2025年大学工业机器人技术（机器人应用）期末试题.doc

2025年大学工业机器人技术（机器人应用）期末试题

（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. 工业机器人的重复定位精度是指
A. 机器人重复到达某一目标位置的精确程度
B. 机器人在不同任务间切换的速度
C. 机器人负载能力的大小
D. 机器人工作空间的大小
2. 以下哪种编程语言常用于工业机器人的编程
A. C++
B. Python
C. 梯形图
D. 示教编程语言
3. 工业机器人的运动控制方式不包括
A. 点位控制
B. 连续轨迹控制
C. 力控制
D. 温度控制
4. 机器人末端执行器的作用是
A. 连接机器人本体与工作对象
B. 实现机器人的动力供应
C. 执行各种作业任务
D. 控制机器人的运动方向
5. 工业机器人的工作空间是指
A. 机器人所能到达的所有位置
B. 机器人正常工作时手臂能覆盖的空间范围
C. 机器人控制柜的安装空间
D. 机器人操作人员的活动空间
6. 提高工业机器人工作效率的方法不包括
A. 优化机器人运动路径
B. 增加机器人负载
C. 提高机器人的运行速度
D. 采用并行作业
7. 工业机器人的精度主要取决于
A. 机械结构的设计与制造
B. 控制系统的算法
C. 传感器的精度
D. 以上都是
8. 机器人视觉系统的主要功能不包括
A. 目标识别
B. 位置检测
C. 图像增强
D. 控制机器人运动
9. 工业机器人的维护保养工作不包括
A. 定期更换润滑油
B. 检查电气线路
C. 升级机器人软件
D. 清洁机器人表面
10. 以下哪种工业机器人应用场景主要用于物料搬运
A. 焊接作业
B. 装配作业
C. 码垛作业
D. 喷涂作业

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填写正确答案。

1. 工业机器人的主要组成部分包括机器人本体、______、______和末端执行器。
2. 工业机器人常用的坐标系有直角坐标系、______、______和工具坐标系。
3. 机器人编程中的绝对位置编程指令是______，相对位置编程指令是______。
4. 工业机器人的安全防护装置主要有______、______和光幕。
5. 工业机器人的性能指标主要有______、______、重复定位精度等。

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。

1. 简述工业机器人的点位控制和连续轨迹控制的区别。
2. 工业机器人末端执行器有哪些常见类型？各有什么特点？
3. 说明工业机器人视觉系统的工作原理。
4. 如何对工业机器人进行日常维护？

四、案例分析题（共20分）
答题要求：请阅读以下案例，然后回答问题。

某汽车制造企业在生产线上使用工业机器人进行汽车零部件的焊接作业。在一次生产过程中，机器人焊接的焊缝出现了质量问题，焊接强度不足。经过检查，发现机器人的焊接参数设置不合理，焊接电流和电压偏低。同时，机器人的焊接枪头磨损严重，影响了焊接质量。

1. 请分析导致焊缝质量问题的原因。（10分）
2. 针对这些问题，提出相应的解决措施。（10分）

五、设计题（共20分）
答题要求：根据以下要求设计一个工业机器人应用方案。

某电子厂需要将电路板上的芯片进行快速、准确的装配作业。请设计一个工业机器人应用方案，包括机器人选型、末端执行器设计、工作流程规划等内容。

1. 机器人选型：根据电子厂的生产需求，选择合适型号的工业机器人。说明选择的理由。（5分）
2. 末端执行器设计：设计一种适合芯片装配的末端执行器。描述其结构和工作原理。（10分）
3. 工作流程规划：规划机器人进行芯片装配的工作流程。（5分）

答案：
1. A
2. D
3. D
4. C
5. B
6. B
7. D
8. D
9. C
10. C
二、1. 控制柜、示教器
2. 圆柱坐标系、球坐标系
3. MOVJ、MOVL
4. 安全门锁、急停按钮
5. 自由度、工作范围
三、1. 点位控制是控制机器人从一个点准确地移动到另一个点，主要关注位置精度；连续轨迹控制是机器人沿着预定的轨迹运动，不仅要保证起点和终点的位置，还要控制运动过程中的轨迹形状和速度等。
2. 常见类型有夹爪式，用于抓取物体；吸盘式，适用于吸附平面物体；焊枪，用于焊接作业等。夹爪式通过机械结构开合抓取；吸盘式利用负压吸附；焊枪通过电极产生热量实现焊接。
3. 视觉系统通过摄像头采集图像，然后对图像进行预处理、特征提取、目标识别与定位等，将处理后的信息反馈给机器人控制系统，以实现对目标的检测和操作。
4. 日常维护包括检查机器人外观是否有损坏；定期清洁机器人；检查各轴运动是否顺畅，有无异常声音；检查电气连接是否良好；按规定更换润滑油等。
四、1. 原因：焊接参数设置不合理，焊接电流和电压偏低，导致焊接强度不足；焊接枪头磨损严重，影响焊接质量。
2. 措施：重新设置合理的焊接参数，提高焊接电流和电压；更换磨损严重的焊接枪头。
五、1. 选择负载适中且重复定位精度高的机器人，如四轴或六轴机器人。电子厂芯片装配精度要求高，此类机器人能满足快速准确装配需求，且可灵活调整姿态适应不同装配任务。
2. 末端执行器采用真空吸盘结合微调夹爪结构。真空吸盘用于吸附芯片，保证抓取稳定；微调夹爪可在芯片放置时进行精确位置调整，确保装配准确。工作时吸盘先吸附芯片，夹爪微调位置后将芯片装配到电路板指定位置。
3. 工作流程：机器人先移动至芯片放置工位，通过视觉系统确认芯片位置，用吸盘吸附芯片；然后移动到电路板装配工位，夹爪微调芯片位置后将其准确装配到电路板上；装配完成后机器人回到初始位置，等待下一次任务指令。