全国青少年机器人技术等级考试七级理论试卷及答案2025版(二).docxVIP

全国青少年机器人技术等级考试七级理论试卷

2025年版

考试时间：120分钟?总分：100分?适用年龄：15-18岁

一、单项选择题（每题2分，共30题，共60分）

1.在机器人运动控制中，下列关于PID控制器积分项的描述正确的是：

A.主要用于消除系统的稳态误差

B.对高频噪声特别敏感

C.参数调大容易导致系统超调

D.以上全部正确

2.当机器人使用RGB-D传感器进行三维重建时，最适合的算法是：

A.SIFT特征匹配

B.ICP迭代最近点

C.Hough变换

D.Canny边缘检测

3.在ROS机器人操作系统中，下列哪种通信方式最适合传输图像数据：

A.Topic

B.Service

C.Action

D.Parameter

4.关于机器人动力学中的雅可比矩阵，下列说法错误的是：

A.描述了末端执行器速度与关节速度的关系

B.可用于计算奇异位形

C.在力控制中用于力矩转换

D.是一个恒定不变的矩阵

5.在机器人路径规划中，下列哪种算法最适合处理动态障碍物：

A.A*算法

B.Dijkstra算法

C.D*Lite算法

D.RRT算法

30.关于机器人SLAM技术中的回环检测，最有效的特征是：

A.ORB特征

B.线段特征

C.颜色直方图

D.深度信息

二、多项选择题（每题3分，共10题，共30分）

31.下列哪些因素会影响机器人视觉伺服控制的精度：（可多选）

A.相机标定误差

B.图像处理延迟

C.机械臂关节间隙

D.环境光照变化

32.在机器人强化学习中，下列哪些方法可以解决探索-利用困境问题：（可多选）

A.ε-greedy策略

B.蒙特卡洛树有哪些信誉好的足球投注网站

C.动态规划

D.玻尔兹曼探索

33.关于机器人操作系统中的节点，正确的描述包括：（可多选）

A.是ROS中的基本执行单元

B.必须运行在同一台计算机上

C.通过主题或服务进行通信

D.每个节点只能执行一个特定任务

40.下列哪些传感器适合用于机器人地形识别：（可多选）

A.激光雷达

B.惯性测量单元(IMU)

C.双目摄像头

D.压力传感器

三、综合应用题（共10分）

41.某服务机器人需要在医院走廊自主导航，走廊宽度2.5米，两侧有病房门（可能突然打开），地面有反光区域，顶部有均匀照明。

（1）请为该机器人设计传感器方案，并说明各传感器的用途（4分）

（2）针对可能突然打开的病房门，应采取哪些特殊处理策略（3分）

（3）如何处理地面反光可能造成的定位干扰（3分）

全国青少年机器人技术等级考试七级理论试卷答案

2025年版

一、单项选择题答案

题号

答案

解析

1

D

PID控制器的积分项确实具有消除稳态误差的作用，但对噪声敏感且参数过大易导致超调

2

B

ICP算法最适合处理三维点云数据的配准与重建

3

A

ROS中Topic是发布/订阅模式，最适合持续传输图像数据

4

D

雅可比矩阵随机械臂位形变化而变化，不是恒定矩阵

5

C

D*Lite是专门针对动态环境的增量式有哪些信誉好的足球投注网站算法

30

A

ORB特征具有旋转不变性和较好的区分度，最适合回环检测

二、多项选择题答案

题号

答案

解析

31

A,B,C,D

视觉伺服控制精度受相机标定、图像延迟、机械误差和环境光照共同影响

32

A,B,D

动态规划是解决已知模型的问题，不直接解决探索-利用困境

33

A,C

ROS节点可以分布在多台计算机，且一个节点可执行多个任务

40

A,B,C

压力传感器主要用于测量接触力，不适合地形识别

三、综合应用题参考答案

（1）传感器方案：

-2D激光雷达（平面障碍检测与定位）

-RGB-D摄像头（三维物体识别与避障）

-IMU（姿态补偿与运动估计）

-超声波传感器（近距离障碍检测，特别是突然打开的门）

（2）病房门处理策略：

-设置安全减速区域（门两侧各0.5米）

-采用反应式避障算法（如人工势场法）

-增加超声波传感器检测近距离突然出现的障碍

（3）反光地面处理：

-在定位算法中增加反光区域掩膜

-融合激光雷达与视觉数据，当激光数据异常时依赖视觉里程计

-在地图构建阶段标记反光区域，路径规划时适当避开

评分标准

题型

评分规则

满分

单选题

每题答对得2分，答错不扣分

60

多选题

每题全部选对得3分，部分选对得1分，有错选得0分

30

综合题

按要点给分，方案合理性和完整性各占50%

10

注：总分100分，85分以上为优秀，70-84分为良好，60-69分为合格

2025年考试大纲变化说明

相较于2024年版，2025年七级理论考试主要新增以下内容：

-机器人多模态感知融合技术（权重15%）

-基于深度强化学习的决策系统（权重12%）

-轻量化神经网络