青海農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第1頁
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自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁,共3頁青海農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院

《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題(本大題共15個(gè)小題,每小題2分,共30分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.)1、在ROS中,要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與外部設(shè)備(如傳感器、執(zhí)行器)的通信,以下哪種接口協(xié)議較為常見?()A.USBB.CANC.EthernetD.SerialPort。假設(shè)機(jī)器人系統(tǒng)需要連接多種不同類型的設(shè)備,數(shù)據(jù)傳輸速率和實(shí)時(shí)性要求各不相同,上述哪種接口協(xié)議能夠提供更靈活和可靠的通信支持,并分析其在ROS中的配置和使用要點(diǎn)2、ROS中的啟動(dòng)文件(LaunchFile)用于方便地啟動(dòng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)和配置參數(shù)。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)有多個(gè)相互依賴的節(jié)點(diǎn)需要啟動(dòng),以下關(guān)于啟動(dòng)文件編寫的原則,正確的是:()A.將所有節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)命令都寫在一個(gè)啟動(dòng)文件中,便于管理B.按照功能模塊將相關(guān)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)命令分組寫在不同的啟動(dòng)文件中C.啟動(dòng)文件越簡單越好,只啟動(dòng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)D.啟動(dòng)文件的編寫方式對(duì)系統(tǒng)啟動(dòng)沒有影響3、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的消息類型?()()A.sensor_msgs/LaserScanB.geometry_msgs/TwistC.std_msgs/Float32D.以上都不是4、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的動(dòng)作服務(wù)器(ActionServer)主要用于處理哪種類型的任務(wù)?()()A.一次性任務(wù)B.周期性任務(wù)C.長時(shí)間運(yùn)行的任務(wù)D.以上都不是5、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人的路徑跟蹤控制時(shí),如果傳感器噪聲較大,會(huì)對(duì)控制效果產(chǎn)生怎樣的影響?()A.路徑跟蹤精度下降B.路徑跟蹤速度加快C.控制效果不受影響D.系統(tǒng)自動(dòng)濾波降噪6、在機(jī)器人的能源管理中,需要優(yōu)化能源消耗以延長工作時(shí)間。假設(shè)一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí),不同的運(yùn)動(dòng)模式和速度對(duì)能源消耗有顯著影響。以下哪種能源管理策略能夠根據(jù)任務(wù)需求和環(huán)境條件動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)器人的行為,以降低能源消耗?()A.基于模型的預(yù)測(cè)控制B.基于規(guī)則的節(jié)能策略C.自適應(yīng)能源優(yōu)化算法D.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋控制7、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理機(jī)器人操作臂控制信息的消息類型?()()A.moveit_msgs/MoveGroupActionB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/StringD.以上都不是8、ROS中的機(jī)器人仿真在開發(fā)和測(cè)試中起著重要作用。假設(shè)要對(duì)一個(gè)新設(shè)計(jì)的機(jī)器人進(jìn)行性能評(píng)估和算法驗(yàn)證,需要在仿真環(huán)境中模擬其與真實(shí)世界的交互。以下哪種ROS支持的仿真工具和環(huán)境最能逼真地模擬機(jī)器人的行為和環(huán)境反饋?()A.GazeboB.V-REPC.WebotsD.自行開發(fā)簡單的仿真程序9、在一個(gè)ROS系統(tǒng)中,需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的跟蹤和預(yù)測(cè)。以下哪種方法和算法可能會(huì)被用于目標(biāo)跟蹤和預(yù)測(cè)?()A.卡爾曼濾波和粒子濾波B.深度學(xué)習(xí)目標(biāo)跟蹤和時(shí)間序列預(yù)測(cè)C.基于模型的預(yù)測(cè)和運(yùn)動(dòng)估計(jì)D.以上都有可能10、在機(jī)器人的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)中,需要考慮用戶的操作習(xí)慣和認(rèn)知能力。假設(shè)為工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)操作界面,要求操作人員能夠快速、準(zhǔn)確地輸入指令和監(jiān)控機(jī)器人狀態(tài)。以下哪種界面設(shè)計(jì)原則和元素最為重要?()A.簡潔直觀的布局B.清晰明確的圖標(biāo)和標(biāo)識(shí)C.實(shí)時(shí)反饋和錯(cuò)誤提示D.以上都是11、ROS中的機(jī)器人軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性至關(guān)重要。假設(shè)要開發(fā)一個(gè)可適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景和硬件配置的機(jī)器人軟件系統(tǒng)。以下哪種軟件架構(gòu)模式在實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)方面表現(xiàn)最佳?()A.分層架構(gòu)B.微服務(wù)架構(gòu)C.單體架構(gòu)D.不考慮架構(gòu)設(shè)計(jì),隨意開發(fā)12、在使用ROS開發(fā)機(jī)器人的過程中,需要對(duì)機(jī)器人的模型進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)和優(yōu)化。以下哪種方法能夠基于實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地調(diào)整模型參數(shù)?()A.手動(dòng)試錯(cuò)法B.基于遺傳算法的優(yōu)化C.隨機(jī)設(shè)置參數(shù)D.不進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn),使用默認(rèn)值13、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人的群體協(xié)作開發(fā)時(shí),假設(shè)多個(gè)團(tuán)隊(duì)同時(shí)對(duì)不同的功能模塊進(jìn)行開發(fā)。以下關(guān)于代碼集成和版本管理的描述,正確的是:()A.每個(gè)團(tuán)隊(duì)獨(dú)立開發(fā)和管理代碼,最后進(jìn)行合并B.使用版本控制系統(tǒng),定期進(jìn)行代碼集成和測(cè)試C.不進(jìn)行版本管理,依靠人工溝通協(xié)調(diào)代碼修改D.版本管理會(huì)增加開發(fā)的復(fù)雜性,應(yīng)盡量避免14、ROS中的服務(wù)(Service)通常用于實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的請(qǐng)求-響應(yīng)通信模式。考慮一個(gè)機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng),其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)提供路徑規(guī)劃服務(wù),另一個(gè)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求路徑規(guī)劃。如果服務(wù)響應(yīng)時(shí)間過長,以下哪種情況最有可能發(fā)生?()A.機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng),等待響應(yīng)B.機(jī)器人自行選擇隨機(jī)路徑前進(jìn)C.系統(tǒng)自動(dòng)切換到備用的路徑規(guī)劃算法D.機(jī)器人按照之前的路徑繼續(xù)前進(jìn)15、在ROS中,當(dāng)需要對(duì)機(jī)器人的行為進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)時(shí),通常會(huì)使用多種編程語言。假設(shè)一個(gè)項(xiàng)目需要高效的數(shù)值計(jì)算和底層系統(tǒng)訪問,以下哪種語言可能是首選?()A.PythonB.C++C.JavaD.JavaScript二、簡答題(本大題共3個(gè)小題,共15分)1、(本題5分)ROS中的環(huán)境適應(yīng)性改進(jìn)方法。2、(本題5分)ROS中的自主充電功能實(shí)現(xiàn)。3、(本題5分)說明ROS中的材料科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)機(jī)器人中的實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)性保證。三、分析題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)假設(shè)要開發(fā)一個(gè)基于ROS的服務(wù)機(jī)器人,能夠在醫(yī)院中自主導(dǎo)航并為患者提供物品運(yùn)輸服務(wù)。詳細(xì)分析ROS在路徑規(guī)劃、障礙物檢測(cè)與避讓、與醫(yī)院系統(tǒng)的集成等方面所面臨的挑戰(zhàn)及可能的解決方案。2、(本題5分)在礦山開采等惡劣工作環(huán)境中,機(jī)器人操作系統(tǒng)面臨著粉塵、高溫、高濕等嚴(yán)峻考驗(yàn)。請(qǐng)綜合分析其在設(shè)備防護(hù)、環(huán)境感知、遠(yuǎn)程控制和故障診斷等方面的技術(shù)措施,研究礦山機(jī)器人在提高開采效率、保障人員安全和減少環(huán)境破壞方面的作用,以及在實(shí)際應(yīng)用中的能源供應(yīng)和設(shè)備維護(hù)問題。3、(本題5分)在機(jī)器人的協(xié)同制造場(chǎng)景中,如汽車裝配生產(chǎn)線,分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)高精度的協(xié)同作業(yè)、任務(wù)分配和質(zhì)量控制,以及如何應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過程中的變化和干擾。4、(本題5分)ROS在機(jī)器人的管道檢測(cè)應(yīng)用中,如何實(shí)現(xiàn)精確的定位和缺陷檢測(cè)。請(qǐng)綜合分析相關(guān)的傳感器技術(shù)、圖像處理算法和軌跡控制策略。5、(本題5分)ROS在家庭服務(wù)機(jī)器人中的應(yīng)用旨在提供更加便捷和智能化的生活體驗(yàn)。請(qǐng)綜合分析ROS如何實(shí)現(xiàn)家庭服務(wù)機(jī)器人的環(huán)境感知、人機(jī)交互和任務(wù)執(zhí)行,以及在家庭環(huán)境中可能遇到的隱私

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