貴州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機器視覺技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁貴州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機器視覺技術(shù)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、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2、以下哪個是機器人操作系統(tǒng)中用于處理機器人傳感器融合信息的消息類型？（）（）A.sensor_msgs/PointCloud2B.sensor_msgs/ImuC.nav_msgs/OdometryD.以上都不是3、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個機器人的語音交互模塊時，需要進(jìn)行語音識別和合成。假設(shè)要實現(xiàn)高準(zhǔn)確率的語音識別和自然流暢的語音合成，以下哪種技術(shù)組合可能最合適？（）A.使用傳統(tǒng)的隱馬爾可夫模型（HMM）進(jìn)行語音識別，文語轉(zhuǎn)換（TTS）技術(shù)進(jìn)行語音合成B.采用深度學(xué)習(xí)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）進(jìn)行語音識別，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語音合成模型C.依賴開源的語音識別和合成庫，不進(jìn)行定制優(yōu)化D.以上技術(shù)組合都不合適，需要自行研發(fā)全新的技術(shù)4、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5、在機器人操作系統(tǒng)（ROS）中，當(dāng)需要實現(xiàn)多個機器人之間的協(xié)同工作和信息共享時，以下哪種通信機制是最為關(guān)鍵和常用的？假設(shè)這些機器人分布在不同的物理位置，并且需要實時交換大量的數(shù)據(jù)，包括傳感器信息、控制指令等。同時，考慮到網(wǎng)絡(luò)延遲和數(shù)據(jù)可靠性的要求。A.基于TCP的通信B.基于UDP的通信C.ROS的話題（Topic）通信D.ROS的服務(wù)（Service）通信6、當(dāng)機器人在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中移動時，地形適應(yīng)能力是重要的。假設(shè)機器人需要穿越崎嶇不平的地面，有石頭、水坑和斜坡。以下哪種移動機構(gòu)能夠更好地適應(yīng)這種復(fù)雜地形，同時保持穩(wěn)定的運動？（）A.輪式移動機構(gòu)B.履帶式移動機構(gòu)C.腿式移動機構(gòu)D.復(fù)合式移動機構(gòu)7、ROS中的包（Package）用于組織相關(guān)的功能代碼和資源。如果一個包的依賴關(guān)系沒有正確配置，會出現(xiàn)什么情況？（）A.相關(guān)功能無法正常使用B.系統(tǒng)自動安裝缺失的依賴C.對系統(tǒng)運行沒有影響D.該包的性能提升8、在ROS環(huán)境下，為了提高機器人系統(tǒng)的實時性能和響應(yīng)速度，需要對軟件進(jìn)行優(yōu)化和硬件進(jìn)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(biāo)？（）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(nèi)存管理D.以上都有可能9、ROS（RobotOperatingSystem）中的節(jié)點（Node）之間通過（）進(jìn)行通信。A.消息隊列B.共享內(nèi)存C.網(wǎng)絡(luò)套接字D.以上都是10、ROS中的硬件抽象層（HardwareAbstractionLayer）用于適配不同的硬件。如果硬件抽象層設(shè)計不合理，會出現(xiàn)什么情況？（）A.硬件無法正常工作或性能受限B.硬件自動適配軟件C.硬件性能提升D.對硬件沒有影響11、在ROS中，進(jìn)行機器人的軟件架構(gòu)設(shè)計時，假設(shè)要考慮系統(tǒng)的可擴展性和可維護(hù)性。以下關(guān)于架構(gòu)設(shè)計原則的描述，正確的是：（）A.采用緊耦合的架構(gòu)，提高系統(tǒng)的性能B.設(shè)計分層架構(gòu)，將不同功能模塊清晰分離C.優(yōu)先考慮功能實現(xiàn)，架構(gòu)設(shè)計不重要D.軟件架構(gòu)對系統(tǒng)的可擴展性和可維護(hù)性沒有影響12、在使用ROS開發(fā)移動機器人的導(dǎo)航功能時，需要考慮地圖構(gòu)建。如果地圖構(gòu)建不準(zhǔn)確，以下哪種情況最有可能發(fā)生？（）A.機器人無法導(dǎo)航，迷失方向B.機器人能夠正常導(dǎo)航，但路徑不是最優(yōu)C.機器人導(dǎo)航速度加快D.系統(tǒng)自動重新構(gòu)建準(zhǔn)確的地圖13、在機器人操作系統(tǒng)（ROS）中，節(jié)點之間進(jìn)行通信的一種常見方式是發(fā)布/訂閱機制。假設(shè)一個機器人系統(tǒng)中有一個節(jié)點負(fù)責(zé)發(fā)布傳感器數(shù)據(jù)，另一個節(jié)點負(fù)責(zé)接收并處理這些數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)布節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率過高，可能會導(dǎo)致接收節(jié)點處理不過來。以下哪種方法可以有效地解決這個問題？（）A.增加接收節(jié)點的計算資源B.降低發(fā)布節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率C.在發(fā)布節(jié)點和接收節(jié)點之間添加緩存機制D.重新設(shè)計節(jié)點的通信協(xié)議14、假設(shè)要在ROS中實現(xiàn)一個能夠在狹窄空間中靈活操作的機器人，以下哪種機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制策略的組合可能是最合適的？（）A.串聯(lián)機械臂與位置控制B.并聯(lián)機械臂與速度控制C.蛇形機器人與力控制D.剛性結(jié)構(gòu)與開環(huán)控制請詳細(xì)分析每個選項在狹窄空間操作中的適應(yīng)性和優(yōu)缺點15、當(dāng)使用ROS控制一個農(nóng)業(yè)灌溉機器人時，需要根據(jù)土壤濕度、作物需求和天氣情況進(jìn)行智能灌溉決策。以下哪種傳感器和決策算法可能會被用于農(nóng)業(yè)灌溉？（）A.濕度傳感器和優(yōu)化灌溉算法B.氣象傳感器和預(yù)測模型C.作物生長監(jiān)測和智能控制策略D.以上都有可能16、在ROS中，進(jìn)行機器人的任務(wù)規(guī)劃時，需要將高層的任務(wù)目標(biāo)分解為具體的動作序列。假設(shè)一個機器人需要完成一個物品搬運的任務(wù)。以下關(guān)于ROS任務(wù)規(guī)劃的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用基于狀態(tài)機的方法來進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃B.任務(wù)規(guī)劃需要考慮環(huán)境的不確定性和變化C.一旦任務(wù)規(guī)劃完成，就不能在執(zhí)行過程中進(jìn)行修改和調(diào)整D.可以使用人工智能算法，如強化學(xué)習(xí)，來優(yōu)化任務(wù)規(guī)劃策略17、在一個基于ROS的機器人視覺系統(tǒng)中，需要對圖像進(jìn)行處理和分析。如果圖像采集設(shè)備的幀率不穩(wěn)定，會對后續(xù)的圖像處理和機器人決策產(chǎn)生什么影響？（）A.可能導(dǎo)致圖像識別錯誤或機器人動作不準(zhǔn)確B.系統(tǒng)會自動調(diào)整處理算法以適應(yīng)幀率變化C.對系統(tǒng)性能沒有明顯影響，圖像依然能正常處理D.圖像質(zhì)量提高，有利于后續(xù)處理18、在ROS中，為了實現(xiàn)機器人的自主導(dǎo)航功能，需要使用多種算法和技術(shù)。假設(shè)一個室內(nèi)移動機器人需要在未知環(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，哪一項是不正確的？（）A.可以使用SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping）算法來構(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)的運動路徑C.自主導(dǎo)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(shù)來提高導(dǎo)航的準(zhǔn)確性和魯棒性19、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個需要長時間持續(xù)運行的機器人應(yīng)用，以下哪種電源管理策略能夠確保電源的穩(wěn)定供應(yīng)和延長電池壽命？（）A.智能充電控制B.動態(tài)電源切換C.低功耗模式設(shè)置D.不進(jìn)行電源管理請分別說明每個選項在電源管理方面的特點和效果20、在機器人的軌跡規(guī)劃中，需要考慮機器人的運動約束和環(huán)境約束。假設(shè)一個機器人手臂在有限的工作空間內(nèi)進(jìn)行操作，同時要避免與周圍的障礙物碰撞。以下哪種軌跡規(guī)劃方法能夠有效地處理這些約束，并生成平滑的軌跡？（）A.人工勢場法結(jié)合優(yōu)化算法B.隨機路徑規(guī)劃方法C.基于樣條曲線的約束規(guī)劃D.基于模型預(yù)測的軌跡生成二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋ROS中的代碼生成工具及其用途。2、（本題5分）解釋ROS中的群體機器人協(xié)作算法。3、（本題5分）解釋ROS中的日志記錄和分析方法。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）使用ROS為安防機器人設(shè)計一個入侵檢測和警報系統(tǒng)。2、（本題5分）利用ROS為海洋監(jiān)測機器人開發(fā)一個水質(zhì)參數(shù)檢測和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。3、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個機器人的智能燈光控制系統(tǒng)，根據(jù)環(huán)境光線調(diào)整燈光。4、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個機器人的自主檢修系統(tǒng)，能夠檢測自身故障并進(jìn)行簡單修復(fù)。5、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個機器人的自主路徑規(guī)劃和動態(tài)障礙物避讓系統(tǒng)。四、分析題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）對于具有人形結(jié)構(gòu)的機器人，如人形服務(wù)機器人