2025年大学工业机器人技术（机器人系统集成）试题及答案.doc

2025年大学工业机器人技术（机器人系统集成）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 工业机器人系统集成中，以下哪项不属于机器人的主要组成部分？
A. 机械臂 B. 控制系统 C. 传感器 D. 动力源
2. 机器人编程语言中，用于描述机器人运动轨迹的是？
A. 指令语句 B. 运动指令 C. 逻辑指令 D. 输入输出指令
3. 在机器人视觉系统中，能够识别物体形状的是？
A. 灰度图像 B. 彩色图像 C. 边缘检测 D. 形状识别算法
4. 工业机器人系统集成中，提高机器人工作效率的关键因素是？
A. 精度 B. 速度 C. 负载能力 D. 重复定位精度
5. 机器人末端执行器的选择主要取决于？
A. 机器人型号 B. 工作任务 C. 工作环境 D. 以上都是
6. 以下哪种通信方式常用于工业机器人与外部设备之间的数据传输？
A. RS232 B. Ethernet C. USB D. 以上都可以
7. 在机器人编程中，用于实现条件判断的语句是？
A. 循环语句 B. 分支语句 C. 赋值语句 D. 输入输出语句
8. 工业机器人系统集成中，保证机器人安全运行的重要措施是？
A. 安全光幕 B. 示教器 C. 控制柜 D. 机械防护
9. 机器人运动学中，描述机器人关节运动的参数是？
A. 位置 B. 速度 C. 加速度 D. 以上都是
10. 以下哪种机器人应用场景不属于工业生产领域？
A. 汽车制造 B. 电子装配 C. 物流分拣 D. 医疗手术

第II卷（非选择题，共70分）

二、填空题（每空2分，共20分）
1. 工业机器人的自由度是指机器人________________的数目。
2. 机器人视觉系统主要由________________、图像处理软件和图像传感器组成。
3. 机器人编程语言中的指令通常分为________________、运动指令、逻辑指令和输入输出指令等。
4. 工业机器人系统集成中，常用的传感器有________________、视觉传感器、力传感器等。
5. 机器人末端执行器根据工作任务的不同可分为________________、吸盘式末端执行器、专用末端执行器等。

三、简答题（每题10分，共20分）
1. 简述工业机器人系统集成的主要流程。
2. 说明机器人编程中常用的编程方法及其特点。

四、材料分析题（每题15分，共30分）
材料：在一个汽车零部件生产车间，使用工业机器人进行零部件的焊接工作。机器人焊接过程中出现焊接质量不稳定的情况。经过检查发现，机器人的焊接参数设置不合理，且焊接枪的损耗较大。
1. 请分析导致焊接质量不稳定的可能原因。
2. 针对这些原因，提出相应的解决措施。

五、综合应用题（每题20分，共20分）
某工厂计划引入工业机器人进行生产线的自动化改造。请设计一个机器人系统集成方案，包括机器人选型、末端执行器选择、周边设备配置以及编程实现的主要功能等方面。

答案：
一、选择题
1. D 2. B 3. D 4. B 5. D 6. D 7. B 8. A 9. D 10. D
二、填空题
1. 可独立运动的关节
2. 图像采集设备
3. 指令语句
4. 位置传感器
5. 夹钳式末端执行器
三、简答题
1. 工业机器人系统集成主要流程包括：需求分析，确定生产任务和工艺要求；机器人选型，根据任务选择合适型号机器人；系统设计，包括机器人工作站布局、周边设备配置等；设备采购与安装调试；编程与调试，编写机器人程序并进行调试优化；验收交付，对系统进行验收确保满足要求。
2. 常用编程方法有示教编程和离线编程。示教编程通过手动操作机器人，记录运动轨迹和动作来生成程序，直观简单，适合简单任务和现场调试；离线编程利用计算机软件在虚拟环境中编写程序，可提高编程效率，便于复杂任务规划和仿真验证，但需具备一定软件操作能力。
四、材料分析题
1. 焊接质量不稳定原因：焊接参数设置不合理，可能导致焊接强度不足、焊缝成型不良等；焊接枪损耗大，会影响焊接效果，如焊接电流不稳定等。
2. 解决措施：重新评估焊接工艺，根据零部件材质和焊接要求，精确调整焊接参数；定期检查和更换焊接枪，确保焊接枪性能良好，同时优化焊接枪使用频率和维护周期。
五、综合应用题
机器人选型：根据生产线节拍和任务量，选择负载和工作半径合适的6轴工业机器人。末端执行器选择：采用夹钳式末端执行器用于抓取零部件。周边设备配置：配置焊接设备、输送线、定位装置等。编程实现主要功能：实现零部件抓取、搬运、焊接等动作，通过编程控制机器人与周边设备协同工作，保证生产线自动化运行流畅高效。