四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機器視覺與模式識別》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷_第1頁
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學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)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頁四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機器視覺與模式識別》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)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25個小題,每小題1分,共25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、在ROS中,為了管理節(jié)點的啟動和關(guān)閉順序,以及處理異常情況,常常使用啟動文件(LaunchFile)。假設(shè)一個機器人系統(tǒng)有多個相關(guān)的節(jié)點需要同時啟動,以下關(guān)于啟動文件的描述,哪一項是不準確的?()A.啟動文件使用XML格式來描述節(jié)點的配置和啟動參數(shù)B.可以在啟動文件中設(shè)置節(jié)點的運行環(huán)境、重映射話題等C.啟動文件只能啟動本地節(jié)點,無法啟動遠程節(jié)點D.通過修改啟動文件,可以方便地調(diào)整系統(tǒng)的啟動配置,而無需修改節(jié)點的代碼2、在機器人的軌跡跟蹤誤差補償中,需要對實際軌跡與期望軌跡之間的偏差進行修正。假設(shè)機器人受到外部干擾導(dǎo)致軌跡跟蹤出現(xiàn)偏差。以下哪種誤差補償方法能夠快速響應(yīng)并有效地減小偏差?()A.前饋補償B.反饋補償C.自適應(yīng)補償D.智能補償3、在基于ROS的機器人項目中,需要對機器人的軟件進行測試和驗證,以確保其功能的正確性和穩(wěn)定性。以下哪種測試方法能夠全面地覆蓋各種可能的輸入和場景,提高測試的有效性?()A.手動隨機測試B.基于單元測試的方法C.結(jié)合模擬環(huán)境進行集成測試D.不進行測試,直接部署4、在ROS中,進行機器人的軌跡規(guī)劃時,需要考慮機器人的動力學(xué)約束。假設(shè)機器人的關(guān)節(jié)具有速度和加速度限制,以下哪種軌跡規(guī)劃方法能夠滿足這些約束?()A.三次樣條曲線規(guī)劃,能夠保證連續(xù)性但不一定滿足動力學(xué)約束B.基于模型預(yù)測控制(MPC)的規(guī)劃方法,能夠考慮動力學(xué)約束C.直線插補規(guī)劃,簡單但無法滿足復(fù)雜的約束條件D.以上方法都不能滿足動力學(xué)約束,需要特殊設(shè)計5、在一個使用ROS的多機器人系統(tǒng)中,如果機器人之間的通信協(xié)議選擇不當(dāng),可能會導(dǎo)致什么后果?()A.通信延遲增加或通信失敗B.通信速度加快C.系統(tǒng)資源消耗降低D.機器人協(xié)作更順暢6、以下哪個是機器人操作系統(tǒng)中用于創(chuàng)建自定義消息類型的工具?()()A.catkin_create_pkgB.rosmsgC.roscppD.以上都不是7、ROS中的動作服務(wù)器可以提供反饋信息。當(dāng)動作執(zhí)行過程中出現(xiàn)異常,以下哪種反饋信息對故障診斷最有幫助?()A.錯誤代碼B.詳細的錯誤描述C.動作執(zhí)行的中間狀態(tài)D.以上反饋信息都很重要8、機器人操作系統(tǒng)中的動作客戶端可以取消正在執(zhí)行的動作請求嗎?()()A.可以B.不可以C.取決于具體實現(xiàn)D.以上都不是9、ROS中的服務(wù)請求(ServiceRequest)可以包含以下哪些數(shù)據(jù)類型?()()A.基本數(shù)據(jù)類型B.自定義消息類型C.兩者皆可D.以上都不是10、在機器人操作系統(tǒng)中,用于描述機器人運動狀態(tài)的常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是?()()A.向量B.矩陣C.四元數(shù)D.以上都是11、在機器人操作系統(tǒng)中,用于查看節(jié)點的發(fā)布和訂閱主題的工具是?()()A.rqt_graphB.RVizC.GazeboD.以上都不是12、ROS支持多種編程語言進行開發(fā)。假設(shè)一個團隊中有成員熟悉C++,有成員熟悉Python。對于一個新的機器人項目,以下關(guān)于編程語言選擇的建議,正確的是:()A.統(tǒng)一使用C++,因為其運行效率高B.統(tǒng)一使用Python,因為其開發(fā)效率高C.根據(jù)具體功能模塊的需求,靈活選擇C++或PythonD.為了避免混亂,只允許使用一種語言13、ROS支持多種編程語言進行節(jié)點開發(fā)。如果在一個項目中同時使用了C++和Python編寫的節(jié)點,并且它們之間需要進行通信,可能會遇到什么問題?()A.語言兼容性問題,導(dǎo)致通信失敗B.通信正常,沒有任何問題C.通信速度變慢D.系統(tǒng)資源消耗增加14、在基于ROS的機器人語音交互系統(tǒng)中,當(dāng)需要提高語音識別的準確率和響應(yīng)速度時,以下哪種技術(shù)或方法可能是最關(guān)鍵的?()A.優(yōu)化聲學(xué)模型B.增加訓(xùn)練數(shù)據(jù)C.采用更先進的硬件D.簡化語音指令請分別說明每個選項對語音交互系統(tǒng)性能的影響以及為何某個選項最為關(guān)鍵15、ROS中的啟動文件(LaunchFile)用于方便地啟動多個節(jié)點和配置參數(shù)。假設(shè)一個機器人系統(tǒng)有多個相互依賴的節(jié)點需要啟動,以下關(guān)于啟動文件編寫的原則,正確的是:()A.將所有節(jié)點的啟動命令都寫在一個啟動文件中,便于管理B.按照功能模塊將相關(guān)節(jié)點的啟動命令分組寫在不同的啟動文件中C.啟動文件越簡單越好,只啟動關(guān)鍵節(jié)點D.啟動文件的編寫方式對系統(tǒng)啟動沒有影響16、在ROS系統(tǒng)中,要對機器人的軟件進行優(yōu)化以提高運行效率。假設(shè)機器人的計算資源有限,需要降低軟件的內(nèi)存占用和計算時間。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.減少功能模塊和簡化算法C.不進行優(yōu)化,使用默認設(shè)置D.增加硬件資源,不進行軟件優(yōu)化17、對于ROS中的機器人視覺目標跟蹤,以下哪種算法能夠適應(yīng)目標的外觀變化和遮擋情況?()A.基于特征的跟蹤B.基于模型的跟蹤C.基于深度學(xué)習(xí)的跟蹤D.以上都是。假設(shè)機器人需要在復(fù)雜場景中持續(xù)跟蹤移動的目標,目標可能會發(fā)生形狀、顏色等外觀變化,并且可能會被其他物體遮擋,上述哪種目標跟蹤算法能夠更好地應(yīng)對這些挑戰(zhàn),并解釋其在ROS中的實現(xiàn)和優(yōu)化方法18、在基于ROS的機器人視覺系統(tǒng)中,需要對圖像中的目標進行識別和跟蹤。以下哪種機器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)方法可能會取得較好的效果?()A.支持向量機B.決策樹C.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.樸素貝葉斯請詳細分析每個選項在機器人視覺目標識別和跟蹤中的優(yōu)勢和局限性19、ROS中的Gazebo是一個常用的機器人仿真環(huán)境。假設(shè)需要在Gazebo中模擬一個具有復(fù)雜物理特性的機器人和環(huán)境,以下關(guān)于Gazebo仿真的描述,正確的是?()A.Gazebo只能模擬簡單的機器人運動,無法處理復(fù)雜的物理交互B.在Gazebo中進行仿真時,不需要考慮機器人的動力學(xué)模型C.Gazebo可以與ROS節(jié)點進行集成,實現(xiàn)仿真與實際控制的交互D.Gazebo的仿真結(jié)果與實際機器人的行為完全一致,無需進一步驗證20、ROS中的動作(Action)通信常用于長時間的任務(wù)執(zhí)行和反饋。當(dāng)一個動作在執(zhí)行過程中被中斷,以下哪種處理方式是合理的?()A.立即停止動作,不做任何后續(xù)處理B.嘗試恢復(fù)動作的執(zhí)行C.回滾到動作的初始狀態(tài),重新開始D.根據(jù)具體情況采取不同的處理策略21、以下哪個是機器人操作系統(tǒng)中用于處理機器人運動規(guī)劃信息的消息類型?()()A.moveit_msgs/MotionPlanB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/StringD.以上都不是22、ROS中的插件機制使得系統(tǒng)具有很高的靈活性。假設(shè)需要為一個視覺處理節(jié)點添加新的功能,通過插件的方式實現(xiàn),以下關(guān)于插件的描述,正確的是?()A.插件需要在編譯時與主程序鏈接,不能在運行時動態(tài)加載B.插件可以獨立開發(fā)和測試,與主程序的接口定義清晰C.一個插件只能被一個節(jié)點使用,不能被多個節(jié)點共享D.插件的更新會導(dǎo)致整個ROS系統(tǒng)重新編譯23、ROS中的機器人軟件測試是保證系統(tǒng)可靠性的重要環(huán)節(jié)。以下哪種測試方法能夠更全面地檢測軟件的功能和性能?()A.單元測試B.集成測試C.系統(tǒng)測試D.以上都需要請分別說明每個測試方法的重點和在機器人軟件測試中的作用24、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個需要與人類進行交互的機器人時,例如服務(wù)機器人,需要考慮人機交互的自然性和友好性。以下哪種人機交互方式和界面設(shè)計在這種情況下最為有效?()A.語音交互和觸摸屏界面B.鍵盤鼠標操作和復(fù)雜的菜單界面C.僅通過指示燈進行交互D.不考慮人機交互,機器人自主運行25、ROS支持多種編程語言來開發(fā)節(jié)點。假設(shè)一個團隊中有不同編程背景的開發(fā)者,需要選擇一種語言來統(tǒng)一開發(fā)ROS應(yīng)用,以確保代碼的可讀性、可維護性和可擴展性。以下哪種編程語言在ROS開發(fā)中通常被認為具有這些優(yōu)勢?()A.C++B.PythonC.JavaD.由開發(fā)者自行選擇喜歡的語言二、簡答題(本大題共4個小題,共20分)1、(本題5分)解釋ROS中的多機器人協(xié)同避障。2、(本題5分)解釋ROS中的服務(wù)(Service)與主題的區(qū)別。3、(本題5分)解釋ROS中的電力架線故障排除機器人中的故障排除流程。4、(本題5分)說明ROS中的化學(xué)試劑精確調(diào)配機器人中的調(diào)配誤差降低。三、設(shè)計題(本大題共5個小題,共25分)1、(本題5分)基于ROS構(gòu)建一個泥鰍養(yǎng)殖場泥鰍捕捉機器人的精準捕捉與裝袋系統(tǒng)。2、(本題5分)利用ROS開發(fā)一個水泥廠物料搬運機器人的粉塵防護與搬運系統(tǒng)。3、(本題5分)在ROS框架下,為隧道施工機器人設(shè)計一個隧道壁檢測和支護系統(tǒng)。4、(本題5分)在ROS環(huán)境下搭建一個羊棲菜養(yǎng)殖場羊棲菜監(jiān)測與采摘機器人的生長監(jiān)測與采摘系統(tǒng)。5、(本題5分)在ROS環(huán)境下搭建一個室內(nèi)裝修機器人的墻面打磨與噴漆系統(tǒng)。四、分析題(本大題共3個小題,共30分)1、(本題10分)在機器人操作系統(tǒng)的標準化和規(guī)范化方面,深入研究如何制定統(tǒng)一的接口標準、通信協(xié)議和開

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