2025年大学机械设计制造及其自动化（机器人技术）试题及答案.doc

2025年大学机械设计制造及其自动化（机器人技术）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40分）
答题要求：本卷共20小题，每小题2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。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 以下哪种传动方式能够实现较远距离的动力传输且传动效率较高？（ ）
A. 带传动 B. 链传动 C. 齿轮传动 D. 蜗杆传动
2. 机械设计中，计算齿轮齿根弯曲疲劳强度时，需要考虑的参数不包括（ ）
A. 模数 B. 齿数 C. 齿宽 D. 材料的泊松比
3. 在机器人的关节设计中，常采用的传动机构不包括（ ）
A. 谐波减速器 B. 摆线针轮减速器 C. 普通圆柱齿轮减速器 D. RV减速器
4. 对于机械零件的材料选择，主要考虑的因素不包括（ ）
A. 力学性能 B. 物理性能 C. 化学性能 D. 美学性能
5. 以下哪种机器人编程方式适用于简单的重复任务？（ ）
A. 示教编程 B. 离线编程 C. 基于视觉的编程 D. 基于传感器的编程
6. 机械制造中，加工精度的控制不包括对（ ）的控制。
A. 尺寸精度 B. 形状精度 C. 位置精度 D. 表面粗糙度
7. 机器人的运动学分析主要研究（ ）
A. 机器人的受力情况 B. 机器人的运动速度 C. 机器人各关节的位移、速度和加速度 D. 机器人的能量消耗
8. 以下哪种焊接方法常用于机器人焊接？（ ）
A. 手工电弧焊 B. 埋弧焊 C. 气体保护焊 D. 电渣焊
9. 在机械设计中，提高零件刚度的措施不包括（ ）
A. 增大截面尺寸 B. 改变材料 C. 增加支撑 D. 优化结构形状
10. 机器人的动力学分析主要研究（ ）
A. 机器人的运动轨迹 B. 机器人的运动学方程 C. 机器人各关节的受力情况 D. 机器人的运动速度
11. 以下哪种传感器常用于机器人的位置检测？（ ）
A. 温度传感器 B. 压力传感器 C. 光电编码器 D. 气体传感器
12. 机械制造工艺过程中，基准选择的原则不包括（ ）
A. 基准统一 B. 基准重合 C. 自为基准 D. 美观性原则
13. 机器人的控制系统不包括（ ）
A. 控制器 B. 传感器 C. 驱动器 D. 末端执行器
14. 在齿轮传动设计中，中心距的计算与（ ）有关。
A. 模数和齿数 B. 齿宽和材料 C. 传动比和模数 D. 传动比和齿宽
15. 以下哪种机器人应用场景主要涉及物料搬运？（ ）
A. 焊接机器人 B. 装配机器人 C 码垛机器人 D. AGV机器人
16. 机械设计中，计算轴的强度时，需要考虑的载荷类型不包括（ ）
A. 静载荷 B. 动载荷 C. 交变载荷 D. 冲击载荷
17. 机器人的编程语言中，（ ）语言具有较高的通用性和灵活性。
A. 汇编语言 B. 高级语言 C. 专用机器人语言 D. 自然语言
18. 以下哪种加工方法属于特种加工？（ ）
A. 车削加工 B. 铣削加工 C. 电火花加工 D. 磨削加工
19. 在机器人的结构设计中，机身的设计不考虑（ ）因素。
A. 刚度 B. 强度 C. 美观 D. 运动灵活性
20. 机械制造中，刀具的磨损形式不包括（ ）
A. 前刀面磨损 B. 后刀面磨损 C. 边界磨损 D. 侧面磨损

第II卷（非选择题 共60分）
21. （10分）简述机器人的主要组成部分及其功能。
22. （10分）在机械设计中，如何提高零件的耐磨性？
2 w23. （15分）材料：某机器人工作任务是在生产线上搬运物料，要求搬运速度快且定位准确。现有两种机器人方案，方案一采用直角坐标机器人，方案二采用关节机器人。请分析两种方案的优缺点，并选择更适合该任务的方案。
24. （15分）材料：在机械制造过程中，加工一批轴类零件，尺寸要求为直径50±0.05mm。加工过程中发现尺寸超差，部分零件直径达到50.1mm。请分析尺寸超差的可能原因，并提出改进措施。
25. （10分）简述机器人编程的主要步骤和常用指令。

答案：1. B 2. D 3. C 4. D 5. A 6. D 7. C 8. C 9. B 10. C 11. C 12. D 13. D 14. C 15. D 16. D 17. B 18. C 19. C 20. D
21. 机器人主要由机身、手臂、末端执行器、控制器、驱动器和传感器等部分组成。机身用于支撑和连接其他部件，提供机器人的整体稳定性；手臂实现机器人的运动和操作，可进行各种姿态调整；末端执行器根据任务需求完成具体操作，如抓取、焊接等；控制器负责控制机器人的运动轨迹、速度等；驱动器为机器人的运动提供动力；传感器用于感知机器人周围环境和自身状态，为控制提供反馈信息。
22. 提高零件耐磨性的方法有：合理选择材料，根据工作条件选用具有良好耐磨性能的材料；进行表面处理，如淬火、渗碳、渗氮等，提高零件表面硬度和耐磨性；优化零件结构设计，减少磨损部位应力集中；保证良好的润滑条件，降低摩擦系数；控制加工精度，减少表面粗糙度，提高零件表面质量。
23. 直角坐标机器人优点：结构简单，运动精度高，定位准确，易于编程和操作，适用于搬运精度要求高的任务。缺点：工作空间相对较小，灵活性较差。关节机器人优点：工作空间大，灵活性高，可完成复杂的搬运任务。缺点：运动精度相对较低，编程相对复杂。对于该任务，直角坐标机器人更适合，因为它能更好地满足搬运速度快且定位准确的要求。
24. 尺寸超差的可能原因：刀具磨损，导致加工尺寸变大；机床精度下降，影响加工精度；加工工艺参数不合理，如切削速度、进给量等；工件材料硬度不均匀。改进措施：定期更换刀具；对机床进行精度检测和调整；优化加工工艺参数，根据工件材料和刀具选择合适的切削速度和进给量；对工件材料进行预处理，保证硬度均匀。
25. 机器人编程主要步骤：需求分析，明确机器人任务和要求；运动规划，确定机器人运动轨迹和姿态；程序编写，使用编程语言编写指令；调试优化，对编写的程序进行调试和优化。常用指令：运动指令，控制机器人关节运动；逻辑指令，实现程序逻辑判断；输入输出指令，与外部设备进行数据交互；传感器指令，读取传感器数据并进行处理。