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服务机器人应用技术员中级编程与调试考试题

一、选择题（共10题，每题2分，计20分）

背景：某酒店采用服务机器人提供客房送餐服务，机器人需在走廊内自主导航，并使用语音交互系统接收用户指令。

1.在机器人导航算法中，以下哪种传感器最适合用于检测走廊中的障碍物？

A.激光雷达

B.红外传感器

C.温度传感器

D.超声波传感器

2.语音交互系统中，若用户指令识别率低，可能的原因是？

A.机器人麦克风损坏

B.周边环境噪声过高

C.用户口音与训练数据差异大

D.以上都是

3.机器人送餐过程中，若需在分拣点停留，以下哪种编程方式最合适？

A.延时循环

B.条件判断语句

C.子程序调用

D.以上均可

4.在Python中，若机器人需记录用户操作日志，以下哪种方法最可靠？

A.串口打印

B.文件写入

C.语音播报

D.网络传输

5.机器人调试时，若发现运动控制程序响应迟缓，可能的原因是？

A.电机驱动电压不足

B.控制器CPU负载过高

C.编程逻辑错误

D.以上都是

6.在ROS（机器人操作系统）中，若需实现机器人与上位机通信，以下哪种话题（Topic）类型最合适？

A./odom

B./cmd_vel

C./std_msgs/String

D./sensor_data

7.机器人语音播报时，若出现“电流声”，可能的原因是？

A.扬声器连接松动

B.语音模块供电不足

C.音频文件损坏

D.以上都是

8.在C++中，若需实现多线程控制机器人运动与传感器数据采集，以下哪种库最常用？

A.OpenCV

B.Boost.Thread

C.ROS

D.TensorFlow

9.机器人送餐过程中，若检测到餐盘倾斜，以下哪种算法最适合用于矫正？

A.PID控制

B.Kalman滤波

C.神经网络

D.贝叶斯估计

10.在服务机器人应用中，若需实现多机器人协同作业，以下哪种协议最常用？

A.MQTT

B.HTTP

C.TCP/IP

D.UDP

二、填空题（共5题，每空1分，计10分）

背景：某医院采用服务机器人进行消毒工作，机器人需在病房内自主移动，并使用紫外线传感器检测消毒效果。

1.在机器人编程中，若需实现循环操作，常用______语句或______函数。

2.ROS中，用于发布消息的节点称为______，订阅消息的节点称为______。

3.机器人运动控制中，PID参数的调整通常包括______、______和______三个部分。

4.若机器人消毒程序检测到紫外线强度不足，应调整______参数或______设备。

5.在多机器人系统中，______协议常用于实现机器人之间的实时通信。

三、简答题（共3题，每题5分，计15分）

1.简述服务机器人调试过程中常见的故障排查步骤。

2.解释PID控制在机器人运动中的应用原理。

3.分析语音交互系统在服务机器人中的设计要点。

四、编程题（共2题，每题10分，计20分）

背景：某商场服务机器人需根据用户指令移动到指定区域，要求使用Python编写程序实现。

1.编写一个Python函数，实现机器人前进、后退、左转、右转的基本运动控制。

2.编写一个ROS节点，实现机器人接收用户指令并执行相应动作（如“前进5米”“左转90度”）。

五、论述题（1题，15分）

结合实际应用场景，论述服务机器人编程与调试中的安全性和可靠性设计要点。

答案与解析

一、选择题

1.A（激光雷达适用于高精度障碍物检测）

2.D（多因素可能导致识别率低）

3.C（子程序调用更高效）

4.B（文件写入持久且可靠）

5.D（多因素可能导致响应迟缓）

6.B（/cmd_vel用于运动控制）

7.D（多因素可能导致异常声音）

8.B（Boost.Thread适用于C++多线程）

9.A（PID控制适用于运动矫正）

10.A（MQTT适用于多机器人通信）

二、填空题

1.for、while

2.Publisher、Subscriber

3.比例、积分、微分

4.灯管功率、距离传感器

5.MQTT

三、简答题

1.故障排查步骤：

-检查硬件连接（电源、传感器、电机）

-分析程序逻辑错误（代码审查、日志记录）

-测试传感器数据（示波器、调试工具）

-调整参数（PID、通信速率）

-模拟异常场景（如网络中断、信号干扰）

2.PID控制原理：

-比例（P）控制：根据当前误差调整输出，快速响应

-积分（I）控制：消除稳态误差，长期精度

-微分（D）控制：抑制超调和振荡，提高稳定性

3.语音交互设计要点：

-自然语言处理（NLP）能力

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