裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁四川傳媒學院《機器人技術》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在機器人的自主決策中，需要根據環境信息和任務目標做出合理的選擇。假設機器人在遇到多個可行的行動方案時，需要考慮不確定性和風險。以下哪種決策方法能夠有效地處理這種情況，并做出最優決策？（）A.基于規則的決策B.基于概率的決策C.基于模糊邏輯的決策D.基于深度學習的決策2、假設在一個復雜的機器人應用場景中，需要對機器人的運動軌跡進行精確規劃和控制。使用ROS提供的工具和功能，以下哪種方法能夠更好地實現這一目標？該場景中機器人需要避開多個動態障礙物，并在有限的時間內到達指定目標位置，同時滿足運動學和動力學約束。A.手動編寫運動控制代碼B.使用ROS中的MoveIt框架C.基于經驗進行軌跡試錯D.隨機生成運動軌跡3、以下哪個是機器人操作系統中用于處理機器人操作臂控制信息的消息類型？（）（）A.moveit_msgs/MoveGroupActionB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/StringD.以上都不是4、ROS中的導航功能包集（NavigationStack）為機器人的自主導航提供了強大的支持。假設機器人需要在一個未知的環境中進行自主探索和地圖構建，以下關于導航功能包集的描述，正確的是？（）A.導航功能包集只能使用激光雷達作為主要的傳感器輸入B.它可以自動處理各種動態障礙物，無需額外的編程C.在地圖構建過程中，機器人的運動軌跡是完全隨機的D.可以通過配置參數來調整導航行為，如安全距離和最大速度5、在機器人操作系統（ROS）中，節點之間的通信是通過話題（Topic）、服務（Service）和動作（Action）等方式實現的。假設一個機器人需要實時獲取傳感器數據并進行處理，以下關于通信方式選擇的描述，正確的是：（）A.由于需要實時性，應選擇服務進行通信，以確保數據的及時傳遞B.話題通信更適合這種場景，因為它能夠支持一對多的發布/訂閱模式C.動作通信最適合，因為它可以提供反饋和中間結果D.以上三種通信方式效果相同，可以任意選擇6、在使用ROS開發機器人的過程中，需要對機器人的模型進行參數校準和優化。以下哪種方法能夠基于實際測量數據準確地調整模型參數？（）A.手動試錯法B.基于遺傳算法的優化C.隨機設置參數D.不進行參數校準，使用默認值7、ROS中的參數服務器（ParameterServer）使用哪種數據結構存儲參數？（）（）A.字典B.列表C.數組D.樹8、在機器人的路徑規劃中，需要考慮機器人的動力學特性，如慣性和摩擦力。假設一個具有較大慣性的機器人需要在狹窄空間內快速移動。以下哪種路徑規劃方法能夠充分考慮這些動力學因素，生成可行的路徑？（）A.基于物理模型的路徑規劃B.基于啟發式搜索的路徑規劃C.基于隨機采樣的路徑規劃D.基于人工勢場的路徑規劃9、在ROS中開發機器人的語音交互功能時，如果語音識別的準確率較低，會對用戶體驗產生什么影響？（）A.用戶難以與機器人有效溝通B.機器人自主學習提高準確率C.用戶體驗不受影響D.系統性能提升10、ROS中的仿真環境可以用于機器人的開發和測試。如果仿真環境與實際物理環境差異較大，會對實際應用產生什么影響？（）A.實際應用中機器人性能可能不如預期B.實際應用中機器人性能更好C.對實際應用沒有影響D.實際應用更易于調試11、在ROS中，進行機器人的機器學習應用開發時，假設要使用深度學習模型進行物體識別。以下關于數據準備和模型訓練的描述，正確的是：（）A.隨機收集數據，不進行預處理，直接用于模型訓練B.對收集的數據進行清洗、標注和增強，然后進行模型訓練C.使用現有的預訓練模型，不進行進一步的訓練和優化D.數據準備和模型訓練對識別效果影響不大12、ROS中的狀態機（StateMachine）常用于描述機器人的行為邏輯。如果狀態機設計復雜且混亂，會對系統產生什么影響？（）A.邏輯難以理解，維護困難B.運行效率提高C.資源消耗降低D.功能更強大13、ROS中的可視化工具rviz可以顯示以下哪些內容？（）（）A.機器人模型B.傳感器數據C.規劃路徑D.以上都是14、在使用ROS進行機器人的深度學習應用開發時，需要將深度學習模型與ROS系統集成。以下哪種方式是常見的集成方法？（）A.將深度學習模型作為一個ROS節點運行B.在ROS節點中調用深度學習庫進行推理C.使用中間件將深度學習模型的輸出轉換為ROS消息D.以上方法都可以15、在ROS控制的機器人視覺跟蹤任務中，如果目標物體被短暫遮擋，以下哪種處理方式較為合理？（）A.依據之前的運動軌跡進行預測跟蹤B.停止跟蹤，等待目標重新出現C.隨機選擇新的目標進行跟蹤D.切換到其他跟蹤算法16、ROS中的動作客戶端（ActionClient）需要實現以下哪些回調函數？（）（）A.active回調函數B.done回調函數C.feedback回調函數D.以上都是17、在機器人的視覺伺服控制中，通過攝像頭反饋的圖像信息來控制機器人的運動。假設機器人需要將一個物體準確地移動到指定位置。以下哪種視覺伺服控制方法在處理圖像噪聲和目標遮擋時具有較好的魯棒性？（）A.基于位置的視覺伺服B.基于圖像的視覺伺服C.2.5D視覺伺服D.混合視覺伺服18、在一個基于ROS的機器人舞蹈表演項目中，如果音樂與機器人動作的同步機制出現問題，會導致什么結果？（）A.表演效果不佳，動作與音樂不協調B.表演更精彩C.系統自動調整同步D.對表演沒有影響19、假設要在ROS中實現機器人的遠程監控和控制，以下哪種網絡技術和協議的組合是較為合適的？（）A.Wi-Fi與TCP/IPB.藍牙與UDPC.Zigbee與HTTPD.4G與FTP請分析每個選項在遠程監控和控制中的性能、穩定性和適用范圍20、ROS中的消息（Message）定義了節點之間通信的數據格式。假設需要傳輸一個包含機器人關節角度、速度和扭矩的復雜數據結構，以下關于消息定義的描述，正確的是？（）A.消息定義只能使用基本數據類型，如整數和浮點數B.可以自定義消息類型，包含多個字段和復雜的數據結構C.消息定義一旦確定，就不能修改，否則會導致通信錯誤D.不同的節點必須使用相同的消息類型進行通信，不能自定義21、在使用ROS開發機器人的避障功能時，如果避障算法過于敏感，可能會出現什么現象？（）A.機器人頻繁改變運動方向，行動遲緩B.機器人能夠快速穿越障礙物C.機器人停止運動D.避障效果更好22、ROS中的機器人安全機制是至關重要的。當機器人在人類環境中工作時，以下哪種安全措施是首先應該考慮的？（）A.碰撞檢測和避障B.數據加密C.訪問權限控制D.外觀設計請解釋每個選項在機器人工作環境安全中的重要性以及為何某個選項應優先考慮23、在一個ROS系統中，需要實現機器人的視覺伺服控制，即根據視覺反饋來調整機器人的運動。以下哪種視覺特征和控制算法可能會被用于視覺伺服？（）A.基于圖像的特征和比例積分微分控制B.基于深度信息的特征和模型預測控制C.基于目標跟蹤的特征和自適應控制D.以上都有可能24、ROS支持機器人的深度學習應用，例如圖像識別和語音處理。假設要在機器人上部署一個深度學習模型，需要考慮模型的大小、計算量和實時性要求。以下哪種深度學習框架和模型壓縮方法的選擇最為合適？（）A.TensorFlow結合模型量化B.PyTorch結合模型剪枝C.自行開發深度學習框架和不進行模型壓縮D.選擇大型復雜的模型，不考慮資源限制25、機器人操作系統中的實時性要求在某些應用中非常嚴格。假設一個工業機器人需要在毫秒級的時間內完成對高速運動物體的抓取操作。以下哪種技術能夠確保系統滿足這種實時性要求？（）A.實時操作系統內核B.硬件加速C.并行計算D.以上技術綜合應用二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋ROS中的動作（Action）機制。2、（本題5分）簡述ROS在模具制造機器人中的應用。3、（本題5分）簡述ROS中的坐標系變換在機器人操作中的重要性。4、（本題5分）簡述ROS中的氣象預報精準預測機器人中的預測模型改進。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在ROS中設計一個機器人的物體放射性檢測系統。2、（本題5分）在ROS框架下，為風電維護機器人設計一個葉片檢測和維修系統。3、（本題5分）利用ROS為滑雪巡邏機器人開發一個滑雪者狀態監測和救援系統。4、（本題5分）在ROS環境下開發一個水下機器人的通信與控制系統，實現遠程操作和數據傳輸。5、（本題5分）在ROS框架下，為沙漠綠化機器人設計一個樹苗種植和澆水系統。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）對于用于水下建筑施工和維護的機器人，分析機器人操作系統如何在水下環境中進行混凝土澆筑、鋼結構安裝和設備維修等作業，以及如何保障施工質量和進度