廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機(jī)器學(xué)習(xí)Ⅱ》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)廊坊職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機(jī)器學(xué)習(xí)Ⅱ》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在機(jī)器人的路徑規(guī)劃中，需要考慮機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)特性，如慣性和摩擦力。假設(shè)一個(gè)具有較大慣性的機(jī)器人需要在狹窄空間內(nèi)快速移動(dòng)。以下哪種路徑規(guī)劃方法能夠充分考慮這些動(dòng)力學(xué)因素，生成可行的路徑？（）A.基于物理模型的路徑規(guī)劃B.基于啟發(fā)式搜索的路徑規(guī)劃C.基于隨機(jī)采樣的路徑規(guī)劃D.基于人工勢(shì)場(chǎng)的路徑規(guī)劃2、機(jī)器人的自主學(xué)習(xí)能力對(duì)于適應(yīng)新環(huán)境和任務(wù)非常重要。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人需要在不同的房間內(nèi)自主探索并學(xué)習(xí)環(huán)境的布局。以下哪種學(xué)習(xí)方法能夠幫助機(jī)器人快速建立環(huán)境模型，并不斷優(yōu)化？（）A.監(jiān)督學(xué)習(xí)B.無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)C.強(qiáng)化學(xué)習(xí)D.遷移學(xué)習(xí)3、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于啟動(dòng)RViz可視化工具的命令是？（）（）A.rvizB.roslaunchrvizrviz.launchC.rosrunrvizrvizD.以上都不是4、在機(jī)器人的控制系統(tǒng)中，反饋環(huán)節(jié)對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)存在外部干擾和模型不確定性。以下哪種反饋方式能夠更好地應(yīng)對(duì)這些情況，提高系統(tǒng)的魯棒性？（）A.位置反饋B.速度反饋C.加速度反饋D.力反饋5、在ROS中，進(jìn)行機(jī)器人的可視化是非常重要的。假設(shè)需要實(shí)時(shí)顯示機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡、傳感器數(shù)據(jù)和模型等信息。以下關(guān)于ROS可視化工具的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.RViz（RobotVisualization）是一個(gè)常用的ROS可視化工具，可以顯示多種類型的數(shù)據(jù)B.Gazebo是一個(gè)用于機(jī)器人仿真的工具，可以與ROS集成進(jìn)行可視化和物理模擬C.在可視化過(guò)程中，可以通過(guò)插件擴(kuò)展RViz和Gazebo的功能D.一旦在RViz或Gazebo中設(shè)置了可視化布局，就不能再進(jìn)行更改和調(diào)整6、在一個(gè)基于ROS的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)協(xié)作項(xiàng)目中，需要實(shí)現(xiàn)不同類型機(jī)器人之間的任務(wù)分配和協(xié)調(diào)。以下哪種策略和機(jī)制可能會(huì)被用于團(tuán)隊(duì)協(xié)作？（）A.基于任務(wù)優(yōu)先級(jí)的分配B.基于能力和資源的分配C.基于市場(chǎng)機(jī)制的資源交易D.以上都有可能7、在ROS中，對(duì)于機(jī)器人的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，需要遵循一定的代碼規(guī)范和風(fēng)格。以下哪種做法能夠提高代碼的可讀性和可維護(hù)性？（）A.統(tǒng)一的變量命名和函數(shù)注釋B.隨意的代碼風(fēng)格，不做規(guī)范C.只關(guān)注功能實(shí)現(xiàn)，不考慮代碼風(fēng)格D.不寫(xiě)注釋，依靠代碼本身理解8、機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，可能會(huì)遇到突發(fā)情況，如電源故障、網(wǎng)絡(luò)中斷等。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人正在進(jìn)行關(guān)鍵操作，突然遭遇電源故障。以下哪種應(yīng)急處理機(jī)制能夠最大程度地減少損失，并確保機(jī)器人的安全？（）A.備用電源切換B.緊急停止和數(shù)據(jù)保存C.故障自診斷和恢復(fù)策略D.以上機(jī)制綜合運(yùn)用9、在ROS系統(tǒng)中，對(duì)于機(jī)器人的動(dòng)態(tài)建模和仿真，以下哪種工具或軟件包可能是最常用的？（）A.GazeboB.V-REPC.WebotsD.OpenRAVE請(qǐng)分別介紹每個(gè)選項(xiàng)的特點(diǎn)和在機(jī)器人動(dòng)態(tài)建模與仿真中的應(yīng)用廣泛性10、在ROS系統(tǒng)中，要對(duì)機(jī)器人的軟件進(jìn)行優(yōu)化以提高運(yùn)行效率。假設(shè)機(jī)器人的計(jì)算資源有限，需要降低軟件的內(nèi)存占用和計(jì)算時(shí)間。以下哪種優(yōu)化方法和技術(shù)的組合最為有效？（）A.算法優(yōu)化和代碼并行化B.減少功能模塊和簡(jiǎn)化算法C.不進(jìn)行優(yōu)化，使用默認(rèn)設(shè)置D.增加硬件資源，不進(jìn)行軟件優(yōu)化11、ROS中的話題（Topic）通信是一種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)傳輸方式。在一個(gè)復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)中，多個(gè)節(jié)點(diǎn)可能會(huì)同時(shí)訂閱同一個(gè)話題。當(dāng)發(fā)布者發(fā)布的數(shù)據(jù)量較大時(shí)，以下哪種情況可能會(huì)發(fā)生？（）A.訂閱者能夠快速接收和處理所有數(shù)據(jù)，不會(huì)有任何問(wèn)題B.由于網(wǎng)絡(luò)帶寬限制，部分?jǐn)?shù)據(jù)可能會(huì)丟失C.系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)降低發(fā)布者的數(shù)據(jù)發(fā)送速度，以適應(yīng)訂閱者的處理能力D.訂閱者會(huì)按照優(yōu)先級(jí)順序接收和處理數(shù)據(jù)12、ROS中的參數(shù)服務(wù)器可以存儲(chǔ)全局參數(shù)。當(dāng)參數(shù)數(shù)量過(guò)多時(shí)，如何提高參數(shù)的查找和訪問(wèn)效率？（）A.對(duì)參數(shù)進(jìn)行分類和索引B.使用高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)參數(shù)C.定期清理不必要的參數(shù)D.以上方法都可以13、在機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）中，節(jié)點(diǎn)之間的通信是通過(guò)主題（Topic）、服務(wù)（Service）和動(dòng)作（Action）等方式實(shí)現(xiàn)的。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人需要實(shí)時(shí)獲取傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，同時(shí)根據(jù)處理結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。以下哪種通信方式最適合實(shí)現(xiàn)這種高實(shí)時(shí)性和頻繁數(shù)據(jù)交互的需求？（）A.僅使用主題進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布和訂閱B.主要依靠服務(wù)進(jìn)行請(qǐng)求和響應(yīng)C.結(jié)合使用主題和服務(wù)D.采用動(dòng)作來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的交互14、ROS支持多種機(jī)器人硬件平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)和接口。假設(shè)要將一個(gè)新的機(jī)器人硬件平臺(tái)集成到ROS系統(tǒng)中，需要編寫(xiě)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。以下哪種方法在開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)程序時(shí)能夠最大程度地提高效率和兼容性？（）A.參考現(xiàn)有的類似硬件驅(qū)動(dòng)進(jìn)行修改B.從底層開(kāi)始完全重新開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)C.使用硬件廠商提供的驅(qū)動(dòng)并進(jìn)行適配D.不開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)，嘗試使用通用驅(qū)動(dòng)15、假設(shè)要在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠在狹窄空間中操作的微型機(jī)器人，需要考慮機(jī)器人的尺寸、靈活性和控制精度。以下哪種設(shè)計(jì)和控制方法可能會(huì)被用于微型機(jī)器人？（）A.微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和微型電機(jī)控制B.柔性結(jié)構(gòu)和精密驅(qū)動(dòng)C.小型傳感器集成和微型控制器D.以上都有可能二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）描述ROS在農(nóng)業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用場(chǎng)景。2、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練框架集成。3、（本題5分）說(shuō)明ROS中的藥物研發(fā)科學(xué)管理機(jī)器人中的管理科學(xué)性體現(xiàn)。4、（本題5分）解釋ROS中的礦山安全監(jiān)測(cè)預(yù)警響應(yīng)機(jī)器人中的預(yù)警響應(yīng)策略。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在影視制作領(lǐng)域，機(jī)器人用于拍攝、特效制作等工作。全面分析機(jī)器人操作系統(tǒng)在精確運(yùn)動(dòng)控制、鏡頭調(diào)度、創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)和與其他影視設(shè)備集成方面的功能要求，探討操作系統(tǒng)如何滿足影視制作的藝術(shù)需求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2、（本題5分）對(duì)于特種作業(yè)機(jī)器人，如核設(shè)施維護(hù)、化學(xué)危險(xiǎn)品處理等，機(jī)器人操作系統(tǒng)的安全性和防護(hù)措施至關(guān)重要。請(qǐng)深入綜合分析其在輻射防護(hù)、化學(xué)物質(zhì)隔離、遠(yuǎn)程操作的精確性和穩(wěn)定性等方面的技術(shù)要求，研究特種作業(yè)機(jī)器人在保障公共安全和環(huán)境安全方面的應(yīng)用價(jià)值，以及在技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣中的困難和對(duì)策。3、（本題5分）對(duì)于一個(gè)使用ROS的鐵路軌道檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，負(fù)責(zé)檢查軌道的健康狀況。全面分析ROS在高速運(yùn)行環(huán)境適應(yīng)、軌道缺陷識(shí)別、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理以及與鐵路調(diào)度系統(tǒng)的整合方面的重點(diǎn)和難點(diǎn)。4、（本題5分）考慮一個(gè)基于ROS的水上救援機(jī)器人系統(tǒng)，能夠在江河湖泊中進(jìn)行救援行動(dòng)。綜合分析ROS在水流和風(fēng)浪影響應(yīng)對(duì)、落水人員檢測(cè)、救援設(shè)備操作以及與岸上指揮中心的通信方面的要點(diǎn)和問(wèn)題。5、（本題5分）在機(jī)器人的遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷系統(tǒng)中，分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、故障檢測(cè)和預(yù)警，以及如何支持遠(yuǎn)程專家進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)，提高機(jī)器人的可用性和可靠性。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分