2025工业机器人系统运维员高级考试模拟试题及答案

2025工业机器人系统运维员高级考试模拟试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在工业机器人系统中，用于实时监测电机转子位置的传感器通常是（）。A.热电偶  B.增量式编码器  C.压力传感器  D.霍尔开关答案：B2.当六轴机器人出现“跟随误差过大”报警时，最优先检查的参数是（）。A.工具坐标系质量  B.伺服驱动器增益  C.基坐标系零点  D.用户权限等级答案：B3.在EtherCAT网络中，分布式时钟（DC）同步误差一般要求小于（）。A.1ms  B.100μs  C.1μs  D.10ns答案：C4.对机器人进行年度精度复检时，采用激光跟踪仪测量TCP重复定位精度，依据ISO9283标准，采样次数至少为（）。A.10次  B.20次  C.30次  D.50次答案：C5.某型号伺服驱动器面板显示“F019”，查阅手册意为“电机过载”，此时应首先（）。A.更换电机动力线  B.降低机器人运行速度至10%额定速度  C.检查制动器是否释放  D.重置驱动器参数出厂值答案：C6.在SafetyPLC与机器人控制器通过PROFIsafe通信时，FDestinationAddress的正确设置范围是（）。A.1…99  B.1…1023  C.1…65535  D.1…4095答案：B7.机器人关节减速机润滑脂更换周期主要依据的参数是（）。A.环境温度与湿度  B.减速机累计转动圈数与负载率  C.机器人底座振动烈度  D.控制柜散热风扇运行时间答案：B8.使用KUKA.WorkVisual进行项目归档时，若需包含安全组态，必须勾选的选项是（）。A.Archivesafetyconfiguration  B.IncludeRDCfirmware  C.ExportOPCtags  D.Compresslogfiles答案：A9.当ABBIRC5控制器出现“20203系统失败”时，事件日志中首先应查看的日志类别是（）。A.Operational  B.System  C.Program  D.Motion答案：B10.在机器人激光切割应用中，若切割头喷嘴与工件距离波动导致毛刺增大，应优先校准的坐标系为（）。A.World  B.Base  C.Tool  D.WorkObject答案：C11.对于采用绝对值编码器的伺服电机，更换电池时必须在（）状态下进行。A.控制柜上电且伺服使能  B.控制柜上电但伺服未使能  C.控制柜断电且电池电压>2.5V  D.控制柜断电且电池电压<1.0V答案：B12.在YRC1000控制器中，若变量“B001”被定义为全局布尔型，则其掉电保持属性由参数（）决定。A.S2C327  B.S2C215  C.S3C806  D.S4C201答案：A13.机器人拖动示教时，若某关节出现“咔哒”异响，最可能的原因是（）。A.减速机轴承损坏  B.动力线屏蔽层破损  C.编码器反馈线断股  D.制动器半释放答案：D14.使用FANUCROBOGUIDE进行仿真，若虚拟TP程序中“UTOOL_NUM=2”但真实控制器未定义对应工具坐标，下载后系统将（）。A.自动创建默认TCP  B.报警“INTP311未定义工具”  C.强制切换为UTOOL=1  D.忽略并继续运行答案：B15.在机器人打磨工作站中，力控传感器采样频率一般不低于（）才能满足铝合金铸件毛刺去除需求。A.100Hz  B.500Hz  C.1kHz  D.4kHz答案：C16.当使用SIEMENSSINAMICSS120驱动器时，若p0922=100，表示报文类型为（）。A.Standardtelegram1  B.Siemenstelegram100  C.Freetelegram  D.3axletelegram103答案：B17.机器人控制柜24VDC电源纹波峰峰值若超过（），可能导致安全链误动作。A.100mV  B.240mV  C.500mV  D.1V答案：B18.在Kawasaki机器人中，若使用AS语言定义“JMOVEpick”，则“pick”的数据类型为（）。A.Joint型变量  B.Transformation型变量  C.Real型数组  D.String型答案：A19.对机器人进行动力学参数辨识时，最小二乘法求解的正规方程中，系数矩阵条件数大于（）时认为辨识结果不可信。A.100  B.500  C.1000  D.5000答案：C20.在ISO102181:2011中，协作机器人“功率与力限制”模式下，瞬态接触力对胸部允许最大值为（）。A.50N  B.80N  C.150N  D.300N答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列哪些操作可能直接导致机器人零点丢失（）。A.拆卸电机未做标记  B.更换编码器电池超时5min  C.手动强制移动机器人关节  D.控制柜主板电池失效答案：A、B、D22.关于机器人控制柜散热系统维护，正确的有（）。A.每季度使用0.3MPa干燥压缩空气吹扫  B.更换过滤棉时需断电10min后进行  C.散热风扇轴承润滑脂为NLGI2锂基脂  D.若柜内温度>45℃需立即停机检查答案：A、B、D23.在EtherNet/IP网络中，以下哪些服务属于CIPImplicitMessaging（）。A.Class0  B.Class1  C.Class2  D.Class3答案：A、B24.机器人激光焊缝跟踪系统常采用的传感器类型包括（）。A.结构光3D相机  B.点激光位移传感器  C.线激光轮廓仪  D.双目立体视觉答案：A、B、C25.下列哪些情况会触发KUKASafeOperation中的“安全停止2”（）。A.安全门打开  B.外部紧急停止  C.安全PLC发出SafeStop2信号  D.操作空间限制被突破答案：C、D26.对机器人进行动力学模型验证时，需采集的数据有（）。A.关节位置  B.关节速度  C.关节电流  D.末端执行器温度答案：A、B、C27.在FANUC控制器中，以下哪些文件属于系统文件（）。A.SYSVARS.SV  B.FRAMEVAR.SV  C.DIOCFGSV.SV  D.TPE程序文件答案：A、B、C28.关于机器人电缆拖链选型，正确的有（）。A.弯曲半径≥电缆外径10倍  B.填充率≤60%  C.动力线与信号线必须分隔铺设  D.拖链内部使用分隔片可减少磨损答案：A、B、C、D29.使用ATI六维力传感器时，若温度漂移>0.1%F.S./℃，可采取的补偿措施有（）。A.启用传感器内部温度补偿算法  B.在控制程序中引入线性温度修正系数  C.增加恒温防护罩  D.降低传感器供电电压答案：A、B、C30.在机器人弧焊工作站中，以下哪些因素会导致焊缝出现咬边（）。A.焊接速度过快  B.焊枪倾角过大  C.保护气流量不足  D.起弧电流过高答案：A、B、D三、填空题（每空1分，共20分）31.在KUKAKRC4系统中，用于保存安全逻辑的配置文件扩展名为________。答案：sconf32.ABBIRC5控制器中，确定机器人是否处于“MotionSuppervision”状态的系统参数为________。答案：MotionSupervision33.若某伺服电机额定扭矩为10N·m，峰值扭矩为30N·m，则其过载倍数为________倍。答案：334.在机器人运动学中，若相邻连杆坐标系采用DH法建立，则连杆扭角α_i定义为绕________轴旋转的角度。答案：X_i135.使用FANUC力控功能时，设置力控制坐标系的指令为________。答案：UTOOL_FRAME36.当采用ModbusTCP通信时，功能码0x03表示读________寄存器。答案：保持37.在YaskawaDX200控制器中，若变量“B003”需掉电保持，应在参数________中将其设为“RETAIN”。答案：S3C80638.机器人控制柜内用于吸收继电器线圈反向电动势的常见元件为________二极管。答案：续流39.若激光位移传感器模拟量输出为420mA，对应量程0100mm，则12mA对应距离为________mm。答案：5040.在SIEMENSTIAPortal中，用于安全程序编译的指令包名称为________。答案：S7DistributedSafety41.对机器人进行振动频谱分析时，若发现频谱峰值在减速机啮合频率及其2倍频处，可初步判断故障为________。答案：齿轮磨损42.在Kawasaki机器人中，将当前位置存入位置变量“P20”的指令为________。答案：HEREP2043.若某六轴机器人关节减速比为160，电机端编码器分辨率为17bit，则关节端单圈分辨率为________脉冲。答案：2785280（160×131072）44.在机器人激光切割中，若辅助气体为氧气，则喷嘴孔径一般比氮气切割时________（大/小）。答案：小45.当使用ATINetF/T软件进行传感器校准时，需输入的校准矩阵为________阶方阵。答案：646.在KUKA.SafeRangeMonitoring中，若定义笛卡尔空间监控，需设置的最大监控点数________个。答案：847.若机器人控制柜采用TNS接地系统，则PE线与N线在________点之后必须严格分开。答案：变压器中性点48.在FANUC机器人中，将程序指针无条件跳转至标签“LBL[1]”的指令为________。答案：JMPLBL[1]49.若某机器人基座安装面水平度误差为0.2mm/m，则根据ISO94091，该误差________（满足/不满足）标准要求。答案：不满足（允许≤0.1mm/m）50.在机器人弧焊中，若采用脉冲MAG工艺，平均电流100A，基值电流40A，峰值电流240A，占空比为30%，则脉冲频率为________Hz。答案：100（T=10ms，f=1/T）四、简答题（共6题，每题10分，共60分）51.（封闭型）简述机器人“零点丢失”后的恢复流程，要求列出关键步骤及注意事项。答案：1）确认机器人型号及控制器版本，准备最新备份文件；2）使用手动模式，将各轴移动到机械刻度对齐位置，需借助校零工装；3）进入专用校准界面，选择“QuickMastering”或“ZeroPositionMaster”，输入刻度值；4）保存新零点至Mastery文件，并导出备份；5）进行单轴慢速运行验证，观察关节角度显示与刻度是否一致；6）若带绝对值编码器，需重新校准AbsoluteAccuracy；7）注意事项：断电更换电池不得超过5min；校准过程中禁止外部轴耦合；校准后必须更新SafeRange参数。52.（开放型）某汽车焊装车间出现“机器人偶发丢站”现象，即PLC与机器人EtherNet/IP通信中断约200ms后自恢复。请给出系统级排查思路及至少三种可能根因。答案：排查思路：1）在交换机镜像端口抓包，分析丢包与重传；2）检查PLC与机器人两端RJ45接头，测量接触电阻；3）查看交换机日志，确认是否出现MAC地址漂移；4）利用Wireshark统计循环周期，判断是否出现超5%的Jumbo帧；5）对24VDC电源做纹波测试，确认是否因电源跌落导致PHY复位。可能根因：a.拖链内电缆铜丝断股，弯曲时接触瞬断；b.交换机环网冗余协议（RSTP）收敛时间过长；c.机器人侧EtherNet/IP扫描器最小RPI设置过小，导致缓存溢出；d.变频柜EMI辐射超标，耦合至通信电缆。53.（封闭型）列出机器人控制柜年度绝缘电阻测试的完整步骤，并给出合格判据。答案：步骤：1）断电，挂牌，确认母线电压<36VDC；2）拆除主电源L1/L2/L3及PE端子，短接动力线U/V/W；3）使用500VDC兆欧表，测量动力线对地绝缘电阻；4）分别测量伺服驱动器DC母线对地、24VDC电源输出对地、安全继电器触点之间；5）测试完毕对地放电，恢复接线。判据：动力回路≥20MΩ，控制回路≥10MΩ，安全回路≥5MΩ，记录环境温湿度。54.（开放型）某搬运机器人末端吸盘在旋转90°时工件滑落，已知真空度55kPa，吸盘直径40mm，工件质量2kg，安全系数需≥2.5。请分析失效原因并提出改进措施。答案：计算：理论吸力F=0.04m2×55kPa=69N，重力G=19.6N，安全系数=69/19.6≈3.5，表面看满足。但旋转时产生切向惯性力，若角加速度α=4rad/s2，切向力Ft=mαr=2×4×0.2=1.6N，考虑动态系数1.5，最大切向力2.4N，而橡胶与钢板摩擦系数μ≈0.5，可提供摩擦力34.5N，理论上仍满足。实际失效原因：1）吸盘边缘存在0.5mm划痕，真空泄漏导致实际真空度仅35kPa；2）旋转轴与吸盘中心存在10mm偏心，产生附加倾覆力矩；3）真空过滤器堵塞，响应延迟100ms。改进：更换无缝吸盘，增加真空储能罐，降低旋转加速度至2rad/s2，采用4点吸盘布局，增加机械侧向挡块。55.（封闭型）说明机器人“力控打磨”中“导纳控制”与“阻抗控制”的核心区别，并给出各自适用的工件刚度范围。答案：导纳控制：以力为输入、位置修正为输出，适用于高刚度工件（钢、铝），工件变形<0.1mm场景；阻抗控制：以位置误差为输入、力为输出，适用于低刚度工件（塑料、复合材料），工件变形>0.2mm场景；核心区别：导纳控制需力传感器，闭环带宽高，对噪声敏感；阻抗控制无需力传感器，通过电流估算力，鲁棒性好，但精度低。56.（开放型）某客户要求机器人在10s内完成1m长、0.5m高、0.3m宽的矩形门洞轨迹，四角需倒角20mm，速度波动<5%。请给出运动规划策略及关键参数设置。答案：策略：采用Spline路径规划，减少拐角冲击；1）将矩形分解为4条直线+4段倒角圆弧，圆弧半径20mm，采用C_DIS连续路径；2）全局速度设为0.15m/s，加速度1m/s2，减速度1m/s2，保证10s周期；3）在拐角处使用DynParam指令，将加速度降至0.3m/s2，减少惯性力；4）开启PathAccurancy模式，设置$PATH_ADVANCE=5，降低速度波动；5）使用在线速度前馈补偿，Kv=0.9，Ti=32ms；6）验证：通过RDK仿真，速度波动最大2.8%，满足<5%要求。五、应用题（共4题，每题15分，共60分）57.（计算类）某六轴机器人第三关节减速机为RV320E，减速比i=160，电机额定转速3000r/min，额定扭矩10N·m，关节最大负载扭矩800N·m。若每天工作两班16h，负载率60%，峰值占10%，求该减速机理论寿命（L10）。已知：RV减速机寿命公式：L10=(C/T)^3×106转，其中C=3200N·m为动态额定扭矩，T为当量负载扭矩。答案：1）计算当量扭矩：T=（0.6×4002+0.1×8002）^0.5=458N·m2）寿命转数：L10=(3200/458)^3×106=343×106转3）日转数：n=3000/160=18.75r/min，日转数=18.75×60×16=18000转4）理论寿命天数=343×106/18000≈19056天≈52年。结论：满足10年使用需求。58.（分析类）某搬运机器人在高速启停时出现“控制柜主电源跳闸”，经测量，进线三相电流不平衡度达25%。请给出故障树分析（FTA）顶层事件及至少三层子事件，并提出检测方法。答案：顶层事件：主电源跳闸第一层：过电流、短路、电压异常第二层：过电流→机械卡滞、伺服增益过高、制动器未释放短路→动力线对地、相间短路、驱动器IGBT击穿电压异常→电网缺相、中性线断、大功率设备启动第三层：机械卡滞→减速机轴承损坏、导轨异物IGBT击穿→散热不良、过温、驱动信号抖动检测方法：1）使用电能质量分析仪录波，查看是否有缺相；2）兆欧表测动力线绝缘；3）示波器测IGBT驱动波形，观察米勒平台；4）拆检减速机，测轴承间隙；5）红外热像仪查柜内热点。59.（综合类）某客户需将现有ABBIRB6700200/2.60改造为激光焊接站，要求定位精度±0.05mm，焊接速度4m/min，焊缝长度1.2m，焊接过程不允许停顿。请给出完整的改造方案，包括硬件选型、软件配置、校准流程及验收标准。答案：硬件：1）激光源：4kW光纤激光器，带双温双控冷水机；2）焊接头：RayToolsBM06，带同轴CCD及测距传感器；3）机器人：保留IRB6700，增加ExternalAxis（伺服变位机），型号IRBP2503；4）附加轴驱动：ABBDSQC664A，通过EtherNet/IP与主控通信；5）稳压电源：15kVA，THD<5%；6）安全：增加ScanSafeS3000安全激光扫描仪，PLe。软件：1）RobotStudio离线编程，导入IGEN激光工艺包；2）使用WeldGuideIVseamtracking，开启ThroughArcTracking；3）设置ContinuousTurn功能，机器人第六轴连续旋转避免停顿；4）MultiMove协调，机器人与变位机同步运动。校准：1）采用LeicaAT960激光跟踪仪，校准BaseFrame与变位机零点，误差<0.02mm；2）激光焦点校准：使用斜面法，z向误差<±0.5mm；3）工具坐标系：六点法，TCP重复精度<0.05mm；4）用户坐标系：三点法，与夹具基准对齐。验收：