2025年工业机器人系统运维员职业技能等级认定模拟试卷及答案

2025年工业机器人系统运维员职业技能等级认定模拟试卷及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分。每题仅有1个正确选项）1.工业机器人本体中，用于确定工具中心点（TCP）在空间中绝对位置的坐标系是（）。A.关节坐标系B.基坐标系C.工具坐标系D.世界坐标系2.六轴工业机器人的驱动方式中，最常用的动力源是（）。A.液压驱动B.气压驱动C.电动驱动D.机械驱动3.依据ISO102181:2011标准，工业机器人安全防护装置的最低防护等级（IP等级）应为（）。A.IP20B.IP54C.IP65D.IP674.某工业机器人技术参数中标注“重复定位精度±0.02mm”，其含义是（）。A.机器人末端执行器单次运动的绝对误差B.机器人多次到达同一位置时的最大偏差C.机器人从起点到终点的定位误差D.机器人关节角度的控制精度5.谐波减速器常用于工业机器人的（）。A.大臂驱动B.手腕关节C.底座旋转D.腰部升降6.增量式编码器与绝对式编码器的主要区别是（）。A.测量精度B.断电后能否保存位置信息C.输出信号类型D.适用的转速范围7.工业机器人示教器上的“使能开关”需满足的操作要求是（）。A.单手握持时需持续按压B.仅在自动模式下有效C.按下后机器人立即启动D.松开后机器人保持运行8.当工业机器人运行中触发急停按钮时，系统首先执行的动作是（）。A.切断伺服电源B.保持当前位置制动C.执行回原点程序D.清除所有报警信息9.工业机器人与PLC通信时，若采用PROFINET协议，其传输介质通常为（）。A.RS485总线B.同轴电缆C.光纤D.以太网双绞线10.工业机器人控制柜内的备用电池主要用于（）。A.紧急情况下驱动机器人B.保存编码器位置数据C.为操作面板供电D.维持伺服驱动器待机状态11.某机器人报警代码显示“SRVO062过载”，可能的故障原因是（）。A.伺服电机温度过高B.减速器润滑不足C.机器人负载超过额定值D.编码器信号干扰12.校准工具中心点（TCP）时，常用的方法是（）。A.四点法（3点+1验证点）B.两点法（起点+终点）C.单一点接触法D.激光跟踪仪直接测量13.工业机器人使用的伺服电机多为（）。A.直流有刷电机B.交流同步电机C.步进电机D.开关磁阻电机14.工业机器人关节减速器的润滑周期通常为（）。A.每周B.每月C.每6个月D.每年15.工业机器人本体的IP65防护等级中，“5”表示（）。A.防尘等级（完全防止粉尘进入）B.防水等级（防喷水）C.防固体异物等级（防直径≥1mm固体）D.防腐蚀等级（耐酸雾）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.工业机器人常见的机械故障现象包括（）。A.关节异响B.末端抖动C.报警“编码器错误”D.示教器无显示2.工业机器人常用的外部传感器有（）。A.光电接近开关B.力/力矩传感器C.温度传感器D.旋转变压器3.以下属于工业机器人编程指令的有（）。A.MOVL（直线运动）B.G01（数控加工直线插补）C.ARC（圆弧运动）D.SET（输出信号置位）4.工业机器人安全操作规范包括（）。A.自动模式下人员禁止进入工作区域B.维护前需确认机器人已断电并释放残余压力C.示教时可同时操作多个关节D.佩戴绝缘手套进行电气维护5.工业机器人伺服驱动系统的组成部件包括（）。A.伺服电机B.减速器C.伺服驱动器D.编码器6.工业机器人日常维护的内容包括（）。A.检查电缆接头是否松动B.清洁示教器屏幕C.更换伺服电机D.记录各关节温度7.工业机器人的坐标系类型包括（）。A.大地坐标系B.用户坐标系C.工具坐标系D.图像坐标系8.工业机器人驱动系统故障可能的原因有（）。A.伺服驱动器参数设置错误B.电机绕组短路C.减速器齿轮磨损D.示教器按键失灵9.工业机器人与外围设备通信时，常用的协议有（）。A.ModbusRTUB.CANopenC.HTTPD.ProfibusDP10.工业机器人示教编程的基本步骤包括（）。A.定义工具坐标系B.编写逻辑控制程序C.设置运动速度D.校准工件坐标系三、填空题（共10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为__________。2.工业机器人控制柜与本体之间的动力电缆主要传输__________（填“高压”或“低压”）电源。3.谐波减速器的三大核心部件是波发生器、柔轮和__________。4.工业机器人示教器与控制柜的通信方式多为__________（填“有线”或“无线”）连接。5.用于检测机器人关节角度的传感器是__________。6.工业机器人紧急停止回路应设计为__________（填“常闭”或“常开”）触点，确保失电时触发急停。7.工业机器人润滑脂的选择需参考__________（填“负载”或“温度”）和转速参数。8.IP67防护等级中，“7”表示__________（填“防短时间浸泡”或“防喷水”）。9.工业机器人离线编程软件常用的建模数据来源是__________（填“CAD模型”或“传感器扫描”）。10.工业机器人电池电量低于阈值时，需及时更换，否则会导致__________（填“编码器位置数据丢失”或“伺服电机无法启动”）。四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述示教编程与离线编程的主要区别及适用场景。2.分析工业机器人伺服电机运行时发热异常（温度超过80℃）的可能原因。3.列举工业机器人日常维护中需重点检查的机械部件及检查内容。4.说明ModbusRTU与ModbusTCP协议的主要差异（至少3点）。5.工业机器人急停系统设计需满足哪些安全要求？五、应用题（共3题，共40分）（一）计算题（10分）某六轴工业机器人第3轴采用谐波减速器，输入轴（电机轴）转速为3000r/min，输出轴（关节轴）转速为50r/min，求该减速器的速比；若该轴伺服电机额定功率为2.5kW，额定电压为220V，计算其额定电流（保留2位小数）。（二）故障分析题（15分）某工业机器人在自动运行时出现“关节2堵转报警”，表现为：机器人运行到某位置时突然停止，示教器显示“SRVO021关节2过载”，且手动移动关节2时阻力明显增大。结合机械与电气因素，分析可能的故障原因及排查步骤。（三）综合应用题（15分）某企业一台IRB1200工业机器人（负载5kg，重复定位精度±0.02mm）需完成“从A点（坐标：X=200mm，Y=150mm，Z=100mm）沿直线移动到B点（坐标：X=300mm，Y=200mm，Z=150mm）”的任务，工具坐标系已校准（TCP偏移量：X=50mm，Y=0mm，Z=0mm）。要求：（1）写出示教编程的主要步骤；（2）列出需设置的关键参数（至少4项）；（3）说明如何验证轨迹精度是否符合要求。答案及解析一、单项选择题1.D（世界坐标系是全局绝对坐标系，用于确定TCP绝对位置）2.C（工业机器人90%以上采用电动驱动，精度高、控制灵活）3.B（ISO10218规定安全防护装置最低IP54，防粉尘和喷水）4.B（重复定位精度指多次到达同一位置的最大偏差）5.B（谐波减速器体积小、传动比大，常用于手腕等精密关节）6.B（绝对式编码器断电后保存位置，增量式需重新归零）7.A（使能开关需持续按压，松开则触发急停，防止误操作）8.B（急停触发后，伺服电机制动保持位置，避免碰撞）9.D（PROFINET基于以太网，使用双绞线传输）10.B（备用电池用于保存编码器位置数据，防止断电丢失）11.C（SRVO062为过载报警，直接原因是负载超过额定值）12.A（TCP校准常用四点法，3点确定轴线，1点验证）13.B（工业机器人伺服电机多为交流同步电机，精度高）14.D（减速器润滑周期通常为1年，具体参考厂家手册）15.B（IP65中“5”表示防喷水，“6”表示防尘）二、多项选择题1.AB（C为电气故障，D为控制故障）2.ABC（旋转变压器是电机内置传感器，非外部）3.ACD（G01是数控指令，非机器人专用）4.ABD（示教时需单关节操作，避免误动）5.ACD（减速器属于机械传动部件，非驱动系统）6.ABD（日常维护不包括更换电机，属故障维修）7.ABC（图像坐标系用于视觉系统，非机器人本体坐标系）8.ABC（示教器按键失灵属操作界面故障，与驱动系统无关）9.ABD（HTTP是网页协议，不用于工业控制）10.ABCD（示教编程需定义坐标系、设置参数、编写程序）三、填空题1.mm（或毫米）2.高压（通常为380V或220V动力电）3.刚轮4.有线（示教器多通过专用电缆连接）5.编码器（或绝对式/增量式编码器）6.常闭（失电断开触发急停）7.温度（润滑脂需适应工作温度范围）8.防短时间浸泡（IP67可浸入1m水深30分钟）9.CAD模型（离线编程依赖CAD模型导入）10.编码器位置数据丢失（电池失电后数据清零）四、简答题1.区别与场景：示教编程通过示教器手动移动机器人记录路径，实时性强但效率低，适用于小批量、路径简单的场景；离线编程通过软件在电脑上建模编程，不占用机器人运行时间，适用于大批量、复杂轨迹或危险环境任务。2.发热异常原因：机械方面：减速器润滑不足、齿轮磨损导致阻力增大；轴承损坏或安装偏斜；负载超过额定值。电气方面：伺服驱动器参数设置错误（如电流环增益过高）；电机绕组局部短路；编码器信号干扰导致电机频繁调整。3.机械部件检查内容：关节减速器：检查异响、温度（正常≤60℃）、润滑脂泄漏；传动皮带/齿轮：检查张紧度、磨损程度；导轨/滑块：检查运行平滑度、有无卡阻；连接螺栓：检查松动（重点是法兰、电机与减速器连接）。4.Modbus协议差异：传输介质：RTU用RS485，TCP用以太网；通信方式：RTU为串行异步，TCP为基于IP的请求响应；数据格式：RTU需CRC校验，TCP用MBAP头标识；应用场景：RTU适用于短距离低速，TCP适用于长距离高速。5.急停系统要求：独立于其他控制回路，失电即触发；触发后立即制动，保持位置（非自由落体）；急停按钮需红色、蘑菇头设计，复位需手动旋转；回路需双电路冗余（防止单触点粘连失效）；符合ISO138491安全等级PLd要求。五、应用题（一）计算题1.速比=输入转速/输出转速=3000/50=60:1；2.额定电流I=P/(U×η)（假设效率η=0.9），则I=2500/(220×0.9)≈12.63A（注：若题目未提效率，可简化为I=P/U=2500/220≈11.36A，需根据实际情况说明）。（二）故障分析题可能原因：机械：关节2减速器齿轮磨损或卡入异物；轴承损坏；导轨/滑块卡阻；电气：伺服驱动器电流限制参数过小；编码器信号异常导致电机误判负载；电机绕组局部短路。排查步骤：1.手动盘车关节2，检查机械阻力（正常应平滑无卡顿）；2.拆卸减速器端盖，检查齿轮啮合情况及润滑脂状态；3.用万用表测量电机三相绕组电阻（平衡值应≤5%偏差）；4.查看伺服驱动器参数（如过载阈值、电流环增益）；5.更换编码器电缆，排除信号干扰；6.空载运行测试，确认是否仍报警（区分负载与本体问题）。（三）综合应用题（1）示教步骤：①开机初始化，检查机器人状态（无报警、各轴归零）；②校准工具坐标系（确认TCP偏移量50,0,0已保存）；③切换至手动模式（低速），示教A点：移动机器人使TCP到达A点（实际需补偿TCP偏移，本体坐标应为X=20050=150mm，Y=150mm，Z=100mm）；④示教B点：同理，本体坐标X=30050=250mm，Y=200mm，Z=150mm；⑤插入直线运动指令（MOVL）连接A、B点；⑥设置运动速