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2025年机器人技术专业相关知识考试试题及答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1.工业机器人常用的坐标系中，以机器人末端执行器中心点为原点的是（）。

A.基坐标系B.工具坐标系C.工件坐标系D.关节坐标系

2.以下哪种传感器常用于机器人三维环境建模？（）

A.光电编码器B.激光雷达（LiDAR）C.温度传感器D.力敏电阻

3.机器人运动学中，DH（Denavit-Hartenberg）参数法用于描述（）。

A.关节驱动力矩B.连杆间的相对位姿关系C.末端执行器速度D.机器人工作空间边界

4.在机器人路径规划中，A算法与Dijkstra算法的主要区别是（）。

A.A算法需要启发式函数估计剩余距离B.Dijkstra算法适用于连续空间C.A算法仅用于静态环境D.Dijkstra算法计算复杂度更低

5.协作机器人（Cobot）区别于传统工业机器人的核心特征是（）。

A.更高的重复定位精度B.集成力/力矩传感器实现安全交互C.支持多轴联动D.采用交流伺服电机驱动

6.以下哪种控制方法适用于机器人接触力控制场景？（）

A.位置控制B.阻抗控制C.轨迹跟踪控制D.速度控制

7.机器人SLAM（同步定位与地图构建）技术中，后端优化的主要目的是（）。

A.实时获取传感器数据B.消除累积误差C.生成点云地图D.实现动态障碍物检测

8.工业机器人RV减速器与谐波减速器的主要差异在于（）。

A.RV减速器适用于轻负载，谐波减速器适用于重负载B.RV减速器回差更小，谐波减速器传动比更大C.RV减速器由行星齿轮和摆线针轮组成，谐波减速器由柔轮、刚轮和波发生器组成D.RV减速器成本更低，谐波减速器寿命更长

9.深度学习在机器人视觉中的典型应用不包括（）。

A.目标检测（如YOLO算法）B.语义分割（如U-Net）C.点云配准（如ICP算法）D.图像风格迁移（如CycleGAN）

10.机器人伦理中“阿西莫夫三定律”的核心是（）。

A.机器人必须服从人类命令B.机器人不得伤害人类C.机器人需保护自身安全D.机器人需维护社会公共利益

二、填空题（每题3分，共15分）

1.机器人雅可比矩阵的物理意义是______与______之间的线性映射关系。

2.工业机器人的重复定位精度是指______。

3.多机器人系统中，常用的协同控制策略包括______（列举两种）。

4.机器人触觉传感器的典型类型有______（列举两种）。

5.手术机器人的核心技术包括______（列举两项）。

三、简答题（每题8分，共32分）

1.简述串联机器人与并联机器人的结构特点及典型应用场景。

2.说明机器人传感器融合的必要性，并举例说明卡尔曼滤波在多传感器融合中的应用。

3.对比分析机器人轨迹规划中“关节空间规划”与“笛卡尔空间规划”的优缺点。

4.解释“人机共融”机器人的核心技术需求，并列举三项关键技术。

四、综合分析题（第1题15分，第2题18分，共33分）

1.设计一个家庭服务机器人的导航系统，要求具备动态障碍物避障、自主充电和复杂环境（如狭窄走廊、低光照）适应能力。请说明系统的硬件配置（传感器选型）、软件算法（定位与路径规划）及关键技术难点。

2.某医疗机器人公司研发了一款用于骨科手术的智能辅助机器人，需通过伦理审查。请从“患者安全”“医生责任”“技术局限性”三个维度分析可能存在的伦理风险，并提出对应的规避措施。

答案及解析

一、选择题

1.B（工具坐标系以末端执行器中心点为原点，用于描述工具相对于机器人的位姿。）

2.B（激光雷达可发射激光并接收反射信号，生成高精度三维点云，适用于环境建模。）

3.B（DH参数法通过四个参数（α、a、d、θ）描述相邻连杆的相对位姿关系，是建立机器人运动学模型的基础。）

4.A（A算法引入启发式函数h(n)估计从当前节点到目标节点的代价，相比Dijkstra算法（仅考虑已走过的代价g(n)），有哪些信誉好的足球投注网站效率更高。）

5.B（协作机器人通过力/力矩传感器、碰撞检测算法等实现与人的安全交互，允许无围栏协作。）

6.B（阻抗控制通过调节机器人的机械阻抗（刚度、阻尼），实现对接触力的柔顺控制，适用于装配、打磨等需要力反馈的场景。）

7.B（SLAM前端负责实时数据关联与位姿估计，后端通过图优化等方法消除累积误差，提高地图和定位的全局一致性。）

8.C（RV减速器由行星