上海工程技术大学《机器人技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页上海工程技术大学《机器人技术》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、ROS中的动态重新配置（DynamicReconfigure）功能允许在运行时修改节点的参数。假设一个机器人的运动速度参数需要根据环境实时调整，以下关于动态重新配置的描述，正确的是？（）A.动态重新配置只能在节点启动前进行设置，运行时无法修改B.可以通过图形界面或命令行工具进行参数的动态修改C.动态重新配置会导致节点重新初始化，影响系统性能D.不是所有的参数都支持动态重新配置，需要在代码中特别指定2、在ROS中，对于机器人的任务调度和资源分配，需要考虑多个并发的任务和有限的计算资源。假设有多个不同优先级的任务同时请求资源，以下哪种调度策略能够更好地平衡系统性能和任务的及时性？（）A.先到先服务调度B.优先级调度C.随机调度D.平均分配资源调度3、在机器人的控制系统中，反馈环节对于系统的稳定性和性能起着关键作用。假设一个机器人系统存在外部干扰和模型不确定性。以下哪种反馈方式能够更好地应对这些情况，提高系统的鲁棒性？（）A.位置反馈B.速度反馈C.加速度反馈D.力反馈4、ROS中的参数调优对于系统性能至关重要。如果关键参数设置过于保守，会导致什么结果？（）A.系统性能无法充分发挥B.系统稳定性提高C.资源消耗降低D.系统适应性增强5、当在ROS中开发一个需要长时间持续运行的机器人应用，以下哪种电源管理策略能够确保电源的稳定供应和延长电池寿命？（）A.智能充电控制B.动态电源切换C.低功耗模式设置D.不进行电源管理请分别说明每个选项在电源管理方面的特点和效果6、在机器人的轨迹规划中，需要同时满足运动学和动力学约束。假设一个机械臂需要以最短时间完成一个复杂的轨迹，同时要保证关节力矩不超过限制。以下哪种轨迹规划方法能够有效地解决这个问题？（）A.五次多项式轨迹规划B.贝塞尔曲线轨迹规划C.样条曲线轨迹规划D.直线轨迹规划7、当使用ROS控制一个农业灌溉机器人时，需要根据土壤湿度、作物需求和天气情况进行智能灌溉决策。以下哪种传感器和决策算法可能会被用于农业灌溉？（）A.湿度传感器和优化灌溉算法B.气象传感器和预测模型C.作物生长监测和智能控制策略D.以上都有可能8、ROS中的启动文件（LaunchFile）用于方便地启动多个节点和配置参数。假设一个机器人系统的启动需要同时启动多个传感器节点和控制节点，并设置一些全局参数。以下关于启动文件的描述，正确的是？（）A.启动文件只能以XML格式编写，语法复杂B.启动文件中不能包含条件判断和循环语句C.可以在启动文件中指定节点的运行顺序和依赖关系D.启动文件不能动态修改节点的参数值9、ROS中的机器人操作系统性能评估需要综合考虑多个指标。以下哪个指标对于衡量系统的实时响应能力是最关键的？（）A.任务完成时间B.系统吞吐量C.响应延迟D.资源利用率10、对于ROS中的机器人视觉目标跟踪，以下哪种算法能够适应目标的外观变化和遮挡情况？（）A.基于特征的跟踪B.基于模型的跟踪C.基于深度学习的跟踪D.以上都是。假设机器人需要在复杂场景中持续跟踪移动的目标，目标可能会发生形状、颜色等外观变化，并且可能会被其他物体遮挡，上述哪种目标跟踪算法能够更好地应对这些挑战，并解释其在ROS中的实现和优化方法11、假设在一个ROS驱动的仓储机器人系统中，货架布局发生变化但未及时更新到系统中，会对机器人的取货操作产生什么影响？（）A.机器人可能无法准确找到货物B.取货效率提高C.机器人自动适应新布局D.系统性能优化12、在基于ROS的机器人项目中，需要对代码进行版本控制和团队协作开发。假设团队成员分布在不同地区，需要频繁地交流和合并代码。以下哪种版本控制系统和协作方式最能提高开发效率和代码质量？（）A.Git结合代码审查和分支管理B.SVN结合集中式的代码存储C.不使用版本控制，通过邮件交流代码D.各自开发，最后统一整合13、在ROS中，节点的启动和管理是通过特定的命令和工具实现的。假设一个机器人系统中有多个节点需要按照一定的顺序启动，并在运行过程中进行监控和调试。以下关于ROS节点管理的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用roslaunch命令来启动多个节点，并设置它们的参数和运行环境B.通过ROS的节点管理器，可以查看节点的状态、日志和通信情况C.节点在运行过程中出现故障时，ROS会自动重新启动该节点，无需人工干预D.可以使用ROS提供的调试工具来查看节点内部的变量和数据14、当在ROS中进行机器人的运动控制时，以下哪种编程语言通常被用于编写控制节点？（）A.C++B.PythonC.JavaD.Ruby。假设需要开发高效、稳定且易于维护的机器人运动控制程序，同时考虑与ROS库和其他模块的集成，上述哪种编程语言在这种情况下更具优势，并阐述其特点和在ROS中的应用实例15、假设在一个ROS控制的工业机器人系统中，需要对机器人的运动进行精确的时间同步和控制。考虑到多个关节的协同运动和外部事件的触发，以下哪种方法能够提供最准确的时间同步和控制精度？（）A.使用操作系统的默认时钟B.借助外部的硬件时钟同步设备C.通过网络时间协议（NTP）进行同步D.不进行时间同步，依靠估计值16、机器人操作系统中的动作反馈（ActionFeedback）主要用于提供什么信息？（）（）A.任务进度信息B.错误信息C.状态信息D.以上都不是17、在ROS中，当需要对机器人的感知数据进行融合，例如将激光雷达数据、摄像头图像和惯性测量单元（IMU）数据进行综合处理，以获得更准确的环境模型，以下哪种方法是常用且有效的？（）A.简单地将数据叠加B.使用卡尔曼滤波算法C.随机选择一种数据作为主要依据D.不进行数据融合，单独处理每种数据18、ROS中的参数服务器（ParameterServer）用于存储和管理全局参数。假设一个机器人系统有多个节点需要访问相同的配置参数，以下关于参数服务器使用的描述，正确的是：（）A.每个节点都应该独立存储参数，避免依赖参数服务器，以提高可靠性B.参数服务器能够方便地实现参数的共享和动态修改，适合这种多节点访问的情况C.参数服务器会增加系统的复杂性，应尽量减少使用，通过消息传递参数D.参数服务器只适用于存储少量关键参数，对于大量参数不适用19、当在ROS中使用机器学习算法进行机器人的行为预测时，如果训练数据不充分，会产生什么后果？（）A.预测结果不准确B.预测速度加快C.系统性能提升D.无需训练数据即可准确预测20、在机器人的通信网络中，需要保证数据的安全性和完整性。假设机器人系统涉及敏感信息的传输。以下哪种加密和认证技术能够有效地保护通信内容，防止数据泄露和篡改？（）A.RSA加密算法B.AES加密算法C.数字签名技术D.以上技术均可二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释如何在ROS中实现机器人的自适应控制。2、（本题5分）简述ROS中的矿山运输安全监控机器人中的监控指标设定。3、（本题5分）ROS中的目标搜索策略。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）基于ROS构建一个机器人的自主目标识别和尺寸测量系统。2、（本题5分）在ROS框架下，为娱乐机器人设计一个表情和动作生成系统，与用户互动。3、（本题5分）利用ROS为海上石油平台巡检机器人开发一个设备故障检测和维修计划生成系统。4、（本题5分）基于ROS构建一个机器人的行为模仿学习系统，模仿人类行为。5、（本题5分）在ROS环境下搭建一个制鞋厂鞋材搬运机器人的有序搬运与存储系统。四、分析题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）对