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《机器视觉及传感系统》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题(本大题共15个小题,每小题2分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1、在ROS中,当需要实现机器人与外部设备(如其他计算机、移动设备)的远程通信和控制时,以下哪种技术或协议能够提供可靠和高效的解决方案?同时要考虑安全性和跨平台的需求。A.HTTP协议B.SSH协议C.MQTT协议D.FTP协议2、在ROS中,当需要处理大量的机器人数据时,以下哪种数据存储方式可能最为适合?()A.关系型数据库B.NoSQL数据库C.文件系统D.内存数据库3、ROS中的服务服务器(ServiceServer)需要实现以下哪些函数?()()A.处理请求的函数B.发送响应的函数C.两者皆有D.以上都不是4、在ROS环境下,为了实现机器人的多模态感知融合,例如将视觉、听觉和触觉信息结合起来,需要选择合适的融合算法和框架。以下哪种融合方法和框架可能会被应用?()A.基于卡尔曼滤波的多传感器融合B.基于深度学习的特征融合C.基于模糊逻辑的信息融合D.以上都有可能5、在ROS中,进行机器人的深度学习应用开发时,需要将深度学习模型与ROS系统进行集成。假设一个基于卷积神经网络的物体识别模型需要在ROS中运行,以实现机器人对环境中物体的识别。以下关于ROS与深度学习集成的描述,哪一项是不正确的?()A.可以使用ROS的消息传递机制将图像数据传递给深度学习模型B.深度学习模型的训练可以在ROS系统内部完成,无需外部工具C.训练好的深度学习模型可以作为一个ROS节点进行部署和运行D.可以使用ROS的参数服务器来存储和管理深度学习模型的参数6、在ROS系统中,要实现机器人的自适应控制,能够根据环境变化和任务需求自动调整控制参数。以下哪种技术和算法的结合最适合实现这种自适应控制功能?()A.强化学习与模型预测控制B.遗传算法与模糊控制C.神经网络与PID控制D.不实现自适应控制,使用固定参数7、ROS中的服务响应(ServiceResponse)可以包含以下哪些数据类型?()()A.基本数据类型B.自定义消息类型C.两者皆可D.以上都不是8、在基于ROS的机器人音频处理系统中,当需要从嘈杂环境中准确提取有用声音信息时,以下哪种音频处理技术可能是最有效的?()A.波束形成B.音频降噪C.频谱分析D.音频压缩请分别解释每个音频处理技术在提取有用声音信息方面的作用和适用场景9、在ROS控制的机器人系统中,如果电源管理不当,可能会引发什么问题?()A.机器人突然断电,任务中断B.机器人续航能力增强C.对系统运行没有影响D.系统自动节能10、在使用ROS进行机器人开发时,常常需要对机器人的传感器数据进行处理和融合。假设有一个机器人配备了激光雷达、摄像头和惯性测量单元(IMU)等多种传感器,需要将这些传感器的数据进行整合以获得更准确的环境感知。在这个过程中,以下哪种技术或方法可能不是必需的?()A.卡尔曼滤波B.深度学习中的卷积神经网络C.数据压缩算法D.坐标变换11、机器人操作系统的安全性是至关重要的。假设机器人在与人密切合作的工作环境中运行。以下哪种安全机制能够有效地检测和避免机器人与人或其他物体的碰撞?()A.基于激光雷达的碰撞检测B.基于视觉的碰撞检测C.基于力传感器的碰撞检测D.以上方法结合使用12、在机器人操作系统中,用于发布机器人目标位置信息的主题通常以什么命名?()()A./robot_goalB./goal/robotC./target/robotD.以上都不是13、在机器人操作系统(ROS)中,节点(Node)是重要的组成部分。假设一个机器人系统中有多个功能模块,如传感器数据采集、运动控制、路径规划等,每个模块作为一个独立的节点运行。当一个节点需要向另一个节点发送消息时,通常使用以下哪种通信机制?()A.话题(Topic)通信,发布者发布消息,订阅者接收消息B.服务(Service)通信,客户端发送请求,服务器响应请求C.参数服务器(ParameterServer),用于存储和共享全局参数D.动作(Action)通信,支持长时间的任务执行和反馈14、当在ROS中开发一个具有语音交互功能的机器人时,需要选择一种合适的语音识别和合成引擎,并与ROS系统进行集成。假设要考虑识别准确率、合成质量和与ROS的兼容性,以下哪个选项是最优的?()A.开源的语音引擎,如CMUSphinxB.商业的语音引擎,如NuanceC.自行开发语音引擎D.不集成语音功能,使用文本输入15、在使用ROS开发机器人的过程中,需要对机器人的模型进行参数校准和优化。以下哪种方法能够基于实际测量数据准确地调整模型参数?()A.手动试错法B.基于遗传算法的优化C.随机设置参数D.不进行参数校准,使用默认值二、简答题(本大题共3个小题,共15分)1、(本题5分)解释ROS中的通信加密和认证方法。2、(本题5分)解释ROS中的林业抚育机器人中的修枝策略。3、(本题5分)ROS中的目标分配算法。三、分析题(本大题共5个小题,共25分)1、(本题5分)在造纸工厂中,机器人参与纸浆搅拌、纸张成型和质量检测等环节。综合分析机器人操作系统在纸浆浓度控制、成型模具调整、质量缺陷识别和生产流程协调方面的技术要点,探讨操作系统如何提升造纸生产的效率和产品质量。2、(本题5分)对于一个使用ROS的考古遗址挖掘保护机器人项目,负责精细挖掘和文物保护。仔细分析ROS在遗址地层识别、文物轻柔挖掘、环境数据记录以及历史文化保护方面的挑战和应对措施。3、(本题5分)机器人操作系统在电子制造行业的应用有助于提高生产效率和产品质量。请深入综合分析其在芯片贴片、电路板检测、电子产品组装等环节的技术实现,研究电子制造机器人在应对微小零件操作和高精度要求方面的优势,以及在快速更新的电子制造技术中的适应性和升级策略。4、(本题5分)对于具有自适应抓取功能的机器人,ROS在物体识别、抓取策略和力控制方面面临挑战。请深入综合分析ROS中的技术实现和优化方案。5、(本题5分)对于一个使用ROS的机场跑道巡检机器人系统,负责检查跑道的平整度和异物。全面分析ROS在高速移动环境适应、检测精度要求、异物识别以及数据实时传输方面的重点和难点。四、设计题(本大题

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