河南護理職業(yè)學院《機器人操作系統(tǒng)及應用》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁河南護理職業(yè)學院《機器人操作系統(tǒng)及應用》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在ROS環(huán)境下，要對機器人的任務進行優(yōu)先級調(diào)度和資源分配。假設同時有多個緊急和非緊急任務需要機器人執(zhí)行，以下哪種調(diào)度算法和資源管理方式能夠最有效地確保關(guān)鍵任務的及時執(zhí)行和資源的合理利用？（）A.基于優(yōu)先級的調(diào)度算法和動態(tài)資源分配B.先來先服務調(diào)度算法和固定資源分配C.隨機調(diào)度算法和平均資源分配D.不進行調(diào)度和資源管理，讓任務自行競爭資源2、當在ROS中開發(fā)一個具有復雜運動模式的機器人時，需要進行運動學和動力學建模。假設機器人的結(jié)構(gòu)較為特殊，以下關(guān)于建模方法的選擇，正確的是：（）A.使用傳統(tǒng)的解析方法進行建模，精確但計算復雜B.采用數(shù)值方法進行近似建模，簡單但精度可能受限C.結(jié)合解析和數(shù)值方法，根據(jù)具體情況選擇合適的部分D.不需要進行精確建模，依靠經(jīng)驗和試錯進行控制3、在機器人操作系統(tǒng)中，用于描述機器人運動狀態(tài)的常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是？（）（）A.向量B.矩陣C.四元數(shù)D.以上都是4、ROS中的消息（Message）定義了節(jié)點之間通信的數(shù)據(jù)格式。假設要在兩個節(jié)點之間傳遞一個包含機器人位置、速度和姿態(tài)的消息，以下關(guān)于消息定義和使用的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以使用ROS提供的消息類型，如geometry_msgs/PoseStamped來表示機器人的位姿信息B.自定義消息時，需要在.msg文件中定義消息的字段和數(shù)據(jù)類型C.發(fā)送和接收消息的節(jié)點必須使用相同的消息類型和字段順序D.消息的內(nèi)容在傳輸過程中可以被修改，以適應不同的節(jié)點需求5、當在ROS中開發(fā)一個具有語音交互功能的機器人時，需要選擇一種合適的語音識別和合成引擎，并與ROS系統(tǒng)進行集成。假設要考慮識別準確率、合成質(zhì)量和與ROS的兼容性，以下哪個選項是最優(yōu)的？（）A.開源的語音引擎，如CMUSphinxB.商業(yè)的語音引擎，如NuanceC.自行開發(fā)語音引擎D.不集成語音功能，使用文本輸入6、在基于ROS的機器人教育應用中，需要為學生提供一個易于理解和使用的開發(fā)環(huán)境。假設學生具有不同的編程基礎和學習能力。以下哪種ROS開發(fā)工具和教學資源的組合最適合這種教育場景？（）A.使用ROS的官方教程和Rviz可視化工具B.開發(fā)自定義的教學界面和簡化的APIC.僅提供原始的ROS文檔和命令行工具D.不提供任何專門的教學資源7、在一個ROS系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)機器人的自主充電和能源補充策略。以下哪種方法和技術(shù)可能會被用于自主充電？（）A.無線充電技術(shù)和充電站點定位B.電池管理系統(tǒng)和剩余電量估算C.自主導航到充電位置和對接控制D.以上都有可能8、對于ROS中的機器人操作系統(tǒng)安全，以下哪種措施能夠有效地防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和控制？（）A.身份認證B.數(shù)據(jù)加密C.訪問控制D.以上都是。假設機器人系統(tǒng)涉及敏感信息和關(guān)鍵任務，需要采取一系列安全措施來保障系統(tǒng)的安全性和可靠性，上述哪些措施能夠共同發(fā)揮作用，有效地保護機器人操作系統(tǒng)，并說明其在ROS中的實現(xiàn)和配置方法9、當在ROS中集成新的硬件設備時，如果設備驅(qū)動程序不完善，會出現(xiàn)什么問題？（）A.設備無法正常工作或工作不穩(wěn)定B.系統(tǒng)自動修復驅(qū)動程序C.設備性能提升D.對其他設備沒有影響10、機器人操作系統(tǒng)中的節(jié)點可以通過哪種方式獲取參數(shù)服務器中的參數(shù)？（）（）A.命令行參數(shù)B.環(huán)境變量C.ROS參數(shù)服務器APID.以上都不是11、在機器人操作系統(tǒng)中，用于查看節(jié)點的發(fā)布和訂閱主題的工具是？（）（）A.rqt_graphB.RVizC.GazeboD.以上都不是12、假設要在ROS中開發(fā)一個能夠與其他智能設備進行無縫集成的機器人，需要考慮通信協(xié)議的兼容性和數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。以下哪種方法和技術(shù)可能會被用于設備集成？（）A.通用通信協(xié)議和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換庫B.中間件和接口規(guī)范C.協(xié)議適配和數(shù)據(jù)映射D.以上都有可能13、在ROS中，用于發(fā)布和訂閱話題（Topic）的編程語言可以是（）（）A.C++B.PythonC.兩者皆可D.以上都不是14、在ROS中，創(chuàng)建一個新的工作空間（Workspace）需要創(chuàng)建以下哪些目錄？（）（）A.srcB.buildC.develD.以上都是15、ROS中的機器人描述文件（URDF）可以包含以下哪些信息？（）（）A.連桿信息B.關(guān)節(jié)信息C.傳感器信息D.以上都是16、ROS中的服務（Service）通信常用于請求-響應模式。假設有一個機器人需要執(zhí)行一項復雜的任務，該任務需要多個步驟，并且每個步驟都需要確認是否成功完成。以下哪種方式可以有效地實現(xiàn)這種任務的管理和控制？（）A.創(chuàng)建多個服務，每個服務對應一個任務步驟B.使用一個服務，通過傳遞不同的參數(shù)來表示不同的任務步驟C.放棄服務通信，改用話題通信來實現(xiàn)任務管理D.將整個任務作為一個單獨的節(jié)點，不使用服務通信17、在一個基于ROS的機器人系統(tǒng)中，需要對大量的數(shù)據(jù)進行存儲和管理。如果選擇了不合適的數(shù)據(jù)存儲方式，可能會導致什么問題？（）A.數(shù)據(jù)丟失或讀取速度慢B.系統(tǒng)存儲空間自動擴展C.數(shù)據(jù)安全性提高D.系統(tǒng)性能優(yōu)化18、在ROS中進行機器人的力控制時，如果力傳感器的精度不夠，會對控制效果產(chǎn)生什么影響？（）A.力控制不準確，可能損壞物體或影響操作B.控制更穩(wěn)定C.系統(tǒng)自動校準力傳感器D.提高力控制的響應速度19、ROS中的軟件包更新可能會導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。在進行軟件包更新之前，以下哪種措施可以降低風險？（）A.備份重要的數(shù)據(jù)和配置文件B.在測試環(huán)境中進行更新測試C.查看更新的日志和說明，了解可能的影響D.以上措施都應該采取20、ROS中的參數(shù)服務器可以存儲全局參數(shù)。當參數(shù)數(shù)量過多時，如何提高參數(shù)的查找和訪問效率？（）A.對參數(shù)進行分類和索引B.使用高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲參數(shù)C.定期清理不必要的參數(shù)D.以上方法都可以二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述ROS中的生命科學精細實驗機器人中的實驗精細度提高。2、（本題5分）描述ROS在垃圾清理機器人中的應用。3、（本題5分）解釋如何在ROS中處理不確定性和噪聲。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在ROS環(huán)境下搭建一個平菇養(yǎng)殖場平菇分揀與運輸機器人的高效分揀與運輸系統(tǒng)。2、（本題5分）在ROS框架下，為管道檢測機器人設計一個管道內(nèi)壁缺陷檢測和標記系統(tǒng)。3、（本題5分）在ROS中設計一個機器人的物體表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)。4、（本題5分）在ROS框架下，為山體滑坡監(jiān)測機器人設計一個位移監(jiān)測和預警通知系統(tǒng)。5、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個機器人的智能燈光控制系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境光線調(diào)整燈光。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）在林業(yè)管