2026年机器人装配技术试题及答案

2026年机器人装配技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.工业机器人装配作业中，用于定义工具末端相对于法兰盘位置的坐标系是（）。A.基坐标系B.工具坐标系C.工件坐标系D.世界坐标系答案：B2.以下哪种方法是机器人装配中常用的动态误差补偿技术？（）A.激光跟踪仪离线校准B.力传感器实时反馈调整C.机械限位块硬限位D.编码器初始位置标定答案：B3.谐波减速器在机器人装配中的主要优势是（）。A.高刚性、大速比B.耐冲击、耐高温C.结构简单、成本低D.反向间隙小、传动精度高答案：D4.装配机器人编程时，“CP”指令的作用是（）。A.控制机器人以指定姿态到达目标点B.控制机器人沿直线插补运动C.控制机器人沿圆弧插补运动D.控制机器人以连续路径运动答案：D5.以下哪项不属于机器人装配前需确认的安全规范？（）A.急停按钮功能测试B.示教器电池电量检查C.周边防护栏完整性检查D.负载力矩是否超过额定值答案：B二、简答题（每题10分，共30分）1.简述工业机器人零点校准的目的及主要操作步骤。答案：零点校准的目的是确保机器人各关节编码器位置与机械零点一致，消除因断电、碰撞等导致的位置偏差，保证绝对定位精度。主要步骤：①将机器人手动移动至各关节机械零点标记位置（如通过观察减速器上的刻线对齐）；②触发示教器中的“零点校准”功能，系统读取当前编码器数值并记录为零点；③校准后运行简单轨迹（如直线运动）验证定位精度，若偏差超阈值需重新校准。2.分析机器人装配中“过定位”问题的产生原因及解决方法。答案：产生原因：工件夹具设计时定位点超过6个自由度约束（如平面定位使用4个支撑点），或工件与机器人末端执行器的定位特征存在重复约束，导致装配时因微小误差引发卡滞或应力集中。解决方法：①采用“321”定位原则（平面3点、侧面2点、端面1点），确保完全约束且无过定位；②在末端执行器增加弹性缓冲机构（如弹簧或橡胶垫），允许微小位置偏差自适应；③通过视觉传感器实时检测工件位置，调整机器人运动路径补偿误差。3.列举3种机器人装配中常用的传感器及其作用。答案：①力/力矩传感器：安装于法兰盘与工具之间，检测装配过程中的接触力，防止过压损坏工件（如轴承压装时控制压力）；②视觉传感器（相机+光源）：用于工件识别、定位（如螺栓孔位置检测），引导机器人调整姿态；③接近传感器：安装于末端执行器，检测工件与工具的距离，触发装配动作（如检测到工件接近时启动抓取）。三、综合分析题（共50分）某汽车制造厂需用六轴工业机器人完成发动机缸体与缸盖的螺栓拧紧装配任务，要求：①螺栓拧紧力矩精度±5%；②装配节拍≤45秒/台；③避免缸体与缸盖接触面压伤。请设计装配工艺方案，并说明关键技术措施。答案：1.系统组成：六轴机器人（负载≥20kg，重复定位精度≤±0.05mm）、电动拧紧枪（力矩范围50300N·m，带扭矩传感器）、视觉定位系统（精度±0.1mm）、工装夹具（含缸体/缸盖定位销）、安全围栏（含光栅）。2.工艺步骤：①上料：AGV将缸体运送至装配工位，夹具通过定位销固定（重复定位精度±0.03mm）；②视觉定位：机器人携带相机扫描缸盖螺栓孔位置，与理论模型对比，计算位置偏差（X/Y/Z/θ）；③取缸盖：机器人末端执行器（真空吸盘）从料架抓取缸盖，根据视觉偏差调整姿态，放置于缸体上方（间隙≤0.5mm）；④预拧紧：机器人移动拧紧枪至第1个螺栓孔，插入螺栓（深度检测），以30N·m预紧（防止错位）；按对角线顺序完成所有螺栓预紧；⑤终拧紧：按工艺要求分2阶段拧紧（如100N·m→200N·m），每步拧紧后力矩传感器实时反馈，超差时报警并记录；⑥检测：拧紧完成后，视觉系统检查螺栓头部与缸盖平面齐平度（允许偏差±0.2mm），合格后放行。3.关键技术措施：①力矩控制：电动拧紧枪采用PID闭环控制，实时调整电机扭矩输出，结合机器人运动补偿（如拧紧时保持枪头与螺栓同轴）；②防压伤：缸盖放置时通过力传感器控制接触力≤50N，接触后切换为位置控制；③节拍优化：预拧紧与终拧紧采用并行路径规划（如预紧14号螺栓时，同步移动至5号螺栓位置），减少空程时间；④误差补偿：视觉定位数据实时输