重慶機電職業(yè)技術大學《機器學習與模式識別II（雙語）》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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁重慶機電職業(yè)技術大學《機器學習與模式識別II（雙語）》

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2、對于ROS中的機器人定位系統(tǒng)，以下哪種技術常用于融合多種傳感器信息來提高定位精度？（）A.擴展卡爾曼濾波B.無跡卡爾曼濾波C.粒子濾波D.蒙特卡羅定位。假設機器人同時使用激光雷達、慣性測量單元和全球定位系統(tǒng)等多種傳感器進行定位，需要一種有效的融合算法來綜合利用這些傳感器的優(yōu)勢，上述哪種技術在多傳感器融合定位中更為可靠和精確，并闡述其原理和在ROS中的應用3、機器人的運動精度受到多種因素的影響，如機械結構誤差、控制算法誤差等。假設一個高精度機器人需要達到微米級的運動精度。以下哪種方法能夠有效地減小這些誤差，提高運動精度？（）A.精密機械加工B.先進的控制算法補償C.實時誤差測量與修正D.以上方法綜合運用4、在ROS環(huán)境中，對于機器人的故障診斷和錯誤處理，需要一種有效的機制來檢測和報告異常情況。假設機器人在運行過程中出現(xiàn)硬件故障或軟件錯誤，以下哪種方法能夠及時發(fā)現(xiàn)并通知相關人員？（）A.定期人工檢查B.依靠機器人自動恢復，不進行報告C.使用ROS的日志系統(tǒng)和監(jiān)控工具D.忽略故障，繼續(xù)運行5、在ROS中，進行機器人的路徑規(guī)劃和避障算法的性能評估時，假設要比較不同算法在不同場景下的效果。以下關于評估指標和實驗設計的描述，正確的是：（）A.只考慮路徑長度作為評估指標，簡單直觀B.綜合考慮路徑長度、時間消耗、安全性等多個指標，并設計多樣化的實驗場景C.隨機選擇評估指標和實驗場景，不進行系統(tǒng)性的比較D.評估指標和實驗設計對算法比較沒有影響6、假設要在ROS中開發(fā)一個能夠適應不同地形和環(huán)境的移動機器人，需要對機器人的底盤控制進行優(yōu)化。以下哪種控制算法能夠更好地處理地形變化和不確定性，提高機器人的通過性和穩(wěn)定性？（）A.PID控制算法B.模糊控制算法C.開環(huán)控制算法D.不進行控制算法優(yōu)化，使用默認設置7、在ROS開發(fā)中，為了確保代碼的質量和可維護性，通常會采用一些代碼規(guī)范和測試方法。假設一個新開發(fā)的ROS節(jié)點需要進行單元測試，以下哪種測試框架在ROS中常用？（）A.GoogleTestB.JUnitC.PyTestD.ROS自帶的測試框架8、假設要在ROS中開發(fā)一個能夠與其他智能設備進行無縫集成的機器人，需要考慮通信協(xié)議的兼容性和數(shù)據(jù)格式的轉換。以下哪種方法和技術可能會被用于設備集成？（）A.通用通信協(xié)議和數(shù)據(jù)轉換庫B.中間件和接口規(guī)范C.協(xié)議適配和數(shù)據(jù)映射D.以上都有可能9、假設在ROS中開發(fā)一個用于物流分揀的機器人，需要快速準確地識別和抓取不同形狀和大小的物品。以下哪種視覺識別和抓取策略可能會被用于物流分揀？（）A.深度學習物體識別和自適應抓取規(guī)劃B.傳統(tǒng)圖像處理和機械抓取設計C.3D視覺重建和力控抓取D.以上都有可能10、在ROS中，為了實現(xiàn)機器人的自主導航功能，需要使用多種算法和技術。假設一個室內移動機器人需要在未知環(huán)境中進行地圖構建和路徑規(guī)劃。以下關于ROS中自主導航的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping）算法來構建環(huán)境地圖B.路徑規(guī)劃算法可以根據(jù)地圖和目標位置生成最優(yōu)的運動路徑C.自主導航過程中，機器人不需要考慮障礙物的動態(tài)變化D.可以使用傳感器融合技術來提高導航的準確性和魯棒性11、在機器人操作系統(tǒng)中，用于發(fā)布機器人地圖信息的主題通常以什么命名？（）（）A./robot_mapB./map/robotC./navigation/mapD.以上都不是12、在基于ROS的機器人應用中，需要對機器人的故障進行診斷和容錯處理。假設機器人在運行過程中出現(xiàn)了傳感器故障或通信中斷等問題，以下哪種故障診斷和容錯方法能夠最大程度地減少對任務的影響并保證機器人的安全？（）A.基于模型的故障診斷和備份系統(tǒng)切換B.基于規(guī)則的故障診斷和手動恢復C.不進行故障診斷，等待故障自行恢復D.忽略故障，繼續(xù)運行13、在使用ROS進行機器人路徑規(guī)劃時，需要考慮環(huán)境中的動態(tài)障礙物。以下哪種方法可以有效地應對動態(tài)障礙物？（）A.實時重新規(guī)劃路徑B.預測障礙物的運動軌跡C.結合傳感器數(shù)據(jù)進行局部避障D.以上方法都需要14、ROS支持多種機器人編程語言的接口。假設需要在一個項目中同時使用C++和Python編寫節(jié)點，以下關于語言接口的描述，正確的是？（）A.C++和Python節(jié)點之間不能直接通信，需要通過中間件轉換B.可以在C++節(jié)點中調用Python函數(shù)，反之亦然C.不同語言編寫的節(jié)點在性能上會有很大的差異D.混合使用多種語言會導致代碼可讀性和可維護性下降15、ROS中的服務響應（ServiceResponse）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16、ROS中的參數(shù)調優(yōu)對于系統(tǒng)性能至關重要。如果關鍵參數(shù)設置過于保守，會導致什么結果？（）A.系統(tǒng)性能無法充分發(fā)揮B.系統(tǒng)穩(wěn)定性提高C.資源消耗降低D.系統(tǒng)適應性增強17、在ROS環(huán)境下，為了提高機器人系統(tǒng)的實時性能和響應速度，需要對軟件進行優(yōu)化和硬件進行選型。以下哪種方法和硬件配置可能會有助于實現(xiàn)這個目標？（）A.多核處理器和實時操作系統(tǒng)B.高速通信總線和專用運動控制卡C.優(yōu)化算法和內存管理D.以上都有可能18、在使用ROS開發(fā)自主移動機器人時，需要考慮電池續(xù)航問題。以下哪種策略可以有效地延長機器人的工作時間？（）A.優(yōu)化運動控制算法，降低能耗B.采用智能電源管理系統(tǒng)C.選擇高容量電池D.以上策略綜合考慮19、當為機器人設計視覺感知系統(tǒng)時，需要考慮多種因素。假設機器人需要在不同光照條件下準確識別物體。以下哪種圖像處理技術對于解決光照變化對物體識別的影響最為有效？（）A.直方圖均衡化B.邊緣檢測C.圖像濾波D.圖像分割20、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，依靠代碼本身理解二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）ROS在智能交通中的角色是什么？2、（本題5分）ROS中的觸覺反饋處理。3、（本題5分）解釋ROS中的礦山安全監(jiān)測預警響應機器人中的預警響應策略。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）基于ROS構建一個機器人的高精度定位系統(tǒng)，誤差在厘米級以內。2、（本題5分）在ROS框架下，為橋梁防腐機器人設計一個涂層損壞檢測和修復系統(tǒng)。3、（本題5分）設計一個基于ROS的家庭清潔機器人系統(tǒng)，能夠自主規(guī)劃清潔路線并避開家具等障礙物。4、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個鯉魚養(yǎng)殖場鯉魚捕撈機器人的快速捕撈與分類系統(tǒng)。5、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個機器人的目標搜索和定位系統(tǒng)，在復雜環(huán)境中快速找到目標。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）對于一個使用ROS的殘疾人輔助機器人系統(tǒng)，能夠幫助殘疾人完成日常生活中的各種動作。詳細分析ROS在人體動