天津藝術(shù)職業(yè)學(xué)院《機(jī)器學(xué)習(xí)A》2023-2024學(xué)年第二學(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)天津藝術(shù)職業(yè)學(xué)院《機(jī)器學(xué)習(xí)A》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(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、當(dāng)機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中移動(dòng)時(shí)，地形適應(yīng)能力是重要的。假設(shè)機(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)能夠更好地適應(yīng)這種復(fù)雜地形，同時(shí)保持穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)？（）A.輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)B.履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)C.腿式移動(dòng)機(jī)構(gòu)D.復(fù)合式移動(dòng)機(jī)構(gòu)2、在基于ROS的機(jī)器人應(yīng)用中，需要對(duì)機(jī)器人的故障進(jìn)行診斷和容錯(cuò)處理。假設(shè)機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了傳感器故障或通信中斷等問(wèn)題，以下哪種故障診斷和容錯(cuò)方法能夠最大程度地減少對(duì)任務(wù)的影響并保證機(jī)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(dòng)恢復(fù)C.不進(jìn)行故障診斷，等待故障自行恢復(fù)D.忽略故障，繼續(xù)運(yùn)行3、ROS中的服務(wù)（Service）通常用于實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的請(qǐng)求-響應(yīng)通信模式?？紤]一個(gè)機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)，其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)提供路徑規(guī)劃服務(wù)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求路徑規(guī)劃。如果服務(wù)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，以下哪種情況最有可能發(fā)生？（）A.機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)，等待響應(yīng)B.機(jī)器人自行選擇隨機(jī)路徑前進(jìn)C.系統(tǒng)自動(dòng)切換到備用的路徑規(guī)劃算法D.機(jī)器人按照之前的路徑繼續(xù)前進(jìn)4、在ROS開發(fā)中，為了確保代碼的質(zhì)量和可維護(hù)性，通常會(huì)采用一些代碼規(guī)范和測(cè)試方法。假設(shè)一個(gè)新開發(fā)的ROS節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行單元測(cè)試，以下哪種測(cè)試框架在ROS中常用？（）A.GoogleTestB.JUnitC.PyTestD.ROS自帶的測(cè)試框架5、在ROS框架下，對(duì)于機(jī)器人的動(dòng)態(tài)環(huán)境適應(yīng)能力，以下哪種技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)更新地圖和規(guī)劃路徑？（）A.即時(shí)定位與地圖構(gòu)建（SLAM）B.動(dòng)態(tài)窗口法C.基于采樣的規(guī)劃D.以上都是。假設(shè)機(jī)器人在動(dòng)態(tài)環(huán)境中運(yùn)行，環(huán)境中的障礙物可能會(huì)移動(dòng)或出現(xiàn)新的障礙物，需要實(shí)時(shí)調(diào)整地圖和路徑規(guī)劃，上述哪種技術(shù)能夠提供更快速和有效的適應(yīng)能力，并闡述其在ROS中的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用6、假設(shè)在ROS中開發(fā)一個(gè)用于物流分揀的機(jī)器人，需要快速準(zhǔn)確地識(shí)別和抓取不同形狀和大小的物品。以下哪種視覺(jué)識(shí)別和抓取策略可能會(huì)被用于物流分揀？（）A.深度學(xué)習(xí)物體識(shí)別和自適應(yīng)抓取規(guī)劃B.傳統(tǒng)圖像處理和機(jī)械抓取設(shè)計(jì)C.3D視覺(jué)重建和力控抓取D.以上都有可能7、在一個(gè)ROS驅(qū)動(dòng)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中，需要考慮風(fēng)的影響進(jìn)行飛行控制。以下哪種方法可以有效地估計(jì)風(fēng)的參數(shù)？（）A.使用風(fēng)速傳感器直接測(cè)量B.通過(guò)無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反推風(fēng)的參數(shù)C.結(jié)合氣象數(shù)據(jù)和模型預(yù)測(cè)風(fēng)的情況D.以上方法可以結(jié)合使用8、在一個(gè)基于ROS的智能家居機(jī)器人項(xiàng)目中，需要實(shí)現(xiàn)與家庭設(shè)備的互聯(lián)互通和場(chǎng)景自適應(yīng)控制。以下哪種技術(shù)和方法可能會(huì)被用于家庭集成和場(chǎng)景感知？（）A.物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和智能家居網(wǎng)關(guān)B.環(huán)境感知傳感器和場(chǎng)景識(shí)別算法C.個(gè)性化學(xué)習(xí)和自適應(yīng)控制策略D.以上都有可能9、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10、在ROS中開發(fā)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制功能時(shí)，如果網(wǎng)絡(luò)延遲不穩(wěn)定，以下哪種策略可以提高控制的可靠性？（）A.增加本地緩存和預(yù)測(cè)機(jī)制B.降低控制指令的發(fā)送頻率C.完全依賴遠(yuǎn)程控制，不進(jìn)行本地處理D.忽略網(wǎng)絡(luò)延遲，照常發(fā)送指令11、在ROS中，對(duì)于機(jī)器人的安全機(jī)制設(shè)計(jì)，需要考慮防止機(jī)器人對(duì)人員和環(huán)境造成傷害。假設(shè)機(jī)器人在工作過(guò)程中遇到異常情況，以下哪種安全措施能夠及時(shí)停止機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，保障安全？（）A.依靠人工緊急停止按鈕B.設(shè)置軟件的安全閾值，自動(dòng)停止C.不采取任何安全措施D.降低機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度，減少危險(xiǎn)12、在使用ROS開發(fā)一個(gè)具有多個(gè)傳感器的移動(dòng)機(jī)器人時(shí)，需要進(jìn)行傳感器融合和校準(zhǔn)。假設(shè)傳感器的測(cè)量值存在偏差和噪聲，以下關(guān)于校準(zhǔn)和融合的策略，正確的是：（）A.先進(jìn)行傳感器校準(zhǔn)，然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)融合B.同時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)和融合，以提高效率C.只進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，忽略傳感器的偏差和噪聲D.不需要校準(zhǔn)，直接使用原始傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合13、在ROS中，進(jìn)行機(jī)器人的仿真可以幫助開發(fā)者在實(shí)際硬件之前進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。假設(shè)需要對(duì)一個(gè)自主移動(dòng)機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的行為進(jìn)行仿真。以下關(guān)于ROS仿真的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.Gazebo可以提供物理模擬，包括重力、摩擦力等B.可以在仿真環(huán)境中模擬傳感器的數(shù)據(jù)，如激光雷達(dá)和攝像頭C.仿真結(jié)果與實(shí)際硬件運(yùn)行結(jié)果完全一致，無(wú)需進(jìn)一步的實(shí)際測(cè)試D.可以通過(guò)修改仿真參數(shù)來(lái)模擬不同的環(huán)境和場(chǎng)景14、在使用ROS控制機(jī)器人的機(jī)械臂時(shí)，需要精確的運(yùn)動(dòng)控制算法。假設(shè)機(jī)械臂需要按照預(yù)定的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要考慮到關(guān)節(jié)的限制和動(dòng)力學(xué)特性。以下哪種控制方法可能最為適用？（）A.比例-積分-微分（PID）控制B.模糊控制C.隨機(jī)控制D.開環(huán)控制15、在基于ROS的機(jī)器人協(xié)作搬運(yùn)任務(wù)中，如果機(jī)器人之間的負(fù)載分配不均勻，可能會(huì)導(dǎo)致什么問(wèn)題？（）A.部分機(jī)器人過(guò)載，任務(wù)失敗B.搬運(yùn)效率提高C.機(jī)器人自動(dòng)調(diào)整負(fù)載D.系統(tǒng)穩(wěn)定性增強(qiáng)16、當(dāng)開發(fā)機(jī)器人的自主導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)，地圖構(gòu)建是重要的基礎(chǔ)。假設(shè)機(jī)器人需要在一個(gè)大型室內(nèi)環(huán)境中自主導(dǎo)航，該環(huán)境包含多個(gè)房間和走廊。以下哪種地圖表示方法能夠有效地存儲(chǔ)環(huán)境信息，同時(shí)支持快速的路徑規(guī)劃和更新？（）A.柵格地圖B.拓?fù)涞貓DC.特征地圖D.占用網(wǎng)格地圖17、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18、機(jī)器人的軟件架構(gòu)對(duì)于系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和維護(hù)性至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)需要不斷添加新的功能和模塊。以下哪種軟件架構(gòu)風(fēng)格能夠更好地支持這種需求，同時(shí)保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性？（）A.分層架構(gòu)B.微服務(wù)架構(gòu)C.事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)D.面向?qū)ο蠹軜?gòu)19、在ROS中，進(jìn)行機(jī)器人的路徑規(guī)劃和避障算法的性能評(píng)估時(shí)，假設(shè)要比較不同算法在不同場(chǎng)景下的效果。以下關(guān)于評(píng)估指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的描述，正確的是：（）A.只考慮路徑長(zhǎng)度作為評(píng)估指標(biāo)，簡(jiǎn)單直觀B.綜合考慮路徑長(zhǎng)度、時(shí)間消耗、安全性等多個(gè)指標(biāo)，并設(shè)計(jì)多樣化的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景C.隨機(jī)選擇評(píng)估指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，不進(jìn)行系統(tǒng)性的比較D.評(píng)估指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)算法比較沒(méi)有影響20、在ROS中進(jìn)行機(jī)器人的力控制時(shí)，如果力傳感器的精度不夠，會(huì)對(duì)控制效果產(chǎn)生什么影響？（）A.力控制不準(zhǔn)確，可能損壞物體或影響操作B.控制更穩(wěn)定C.系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)力傳感器D.提高力控制的響應(yīng)速度21、ROS中的機(jī)器人安全機(jī)制至關(guān)重要，特別是在與人類密切接觸或在危險(xiǎn)環(huán)境中工作的機(jī)器人。假設(shè)機(jī)器人需要避免對(duì)人類造成傷害或?qū)Νh(huán)境造成破壞。以下哪種安全策略和防護(hù)措施的實(shí)施最為重要？（）A.速度和力量限制、碰撞檢測(cè)和緊急停止功能B.安裝防護(hù)欄和警示標(biāo)志C.不考慮安全問(wèn)題，只關(guān)注功能實(shí)現(xiàn)D.依靠人類操作人員的警惕性22、ROS中的可視化工具（rqt）可以幫助開發(fā)者監(jiān)控和調(diào)試系統(tǒng)。如果可視化工具顯示的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，可能的原因是什么？（）A.節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤B.可視化工具配置錯(cuò)誤C.網(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致數(shù)據(jù)更新不及時(shí)D.以上都有可能23、在ROS中開發(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24、ROS中的話題可以有多個(gè)發(fā)布者和訂閱者，這種特性被稱為（）（）A.多對(duì)多通信B.一對(duì)多通信C.多對(duì)一通信D.一對(duì)一通信25、在ROS中，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與外部設(shè)備（如其他計(jì)算機(jī)、移動(dòng)設(shè)備）的遠(yuǎn)程通信和控制時(shí)，以下哪種技術(shù)或協(xié)議能夠提供可靠和高效的解決方案？同時(shí)要考慮安全性和跨平臺(tái)的需求。A.HTTP協(xié)議B.SSH協(xié)議C.MQTT協(xié)議D.FTP協(xié)議二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）如何在ROS中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)目標(biāo)跟蹤？2、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的能源管理策略。3、（本題5分）ROS中的強(qiáng)化學(xué)習(xí)應(yīng)用案例。4、（本題5分）說(shuō)明ROS中的果園管理機(jī)器人中的采摘策略。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）利用ROS為海洋監(jiān)測(cè)機(jī)器人開發(fā)一個(gè)水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。2、（本題5分）在ROS中構(gòu)建一個(gè)海膽?zhàn)B殖場(chǎng)海膽采摘機(jī)器人的精準(zhǔn)采摘與防護(hù)系統(tǒng)。3、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個(gè)多寶魚養(yǎng)殖場(chǎng)多寶魚抓捕機(jī)器人的安全抓捕與運(yùn)輸系統(tǒng)。4、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個(gè)酒廠酒桶搬運(yùn)機(jī)器人的穩(wěn)定搬運(yùn)與擺放系統(tǒng)。5、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個(gè)機(jī)器人的能源管理系統(tǒng)，優(yōu)化能源消耗。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）對(duì)于具有自主巡邏功能的安防機(jī)器人，ROS在路徑規(guī)劃和異常事件檢測(cè)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。