四川傳媒學(xué)院《機(jī)器人技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)四川傳媒學(xué)院《機(jī)器人技術(shù)》

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25個(gè)小題，每小題1分，共25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)器人的自主決策中，需要根據(jù)環(huán)境信息和任務(wù)目標(biāo)做出合理的選擇。假設(shè)機(jī)器人在遇到多個(gè)可行的行動(dòng)方案時(shí)，需要考慮不確定性和風(fēng)險(xiǎn)。以下哪種決策方法能夠有效地處理這種情況，并做出最優(yōu)決策？（）A.基于規(guī)則的決策B.基于概率的決策C.基于模糊邏輯的決策D.基于深度學(xué)習(xí)的決策2、假設(shè)在一個(gè)復(fù)雜的機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景中，需要對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行精確規(guī)劃和控制。使用ROS提供的工具和功能，以下哪種方法能夠更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？該場(chǎng)景中機(jī)器人需要避開(kāi)多個(gè)動(dòng)態(tài)障礙物，并在有限的時(shí)間內(nèi)到達(dá)指定目標(biāo)位置，同時(shí)滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)約束。A.手動(dòng)編寫運(yùn)動(dòng)控制代碼B.使用ROS中的MoveIt框架C.基于經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行軌跡試錯(cuò)D.隨機(jī)生成運(yùn)動(dòng)軌跡3、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理機(jī)器人操作臂控制信息的消息類型？（）（）A.moveit_msgs/MoveGroupActionB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/StringD.以上都不是4、ROS中的導(dǎo)航功能包集（NavigationStack）為機(jī)器人的自主導(dǎo)航提供了強(qiáng)大的支持。假設(shè)機(jī)器人需要在一個(gè)未知的環(huán)境中進(jìn)行自主探索和地圖構(gòu)建，以下關(guān)于導(dǎo)航功能包集的描述，正確的是？（）A.導(dǎo)航功能包集只能使用激光雷達(dá)作為主要的傳感器輸入B.它可以自動(dòng)處理各種動(dòng)態(tài)障礙物，無(wú)需額外的編程C.在地圖構(gòu)建過(guò)程中，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是完全隨機(jī)的D.可以通過(guò)配置參數(shù)來(lái)調(diào)整導(dǎo)航行為，如安全距離和最大速度5、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)話題（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，以下關(guān)于通信方式選擇的描述，正確的是：（）A.由于需要實(shí)時(shí)性，應(yīng)選擇服務(wù)進(jìn)行通信，以確保數(shù)據(jù)的及時(shí)傳遞B.話題通信更適合這種場(chǎng)景，因?yàn)樗軌蛑С忠粚?duì)多的發(fā)布/訂閱模式C.動(dòng)作通信最適合，因?yàn)樗梢蕴峁┓答伜椭虚g結(jié)果D.以上三種通信方式效果相同，可以任意選擇6、在使用ROS開(kāi)發(fā)機(jī)器人的過(guò)程中，需要對(duì)機(jī)器人的模型進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)和優(yōu)化。以下哪種方法能夠基于實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地調(diào)整模型參數(shù)？（）A.手動(dòng)試錯(cuò)法B.基于遺傳算法的優(yōu)化C.隨機(jī)設(shè)置參數(shù)D.不進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)，使用默認(rèn)值7、ROS中的參數(shù)服務(wù)器（ParameterServer）使用哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)參數(shù)？（）（）A.字典B.列表C.數(shù)組D.樹(shù)8、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9、在ROS中開(kāi)發(fā)機(jī)器人的語(yǔ)音交互功能時(shí)，如果語(yǔ)音識(shí)別的準(zhǔn)確率較低，會(huì)對(duì)用戶體驗(yàn)產(chǎn)生什么影響？（）A.用戶難以與機(jī)器人有效溝通B.機(jī)器人自主學(xué)習(xí)提高準(zhǔn)確率C.用戶體驗(yàn)不受影響D.系統(tǒng)性能提升10、ROS中的仿真環(huán)境可以用于機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和測(cè)試。如果仿真環(huán)境與實(shí)際物理環(huán)境差異較大，會(huì)對(duì)實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生什么影響？（）A.實(shí)際應(yīng)用中機(jī)器人性能可能不如預(yù)期B.實(shí)際應(yīng)用中機(jī)器人性能更好C.對(duì)實(shí)際應(yīng)用沒(méi)有影響D.實(shí)際應(yīng)用更易于調(diào)試11、在ROS中，進(jìn)行機(jī)器人的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)，假設(shè)要使用深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行物體識(shí)別。以下關(guān)于數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和模型訓(xùn)練的描述，正確的是：（）A.隨機(jī)收集數(shù)據(jù)，不進(jìn)行預(yù)處理，直接用于模型訓(xùn)練B.對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、標(biāo)注和增強(qiáng)，然后進(jìn)行模型訓(xùn)練C.使用現(xiàn)有的預(yù)訓(xùn)練模型，不進(jìn)行進(jìn)一步的訓(xùn)練和優(yōu)化D.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和模型訓(xùn)練對(duì)識(shí)別效果影響不大12、ROS中的狀態(tài)機(jī)（StateMachine）常用于描述機(jī)器人的行為邏輯。如果狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)復(fù)雜且混亂，會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生什么影響？（）A.邏輯難以理解，維護(hù)困難B.運(yùn)行效率提高C.資源消耗降低D.功能更強(qiáng)大13、ROS中的可視化工具rviz可以顯示以下哪些內(nèi)容？（）（）A.機(jī)器人模型B.傳感器數(shù)據(jù)C.規(guī)劃路徑D.以上都是14、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人的深度學(xué)習(xí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)時(shí)，需要將深度學(xué)習(xí)模型與ROS系統(tǒng)集成。以下哪種方式是常見(jiàn)的集成方法？（）A.將深度學(xué)習(xí)模型作為一個(gè)ROS節(jié)點(diǎn)運(yùn)行B.在ROS節(jié)點(diǎn)中調(diào)用深度學(xué)習(xí)庫(kù)進(jìn)行推理C.使用中間件將深度學(xué)習(xí)模型的輸出轉(zhuǎn)換為ROS消息D.以上方法都可以15、在ROS控制的機(jī)器人視覺(jué)跟蹤任務(wù)中，如果目標(biāo)物體被短暫遮擋，以下哪種處理方式較為合理？（）A.依據(jù)之前的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)跟蹤B.停止跟蹤，等待目標(biāo)重新出現(xiàn)C.隨機(jī)選擇新的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤D.切換到其他跟蹤算法16、ROS中的動(dòng)作客戶端（ActionClient）需要實(shí)現(xiàn)以下哪些回調(diào)函數(shù)？（）（）A.active回調(diào)函數(shù)B.done回調(diào)函數(shù)C.feedback回調(diào)函數(shù)D.以上都是17、在機(jī)器人的視覺(jué)伺服控制中，通過(guò)攝像頭反饋的圖像信息來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。假設(shè)機(jī)器人需要將一個(gè)物體準(zhǔn)確地移動(dòng)到指定位置。以下哪種視覺(jué)伺服控制方法在處理圖像噪聲和目標(biāo)遮擋時(shí)具有較好的魯棒性？（）A.基于位置的視覺(jué)伺服B.基于圖像的視覺(jué)伺服C.2.5D視覺(jué)伺服D.混合視覺(jué)伺服18、在一個(gè)基于ROS的機(jī)器人舞蹈表演項(xiàng)目中，如果音樂(lè)與機(jī)器人動(dòng)作的同步機(jī)制出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致什么結(jié)果？（）A.表演效果不佳，動(dòng)作與音樂(lè)不協(xié)調(diào)B.表演更精彩C.系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整同步D.對(duì)表演沒(méi)有影響19、假設(shè)要在ROS中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，以下哪種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和協(xié)議的組合是較為合適的？（）A.Wi-Fi與TCP/IPB.藍(lán)牙與UDPC.Zigbee與HTTPD.4G與FTP請(qǐng)分析每個(gè)選項(xiàng)在遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制中的性能、穩(wěn)定性和適用范圍20、ROS中的消息（Message）定義了節(jié)點(diǎn)之間通信的數(shù)據(jù)格式。假設(shè)需要傳輸一個(gè)包含機(jī)器人關(guān)節(jié)角度、速度和扭矩的復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以下關(guān)于消息定義的描述，正確的是？（）A.消息定義只能使用基本數(shù)據(jù)類型，如整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)B.可以自定義消息類型，包含多個(gè)字段和復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C.消息定義一旦確定，就不能修改，否則會(huì)導(dǎo)致通信錯(cuò)誤D.不同的節(jié)點(diǎn)必須使用相同的消息類型進(jìn)行通信，不能自定義21、在使用ROS開(kāi)發(fā)機(jī)器人的避障功能時(shí)，如果避障算法過(guò)于敏感，可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（）A.機(jī)器人頻繁改變運(yùn)動(dòng)方向，行動(dòng)遲緩B.機(jī)器人能夠快速穿越障礙物C.機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)D.避障效果更好22、ROS中的機(jī)器人安全機(jī)制是至關(guān)重要的。當(dāng)機(jī)器人在人類環(huán)境中工作時(shí)，以下哪種安全措施是首先應(yīng)該考慮的？（）A.碰撞檢測(cè)和避障B.數(shù)據(jù)加密C.訪問(wèn)權(quán)限控制D.外觀設(shè)計(jì)請(qǐng)解釋每個(gè)選項(xiàng)在機(jī)器人工作環(huán)境安全中的重要性以及為何某個(gè)選項(xiàng)應(yīng)優(yōu)先考慮23、在一個(gè)ROS系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的視覺(jué)伺服控制，即根據(jù)視覺(jué)反饋來(lái)調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。以下哪種視覺(jué)特征和控制算法可能會(huì)被用于視覺(jué)伺服？（）A.基于圖像的特征和比例積分微分控制B.基于深度信息的特征和模型預(yù)測(cè)控制C.基于目標(biāo)跟蹤的特征和自適應(yīng)控制D.以上都有可能24、ROS支持機(jī)器人的深度學(xué)習(xí)應(yīng)用，例如圖像識(shí)別和語(yǔ)音處理。假設(shè)要在機(jī)器人上部署一個(gè)深度學(xué)習(xí)模型，需要考慮模型的大小、計(jì)算量和實(shí)時(shí)性要求。以下哪種深度學(xué)習(xí)框架和模型壓縮方法的選擇最為合適？（）A.TensorFlow結(jié)合模型量化B.PyTorch結(jié)合模型剪枝C.自行開(kāi)發(fā)深度學(xué)習(xí)框架和不進(jìn)行模型壓縮D.選擇大型復(fù)雜的模型，不考慮資源限制25、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性要求在某些應(yīng)用中非常嚴(yán)格。假設(shè)一個(gè)工業(yè)機(jī)器人需要在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)高速運(yùn)動(dòng)物體的抓取操作。以下哪種技術(shù)能夠確保系統(tǒng)滿足這種實(shí)時(shí)性要求？（）A.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核B.硬件加速C.并行計(jì)算D.以上技術(shù)綜合應(yīng)用二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋ROS中的動(dòng)作（Action）機(jī)制。2、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS在模具制造機(jī)器人中的應(yīng)用。3、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的坐標(biāo)系變換在機(jī)器人操作中的重要性。4、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的氣象預(yù)報(bào)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)機(jī)器人中的預(yù)測(cè)模型改進(jìn)。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在ROS中設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人的物體放射性檢測(cè)系統(tǒng)。2、（本題5分）在ROS框架下，為風(fēng)電維護(hù)機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)葉片檢測(cè)和維修系統(tǒng)。3、（本題5分）利用ROS為滑雪巡邏機(jī)器人開(kāi)發(fā)一個(gè)滑雪者狀態(tài)監(jiān)測(cè)和救援系統(tǒng)。4、（本題5分）在ROS環(huán)境下開(kāi)發(fā)一個(gè)水下機(jī)器人的通信與控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和數(shù)據(jù)傳輸。5、（本題5分）在ROS框架下，為沙漠綠化機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)樹(shù)苗種植和澆水系統(tǒng)。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）對(duì)于用于水下建筑施工和維護(hù)的機(jī)器人，分析機(jī)器人操作系統(tǒng)如何在水下環(huán)境中進(jìn)行混凝土澆筑、鋼結(jié)構(gòu)安裝和設(shè)備維修等作業(yè)，以及如何保障施工質(zhì)量和進(jìn)度