重慶機電職業(yè)技術(shù)大學(xué)《機器學(xué)習(xí)與模式識別II（雙語）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁重慶機電職業(yè)技術(shù)大學(xué)《機器學(xué)習(xí)與模式識別II（雙語）》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)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(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2、對于ROS中的機器人定位系統(tǒng)，以下哪種技術(shù)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(shè)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(shù)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(yīng)用3、機器人的運動精度受到多種因素的影響，如機械結(jié)構(gòu)誤差、控制算法誤差等。假設(shè)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(shè)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(guān)人員？（）A.定期人工檢查B.依靠機器人自動恢復(fù)，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(shè)要比較不同算法在不同場景下的效果。以下關(guān)于評估指標和實驗設(shè)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(shè)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(shè)計對算法比較沒有影響6、假設(shè)要在ROS中開發(fā)一個能夠適應(yīng)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(shè)置7、在ROS開發(fā)中，為了確保代碼的質(zhì)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(shè)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(shè)要在ROS中開發(fā)一個能夠與其他智能設(shè)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(zhuǎn)換。以下哪種方法和技術(shù)可能會被用于設(shè)備集成？（）A.通用通信協(xié)議和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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(shè)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(xué)習(xí)物體識別和自適應(yīng)抓取規(guī)劃B.傳統(tǒng)圖像處理和機械抓取設(shè)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(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(yīng)用中，需要對機器人的故障進行診斷和容錯處理。假設(shè)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(wù)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(fù)C.不進行故障診斷，等待故障自行恢復(fù)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(yīng)對動態(tài)障礙物？（）A.實時重新規(guī)劃路徑B.預(yù)測障礙物的運動軌跡C.結(jié)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(shè)需要在一個項目中同時使用C++和Python編寫節(jié)點，以下關(guān)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(zhuǎn)換B.可以在C++節(jié)點中調(diào)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(dǎo)致代碼可讀性和可維護性下降15、ROS中的服務(wù)響應(yīng)（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(diào)優(yōu)對于系統(tǒng)性能至關(guān)重要。如果關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置過于保守，會導(dǎo)致什么結(jié)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(yīng)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(yīng)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(nèi)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(shè)計視覺感知系統(tǒng)時，需要考慮多種因素。假設(shè)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(shù)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(fēng)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(fēng)格，不做規(guī)范C.只關(guān)注功能實現(xiàn)，不考慮代碼風(fēng)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(yù)警響應(yīng)機器人中的預(yù)警響應(yīng)策略。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個機器人的高精度定位系統(tǒng)，誤差在厘米級以內(nèi)。2、（本題5分）在ROS框架下，為橋梁防腐機器人設(shè)計一個涂層損壞檢測和修復(fù)系統(tǒng)。3、（本題5分）設(shè)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(fù)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