江西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機(jī)器人建模與仿真》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)江西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機(jī)器人建模與仿真》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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ROS中，為了實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人系統(tǒng)的協(xié)作和協(xié)調(diào)，常常需要進(jìn)行任務(wù)分配和資源管理。假設(shè)一個(gè)工廠中有多個(gè)機(jī)器人需要共同完成一項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)，以下關(guān)于任務(wù)分配和資源管理的方法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以使用集中式的任務(wù)分配算法，由一個(gè)中央控制器統(tǒng)一分配任務(wù)B.分布式的任務(wù)分配算法可以讓機(jī)器人根據(jù)本地信息和通信協(xié)商來(lái)自主分配任務(wù)C.資源管理可以考慮機(jī)器人的能力、負(fù)載和任務(wù)優(yōu)先級(jí)等因素D.任務(wù)分配和資源管理與機(jī)器人的通信延遲和帶寬無(wú)關(guān)，只取決于任務(wù)的復(fù)雜性2、ROS支持機(jī)器人的仿真測(cè)試和實(shí)際硬件測(cè)試。假設(shè)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要頻繁地進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，為了提高測(cè)試效率和減少對(duì)硬件的依賴(lài)，以下哪種測(cè)試策略最為合理？（）A.優(yōu)先進(jìn)行仿真測(cè)試，然后結(jié)合硬件測(cè)試B.只進(jìn)行硬件測(cè)試，忽略仿真測(cè)試C.完全依賴(lài)仿真測(cè)試，不進(jìn)行硬件測(cè)試D.隨機(jī)選擇測(cè)試方式3、ROS中的感知功能對(duì)于機(jī)器人與環(huán)境的交互至關(guān)重要。假設(shè)機(jī)器人需要識(shí)別不同形狀和顏色的物體，以下哪種感知技術(shù)在ROS中可能被應(yīng)用？（）A.語(yǔ)音識(shí)別B.機(jī)器視覺(jué)C.紅外感知D.超聲波感知4、在ROS環(huán)境中，對(duì)于機(jī)器人的實(shí)時(shí)性能優(yōu)化，需要考慮算法的復(fù)雜度、內(nèi)存使用和計(jì)算效率等方面。假設(shè)機(jī)器人的某個(gè)功能模塊存在性能瓶頸，以下哪種方法能夠最有效地提升性能？（）A.優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)，減少計(jì)算量B.增加硬件資源，如內(nèi)存和CPUC.不進(jìn)行優(yōu)化，維持現(xiàn)狀D.降低功能要求，簡(jiǎn)化任務(wù)5、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)機(jī)器人的導(dǎo)航功能時(shí)，以下哪種地圖表示方法常用于描述環(huán)境信息？（）A.柵格地圖B.拓?fù)涞貓DC.特征地圖D.語(yǔ)義地圖。假設(shè)機(jī)器人需要在大型室內(nèi)環(huán)境中自主導(dǎo)航，地圖需要同時(shí)包含空間布局和語(yǔ)義信息，上述哪種地圖表示方法能夠提供更全面和有效的導(dǎo)航支持，并解釋其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和生成方法6、ROS中的消息隊(duì)列（MessageQueue）用于存儲(chǔ)待發(fā)送的消息。如果消息隊(duì)列溢出，會(huì)發(fā)生什么？（）A.新的消息被丟棄B.系統(tǒng)自動(dòng)擴(kuò)展隊(duì)列容量C.消息發(fā)送速度加快D.對(duì)通信沒(méi)有影響7、ROS（RobotOperatingSystem）中的節(jié)點(diǎn)（Node）之間通過(guò)（）進(jìn)行通信。A.消息隊(duì)列B.共享內(nèi)存C.網(wǎng)絡(luò)套接字D.以上都是8、在ROS系統(tǒng)中，對(duì)于機(jī)器人的自主決策能力提升，以下哪種方法能夠使機(jī)器人在復(fù)雜情況下做出更明智的選擇？（）A.增加決策規(guī)則B.基于案例的推理C.深度學(xué)習(xí)決策模型D.隨機(jī)決策請(qǐng)分別闡述每個(gè)選項(xiàng)在提升自主決策能力方面的作用和潛在問(wèn)題9、當(dāng)在ROS中進(jìn)行機(jī)器人的力控制時(shí)，以下哪種傳感器常用于測(cè)量接觸力和力矩？（）A.六維力傳感器B.壓力傳感器C.扭矩傳感器D.應(yīng)變片傳感器。假設(shè)機(jī)器人需要在與環(huán)境或物體的交互中精確控制施加的力和力矩，上述哪種傳感器能夠提供更準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)的力反饋信息，并說(shuō)明其工作原理和在ROS中的接口實(shí)現(xiàn)10、假設(shè)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)用于極地考察的機(jī)器人，需要應(yīng)對(duì)極寒、大風(fēng)和低光照等極端環(huán)境。以下哪種技術(shù)和裝備可能會(huì)被用于極地機(jī)器人？（）A.耐寒材料和保溫結(jié)構(gòu)B.抗風(fēng)設(shè)計(jì)和能源存儲(chǔ)C.低光照視覺(jué)系統(tǒng)和導(dǎo)航設(shè)備D.以上都有可能11、在ROS中，機(jī)器人的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)對(duì)于用戶(hù)操作和監(jiān)控機(jī)器人非常重要。假設(shè)需要為一個(gè)工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)直觀易用的人機(jī)交互界面。以下關(guān)于ROS人機(jī)交互界面的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用Qt等圖形庫(kù)來(lái)開(kāi)發(fā)人機(jī)交互界面B.人機(jī)交互界面應(yīng)該能夠?qū)崟r(shí)顯示機(jī)器人的狀態(tài)和數(shù)據(jù)C.用戶(hù)的操作指令可以通過(guò)人機(jī)交互界面直接發(fā)送給ROS節(jié)點(diǎn)D.人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)不需要考慮用戶(hù)的使用習(xí)慣和工作流程12、在ROS中，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主導(dǎo)航功能，需要使用多種算法和技術(shù)。假設(shè)一個(gè)室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人需要在未知環(huán)境中進(jìn)行地圖構(gòu)建和路徑規(guī)劃。以下關(guān)于ROS中自主導(dǎo)航的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping）算法來(lái)構(gòu)建環(huán)境地圖B.路徑規(guī)劃算法可以根據(jù)地圖和目標(biāo)位置生成最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)路徑C.自主導(dǎo)航過(guò)程中，機(jī)器人不需要考慮障礙物的動(dòng)態(tài)變化D.可以使用傳感器融合技術(shù)來(lái)提高導(dǎo)航的準(zhǔn)確性和魯棒性13、在ROS中，用于發(fā)布機(jī)器人關(guān)節(jié)角度的話(huà)題名稱(chēng)通常是（）（）A./joint_statesB./odomC./tfD./scan14、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理機(jī)器人語(yǔ)音識(shí)別信息的消息類(lèi)型？（）（）A.audio_msgs/AudioB.speech_msgs/RecognitionC.std_msgs/StringD.以上都不是15、ROS支持多種機(jī)器人硬件平臺(tái)和傳感器。當(dāng)為一個(gè)新的機(jī)器人平臺(tái)配置ROS時(shí)，以下關(guān)于硬件驅(qū)動(dòng)和接口的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.需要為機(jī)器人的各種硬件設(shè)備（如電機(jī)、傳感器）編寫(xiě)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，使其能與ROS通信B.可以使用通用的硬件接口標(biāo)準(zhǔn)（如USB、Ethernet）來(lái)連接機(jī)器人硬件和主機(jī)C.所有的機(jī)器人硬件都有現(xiàn)成的ROS驅(qū)動(dòng)可用，無(wú)需自行開(kāi)發(fā)D.硬件驅(qū)動(dòng)程序需要考慮實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性的要求二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋ROS中的多機(jī)器人協(xié)同避障。2、（本題5分）解釋ROS中的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性控制。3、（本題5分）解釋ROS中的群體機(jī)器人系統(tǒng)。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）對(duì)于用于核設(shè)施檢測(cè)和維護(hù)的機(jī)器人，分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何在高輻射、密閉空間等危險(xiǎn)環(huán)境中進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)、故障排除和放射性物質(zhì)處理，以及如何保障機(jī)器人的抗輻射性能和遠(yuǎn)程操作的安全性，確保核設(shè)施的正常運(yùn)行和安全防護(hù)。2、（本題5分）在機(jī)器人的化妝品生產(chǎn)應(yīng)用中，ROS怎樣精確控制配料比例和包裝操作。請(qǐng)?jiān)敿?xì)綜合分析ROS的計(jì)量精度、包裝工藝和質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)。3、（本題5分）機(jī)器人操作系統(tǒng)在物流配送最后一公里的應(yīng)用具有很大的發(fā)展?jié)摿?。?qǐng)?jiān)敿?xì)綜合分析其在實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航、貨物識(shí)別與交付、與收件人交互等方面的技術(shù)挑戰(zhàn)和解決方案，研究物流配送機(jī)器人在城市環(huán)境中的適應(yīng)性和法規(guī)遵循問(wèn)題，以及對(duì)傳統(tǒng)配送模式的影響和融合策略。4、（本題5分）對(duì)于具有自主探索和環(huán)境適應(yīng)能力的機(jī)器人，ROS在決策算法和學(xué)習(xí)機(jī)制方面發(fā)揮重要作用。請(qǐng)深入綜合分析ROS中相關(guān)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，以及如何提高機(jī)器人在未知環(huán)境中的探索效率和安全性。5、（本題5分）對(duì)于具有自主導(dǎo)航功能的清潔機(jī)器人，ROS在地圖更新和障礙物動(dòng)態(tài)避讓方面具有重要意義。請(qǐng)深入綜合分析ROS中的算法和策略，以