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机器人传感器与技术考核试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）

1.下列哪一项不属于机器人的传感器按照信息检测的物理量分类？（）

A.位移传感器

B.力传感器

C.触觉传感器

D.计算机主板

2.在机器人操作过程中，用于检测自身是否与物体接触并产生力的传感器是？（）

A.接近传感器

B.视觉传感器

C.力传感器

D.磁力传感器

3.光电编码器主要用于测量什么物理量？（）

A.力矩

B.角度或转速

C.接近距离

D.温度

4.以下哪种传感器主要用于检测物体是否进入其感应范围，但一般不提供距离信息？（）

A.超声波传感器

B.振动传感器

C.接近传感器

D.温度传感器

5.机器人进行精确操作时，对传感器的哪个特性要求最高？（）

A.灵敏度

B.精度

C.响应时间

D.抗干扰能力

6.将传感器输出信号转换为计算机可识别的数字信号的装置通常称为？（）

A.传感器本身

B.信号调理电路

C.数据采集卡

D.机器人控制器

7.以下哪种传感器属于接触式位移传感器？（）

A.磁栅尺

B.激光测距仪

C.电位器式位移传感器

D.超声波传感器

8.机器人需要感知周围环境的光照强度以便调整自身行为，应选用哪种传感器？（）

A.红外传感器

B.色差传感器

C.光敏传感器

D.超声波传感器

9.为了消除系统误差，提高测量准确性，需要对传感器进行？（）

A.灵敏度调节

B.零点校准

C.阻尼处理

D.频率响应测试

10.将来自多个传感器的信息进行融合，以获得更全面、更可靠的环境感知，称为？（）

A.传感器标定

B.传感器校准

C.多传感器信息融合

D.信号数字化

二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填在横线上）

1.传感器通常由______、______和______三部分组成。

2.传感器的精度是指传感器输出值与被测量真实值之间的一致程度。

3.传感器的灵敏度是指传感器输出信号变化量与引起该变化的输入量之比。

4.常用的位移传感器包括______传感器、______传感器和______传感器。

5.触觉传感器是模拟人类皮肤触觉感觉的传感器，可以感知______、______和______等。

6.机器人视觉系统通常包括______、图像处理单元和______。

7.传感器标定的目的是确定传感器输入与输出之间的______。

8.在机器人应用中，传感器数据采集通常需要考虑______和______两个重要参数。

9.接近传感器主要用于判断物体是否在______范围内，而无需接触。

10.为了提高传感器测量的可靠性和鲁棒性，常采用______技术。

三、判断题（每题1分，共10分。请将“正确”或“错误”填在题后的括号内）

1.机器人的所有传感器都需要进行标定才能正常工作。（）

2.超声波传感器可以通过测量声波发射和接收之间的时间差来计算距离。（）

3.力矩传感器主要用于测量机器人关节的负载。（）

4.磁力传感器可以用来检测地磁场，常用于机器人的导航。（）

5.传感器的分辨率越高，其能够检测到的最小输入变化量就越小。（）

6.触觉传感器只能感知压力。（）

7.信号调理电路的主要作用是将传感器输出的微弱信号放大。（）

8.多传感器信息融合只能提高传感器的精度。（）

9.机器人的惯性测量单元（IMU）通常包含加速度计和陀螺仪。（）

10.接近传感器在检测物体时，一定会产生物理接触。（）

四、简答题（每题5分，共20分）

1.简述电位器式位移传感器的工作原理。

2.简述光电编码器在机器人中的应用及其主要类型。

3.简述机器人力传感器的应用领域。

4.简述传感器标定的重要性及其主要方法。

五、综合应用题（10分）

假设一个桌面机器人需要在其运动过程中检测前方障碍物，并记录障碍物的距离和自身姿态变化。请列举至少三种可以用于该任务的传感器，并简要说明选择这些传感器的理由以及它们各自需要测量哪些关键信息。

试卷答案

一、选择题

1.