江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院《機器視覺與圖像處理》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院《機器視覺與圖像處理》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、ROS中的話題（Topic）通信是一種常見的數(shù)據(jù)傳輸方式。在一個復雜的機器人系統(tǒng)中，多個節(jié)點可能會同時訂閱同一個話題。當發(fā)布者發(fā)布的數(shù)據(jù)量較大時，以下哪種情況可能會發(fā)生？（）A.訂閱者能夠快速接收和處理所有數(shù)據(jù)，不會有任何問題B.由于網(wǎng)絡帶寬限制，部分數(shù)據(jù)可能會丟失C.系統(tǒng)會自動降低發(fā)布者的數(shù)據(jù)發(fā)送速度，以適應訂閱者的處理能力D.訂閱者會按照優(yōu)先級順序接收和處理數(shù)據(jù)2、在ROS中開發(fā)機器人的語音交互功能時，如果語音識別的準確率較低，會對用戶體驗產(chǎn)生什么影響？（）A.用戶難以與機器人有效溝通B.機器人自主學習提高準確率C.用戶體驗不受影響D.系統(tǒng)性能提升3、假設在一個復雜的機器人任務中，需要對機器人的運動軌跡進行精確規(guī)劃。在ROS中，以下哪種算法或工具可能是最適合的？（）A.A*算法B.RRT算法C.人工勢場法D.隨機漫步算法請分別闡述每個選項在機器人運動軌跡規(guī)劃中的特點和適用條件4、假設在ROS中開發(fā)一個用于極地考察的機器人，需要應對極寒、大風和低光照等極端環(huán)境。以下哪種技術和裝備可能會被用于極地機器人？（）A.耐寒材料和保溫結構B.抗風設計和能源存儲C.低光照視覺系統(tǒng)和導航設備D.以上都有可能5、在機器人的協(xié)作工作中，需要解決任務分配和資源共享的問題。假設多個機器人共同完成一個大型項目，每個機器人具有不同的能力和資源。以下哪種方法能夠有效地協(xié)調(diào)資源分配，提高工作效率？（）A.基于合同的資源分配B.基于市場機制的資源分配C.基于中央控制的資源分配D.基于分布式協(xié)商的資源分配6、當在ROS中開發(fā)一個具有多個執(zhí)行器的機器人時，需要對執(zhí)行器的協(xié)同控制進行設計。假設執(zhí)行器之間存在復雜的運動關系，以下哪種控制策略能夠實現(xiàn)精確的協(xié)同動作？（）A.獨立控制每個執(zhí)行器，不考慮協(xié)同B.基于主從控制的策略C.分布式協(xié)同控制算法D.不進行協(xié)同控制，執(zhí)行器自由運動7、在ROS中，對于機器人的軟件開發(fā)過程，需要遵循一定的代碼規(guī)范和風格。以下哪種做法能夠提高代碼的可讀性和可維護性？（）A.統(tǒng)一的變量命名和函數(shù)注釋B.隨意的代碼風格，不做規(guī)范C.只關注功能實現(xiàn)，不考慮代碼風格D.不寫注釋，依靠代碼本身理解8、當使用ROS開發(fā)水下機器人系統(tǒng)時，以下哪種通信方式能夠在水下環(huán)境中實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸？（）A.水聲通信B.藍牙通信C.Wi-Fi通信D.光纖通信。假設水下機器人需要與水面基站或其他水下設備進行實時的數(shù)據(jù)交換，考慮到水下環(huán)境的特殊性，上述哪種通信方式能夠提供更穩(wěn)定和有效的數(shù)據(jù)傳輸，并分析其在ROS中的配置和應用9、當使用ROS控制一個具有多個自由度的機器人關節(jié)時，需要進行復雜的運動學和動力學解算。以下哪種方法和工具可能會被用于關節(jié)控制？（）A.正逆運動學求解器和動力學庫B.智能優(yōu)化算法和模型預測控制C.自適應控制和反饋線性化D.以上都有可能10、在機器人的通信網(wǎng)絡中，需要保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性。假設機器人系統(tǒng)涉及敏感信息的傳輸。以下哪種加密和認證技術能夠有效地保護通信內(nèi)容，防止數(shù)據(jù)泄露和篡改？（）A.RSA加密算法B.AES加密算法C.數(shù)字簽名技術D.以上技術均可11、假設要在ROS中開發(fā)一個能夠自主充電的機器人，以下哪個模塊或功能是關鍵的？（）A.電池電量監(jiān)測B.充電接口識別C.路徑規(guī)劃到充電點D.充電協(xié)議支持請詳細說明每個選項在自主充電功能實現(xiàn)中的必要性和作用12、在機器人操作系統(tǒng)中，用于啟動機器人傳感器驅動程序的工具是？（）（）A.roslaunchsensor_driver.launchB.rosrunsensor_driverC.sensor_startD.以上都不是13、在使用ROS控制機器人進行物體抓取時，需要精確的力控制。假設需要根據(jù)抓取物體的材質和形狀實時調(diào)整抓取力的大小，以下哪種傳感器可能最為關鍵？（）A.壓力傳感器B.位置傳感器C.速度傳感器D.溫度傳感器14、當在ROS中開發(fā)一個需要適應復雜環(huán)境變化的機器人時，以下哪種機器學習模型用于環(huán)境感知和適應可能是最有潛力的？（）A.生成對抗網(wǎng)絡B.循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡C.自編碼器D.決策樹請詳細分析每個機器學習模型在處理復雜環(huán)境變化中的特點和應用可能性15、以下哪個是機器人操作系統(tǒng)中用于處理機器人傳感器融合信息的消息類型？（）（）A.sensor_msgs/PointCloud2B.sensor_msgs/ImuC.nav_msgs/OdometryD.以上都不是16、ROS中的導航棧（NavigationStack）通常包括以下哪些部分？（）（）A.全局規(guī)劃器B.局部規(guī)劃器C.控制器D.以上都是17、ROS中的動作（Action）是一種用于長時間任務的通信機制。假設一個機器人需要執(zhí)行一個復雜的搜索任務，其狀態(tài)包括正在搜索、找到目標和任務完成。以下關于動作通信的描述，正確的是？（）A.動作通信只能單向傳遞信息，從客戶端到服務器B.客戶端可以在任務執(zhí)行過程中隨時取消任務C.服務器無法向客戶端反饋任務的中間狀態(tài)D.動作通信不支持任務的超時處理18、在一個基于ROS的機器人舞蹈表演項目中，如果音樂與機器人動作的同步機制出現(xiàn)問題，會導致什么結果？（）A.表演效果不佳，動作與音樂不協(xié)調(diào)B.表演更精彩C.系統(tǒng)自動調(diào)整同步D.對表演沒有影響19、在基于ROS的機器人視覺SLAM（同時定位與地圖構建）系統(tǒng)中，以下哪種特征提取算法常用于提高地圖的準確性和魯棒性？（）A.SIFT（Scale-InvariantFeatureTransform）B.SURF（SpeededUpRobustFeatures）C.ORB（OrientedFASTandRotatedBRIEF）D.以上算法都可能適用20、在ROS中，為了實現(xiàn)機器人的自主導航，需要構建地圖。假設使用激光雷達進行環(huán)境掃描來創(chuàng)建地圖，以下哪種地圖表示方法在ROS中較為常見？（）A.柵格地圖B.拓撲地圖C.矢量地圖D.圖像地圖二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述ROS在建筑機器人中的應用。2、（本題5分）說明ROS中的智能決策算法集成。3、（本題5分）解釋ROS中的系統(tǒng)集成測試方法。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在ROS框架下，為石油管道巡檢機器人設計一個管道泄漏檢測和定位系統(tǒng)。2、（本題5分）開發(fā)一個使用ROS的牡蠣養(yǎng)殖場牡蠣采集機器人的高效采集與分揀系統(tǒng)。3、（本題5分）基于ROS構建一個機器人的自主目標識別和分類系統(tǒng)，區(qū)分不同類型目標。4、（本題5分）基于ROS構建一個機器人的自主環(huán)境聲音降噪和識別系統(tǒng)。5、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個機場跑道檢測機器人的道面缺陷檢測與標記系統(tǒng)。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、