滑不足B.负载超过额定值C.轨迹规划加速度过大D.工具坐标系校准错误答案：ABCD解析：润滑不足（机械摩擦增大）、负载超限（惯性力增加）、加速度过大（冲击载荷）、工具坐标系错误（末端质量分布异常）均会导致振动。4.工业机器人“搬运工作站”调试需验证的内容包括（）。A.抓取位置精度B.负载能力C.循环时间D.碰撞检测灵敏度答案：ABCD解析：搬运工作站需验证抓取精度（定位）、负载能力（能否搬运工件）、循环时间（效率）、碰撞检测（安全）。5.以下关于工业机器人“手动模式”的描述正确的有（）。A.速度限制为250mm/s以下B.需持续按压示教器“使能开关”C.可修改程序参数D.无需关闭安全门答案：ABC解析：手动模式下速度受限（通常≤250mm/s），需持续按压使能开关（防止误操作），可修改程序；安全门必须关闭以保证人员安全。三、填空题（每题2分，共10分）1.工业机器人按结构分类，常见的有直角坐标型、（）、（）和（）。答案：圆柱坐标型、关节型、SCARA型2.六轴工业机器人的“工作空间”由（）和（）共同决定。答案：各关节运动范围、连杆长度3.工业机器人“示教再现”模式的核心是记录（）和（）。答案：关键点坐标、运动参数（如速度、加速度）4.力觉传感器通常安装在（）与（）之间，用于检测接触力。答案：机器人法兰盘、末端执行器5.工业机器人“TCP”指（），其校准方法包括（）和（）。答案：工具中心点；四点法；六点法四、简答题（每题6分，共30分）1.简述工业机器人“手动引导示教”与“示教盒示教”的区别。答案：手动引导示教（拖动示教）通过人工直接推动机器人末端，使其沿期望路径运动，系统自动记录轨迹；示教盒示教需通过示教器按键输入关节角度或坐标系坐标，逐点记录位置。前者操作更直观，适合复杂轨迹；后者精度更高，适合重复定位要求高的场景。2.列举工业机器人日常维护的5项内容。答案：（1）检查各关节减速器润滑油位；（2）清洁导轨、齿轮等传动部件；（3）测试急停按钮、安全光栅的有效性；（4）校准工具坐标系（TCP）；（5）检查电缆、接头是否松动或磨损。3.说明“工件坐标系”的作用及设置步骤。答案：作用：将机器人运动参考系与工件位置绑定，便于编程时以工件为基准设定轨迹（如焊接工件边缘）。设置步骤：（1）在工件上选择3个不共线的特征点（如角点）；（2）通过示教器输入三点坐标；（3）系统自动计算工件坐标系的原点和方向；（4）保存并验证坐标有效性（如移动机器人至工件指定位置，检查偏差）。4.分析工业机器人“启动后无法移动”的可能原因及排查方法。答案：可能原因：（1）急停按钮未复位；（2）安全门未关闭（光栅触发）；（3）伺服驱动器故障（报警灯亮）；（4）程序未加载或处于“只读”状态；（5）关节制动器未释放（断电后未重启）。排查方法：（1）检查急停按钮状态并复位；（2）确认安全门关闭，光栅无遮挡；（3）查看示教器报警信息，复位或更换驱动器；（4）加载目标程序并切换至“可编辑”模式；（5）重启机器人，检查制动器释放信号。5.简述工业机器人“轨迹规划”中“直线插补”与“圆弧插补”的应用场景。答案：直线插补：用于需要末端执行器沿直线运动的场景（如搬运、直线焊接），通过起点和终点坐标计算中间点；圆弧插补：用于沿圆弧轨迹运动的场景（如圆弧焊接、曲线搬运），需输入起点、终点和圆心（或半径），系统生成圆弧路径。五、操作题（共25分）题目1（10分）：某ABBIRB120机器人需完成“从A点（X=100,Y=200,Z=300）到B点（X=400,Y=500,Z=600）”的直线运动，速度设置为200mm/s。请写出示教编程的具体步骤（基于RAPID语言）。答案：步骤1：开机检查。确认机器人无报警，安全门关闭，示教器处于“手动限速模式”（≤250mm/s）。步骤2：设置工具坐标系。选择已校准的工具（如抓手），确保TCP（工具中心点）正确。步骤3：定义A点。手动移动机器人至A点位置，通过示教器“记录位置”功能，命名为pA。步骤4：定义B点。同理，手动移动至B点，记录为pB。步骤5：编写程序。新建模块，输入以下代码：```MODULEMainModulePROCMain()MoveLpA,v200,z50,tool1;!直线运动至A点，速度200mm/s，区50（平滑过渡）MoveLpB,v200,z50,tool1;!直线运动至B点ENDPROCENDMODULE```步骤6：测试程序。切换至“自动模式”，单步运行，观察机器人是否沿直线运动至目标点，无碰撞后保存程序。题目2（15分）：某库卡KR6机器人在搬运作业中出现“抓取工件后掉落”的故障，分析可能原因并设计排查流程。答案：可能原因：（1）末端执行器（抓手）气压不足（气动抓手）；（2）抓手夹爪磨损，与工件接触面减小；（3）工件定位偏差，抓手未完全闭合；（4）工具坐标系（TCP）校准错误，抓手实际位置与程序设定不符；（5）程序中“抓取保持时间”过短，未等抓手完全夹紧即开始运动。排查流程：1.检查气压（气动抓手）：用气压表测量气源压力，确认是否达到抓手额定值（如0.5MPa）。2.检查夹爪状态：观察夹爪是否有磨损、变形，用塞尺测量闭合后间隙（应≤0.1mm）。3.验证工件定位：手动将机器人移动至抓取位置，用千分尺测量抓手与工件的相对位置，确认是否与程序中pPick点一致（偏差应≤0.5mm）。4.重新校准TCP：使用四点法校准工具坐标系，记录新的TCP坐标并更新程序。5.检查程序参数：查看MoveL指令后的“保持时间”（如WaitTime0.5），确保抓手有足够时间夹紧（建议≥0.3s）。6.测试验证：修复问题后，空载测试抓手闭合/打开动作，再带载测试3次，确认无掉落现象。六、综合应用题（附加题，20分）题目：某汽车零部件生产线需用工业机器人完成“将零件从传送带（位置1）搬运至托盘（位置2）”的任务，传送带速度为50mm/s，零件尺寸为100mm×80mm×50mm，重量2kg，机器人额定负载5kg。设计完整的调试方案，包括工具选择、坐标系设定、程序编写（伪代码）及安全验证步骤。答案：1.工具选择：选用气动平行夹爪（如SMCMHZ220D），最大夹持力200N，开口范围040mm（覆盖零件宽度80mm需定制加长夹指），适配机器人负载（2kg＜5kg）。2.坐标系设定：基坐标系（Base）：以机器人基座中心为原点（X=0,Y=0,Z=0）。工具坐标系（Tool）：TCP定义为夹爪闭合时的中心点，通过四点法校准（X=0,Y=0,Z=150mm，对应夹指长度）。工件坐标系（WorkObject）：传送带位置1的坐标系原点设为零件中心点（X=500,Y=300,Z=100mm），托盘位置2的坐标系原点设为托盘第一格中心（X=800,Y=600,Z=50mm）。3.程序编写（以库卡KRL语言为例）：```DEFPickAndPlace()$VEL.CP=200!设定运行速度200mm/s;移动至传送带上方安全点PTP{X500,Y300,Z200,A0,B0,C0}C_PTP;下降至抓取位置（考虑传送带运动补偿：ΔX=速度×时间=50mm/s×0.5s=25mm）LIN{X500+25,Y300,Z100,A0,B90,C0}C_DIS;夹紧抓手（输出信号DO1=1）DO1=TRUEWAITFORDO1=TRUE!等待抓手反馈信号（DI1=1）;上升至安全高度LIN{X500+25,Y300,Z200,A0,B90,C0}C_PTP;移动至托盘上方PTP{X800,Y600,Z200,A0,B90,C0}C_PTP;下降至放置位置LIN{X800,Y600,Z50,A0,B90,C0}C_DIS;松开抓手（DO1=0）DO1=FALSEWAITFORDO1=FALSE