2025年工业机器人技术应用赛项操作考核测试题及答案

2025年工业机器人技术应用赛项操作考核测试题及答案1.单选题（每题1分，共20分）1.1在IRC5控制器中，用于强制关闭机器人伺服使能的系统输入信号是A.MotorOn  B.MotorOff  C.EnableDevice  D.EmergencyStop答案：B1.2使用ABBRobotStudio创建虚拟工作站时，导入三维模型应采用的文件格式为A..docx  B..step  C..jpg  D..exe答案：B1.3六轴工业机器人腕部奇异点通常出现在A.J4与J6轴线共线  B.J1与J2轴线共线  C.J3与J5轴线共线  D.J2与J4轴线共线答案：A1.4在KUKAKRC4系统中，变量DECLE6AXIS用于保存A.世界坐标系位姿  B.轴角度  C.工具坐标系位姿  D.基坐标系位姿答案：B1.5工业相机与机器人采用Ethernet/IP通信时，相机通常作为A.Scanner  B.Adapter  C.Master  D.Slave答案：B1.6对机器人末端实施重力补偿时，需首先精确测量A.电机电流  B.负载质量与重心  C.编码器分辨率  D.减速比答案：B1.7在FANUCLRMate200iD中，恢复出厂设置的启动模式为A.ControlledStart  B.ColdStart  C.HotStart  D.ImageRestore答案：A1.8使用离线编程软件生成轨迹后，必须进行的校验步骤是A.碰撞检测  B.颜色渲染  C.贴图处理  D.动画录制答案：A1.9当机器人TCP速度超过安全设定值时，应触发A.安全围栏  B.安全PLC急停  C.安全限速功能SLS  D.安全门开关答案：C1.10在YRC1000控制器中，用于读取模拟量输入的指令是A.DIN  B.AIN  C.WAIT  D.PULSE答案：B1.11采用ModbusTCP协议时，功能码0x03的作用是A.写单个线圈  B.读保持寄存器  C.写多个寄存器  D.读输入线圈答案：B1.12机器人末端执行器更换后，必须重新标定A.世界坐标系  B.工具坐标系  C.轴零点  D.电机型号答案：B1.13在视觉定位中，若像素当量为0.05mm/pixel，则图像中100pixel对应的物理尺寸为A.0.5mm  B.5mm  C.50mm  D.500mm答案：B1.14对机器人实施ProfiSafe安全通信时，安全I/O的刷新周期通常不大于A.10ms  B.100ms  C.1s  D.10s答案：A1.15当机器人处于T1手动模式时，其最大速度被限制为A.250mm/s  B.500mm/s  C.750mm/s  D.1000mm/s答案：A1.16在RobotStudio中，若要将虚拟传感器信号与PLC变量关联，应使用A.SmartComponent  B.RAPID  C.EventManager  D.FlexPendant答案：A1.17对机器人关节进行谐波减速器维护时，必须首先A.释放制动器  B.断电并挂牌  C.拆除电机  D.加油润滑答案：B1.18在KRL程序中，用于生成6ms定时中断的指令是A.INTERRUPTDECL6  B.TRIGGERWHENDISTANCE=0  C.$CYCFLAG[1]=TRUE  D.INTERRUPTON6答案：D1.19若机器人基坐标系与大地坐标系存在30°绕Z轴旋转，则对应齐次变换矩阵中A.第一行第一列为cos30°  B.第二行第二列为cos30°  C.第三行第三列为0  D.第四列为1001ᵀ答案：A1.20在FANUC力控选项中，用于设定力坐标系的指令是A.UFRAME_NUM  B.UTOOL_NUM  C.FORCE_FRAME  D.FORCE_SENSOR答案：C2.多选题（每题2分，共20分；多选少选均不得分）2.1下列属于机器人安全现场总线的有A.ProfiSafe  B.CIPSafety  C.EtherCAT  D.FSoE  E.CANopen答案：ABD2.2关于工具坐标系标定，正确的描述有A.最少需要4个不同姿态  B.需已知参考点固定坐标  C.可采用六点法  D.标定后需验证方向余弦  E.可在任意速度下进行答案：ABCD2.3机器人视觉系统常用的光源类型包括A.同轴光  B.背光  C.结构光  D.紫外光  E.红外光答案：ABCE2.4下列情况会导致机器人零点丢失的有A.更换伺服电池  B.手动移动机器人未上电  C.控制器断电重启  D.拆除电机编码器  E.更新系统补丁答案：ABD2.5在RAPID程序中，属于运动触发指令的有A.TriggL  B.MoveAbsJ  C.TriggC  D.TriggJ  E.MoveL答案：ACD2.6关于力控打磨，正确的有A.需六维力传感器  B.可设定期望力与力矩  C.需关闭位置环  D.可实时调整姿态  E.必须采用UDP通信答案：ABD2.7机器人与MES系统对接常用的数据接口有A.OPCUA  B.RESTAPI  C.ModbusRTU  D.MQTT  E.TCPSocket答案：ABDE2.8下列属于机器人性能测试指标的有A.位姿重复性  B.轨迹准确度  C.最小定位时间  D.最大承载惯性矩  E.电机绝缘等级答案：ABCD2.9在KUKA.SafeOperation中，可定义的安全空间有A.笛卡尔空间  B.轴空间  C.工具空间  D.速度空间  E.用户自定义空间答案：ABCE2.10关于协作机器人，符合ISO/TS15066要求的有人机协作A.手引导示教  B.功率与力限制  C.安全皮肤检测  D.安全额定监控停止  E.无限制速度运行答案：ABCD3.填空题（每空1分，共20分）3.1在ABB系统中，设置数字输出信号do1为1的RAPID指令为________。答案：Setdo1;3.2若机器人末端负载质量为5kg，重力加速度取9.81m/s²，则重力方向力为________N。答案：49.053.3某机器人减速比为160，电机编码器分辨率为17bit，则关节单圈分辨率为________脉冲。答案：131072×160=209715203.4在FANUCKarel中，打开文件操作的内部函数为________。答案：FILE_OPEN3.5视觉系统标定板采用9×7圆点阵列，相邻圆心距2mm，则横向共________个圆点。答案：93.6当安全PLC采用双通道冗余输入时，两通道信号差异超过________ms应触发急停。答案：5003.7在YRC1000中，将变量B000赋值为逻辑真的指令为________。答案：B000=ON3.8若机器人基坐标系相对于世界坐标系绕Z轴旋转θ，则旋转矩阵元素r11=________。答案：cosθ3.9采用TCP/IP与机器人通信时，默认502端口对应________协议。答案：ModbusTCP3.10在RobotStudio中，将组件属性动态化的脚本语言为________。答案：.NETC3.11某关节额定转速3000r/min，减速比120，则关节端最大转速________r/min。答案：253.12力传感器测量范围±100N，分辨率为0.05N，则对应AD位数至少________bit。答案：123.13在KRL中，中断优先级最高为________级。答案：13.14若机器人轨迹速度恒为v，加速度为a，则达到v所需最短距离________。答案：v²/(2a)3.15安全类别Cat.3PLd对应平均危险失效时间________年。答案：203.16在ABB系统中，系统模块名称默认为________。答案：Base3.17机器人防护等级IP65中，数字5表示________。答案：防尘3.18协作机器人最大允许动态功率________W。答案：803.19视觉模板匹配算法SIFT全称________。答案：ScaleInvariantFeatureTransform3.20在KUKA.WorkVisual中，项目文件扩展名________。答案：.wvs4.简答题（每题5分，共25分）4.1封闭型：说明ABB机器人工具坐标系四点法标定步骤。答案：①进入校准界面选手动方法；②用固定尖端对准参考点；③依次记录4个不同姿态的TCP位置；④系统自动计算XYZ；⑤验证方向并保存。4.2开放型：列举三种协作机器人碰撞检测原理并比较优缺点。答案：①关节电流监测：成本低，灵敏度受负载影响；②六维力传感器：精度高，价格贵；③安全皮肤电容式：响应快，需额外布线。4.3封闭型：写出KUKAKRC4中实现1Hz方波数字输出的完整KRL代码。答案：GLOBALINTflagflag=0LOOPflag=1flag$DOUT[10]=flagDELAY500ENDLOOP4.4开放型：简述视觉引导抓取中手眼标定目的与Ax=b求解思路。答案：目的建立相机与机器人坐标系关系；采集多组机器人位姿与对应标定板位姿；构造方程AX=XB；利用Kronecker积转化为线性方程组求最小二乘解。4.5封闭型：说明FANUC机器人恢复ControlledStart后重新加载镜像文件的步骤。答案：①进入ControlledStart；②选择File→Restore→Image；③选择备份文件；④确认覆盖；⑤重启完成。5.应用题（共65分）5.1计算题（10分）某六轴机器人J4轴参数：减速比i=100，电机转子惯量Jm=0.02kg·m²，连杆惯量折算到关节端Jl=0.3kg·m²，负载惯量折算到关节端Jl=0.5kg·m²，电机额定转矩Tm=3N·m，效率η=0.9。求该关节最大允许加速度α。答案：总惯量J=Jm·i²+Jl+Jl=0.02×10000+0.3+0.5=200.8kg·m²电机侧最大输出转矩T=3N·m关节侧有效转矩Tj=T·i·η=3×100×0.9=270N·mα=Tj/J=270/200.8≈1.345rad/s²5.2分析题（15分）某搬运工作站采用视觉定位，相机安装于传送带上方1m，视场400mm×300mm，像素1280×960，传送带速度0.2m/s，曝光时间5ms。分析：①像素当量；②运动模糊像素；③是否满足±0.5mm定位精度；④若不足提出两项改进。答案：①像素当量=400/1280=0.3125mm/pixel；②运动模糊=0.2m/s×0.005s=1mm→1/0.3125≈3.2pixel；③视觉分辨率±1pixel≈±0.3125mm<±0.5mm，理论满足，但运动模糊1mm>0.5mm，实际超差；④a.缩短曝光至≤2ms并增加光源亮度；b.采用外部编码器触发频闪照明。5.3综合题（20分）任务：在ABBRobotStudio中创建激光切割工作站，要求：①导入机器人IRB460060/2.05；②添加激光切割头工具，TCP设于喷嘴出口Z+150mm；③创建圆柱工件Φ100mm×200mm，位置(500,0,0)mm；④生成沿圆柱母线长200mm的直线轨迹，速度100mm/s，Z轴始终指向圆柱中心；⑤配置激光器数字信号doLaser，切割时提前0.5s开启，延迟0.3s关闭；⑥进行碰撞检测并输出报告。提交：RAPID主模块、轨迹关键数据、碰撞结果截图。答案：MODULEMainPROCPath()MoveJpApproach,v500,z50,tLaser;MoveLpStart,v100,z10,tLaser;SetDOdoLaser,1;MoveLpEnd,v100,z10,tLaser;WaitTime0.3;SetDOdoLaser,0;MoveJpSafe,v500,z50,tLaser;ENDPROCENDMODULE轨迹：起点(500,0,100)，终点(500,0,300)，方向余弦(1,0,0)；碰撞：激光头与夹具最小距离4.2mm，无碰撞，报告通过。5.4编程题（20分）KUKAKR22R1610与西门子S71200采用ProfiNet通信，要求：①机器人等待PLC发