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2025年机器人智能制造技术研究试卷及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.以下哪项不属于智能机器人“感知-决策-执行”闭环中的核心感知技术？

A.多光谱视觉融合

B.触觉阵列传感器

C.强化学习算法

D.激光雷达点云处理

2.工业机器人数字孪生系统的核心功能是：

A.实时监控机器人硬件状态

B.模拟物理实体全生命周期行为

C.优化机器人编程代码

D.存储历史运行数据

3.协作机器人（Cobot）区别于传统工业机器人的关键技术特征是：

A.更高的重复定位精度（±0.02mm）

B.内置力觉传感器与碰撞检测

C.支持离线编程

D.采用交流伺服电机驱动

4.在智能制造产线中，边缘计算节点的主要作用是：

A.将所有数据上传至云端处理

B.实时处理本地传感器数据并反馈控制

C.存储产线全量历史数据

D.执行复杂的AI模型训练

5.以下哪种算法最适合用于解决多机器人协同路径规划中的冲突问题？

A.Dijkstra算法

B.快速随机树（RRT）

C.冲突基有哪些信誉好的足球投注网站（CBS）

D.粒子群优化（PSO）

6.面向柔性制造的自适应机器人系统中，“自校准”功能主要解决的问题是：

A.不同批次原材料尺寸偏差导致的定位误差

B.机器人关节减速器的长期磨损

C.车间温度变化对激光测距精度的影响

D.操作人员误触示教器导致的程序错误

7.工业机器人故障预测与健康管理（PHM）的关键数据来源不包括：

A.伺服电机电流/电压波动

B.关节扭矩传感器实时数据

C.生产线订单变更记录

D.减速器振动加速度信号

8.以下哪项是生成式AI在机器人制造中的典型应用？

A.基于历史数据训练的故障分类模型

B.自动生成满足约束条件的机器人装配工艺路径

C.实时调整机器人运动轨迹以避障

D.监控产线能耗并优化设备启停策略

9.5G+工业互联网在机器人智能制造中的核心价值是：

A.降低工厂网络部署成本

B.实现多机器人低时延、高可靠的协同控制

C.替代传统工业以太网

D.提升车间Wi-Fi覆盖范围

10.智能制造伦理规范中，“责任可追溯性”要求不包括：

A.记录机器人决策过程的关键参数

B.明确人机协作任务中的责任划分规则

C.对机器人误操作导致的损失进行保险赔付

D.存储操作指令与执行结果的时间戳关联数据

二、填空题（每空2分，共20分）

1.智能机器人多模态感知系统通常融合视觉、触觉、______和______等传感器数据。

2.工业机器人自主决策系统的典型架构包括______层（环境理解）、______层（任务规划）和执行控制层。

3.数字孪生体与物理实体的“双向映射”指______和______的实时交互。

4.协作机器人的安全认证标准（如ISO10218-1）要求其最大接触力不超过______N，急停响应时间小于______ms。

5.强化学习在机器人控制中的核心是通过______与环境交互，最大化______的累积奖励。

三、简答题（每题10分，共40分）

1.简述基于大语言模型（LLM）的机器人任务理解技术流程，并举例说明其在柔性制造中的应用场景。

2.分析工业机器人“即插即用”接口技术的关键需求（至少列出3项），并说明其对智能制造产线重构的意义。

3.对比传统工业机器人与智能机器人在“感知-决策-执行”闭环中的差异，重点从决策层的智能化程度展开。

4.论述低碳制造目标下，机器人智能制造系统的优化方向（需结合能耗预测、材料利用率提升、工艺路线优化3个维度）。

四、综合分析题（20分）

某汽车制造厂计划升级发动机缸体加工产线，要求引入智能机器人系统实现以下目标：

（1）适应5种不同型号缸体的柔性加工（尺寸偏差±0.5mm）；

（2）产线节拍从60秒/件提升至45秒/件；

（3）加工废品率从0.8%降低至0.3%以下；

（4）支持24小时无人值守运行。

请设计一套技术方案，需包含以下模块并说明各模块功能：

-多型号工件自适应感知模块

-加工路径动态规划模块

-设备健康状态预测与维护模块

-异常工况自主处理模块

答案

一、单项选择题

1.C2.B3.B4.B5.C6.A7.C8.B9.B10.C

二、填空题

1.力觉；听觉（或声呐）

2.认知；规划（或决策）

3.物理数据驱动孪