濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機(jī)器視覺(jué)技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(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…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《機(jī)器視覺(jué)技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(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30個(gè)小題，每小題1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、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)需要長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行的機(jī)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(zhǎng)電池壽命？（）A.智能充電控制B.動(dòng)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(qǐng)分別說(shuō)明每個(gè)選項(xiàng)在電源管理方面的特點(diǎn)和效果2、在基于ROS的機(jī)器人語(yǔ)音交互系統(tǒng)中，需要對(duì)語(yǔ)音指令進(jìn)行識(shí)別和解析。以下哪種語(yǔ)音識(shí)別引擎與ROS集成較為方便？（）A.百度語(yǔ)音B.科大訊飛語(yǔ)音C.谷歌語(yǔ)音D.以上都可以，取決于具體的需求和集成難度3、在使用ROS控制機(jī)器人進(jìn)行物體抓取時(shí)，需要精確的力控制。假設(shè)需要根據(jù)抓取物體的材質(zhì)和形狀實(shí)時(shí)調(diào)整抓取力的大小，以下哪種傳感器可能最為關(guān)鍵？（）A.壓力傳感器B.位置傳感器C.速度傳感器D.溫度傳感器4、在一個(gè)基于ROS的機(jī)器人集群中，需要實(shí)現(xiàn)高效的編隊(duì)控制和協(xié)同運(yùn)動(dòng)。以下哪種控制策略和通信協(xié)議可能會(huì)被用于編隊(duì)控制？（）A.基于領(lǐng)航者-跟隨者的控制策略B.分布式一致性控制C.虛擬結(jié)構(gòu)法D.以上都有可能5、在ROS中，部署機(jī)器人系統(tǒng)到實(shí)際硬件上需要考慮許多因素。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)已經(jīng)在開(kāi)發(fā)環(huán)境中完成開(kāi)發(fā)，準(zhǔn)備部署到實(shí)際的機(jī)器人平臺(tái)上。以下關(guān)于ROS部署的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.需要將ROS軟件包編譯為適合目標(biāo)硬件平臺(tái)的二進(jìn)制文件B.硬件的驅(qū)動(dòng)程序和配置需要與ROS系統(tǒng)進(jìn)行適配和集成C.部署過(guò)程中不需要考慮電源管理和散熱等硬件相關(guān)的問(wèn)題D.可以使用遠(yuǎn)程調(diào)試工具在部署后對(duì)機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)試6、ROS中的導(dǎo)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7、ROS中的啟動(dòng)文件（LaunchFile）用于一次性啟動(dòng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)和配置參數(shù)。當(dāng)啟動(dòng)文件中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，以下哪種處理方式是合適的？（）A.停止整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程B.忽略故障節(jié)點(diǎn)，繼續(xù)啟動(dòng)其他節(jié)點(diǎn)C.嘗試重新啟動(dòng)故障節(jié)點(diǎn)D.以上方式都可以，根據(jù)具體情況選擇8、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的服務(wù)請(qǐng)求（ServiceRequest）通常包含哪些信息？（）（）A.輸入?yún)?shù)B.輸出參數(shù)C.任務(wù)描述D.以上都不是9、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的工業(yè)機(jī)器人時(shí)，以下哪種通信延遲處理策略能夠最大程度地減少對(duì)操作的影響？（）A.預(yù)測(cè)補(bǔ)償B.降低操作頻率C.增加緩沖區(qū)大小D.忽略延遲請(qǐng)分別闡述每個(gè)策略在處理通信延遲時(shí)的原理和可能帶來(lái)的效果10、在ROS系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主導(dǎo)航功能，需要融合多種技術(shù)，如定位、建圖和路徑規(guī)劃。假設(shè)機(jī)器人處于一個(gè)未知的環(huán)境中，需要逐步建立環(huán)境地圖并實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。以下哪種方法和技術(shù)的組合最適合這種場(chǎng)景？（）A.基于激光雷達(dá)的SLAM算法和全局路徑規(guī)劃B.僅依靠視覺(jué)的SLAM算法和局部路徑規(guī)劃C.不進(jìn)行建圖，使用預(yù)設(shè)的地圖進(jìn)行導(dǎo)航D.隨機(jī)探索環(huán)境，不進(jìn)行規(guī)劃11、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)機(jī)器人的協(xié)作抓取任務(wù)時(shí)，以下哪種力控制策略能夠確保抓取的穩(wěn)定性和安全性？（）A.位置力混合控制B.阻抗控制C.力位控制D.以上都是。假設(shè)多個(gè)機(jī)器人需要協(xié)作抓取一個(gè)物體，需要精確控制抓取力和位置，避免物體滑落或損壞，上述哪種力控制策略能夠更好地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和安全的抓取，并詳細(xì)說(shuō)明其在ROS中的應(yīng)用和參數(shù)調(diào)整12、在ROS環(huán)境下，對(duì)機(jī)器人的路徑跟蹤控制進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化時(shí)，假設(shè)發(fā)現(xiàn)機(jī)器人在跟蹤過(guò)程中出現(xiàn)偏差較大的情況。以下可能的原因分析，正確的是：（）A.傳感器數(shù)據(jù)噪聲過(guò)大，導(dǎo)致控制輸入不準(zhǔn)確B.控制算法參數(shù)設(shè)置不合理，需要重新調(diào)整C.機(jī)械結(jié)構(gòu)存在間隙或松動(dòng)，影響運(yùn)動(dòng)精度D.以上原因都有可能，需要逐步排查13、在ROS框架下，對(duì)于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法評(píng)估，以下哪個(gè)指標(biāo)通常被用來(lái)衡量規(guī)劃結(jié)果的優(yōu)劣？（）A.路徑長(zhǎng)度B.規(guī)劃時(shí)間C.碰撞次數(shù)D.以上都是。假設(shè)需要比較不同運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法在各種場(chǎng)景下的性能，上述哪些指標(biāo)能夠全面地反映算法的效率和安全性，并說(shuō)明如何根據(jù)這些指標(biāo)進(jìn)行算法的選擇和優(yōu)化14、在ROS中，節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)和管理是通過(guò)特定的命令和工具實(shí)現(xiàn)的。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)中有多個(gè)節(jié)點(diǎn)需要按照一定的順序啟動(dòng)，并在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)試。以下關(guān)于ROS節(jié)點(diǎn)管理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用roslaunch命令來(lái)啟動(dòng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)，并設(shè)置它們的參數(shù)和運(yùn)行環(huán)境B.通過(guò)ROS的節(jié)點(diǎn)管理器，可以查看節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)、日志和通信情況C.節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，ROS會(huì)自動(dòng)重新啟動(dòng)該節(jié)點(diǎn)，無(wú)需人工干預(yù)D.可以使用ROS提供的調(diào)試工具來(lái)查看節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的變量和數(shù)據(jù)15、在使用ROS進(jìn)行水下機(jī)器人開(kāi)發(fā)時(shí)，由于水的阻力和環(huán)境特殊性，以下哪個(gè)方面需要特別關(guān)注和優(yōu)化？（）A.動(dòng)力系統(tǒng)控制B.通信的穩(wěn)定性C.傳感器的防水和抗干擾D.以上方面都需要16、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人開(kāi)發(fā)時(shí)，常常需要對(duì)機(jī)器人的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和融合。假設(shè)有一個(gè)機(jī)器人配備了激光雷達(dá)、攝像頭和慣性測(cè)量單元（IMU）等多種傳感器，需要將這些傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合以獲得更準(zhǔn)確的環(huán)境感知。在這個(gè)過(guò)程中，以下哪種技術(shù)或方法可能不是必需的？（）A.卡爾曼濾波B.深度學(xué)習(xí)中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)C.數(shù)據(jù)壓縮算法D.坐標(biāo)變換17、在基于ROS的機(jī)器人教育應(yīng)用中，需要為學(xué)生提供一個(gè)易于理解和使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境。假設(shè)學(xué)生具有不同的編程基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力。以下哪種ROS開(kāi)發(fā)工具和教學(xué)資源的組合最適合這種教育場(chǎng)景？（）A.使用ROS的官方教程和Rviz可視化工具B.開(kāi)發(fā)自定義的教學(xué)界面和簡(jiǎn)化的APIC.僅提供原始的ROS文檔和命令行工具D.不提供任何專(zhuān)門(mén)的教學(xué)資源18、在ROS中，當(dāng)需要處理大量的機(jī)器人數(shù)據(jù)時(shí)，以下哪種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式可能最為適合？（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)B.NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)C.文件系統(tǒng)D.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)19、假設(shè)在一個(gè)ROS驅(qū)動(dòng)的服務(wù)機(jī)器人項(xiàng)目中，需要根據(jù)不同的場(chǎng)景和用戶(hù)需求動(dòng)態(tài)配置機(jī)器人的行為參數(shù)。以下哪種方法能夠在運(yùn)行時(shí)靈活地修改這些參數(shù)，而無(wú)需重新編譯代碼？（）A.將參數(shù)硬編碼在程序中B.使用配置文件，并在運(yùn)行時(shí)讀取C.通過(guò)ROS的參數(shù)服務(wù)器（ParameterServer）D.不支持參數(shù)修改，每次重新編譯20、ROS中的插件機(jī)制使得系統(tǒng)具有很高的靈活性。假設(shè)需要為一個(gè)視覺(jué)處理節(jié)點(diǎn)添加新的功能，通過(guò)插件的方式實(shí)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(shí)與主程序鏈接，不能在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載B.插件可以獨(dú)立開(kāi)發(fā)和測(cè)試，與主程序的接口定義清晰C.一個(gè)插件只能被一個(gè)節(jié)點(diǎn)使用，不能被多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享D.插件的更新會(huì)導(dǎo)致整個(gè)ROS系統(tǒng)重新編譯21、ROS中的節(jié)點(diǎn)可以在不同的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)延遲較大時(shí)，可能會(huì)影響系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。以下哪種方法可以減輕網(wǎng)絡(luò)延遲的影響？（）A.減少節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸量B.使用更高效的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議C.在本地進(jìn)行更多的計(jì)算和處理，減少遠(yuǎn)程通信需求D.以上方法都可以22、ROS中的啟動(dòng)文件（LaunchFile）用于方便地啟動(dòng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)和配置參數(shù)。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)有多個(gè)相互依賴(lài)的節(jié)點(diǎn)需要啟動(dòng)，以下關(guān)于啟動(dòng)文件編寫(xiě)的原則，正確的是：（）A.將所有節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)命令都寫(xiě)在一個(gè)啟動(dòng)文件中，便于管理B.按照功能模塊將相關(guān)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)命令分組寫(xiě)在不同的啟動(dòng)文件中C.啟動(dòng)文件越簡(jiǎn)單越好，只啟動(dòng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)D.啟動(dòng)文件的編寫(xiě)方式對(duì)系統(tǒng)啟動(dòng)沒(méi)有影響23、在機(jī)器人的視覺(jué)檢測(cè)任務(wù)中，需要對(duì)物體的特征進(jìn)行提取和識(shí)別。假設(shè)要檢測(cè)一批具有相似外觀但細(xì)微差異的零件。以下哪種特征提取方法能夠有效地捕捉這些差異，并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的識(shí)別？（）A.形狀特征B.紋理特征C.顏色特征D.深度特征24、ROS支持與外部硬件設(shè)備的通信。假設(shè)有一個(gè)需要與特定型號(hào)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通信的機(jī)器人關(guān)節(jié)。在這種情況下，以下哪種方式最適合實(shí)現(xiàn)通信？（）A.使用通用的串口通信協(xié)議B.通過(guò)網(wǎng)絡(luò)套接字（Socket）進(jìn)行通信C.利用ROS提供的特定硬件驅(qū)動(dòng)接口D.直接通過(guò)內(nèi)存共享進(jìn)行高速通信25、ROS中的機(jī)器人軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性至關(guān)重要。假設(shè)要開(kāi)發(fā)一個(gè)可適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景和硬件配置的機(jī)器人軟件系統(tǒng)。以下哪種軟件架構(gòu)模式在實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)方面表現(xiàn)最佳？（）A.分層架構(gòu)B.微服務(wù)架構(gòu)C.單體架構(gòu)D.不考慮架構(gòu)設(shè)計(jì)，隨意開(kāi)發(fā)26、在ROS中，機(jī)器人的通信協(xié)議選擇對(duì)系統(tǒng)性能有一定影響。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)需要在高帶寬和低延遲的要求下進(jìn)行通信。以下關(guān)于ROS通信協(xié)議的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.TCP協(xié)議適合于對(duì)數(shù)據(jù)可靠性要求高，但對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)景B.UDP協(xié)議適合于實(shí)時(shí)性要求高，但可以容忍一定數(shù)據(jù)丟失的場(chǎng)景C.在ROS中只能使用TCP或UDP協(xié)議，不能使用其他自定義協(xié)議D.可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求選擇合適的通信協(xié)議或結(jié)合使用27、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于發(fā)布機(jī)器人傳感器數(shù)據(jù)的主題通常以什么命名？（）（）A./robot_sensor_dataB./sensor/robotC./data/sensor/robotD.以上都不是28、ROS中的啟動(dòng)文件（LaunchFile）用于方便地啟動(dòng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)和配置參數(shù)。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的啟動(dòng)需要同時(shí)啟動(dòng)多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和控制節(jié)點(diǎn)，并設(shè)置一些全局參數(shù)。以下關(guān)于啟動(dòng)文件的描述，正確的是？（）A.啟動(dòng)文件只能以XML格式編寫(xiě)，語(yǔ)法復(fù)雜B.啟動(dòng)文件中不能包含條件判斷和循環(huán)語(yǔ)句C.可以在啟動(dòng)文件中指定節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行順序和依賴(lài)關(guān)系D.啟動(dòng)文件不能動(dòng)態(tài)修改節(jié)點(diǎn)的參數(shù)值29、當(dāng)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)具有人機(jī)交互功能的機(jī)器人時(shí)，需要選擇一種合適的用戶(hù)界面（UI）框架來(lái)實(shí)現(xiàn)與用戶(hù)的通信和控制指令輸入。假設(shè)要考慮界面的美觀性、易用性和與ROS系統(tǒng)的集成性，以下哪個(gè)UI框架是較好的選擇？（）A.QtB.TkinterC.GTK+D.wxWidgets30、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)定性和適用范圍二、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在機(jī)器人的垃圾分揀應(yīng)用中，ROS怎樣準(zhǔn)確識(shí)別垃圾種類(lèi)和實(shí)現(xiàn)快速分揀動(dòng)作。請(qǐng)?jiān)敿?xì)綜合分析ROS中的視覺(jué)識(shí)別技術(shù)、機(jī)械臂控制和分揀策略。2、（本題5分）對(duì)于需要進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像處理的機(jī)器人應(yīng)用，如視覺(jué)跟蹤、目標(biāo)檢測(cè)等，ROS在圖像處理算法的集成和優(yōu)化方面具有關(guān)鍵作用。請(qǐng)全面綜合分析ROS中常用的圖像處理庫(kù)和工具，以及如何在保證實(shí)時(shí)性的前提下提高圖像處理的效果。3、（本題5分）假設(shè)要開(kāi)發(fā)一個(gè)ROS操控的沙漠探險(xiǎn)機(jī)器人，能夠在惡劣的沙漠環(huán)境中進(jìn)行資源勘探和環(huán)境監(jiān)測(cè)。深入分析ROS在高溫沙塵防護(hù)、地形穿越、能源供應(yīng)以及遠(yuǎn)程通信方面的關(guān)鍵技術(shù)和難題。4、（本題5分）對(duì)于具有自適應(yīng)抓取功能的機(jī)器人，ROS在物體識(shí)別、抓取策略和力控制方面面臨挑戰(zhàn)。請(qǐng)深入綜合分析ROS中的技術(shù)實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化方案。5、（本題5分）隨著機(jī)器人在養(yǎng)老服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多，機(jī)器人操作系統(tǒng)需要具備照顧老年人生活起居、健康監(jiān)測(cè)和緊急救援等功能。請(qǐng)全面綜合分析其在滿(mǎn)足老年人特殊需求、保障服務(wù)質(zhì)量和安全性方面的技術(shù)手段，探討?zhàn)B老服務(wù)機(jī)器人在緩解養(yǎng)老壓力、提升老年人生活質(zhì)量方面的作用，以及在社會(huì)接受度和政