廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機器視覺及傳感系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《機器視覺及傳感系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、ROS中的插件機制允許開發(fā)者擴展系統(tǒng)的功能。當(dāng)開發(fā)一個新的插件時，需要考慮與現(xiàn)有ROS架構(gòu)的兼容性。以下哪種做法可以提高插件的兼容性？（）A.遵循ROS的接口規(guī)范和編程風(fēng)格B.盡量減少對其他插件和核心功能的依賴C.進行充分的測試和驗證D.以上都是2、在機器人操作系統(tǒng)中，用于發(fā)布機器人目標(biāo)位置信息的主題通常以什么命名？（）（）A./robot_goalB./goal/robotC./target/robotD.以上都不是3、以下哪個是機器人操作系統(tǒng)中用于處理機器人路徑規(guī)劃信息的消息類型？（）（）A.nav_msgs/PathB.geometry_msgs/PoseStampedC.std_msgs/StringD.以上都不是4、在機器人操作系統(tǒng)中，用于啟動機器人傳感器驅(qū)動程序的工具是？（）（）A.roslaunchsensor_driver.launchB.rosrunsensor_driverC.sensor_startD.以上都不是5、在ROS環(huán)境中，對于機器人的軟件更新和部署，需要一種高效且可靠的方法。假設(shè)機器人分布在不同的位置，以下哪種方式能夠?qū)崿F(xiàn)遠程的軟件更新和部署？（）A.人工到現(xiàn)場進行更新B.通過網(wǎng)絡(luò)進行遠程推送更新C.不支持軟件更新，使用初始版本D.要求機器人返回基地進行更新6、在ROS環(huán)境下，要對機器人的任務(wù)進行優(yōu)先級調(diào)度和資源分配。假設(shè)同時有多個緊急和非緊急任務(wù)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(wù)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(wù)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(wù)自行競爭資源7、ROS支持多種機器人硬件平臺和傳感器。當(dāng)為一個新的機器人平臺配置ROS時，以下關(guān)于硬件驅(qū)動和接口的描述，哪一項是錯誤的？（）A.需要為機器人的各種硬件設(shè)備（如電機、傳感器）編寫相應(yīng)的驅(qū)動程序，使其能與ROS通信B.可以使用通用的硬件接口標(biāo)準(zhǔn)（如USB、Ethernet）來連接機器人硬件和主機C.所有的機器人硬件都有現(xiàn)成的ROS驅(qū)動可用，無需自行開發(fā)D.硬件驅(qū)動程序需要考慮實時性和穩(wěn)定性的要求8、在機器人操作系統(tǒng)（ROS）中，當(dāng)需要實現(xiàn)多個機器人之間的協(xié)同工作和信息共享時，以下哪種通信機制是最為關(guān)鍵和常用的？假設(shè)這些機器人分布在不同的物理位置，并且需要實時交換大量的數(shù)據(jù)，包括傳感器信息、控制指令等。同時，考慮到網(wǎng)絡(luò)延遲和數(shù)據(jù)可靠性的要求。A.基于TCP的通信B.基于UDP的通信C.ROS的話題（Topic）通信D.ROS的服務(wù)（Service）通信9、ROS中的硬件抽象層（HardwareAbstractionLayer）用于適配不同的硬件。如果硬件抽象層設(shè)計不合理，會出現(xiàn)什么情況？（）A.硬件無法正常工作或性能受限B.硬件自動適配軟件C.硬件性能提升D.對硬件沒有影響10、ROS中的動作目標(biāo)（ActionGoal）通常包含以下哪些信息？（）（）A.目標(biāo)狀態(tài)B.執(zhí)行時間C.兩者皆有D.以上都不是11、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個具有自主導(dǎo)航功能的機器人時，需要考慮地圖構(gòu)建和定位。以下哪種地圖表示方法和定位技術(shù)的組合可能是最優(yōu)的？（）A.柵格地圖與粒子濾波定位B.拓?fù)涞貓D與卡爾曼濾波定位C.特征地圖與蒙特卡羅定位D.八叉樹地圖與擴展卡爾曼濾波定位請詳細解釋每個選項中地圖表示方法和定位技術(shù)的特點以及它們之間的協(xié)同效果12、ROS中的包（Package）用于組織相關(guān)的功能代碼和資源。如果一個包的依賴關(guān)系沒有正確配置，會出現(xiàn)什么情況？（）A.相關(guān)功能無法正常使用B.系統(tǒng)自動安裝缺失的依賴C.對系統(tǒng)運行沒有影響D.該包的性能提升13、機器人操作系統(tǒng)中的動作結(jié)果（ActionResult）主要用于提供什么信息？（）（）A.任務(wù)完成狀態(tài)信息B.錯誤信息C.狀態(tài)信息D.以上都不是14、在一個基于ROS的醫(yī)療機器人項目中，需要確保機器人操作的安全性和精度，同時符合醫(yī)療法規(guī)要求。以下哪種安全機制和認(rèn)證方法可能會被用于醫(yī)療機器人？（）A.安全監(jiān)控系統(tǒng)和風(fēng)險評估B.精度校準(zhǔn)和驗證測試C.醫(yī)療設(shè)備認(rèn)證和法規(guī)遵循D.以上都有可能15、在使用ROS進行機器人的路徑規(guī)劃時，需要考慮機器人的運動學(xué)約束。假設(shè)機器人是一個輪式移動機器人，以下哪種路徑規(guī)劃算法更適合？（）A.A*算法B.Dijkstra算法C.快速擴展隨機樹（RRT）算法D.以上算法都需要根據(jù)具體情況進行選擇二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）ROS中的資源管理包括哪些方面？2、（本題5分）解釋ROS中的林業(yè)采伐安全保障機器人中的安全預(yù)警機制。3、（本題5分）描述ROS在3D打印機器人中的應(yīng)用。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在物流倉儲領(lǐng)域，機器人的運用正在逐漸改變傳統(tǒng)的作業(yè)模式。請全面綜合分析機器人操作系統(tǒng)如何實現(xiàn)貨物的自動搬運、分揀、存儲等功能，研究其在優(yōu)化倉儲空間利用、提高物流速度和準(zhǔn)確性方面的優(yōu)勢，以及可能遇到的環(huán)境適應(yīng)性和系統(tǒng)集成問題。2、（本題5分）在汽車制造工廠的涂裝環(huán)節(jié)，機器人負(fù)責(zé)車身噴漆工作。仔細分析機器人操作系統(tǒng)在噴漆均勻度控制、顏色調(diào)配精度、噴槍運動規(guī)劃和環(huán)保要求滿足方面的技術(shù)難點，討論如何通過優(yōu)化操作系統(tǒng)提升涂裝質(zhì)量和減少環(huán)境污染。3、（本題5分）在機器人的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中，探討機器人操作系統(tǒng)如何根據(jù)土壤濕度、氣象數(shù)據(jù)和作物需水情況，實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉和水資源的優(yōu)化利用，以及如何降低系統(tǒng)成本和維護難度。4、（本題5分）對于具有多個關(guān)節(jié)和復(fù)雜運動控制需求的擬人機器人，ROS在運動規(guī)劃和協(xié)同控制方面起著關(guān)鍵作用。請詳細綜合分析ROS在這方面的算法實現(xiàn)、優(yōu)化策略，以及在實際應(yīng)用中可能遇到的精度和響應(yīng)速度的限制。5、（本題5分）在城市軌道交通系統(tǒng)中，機器人用于軌道檢測、設(shè)備維護和車站清潔工作。深入探討機器人操作系統(tǒng)在軌道狀況評估、維護任務(wù)規(guī)劃、清潔區(qū)域識別和與軌道交通控制系統(tǒng)集成方面的關(guān)鍵技術(shù)，分析操作系統(tǒng)如何保障城市軌道交通的安全和