2025年工业机器人系统运维员高级技师考试真题及答案

2025年工业机器人系统运维员高级技师考试练习题及答案一、单项选择题（共15题，每题1分，共15分。每题仅有1个正确选项）1.工业机器人重复定位精度的单位通常为（）。A.毫米（mm）B.微米（μm）C.纳米（nm）D.英寸（in）2.以下哪种坐标系是以机器人末端执行器中心点为原点的坐标系？（）A.基坐标系B.工具坐标系C.工件坐标系D.世界坐标系3.六轴工业机器人的第3轴（J3）主要控制的运动是（）。A.手臂前后伸缩B.大臂上下摆动C.小臂上下摆动D.手腕旋转4.工业机器人伺服电机的制动方式中，最常见的是（）。A.机械抱闸制动B.电磁感应制动C.能耗制动D.反接制动5.某工业机器人示教器显示“4012：伺服报警电机温度过高”，最可能的故障原因是（）。A.编码器信号干扰B.电机冷却风扇故障C.减速机油封泄漏D.伺服驱动器参数设置错误6.工业机器人与PLC通过PROFINET通讯时，数据交换的最小周期通常为（）。A.1msB.2msC.4msD.8ms7.以下哪种传感器常用于工业机器人碰撞检测？（）A.光电传感器B.力/力矩传感器C.激光测距传感器D.视觉传感器8.工业机器人RV减速器的润滑方式一般为（）。A.脂润滑B.油浴润滑C.飞溅润滑D.循环油润滑9.工业机器人安全防护等级IP65中，“6”表示（）。A.防尘等级（完全防止外物侵入）B.防水等级（防喷水）C.防尘等级（防止直径1mm以上固体侵入）D.防水等级（防持续浸水）10.以下工业机器人编程语言中，属于图形化编程的是（）。A.ABBRAPIDB.KUKAKRLC.优傲机器人PolyScopeD.发那科Karel11.工业机器人电池更换时，需在（）状态下操作以避免编码器数据丢失。A.断电后30分钟内B.通电状态C.断电后1小时内D.任意状态12.某六轴机器人负载为50kg，其手腕部最大允许惯性矩为（）时需调整动力学参数。A.0.5kg·m²B.1.0kg·m²C.2.0kg·m²D.5.0kg·m²（注：根据ISO9283标准，超过额定惯性矩的50%需调整）13.工业机器人TCP（工具中心点）标定的常用方法不包括（）。A.三点法B.六点法C.激光跟踪仪法D.红外测距法14.工业机器人系统接地电阻要求不大于（）。A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω15.以下哪种情况会导致工业机器人轨迹偏差？（）A.伺服电机编码器分辨率不足B.减速器齿隙过大C.示教器电池电量低D.操作面板按键接触不良二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题有24个正确选项，错选、漏选均不得分）1.工业机器人伺服驱动器常见的故障现象包括（）。A.过流报警（OVERCURRENT）B.过压报警（OVERVOLTAGE）C.欠压报警（UNDERVOLTAGE）D.温度报警（OVERTEMP）2.工业机器人安全防护系统的组成部分包括（）。A.安全栅栏B.急停按钮C.光幕/光栅D.示教器使能开关3.工业机器人日常维护项目包括（）。A.检查各轴减速器油位B.清洁控制柜滤网C.测试急停功能有效性D.校准TCP坐标4.导致工业机器人重复定位精度下降的可能原因有（）。A.导轨或轴承磨损B.伺服电机扭矩不足C.编码器信号干扰D.控制程序逻辑错误5.工业机器人与外部设备通讯时，常用的协议有（）。A.ModbusTCPB.EtherCATC.CANopenD.HTTP6.工业机器人故障诊断的“四步法”包括（）。A.观察现象B.分析原因C.验证假设D.修复后测试7.工业机器人动力学参数包括（）。A.各连杆质量B.质心位置C.惯性矩D.最大速度8.以下属于工业机器人离线编程软件的是（）。A.RobotStudio（ABB）B.KUKA.SimPro（KUKA）C.RoboGuide（发那科）D.SolidWorks9.工业机器人在运行中出现“关节锁定”故障，可能的原因是（）。A.伺服驱动器未上电B.使能信号丢失C.编码器故障D.制动未释放10.工业机器人润滑管理的要点包括（）。A.使用指定型号润滑油B.按周期更换润滑脂C.记录润滑时间及用量D.润滑前清洁注油口三、填空题（共10题，每题1分，共10分。请将答案填写在横线处）1.工业机器人的核心部件包括控制器、伺服系统、______和末端执行器。2.工业机器人的自由度是指其在空间中能够独立运动的______数量。3.ISO102181:2011标准规定了工业机器人的______要求。4.工业机器人示教器的“使能开关”需保持______状态才能操作机器人运动。5.伺服电机的编码器分为绝对式编码器和______编码器。6.工业机器人的轨迹规划分为______规划和时间规划。7.制动电阻的作用是消耗伺服驱动器______过程中产生的再生能量。8.工业机器人的防护等级IP67中，“7”表示______。9.工业机器人的“死区”是指______不响应控制信号的区域。10.工业机器人的“零点校准”是为了确保各轴______与控制系统数据一致。四、简答题（共5题，每题6分，共30分。要求逻辑清晰，重点突出）1.简述工业机器人绝对定位精度与重复定位精度的区别，并说明高级技师在运维中如何提升重复定位精度。2.分析六轴工业机器人RV减速器运行时出现异响的可能原因及排查方法。3.列举工业机器人伺服系统“过载报警”的5种常见原因，并说明对应的解决措施。4.工业机器人与PLC通过PROFINET通讯时，需配置哪些关键参数？请至少列出5项。5.说明工业机器人“碰撞检测”功能的实现原理，并阐述其在实际生产中的应用价值。五、应用题（共2题，每题12.5分，共25分。要求结合实际场景，步骤完整，计算或分析准确）1.故障诊断与修复（12.5分）某汽车厂ABBIRB6700机器人在焊接作业中突然停机，示教器显示报警代码“2043：Axis2servoerrorfollowingerrortoolarge”（2轴伺服跟随误差过大）。请结合工业机器人伺服系统原理，完成以下任务：（1）分析可能的故障原因（至少5项）；（2）设计排查流程（按优先级排序）；（3）给出对应的修复措施。2.参数优化与调试（12.5分）某3C电子厂使用发那科M20iA/20机器人进行精密装配，现需将其运行速度从80%提升至100%，但发现高速运行时末端振动明显。已知机器人负载为15kg（额定负载20kg），各轴减速器齿隙均小于0.05mm，伺服驱动器电流未超限。请：（1）分析振动产生的可能原因（至少4项）；（2）提出优化方案（包括参数调整、机械改进、控制策略等）；（3）设计验证方法，确认优化效果。参考答案及解析一、单项选择题1.B（重复定位精度通常以微米级表示，反映多次定位的一致性）2.B（工具坐标系以末端执行器中心点为原点）3.C（J3控制小臂上下摆动，J2控制大臂，J1控制底座旋转）4.A（伺服电机普遍采用机械抱闸制动，断电时锁止）5.B（电机温度过高常见原因为冷却不良，如风扇故障或散热片堵塞）6.C（PROFINET实时通讯周期通常为4ms，满足工业控制需求）7.B（力/力矩传感器可检测碰撞时的力变化，触发急停）8.A（RV减速器多采用脂润滑，密封性能好，维护周期长）9.A（IP65中“6”为防尘等级，完全防止外物侵入；“5”为防水等级，防喷水）10.C（优傲机器人PolyScope支持图形化拖拽编程）11.B（需在通电状态更换电池，避免编码器位置数据丢失）12.C（ISO9283规定，超过额定惯性矩50%需调整动力学参数，假设额定为4kg·m²，则2kg·m²需调整）13.D（红外测距法不用于TCP标定，常用三点法、六点法或激光跟踪仪）14.B（工业机器人系统接地电阻要求≤4Ω，确保安全和抗干扰）15.B（减速器齿隙过大会导致机械传动误差，引起轨迹偏差）二、多项选择题1.ABCD（伺服驱动器常见报警包括过流、过压、欠压、温度异常）2.ABCD（安全栅栏、急停、光幕、示教器使能均为安全防护系统组成）3.ABC（日常维护包括油位检查、滤网清洁、急停测试；TCP校准属于定期维护）4.ABC（重复定位精度下降与机械磨损、伺服控制、编码器信号相关，程序逻辑不影响定位精度）5.ABC（HTTP为通用互联网协议，工业机器人常用ModbusTCP、EtherCAT、CANopen）6.ABCD（故障诊断四步法：观察分析验证测试）7.ABC（动力学参数包括质量、质心、惯性矩；最大速度为运动学参数）8.ABC（RobotStudio、KUKA.SimPro、RoboGuide均为离线编程软件；SolidWorks为建模软件）9.ABCD（关节锁定可能因驱动器未上电、使能丢失、编码器故障或制动未释放）10.ABCD（润滑管理需使用指定油脂、按周期更换、记录用量并清洁注油口）三、填空题1.减速器（或“机械本体”）2.独立坐标轴（或“方向”）3.安全（或“安全设计”）4.中间（或“半按下”）5.增量式6.路径（或“空间”）7.制动（或“减速”）8.防短时间浸水（或“浸入1m深水中30分钟无影响”）9.控制系统（或“机器人”）10.机械零点（或“实际位置”）四、简答题1.区别：绝对定位精度指机器人末端实际位置与目标位置的绝对误差；重复定位精度指多次到达同一目标位置的离散程度（一致性）。提升方法：①定期校准机械零点；②检查减速器、轴承等传动部件磨损，更换损坏件；③优化伺服控制参数（如位置环增益）；④补偿温度引起的机械变形；⑤校准TCP坐标。2.可能原因：①减速器缺油或油脂变质；②齿轮或轴承磨损（点蚀、裂纹）；③安装松动（螺栓未紧固）；④输入轴与电机轴不同心；⑤内部有异物（如金属碎屑）。排查方法：①检查油位及油脂状态（油样分析）；②拆卸减速器，目视检查齿轮、轴承表面；③用扭矩扳手检查安装螺栓紧固力；④用百分表测量电机轴与减速器输入轴同轴度；⑤清洁减速器内部，检查是否有异物。3.常见原因及措施：①负载过重：检查实际负载是否超过额定值，调整负载或更换机器人；②机械卡阻（如导轨润滑不良）：清洁导轨，补充润滑脂；③伺服参数设置错误（如扭矩限制过小）：重新设置合理扭矩限制；④编码器故障（信号丢失）：更换编码器或检查线路；⑤伺服驱动器故障（功率模块损坏）：维修或更换驱动器。4.关键参数：①设备名称（DeviceName）；②设备IP地址；③输入/输出数据长度（如32字节）；④通讯周期（如4ms）；⑤数据映射（输入输出信号与PLC地址对应关系）；⑥安全协议（如PROFIsafe）；⑦心跳检测时间。5.实现原理：通过力/力矩传感器或伺服电机扭矩监测，当检测到实际扭矩超过设定阈值（碰撞阈值）时，触发急停并报警。应用价值：①保护机器人及周边设备（如夹具、工件）免受碰撞损坏；②避免生产中断，提高效率；③保障操作人员安全；④减少维修成本。五、应用题1.故障诊断与修复（1）可能原因：①2轴伺服电机编码器故障（信号丢失或干扰）；②2轴减速器卡阻（如齿轮磨损、异物卡滞）；③伺服驱动器故障（功率模块损坏或参数异常）；④电机与驱动器之间动力线/编码器线接触不良；⑤机械负载过大（如末端夹具过重或运动轨迹不合理）。（2）排查流程（优先级从高到低）：①检查示教器“轴状态”界面，观察2轴电流、扭矩是否异常（判断是否负载过大）；②手动低速移动2轴，监听是否有异响（判断减速器或轴承状态）；③检查2轴电机编码器线、动力线接头（是否松动、氧化）；④使用万用表测量编码器信号（A/B/Z相）是否正常；⑤更换同型号伺服驱动器测试（排除驱动器故障）。（3）修复措施：①若编码器故障，更换编码器并重新校准零点；②