智能扫地机器人路径规划工程师岗位招聘考试试卷及答案

智能扫地机器人路径规划工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.A算法的启发函数h(n)需满足______性才能保证最优性。2.SLAM的全称是______。3.栅格地图中，每个栅格用______值表示障碍物概率。4.Dijkstra算法的优先队列按______排序。5.RRT算法通过______方式扩展搜索树。6.视觉SLAM常用的特征匹配算法（举1例）：______。7.超声波传感器常用于______距离避障（近/远）。8.拓扑地图的基本元素是节点和______。9.路径平滑常用算法（举1例）：______。10.动态环境路径规划需考虑______的变化。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.属于全局最优路径规划的算法是？A.AB.RRTC.DLiteD.PRM2.LiDAR相比视觉的优势是？A.成本低B.受光照影响小C.分辨率高D.识别颜色3.栅格地图分辨率降低会导致？A.计算量减小B.障碍物更精确C.路径更短D.内存增大4.DLite主要用于？A.静态全局规划B.动态全局规划C.局部避障D.地图构建5.不属于局部避障的算法是？A.DWAB.人工势场法C.AD.VFH6.单目相机无法直接获得？A.特征点B.深度信息C.图像特征D.相机位姿7.拓扑地图相比栅格地图的优势是？A.存储小B.精度高C.表示细节D.处理动态障碍物8.A中h(n)等于实际最短距离时，搜索变为？A.DijkstraB.直接找到最优路径C.随机搜索D.RRT9.DWA的核心是？A.采样运动轨迹B.全局最短路径C.拓扑地图D.特征匹配10.“避障”属于？A.全局规划B.局部规划C.SLAMD.地图更新三、多项选择题（共10题，每题2分）1.全局路径规划算法包括？A.AB.DijkstraC.DWAD.PRME.VFH2.SLAM的组成部分有？A.定位B.地图构建C.路径规划D.避障E.传感器融合3.LiDAR类型包括？A.单线B.多线C.双目D.深度相机E.3DLiDAR4.路径平滑的目的是？A.减少抖动B.降低能耗C.提高精度D.避免碰撞E.简化计算5.动态环境路径规划需考虑？A.障碍物速度B.机器人速度C.地图更新频率D.启发函数E.传感器精度6.人工势场法的缺点是？A.局部极小值B.无法处理动态障碍物C.计算量大D.目标不可达E.依赖传感器7.栅格地图表示方法包括？A.二值栅格B.占用栅格C.拓扑栅格D.特征栅格E.深度栅格8.视觉SLAM框架包括？A.ORB-SLAMB.GMappingC.HectorSLAMD.LIO-SAME.Cartographer9.路径规划评价指标包括？A.路径长度B.规划时间C.安全性D.平滑性E.能耗10.局部避障算法特点是？A.实时性高B.局部感知C.依赖全局地图D.计算量小E.处理静态为主四、判断题（共10题，每题2分）1.A启发函数越大，搜索效率越高。（）2.LiDAR和视觉可融合用于SLAM。（）3.Dijkstra无法处理含负权边的图。（）4.RRT能保证找到最优路径。（）5.栅格分辨率越高，规划精度越高。（）6.单目SLAM单帧可直接计算深度。（）7.DWA仅考虑平移运动。（）8.拓扑地图无法表示环境细节。（）9.人工势场中障碍物产生斥力、目标产生引力。（）10.路径平滑不改变起点终点。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述A算法核心思想及与Dijkstra的区别。2.什么是SLAM？在扫地机器人路径规划中的作用是什么？3.简述动态窗口法（DWA）的工作原理。4.比较栅格地图和拓扑地图的优缺点。六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何解决A算法在动态环境下的不足？2.LiDAR和视觉在扫地机器人SLAM中的优劣势及融合方法？---答案部分一、填空题答案1.可采纳2.同步定位与地图构建3.占用概率4.当前节点到起点的最短距离5.随机采样6.ORB（或SIFT等）7.近8.边9.贝塞尔曲线拟合（或梯度下降等）10.障碍物位置二、单项选择题答案1-5:ABABC6-10:BABAB三、多项选择题答案1.ABD2.ABE3.ABE4.ABD5.ABCDE6.AD7.AB8.AD9.ABCDE10.ABD四、判断题答案1.×2.√3.√4.×5.√6.×7.×8.√9.√10.√五、简答题答案1.A核心思想：结合起点到当前节点的最短路径g(n)和当前到目标的估计路径h(n)，总代价f(n)=g(n)+h(n)，优先扩展f(n)最小的节点。与Dijkstra区别：Dijkstra仅用g(n)，搜索范围大；A加入h(n)引导搜索，效率更高；h(n)可采纳时A保证最优，Dijkstra无需启发函数但效率低。2.SLAM定义：机器人在未知环境中同时确定自身位置和构建环境地图。作用：①定位：让机器人知道当前位置，避免迷路；②地图构建：生成栅格图等，为全局路径规划提供依据；③实时更新：适应家具移动等动态变化，保证路径有效。3.DWA原理：①采样机器人运动指令（线速度v、角速度ω）；②预测每个指令下的运动轨迹；③评估轨迹：安全性（无碰撞）、接近目标程度（到目标距离）、舒适性（速度平滑）；④选择评价最高的轨迹执行，保证实时避障。4.栅格地图：优点→表示精确、算法成熟；缺点→存储大、大环境计算慢。拓扑地图：优点→存储小、规划快；缺点→细节少、定位精度低。适用：栅格图适合精细规划，拓扑图适合大环境快速规划。六、讨论题答案1.解决A动态环境不足：①用DLite算法（反向搜索，障碍物变化仅更新相关节点）；②结合局部避障（如DWA），全局给大致路径，局部实时调整；③在线更新地图，传感器检测到障碍物变化时重算局部路径；④引入障碍物移动预测，提前调整路径，减少动态影响。2.优劣势：LiDAR→优势（受光照小、直接测深度），劣势（成本高、透明物体检测差）；视觉→优