全國青少年機(jī)器人等級考試一二級理論復(fù)習(xí)及試題分享

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評與關(guān)注！ 全國青少年機(jī)器人技術(shù)等級考試一、二級理論及實(shí)操“Robot”的由來1920年，原捷克斯洛伐克劇作家卡爾·恰佩克在他的科幻情節(jié)劇羅薩姆的萬能機(jī)器人中，第一次提出了“機(jī)器人”（Robot）這個(gè)名詞。在捷克語中，Robot這個(gè)詞是指一個(gè)服役的奴隸。Robota（捷克文，原意為“勞役、苦工”）Robotnik（波蘭文，原意為“工人”二、機(jī)器人發(fā)展史人們對機(jī)器人的幻想與追求已有3000多年的歷史?！皺C(jī)器人”最早是以自動機(jī)械裝置或自動人偶的形式出現(xiàn)，西方國家將早期的機(jī)器人稱之為automation（自動機(jī)）或是self-operating mach

2、ine（自行控制機(jī)器）。 1）古代機(jī)器人指南車。人類記載的最早的機(jī)械裝置。古今注記載黃帝與蚩尤涿鹿之戰(zhàn)所用。春秋時(shí)期，“公輸子削竹木以為鵲，成而飛之，三日不下?！庇涊d于墨子.魯問中，是世界上最早的關(guān)于空中機(jī)器人的記載。記里鼓車。漢代，大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動儀，而且發(fā)明了計(jì)里鼓車。計(jì)里鼓車每行一里，車上木人擊木馬車鼓一下，每行十里擊鐘一下。春秋時(shí)期，“公輸子削竹木以為鵲，成而飛之，三日不下。”記載于墨子.魯問中，是世界上最早的關(guān)于空中機(jī)器人的記載。記里鼓車。漢代，大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動儀，而且發(fā)明了計(jì)里鼓車。計(jì)里鼓車每行一里，車上木人擊木馬車鼓一下，每行十里擊鐘一下。木構(gòu)水運(yùn)儀象臺。北宋

3、時(shí)期，蘇頌等人制造了當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的天文鐘。它由水力驅(qū)動，能以多種形式表現(xiàn)天體運(yùn)行。它能集觀測天象的渾儀、演示天象的渾象、計(jì)量時(shí)間的漏刻和報(bào)告時(shí)刻，是一座小型的天文臺根據(jù)史料記載，三國時(shí)期諸葛亮發(fā)明了一種用來運(yùn)送軍用物資的機(jī)器人，名為（ ）A.記里鼓車 B.指南車 C.木牛流馬 D.千里船答案：C 題型:單選題 漏壺。公元前1400年由古巴比倫人發(fā)明，用水流來計(jì)量時(shí)間的計(jì)時(shí)器。也是歷史上可考據(jù)的最早的機(jī)械裝置之一。公園前270年左右，古希臘發(fā)明家特西比烏斯改進(jìn)了漏壺采用人物造型指針指示時(shí)間。 公元前2世紀(jì)，亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人自動機(jī)。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動力的會動

4、的雕像，它可以自己開門，還可以借助蒸汽唱歌。 公元前14-17世紀(jì)，意大利文藝復(fù)興，達(dá)芬奇作為發(fā)明家發(fā)明了機(jī)器人、機(jī)械車、子母彈、坦克車、潛水艇、直升機(jī)等超越時(shí)代的裝置。其中達(dá)芬奇設(shè)計(jì)的機(jī)器人以木頭金屬皮革為外殼，以齒輪為驅(qū)動裝置，可坐可站，頭部能轉(zhuǎn)動，胳膊能揮舞。 1662年，日本人竹田近江發(fā)明自動機(jī)器玩偶。 1737年，法國雅克沃康松發(fā)明機(jī)器鴨子。 1769年，匈牙利沃爾夫?qū)?馮.肯佩倫發(fā)明土耳其機(jī)器人。 1801年，法國約瑟夫雅卡爾發(fā)明通過穿孔卡片控制的自動織機(jī)。 1822年，英國查爾斯.巴貝奇設(shè)計(jì)了最早的可編程機(jī)器差分機(jī)。 1893年，加拿大人摩爾設(shè)計(jì)了“蒸汽人”“安德羅丁”。 189

5、8年，塞爾維亞美籍發(fā)明家尼古拉.特斯拉在紐約麥迪遜廣場展示遠(yuǎn)程自動化的新發(fā)明，一艘無線電遙控船。 1927年，美國西屋公司溫茲利制造了機(jī)器人電報(bào)箱。近代機(jī)器人研究始于20世紀(jì)中期。先后出現(xiàn)了三代機(jī)器人。第一代機(jī)器人：“示教再現(xiàn)”型機(jī)器人。通過遙控操作機(jī)器，不能離開人的控制獨(dú)自運(yùn)動。只具有記憶、存儲能力，按相應(yīng)程序重復(fù)作業(yè)，但對周圍環(huán)境基本沒有感知與反饋控制能力。（工業(yè)機(jī)器人） 第二代機(jī)器人：感知型機(jī)器人。隨著傳感技術(shù)和信息處理技術(shù)的發(fā)展第二代機(jī)器人按照事先編好的程序?qū)C(jī)器人控制，能夠獲得作業(yè)環(huán)境和作業(yè)對象的部分有關(guān)信息，進(jìn)行一定的實(shí)時(shí)處理，引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)。 第三代機(jī)器人：智能機(jī)器人。它具有

6、更完善的環(huán)境感知能力，而且還具有邏輯思維、判斷和決策能力，可根據(jù)作業(yè)要求與環(huán)境信息自主地進(jìn)行工作。能自主行動實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的高級機(jī)器人。 目前正在研究的“智能機(jī)器人”屬于第幾代機(jī)器人？ A.第一代機(jī)器人。 B. 第二代機(jī)器人。 C.第三代機(jī)器人。 D. 第四代機(jī)器人。 答案:C 題型:單選題 1939年，美國西屋電氣公司制造出家用機(jī)器人，它由電纜控制，可以行走，會說話，甚至可以抽煙，讓人們對家用機(jī)器人更加憧憬。 1948年諾伯特維納出版控制論，闡述了機(jī)器中的通信和控制機(jī)能與人的神經(jīng)、感覺機(jī)能的共同規(guī)律，率先提出以計(jì)算機(jī)為核心的自動化工廠。 1954年美國人喬治德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機(jī)器

7、人并注冊了專利。這種機(jī)械手能按照不同的程序從事不同的工作。 1959年美國發(fā)明家約瑟夫·英格伯格和德沃爾制造出第一臺工業(yè)機(jī)器人。隨后，成立了世界上第一家機(jī)器人制造工廠Unimation公司。約瑟夫英格伯格被稱為“工業(yè)機(jī)器人之父”。世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人誕生于（ ） A. 德國 B. 英國 C. 美國 D. 日本答案:C題型:單選題1966年 斯坦福大學(xué)人工智能研究中心發(fā)明了謝克機(jī)器人（ShakeTheRobot） ，它是第一臺移動機(jī)器人，它被賦予了有限的觀察和環(huán)境建模能力，控制它的計(jì)算機(jī)要填滿整個(gè)房間。 1966年謝克機(jī)器人誕生，關(guān)于謝克機(jī)器人說法正確的是？A. 第一臺潛水機(jī)器人 B

8、. 第一臺飛行機(jī)器人C. 第一臺防水機(jī)器人 D. 第一臺移動機(jī)器人答案:D題型:單選題三、重要機(jī)器人理論（1）機(jī)器人定義 機(jī)器人是自動控制機(jī)器Robot的俗稱（自動控制機(jī)器），包括一切模擬人類行為或思想、模擬其他生物的機(jī)械。理想中的高仿真機(jī)器人是整合了控制論、機(jī)械、 電子、計(jì)算機(jī)與人工智能、材料學(xué)和仿生學(xué)的產(chǎn)物，目前科學(xué)界正在向此方向研究開發(fā)。所以機(jī)器人綜合微電子技術(shù)，自動化控制技術(shù)，機(jī)械學(xué)，計(jì)算機(jī)等學(xué)科綜合成果。2）機(jī)器人組成 機(jī)器人一般由機(jī)械本體、控制系統(tǒng)、傳感器、和驅(qū)動器等四部分組成。為實(shí)現(xiàn)對本體進(jìn)行精確控制，傳感器應(yīng)提供機(jī)器人本體或其所處環(huán)境的信息，控制系統(tǒng)依據(jù)控制程序產(chǎn)生指令信號，通

9、過控制各關(guān)節(jié)運(yùn)動坐標(biāo)的驅(qū)動器，使各臂桿端點(diǎn)按照要求的軌跡、速度和加速度，以一定的姿態(tài)達(dá)到空間指定的位置。驅(qū)動器將控制系統(tǒng)輸出的信號變換成大功率的信號，以驅(qū)動執(zhí)行器工作。a.機(jī)械本體 機(jī)械本體，是機(jī)器人賴以完成作業(yè)任務(wù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一般是一臺機(jī)械手，也稱操作器、或操作手，可以在確定的環(huán)境中執(zhí)行控制系統(tǒng)指定的操作。典型工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械本體一般由手部(末端執(zhí)行器)、腕部、臂部、腰部和基座構(gòu)成。機(jī)械手多采用關(guān)節(jié)式機(jī)械結(jié)構(gòu)，一般具有6個(gè)自由度，其中3個(gè)用來確定末端執(zhí)行器的位置，另外3個(gè)則用來確定末端執(zhí)行裝置的方向(姿勢)。機(jī)械臂上的末端執(zhí)行裝置可以根據(jù)操作需要換成焊槍、吸盤、扳手等作業(yè)工具。b.控制系統(tǒng)

10、控制系統(tǒng)是機(jī)器人的指揮中樞，相當(dāng)于人的大腦功能，負(fù)責(zé)對作業(yè)指令信息、內(nèi)外環(huán)境信息進(jìn)行處理，并依據(jù)預(yù)定的本體模型、環(huán)境模型和控制程序做出決策，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，通過驅(qū)動器驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各個(gè)關(guān)節(jié)按所需的順序、沿確定的位置或軌跡運(yùn)動，完成特定的作業(yè)。從控制系統(tǒng)的構(gòu)成看，有開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)之分;從控制方式看有程序控制系統(tǒng)、適應(yīng)性控制系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)之分。c.驅(qū)動器 驅(qū)動器是機(jī)器人的動力系統(tǒng)，相當(dāng)于人的心血管系統(tǒng)，一般由驅(qū)動裝置和傳動機(jī)構(gòu)兩部分組成。因驅(qū)動方式的不同，驅(qū)動裝置可以分成電動、液動和氣動三種類型。驅(qū)動裝置中的電動機(jī)、液壓缸、氣缸可以與操作機(jī)直接相連，也可以通過傳動機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)

11、相連。傳動機(jī)構(gòu)通常有齒輪傳動、鏈傳動、諧波齒輪傳動、螺旋傳動、帶傳動等幾種類型。d.傳感器 傳感器是機(jī)器人的感測系統(tǒng)，相當(dāng)于人的感覺器官，是機(jī)器人系統(tǒng)的重要組成部分，包括內(nèi)部傳感器和外部傳感器兩大類。內(nèi)部傳感器主要用來檢測機(jī)器人本身的狀態(tài)，為機(jī)器人的運(yùn)動控制提供必要的本體狀態(tài)信息，如位置傳感器、速度傳感器等。外部傳感器則用來感知機(jī)器人所處的工作環(huán)境或工作狀況信息，又可分成環(huán)境傳感器和末端執(zhí)行器傳感器兩種類型。 前者用于識別物體和檢測物體與機(jī)器人的距離等信息，后者安裝在末端執(zhí)行器上，檢測處理精巧作業(yè)的感覺信息。常見的外部傳感器有力覺傳感器、觸覺傳感器、接近覺傳感器、視覺傳感器等。機(jī)器人主要由（）

12、組成A.輸入設(shè)備 B. 輸出設(shè)備 C. 主控制器 D. 以上都是答案：D題型:單選題CPU 是 Central Processing Unit的縮寫形式，他相當(dāng)于機(jī)器人的哪個(gè)部分（ ） A、機(jī)器人的手臂 B、機(jī)器人的軀干 C、機(jī)器人的感覺器官 D、機(jī)器人的大腦 答案:D 題型:單選題（3）機(jī)器人驅(qū)動方式機(jī)器人驅(qū)動方式：電力驅(qū)動、 液壓驅(qū)動，氣壓驅(qū)動。電機(jī)是發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的統(tǒng)稱，電機(jī)通常分為直流電機(jī)和交流電機(jī)，交流電機(jī)分為異步電機(jī)和同步電機(jī)兩類。人們對電機(jī)的要求事體積小，高速高精度。一級：機(jī)器人的馬達(dá)等輸出設(shè)備負(fù)責(zé)感知環(huán)境。 答案:錯誤 分?jǐn)?shù):2 題型:判斷題一級：機(jī)器人工作的過程中，可以作為能

13、源的有哪些？A、汽油 B、水 C、電 D、陽光答案:A|C|D分?jǐn)?shù):4題型:多選題（4）機(jī)器人能力的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.智能，指感覺和感知，包括記憶、運(yùn)算、比較、鑒別、判斷、決策、學(xué)習(xí)和邏輯推理等；2.機(jī)能，指變通性、通用性或空間占有性等；3.物理能，指力、速度、可靠性、聯(lián)用性和壽命等。 4.活動范圍：機(jī)器人就是具有生物功能的實(shí)際空間運(yùn)行工具，可以代替人類完成一些危險(xiǎn)或難以進(jìn)行的勞作、任務(wù)等。 機(jī)器人能力評價(jià)不包括？A. 智能 B. 機(jī)能 C. 生物能 D. 活動范圍答案:C題型:單選題機(jī)器人手臂或手部安裝點(diǎn)所能達(dá)到的所有空間區(qū)域稱為？A. 工作空間 B. 最大空間 C. 自由度 D. 危險(xiǎn)空間答案:

14、A題型:單選題（5）機(jī)器人應(yīng)用 工業(yè)機(jī)器人指能自動執(zhí)行任務(wù)的人造機(jī)器裝置，用以取代或協(xié)助人類工作， 所以工業(yè)機(jī)器人具有以下特點(diǎn)：1. 對工作環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，能夠代替人類在有害場所從事危險(xiǎn)工作2. 動作準(zhǔn)確性高，可保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。3. 能高強(qiáng)度在環(huán)境中從事單調(diào)簡單的勞動4. 具有很廣泛的通用性醫(yī)用機(jī)器人具有特點(diǎn)：1. 不能發(fā)生錯誤動作2. 非專業(yè)人員也可以正確使用3. 對醫(yī)生提供有效的幫助4. 可以直接與人接觸軍用機(jī)器人是一種用于軍事領(lǐng)域的具有某種仿人功能的自動機(jī)。從物資運(yùn)輸?shù)剿褜た碧揭约皩?shí)戰(zhàn)進(jìn)攻，軍用機(jī)器人的使用范圍廣泛下列機(jī)器人中屬于生產(chǎn)制造的機(jī)器人是A.服務(wù)機(jī)器人 B.軍用機(jī)器

15、人C.工業(yè)機(jī)器人 D.特種機(jī)器人答案:C題型:單選題 下列那種機(jī)器人不是軍用機(jī)器人。（ ） A.“紅隼”無人機(jī) B.美國的“大狗”機(jī)器人 C.索尼公司的AIBO機(jī)器狗 D.“土撥鼠” 答案：C 題型:單選題（6）機(jī)器人重要理論1942年，美國科幻巨匠阿西莫夫在的科幻小說中提出“機(jī)器人三大定律”：1.機(jī)器人不應(yīng)傷害人類；2.機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；3.機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與前兩條條相抵觸者除外。這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開發(fā)的準(zhǔn)則。真題：機(jī)器人三定律由誰提出？A. 美國科幻家艾薩克阿西莫夫 B. 喬治德沃爾C. 意大利作家卡洛洛倫齊尼 D. 捷克劇作家卡爾恰佩克答案:A 題型:單選題1969年 日本的機(jī)器人專家森昌弘出了