重慶旅游職業(yè)學院《機器人與人工智能基礎(chǔ)》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁重慶旅游職業(yè)學院

《機器人與人工智能基礎(chǔ)》2023-2024學年第一學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15個小題，每小題1分，共15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、當在ROS中使用多個機器人進行協(xié)作任務時，需要進行分布式通信。如果網(wǎng)絡延遲較高，會對協(xié)作效果產(chǎn)生什么影響？（）A.機器人之間的協(xié)作失調(diào)，任務完成質(zhì)量下降B.機器人自主調(diào)整協(xié)作策略，不受影響C.協(xié)作效率提高，任務更快完成D.系統(tǒng)自動優(yōu)化網(wǎng)絡，降低延遲2、假設要在ROS中開發(fā)一個能夠自主充電的機器人，以下哪個模塊或功能是關(guān)鍵的？（）A.電池電量監(jiān)測B.充電接口識別C.路徑規(guī)劃到充電點D.充電協(xié)議支持請詳細說明每個選項在自主充電功能實現(xiàn)中的必要性和作用3、ROS中的參數(shù)服務器（ParameterServer）用于存儲和共享全局參數(shù)。當多個節(jié)點同時嘗試修改同一個參數(shù)時，以下哪種處理方式是正確的？（）A.最后修改的節(jié)點生效B.第一個修改的節(jié)點生效C.隨機選擇一個節(jié)點的修改生效D.所有修改都被拒絕，保持參數(shù)不變4、假設要在ROS中實現(xiàn)一個能夠在水下環(huán)境工作的機器人，以下哪種防水和密封設計以及材料選擇是關(guān)鍵的？（）A.橡膠密封圈與不銹鋼外殼B.塑料外殼與膠水密封C.玻璃纖維外殼與硅膠密封D.不做特殊處理請詳細說明每個選項在水下環(huán)境中的防水性能和可靠性5、在ROS中，進行機器人的軟件架構(gòu)設計時，假設要考慮系統(tǒng)的可擴展性和可維護性。以下關(guān)于架構(gòu)設計原則的描述，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)設計不重要D.軟件架構(gòu)對系統(tǒng)的可擴展性和可維護性沒有影響6、以下哪個是機器人操作系統(tǒng)中用于處理機器人路徑規(guī)劃信息的消息類型？（）（）A.nav_msgs/PathB.geometry_msgs/PoseStampedC.std_msgs/StringD.以上都不是7、ROS中的導航棧（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8、在機器人操作系統(tǒng)中，用于啟動機器人自主導航功能的工具是？（）（）A.move_baseB.amclC.navigation_stackD.以上都是9、在一個ROS系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)機器人的自主學習和適應能力，例如根據(jù)環(huán)境的變化調(diào)整其行為策略。以下哪種機器學習方法和在線學習算法可能會被應用？（）A.強化學習B.在線監(jiān)督學習C.無監(jiān)督學習D.以上都有可能10、在ROS環(huán)境下，為了實現(xiàn)機器人的觸覺感知和交互，需要選擇合適的觸覺傳感器和處理算法。以下哪種觸覺傳感器和算法可能會被用于觸覺感知？（）A.電容式觸覺傳感器和觸覺信號處理B.電阻式觸覺傳感器和模式識別算法C.壓電式觸覺傳感器和特征提取算法D.以上都有可能11、在基于ROS的機器人項目中，需要對大量的數(shù)據(jù)進行存儲和管理，包括傳感器數(shù)據(jù)、機器人狀態(tài)信息和實驗結(jié)果等。假設數(shù)據(jù)量巨大，并且需要支持快速查詢和分析。以下哪種數(shù)據(jù)存儲和管理方案最適合這種需求？（）A.使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，如MySQLB.采用分布式文件系統(tǒng)，如HDFSC.利用NoSQL數(shù)據(jù)庫，如MongoDBD.將數(shù)據(jù)直接存儲在本地文件中12、機器人操作系統(tǒng)中的參數(shù)服務器（ParameterServer）主要用于存儲什么類型的數(shù)據(jù)？（）（）A.常量B.變量C.配置參數(shù)D.以上都不是13、假設要在ROS中實現(xiàn)一個能夠在高溫環(huán)境下正常工作的機器人，以下哪種散熱設計和材料選擇是合適的？（）A.風冷散熱與鋁合金材料B.水冷散熱與銅材料C.熱管散熱與陶瓷材料D.不考慮散熱，依靠自然冷卻請分別分析每個選項在高溫環(huán)境下的散熱效果和可行性14、在機器人操作系統(tǒng)中，任務規(guī)劃是一項關(guān)鍵功能。假設一個機器人需要在一個倉庫中完成貨物搬運任務，倉庫布局復雜，存在多個貨架和通道。以下哪種任務規(guī)劃算法最適合在這種環(huán)境中生成高效的搬運路徑，同時考慮到障礙物避讓和能源消耗？（）A.A*算法B.蟻群算法C.模擬退火算法D.遺傳算法15、假設在ROS中開發(fā)一個用于工業(yè)生產(chǎn)的機器人手臂，需要實現(xiàn)高精度的軌跡跟蹤和力控制。為了達到這個要求，以下哪種控制方法和技術(shù)可能會被應用？（）A.基于模型的預測控制和力反饋B.先進的運動規(guī)劃算法和觸覺傳感器C.實時優(yōu)化控制和力/位混合控制D.以上都有可能二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡述ROS中的系統(tǒng)配置管理方法。2、（本題5分）簡述ROS中的水產(chǎn)養(yǎng)殖智能控制機器人中的控制智能化實現(xiàn)。3、（本題5分）ROS在智能交通中的角色是什么？4、（本題5分）說明ROS中的性能評估指標和方法。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在汽車制造工廠的涂裝環(huán)節(jié)，機器人負責車身噴漆工作。仔細分析機器人操作系統(tǒng)在噴漆均勻度控制、顏色調(diào)配精度、噴槍運動規(guī)劃和環(huán)保要求滿足方面的技術(shù)難點，討論如何通過優(yōu)化操作系統(tǒng)提升涂裝質(zhì)量和減少環(huán)境污染。2、（本題5分）在一個垃圾處理廠，ROS控制的機器人進行垃圾分類和搬運。請深入探討ROS在垃圾識別、分類準確性、搬運效率以及惡劣環(huán)境應對方面的重點和難點。3、（本題5分）在影視制作領(lǐng)域，機器人用于拍攝、特效制作等工作。全面分析機器人操作系統(tǒng)在精確運動控制、鏡頭調(diào)度、創(chuàng)意實現(xiàn)和與其他影視設備集成方面的功能要求，探討操作系統(tǒng)如何滿足影視制作的藝術(shù)需求和技術(shù)標準。4、（本題5分）在一個化工廠，ROS驅(qū)動的機器人進行危險化學品的搬運和泄漏檢測。仔細分析ROS在化學品防護、泄漏精準檢測、搬運安全保障以及緊急情況應對方面的挑戰(zhàn)和應對策略。5、（本題5分）在水下探測領(lǐng)域，水下機器人面臨著高壓、通信受限等特殊挑戰(zhàn)。仔細分析機器人操作系統(tǒng)在水壓適應、水聲通信、導航定位和動力控制方面的技術(shù)難點，討論操作系統(tǒng)如何保障水下機器人的穩(wěn)定運行和有效數(shù)據(jù)采集。四、設計題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）基于ROS設計一個草魚養(yǎng)殖場草魚喂食與健康