四川职业技术学院《机器视觉与模式识别》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页四川职业技术学院《机器视觉与模式识别》

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25个小题，每小题1分，共25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，为了管理节点的启动和关闭顺序，以及处理异常情况，常常使用启动文件（LaunchFile）。假设一个机器人系统有多个相关的节点需要同时启动，以下关于启动文件的描述，哪一项是不准确的？（）A.启动文件使用XML格式来描述节点的配置和启动参数B.可以在启动文件中设置节点的运行环境、重映射话题等C.启动文件只能启动本地节点，无法启动远程节点D.通过修改启动文件，可以方便地调整系统的启动配置，而无需修改节点的代码2、在机器人的轨迹跟踪误差补偿中，需要对实际轨迹与期望轨迹之间的偏差进行修正。假设机器人受到外部干扰导致轨迹跟踪出现偏差。以下哪种误差补偿方法能够快速响应并有效地减小偏差？（）A.前馈补偿B.反馈补偿C.自适应补偿D.智能补偿3、在基于ROS的机器人项目中，需要对机器人的软件进行测试和验证，以确保其功能的正确性和稳定性。以下哪种测试方法能够全面地覆盖各种可能的输入和场景，提高测试的有效性？（）A.手动随机测试B.基于单元测试的方法C.结合模拟环境进行集成测试D.不进行测试，直接部署4、在ROS中，进行机器人的轨迹规划时，需要考虑机器人的动力学约束。假设机器人的关节具有速度和加速度限制，以下哪种轨迹规划方法能够满足这些约束？（）A.三次样条曲线规划，能够保证连续性但不一定满足动力学约束B.基于模型预测控制（MPC）的规划方法，能够考虑动力学约束C.直线插补规划，简单但无法满足复杂的约束条件D.以上方法都不能满足动力学约束，需要特殊设计5、在一个使用ROS的多机器人系统中，如果机器人之间的通信协议选择不当，可能会导致什么后果？（）A.通信延迟增加或通信失败B.通信速度加快C.系统资源消耗降低D.机器人协作更顺畅6、以下哪个是机器人操作系统中用于创建自定义消息类型的工具？（）（）A.catkin_create_pkgB.rosmsgC.roscppD.以上都不是7、ROS中的动作服务器可以提供反馈信息。当动作执行过程中出现异常，以下哪种反馈信息对故障诊断最有帮助？（）A.错误代码B.详细的错误描述C.动作执行的中间状态D.以上反馈信息都很重要8、机器人操作系统中的动作客户端可以取消正在执行的动作请求吗？（）（）A.可以B.不可以C.取决于具体实现D.以上都不是9、ROS中的服务请求（ServiceRequest）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10、在机器人操作系统中，用于描述机器人运动状态的常用数据结构是？（）（）A.向量B.矩阵C.四元数D.以上都是11、在机器人操作系统中，用于查看节点的发布和订阅主题的工具是？（）（）A.rqt_graphB.RVizC.GazeboD.以上都不是12、ROS支持多种编程语言进行开发。假设一个团队中有成员熟悉C++，有成员熟悉Python。对于一个新的机器人项目，以下关于编程语言选择的建议，正确的是：（）A.统一使用C++，因为其运行效率高B.统一使用Python，因为其开发效率高C.根据具体功能模块的需求，灵活选择C++或PythonD.为了避免混乱，只允许使用一种语言13、ROS支持多种编程语言进行节点开发。如果在一个项目中同时使用了C++和Python编写的节点，并且它们之间需要进行通信，可能会遇到什么问题？（）A.语言兼容性问题，导致通信失败B.通信正常，没有任何问题C.通信速度变慢D.系统资源消耗增加14、在基于ROS的机器人语音交互系统中，当需要提高语音识别的准确率和响应速度时，以下哪种技术或方法可能是最关键的？（）A.优化声学模型B.增加训练数据C.采用更先进的硬件D.简化语音指令请分别说明每个选项对语音交互系统性能的影响以及为何某个选项最为关键15、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有多个相互依赖的节点需要启动，以下关于启动文件编写的原则，正确的是：（）A.将所有节点的启动命令都写在一个启动文件中，便于管理B.按照功能模块将相关节点的启动命令分组写在不同的启动文件中C.启动文件越简单越好，只启动关键节点D.启动文件的编写方式对系统启动没有影响16、在ROS系统中，要对机器人的软件进行优化以提高运行效率。假设机器人的计算资源有限，需要降低软件的内存占用和计算时间。以下哪种优化方法和技术的组合最为有效？（）A.算法优化和代码并行化B.减少功能模块和简化算法C.不进行优化，使用默认设置D.增加硬件资源，不进行软件优化17、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18、在基于ROS的机器人视觉系统中，需要对图像中的目标进行识别和跟踪。以下哪种机器学习或深度学习方法可能会取得较好的效果？（）A.支持向量机B.决策树C.卷积神经网络D.朴素贝叶斯请详细分析每个选项在机器人视觉目标识别和跟踪中的优势和局限性19、ROS中的Gazebo是一个常用的机器人仿真环境。假设需要在Gazebo中模拟一个具有复杂物理特性的机器人和环境，以下关于Gazebo仿真的描述，正确的是？（）A.Gazebo只能模拟简单的机器人运动，无法处理复杂的物理交互B.在Gazebo中进行仿真时，不需要考虑机器人的动力学模型C.Gazebo可以与ROS节点进行集成，实现仿真与实际控制的交互D.Gazebo的仿真结果与实际机器人的行为完全一致，无需进一步验证20、ROS中的动作（Action）通信常用于长时间的任务执行和反馈。当一个动作在执行过程中被中断，以下哪种处理方式是合理的？（）A.立即停止动作，不做任何后续处理B.尝试恢复动作的执行C.回滚到动作的初始状态，重新开始D.根据具体情况采取不同的处理策略21、以下哪个是机器人操作系统中用于处理机器人运动规划信息的消息类型？（）（）A.moveit_msgs/MotionPlanB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/StringD.以上都不是22、ROS中的插件机制使得系统具有很高的灵活性。假设需要为一个视觉处理节点添加新的功能，通过插件的方式实现，以下关于插件的描述，正确的是？（）A.插件需要在编译时与主程序链接，不能在运行时动态加载B.插件可以独立开发和测试，与主程序的接口定义清晰C.一个插件只能被一个节点使用，不能被多个节点共享D.插件的更新会导致整个ROS系统重新编译23、ROS中的机器人软件测试是保证系统可靠性的重要环节。以下哪种测试方法能够更全面地检测软件的功能和性能？（）A.单元测试B.集成测试C.系统测试D.以上都需要请分别说明每个测试方法的重点和在机器人软件测试中的作用24、当在ROS中开发一个需要与人类进行交互的机器人时，例如服务机器人，需要考虑人机交互的自然性和友好性。以下哪种人机交互方式和界面设计在这种情况下最为有效？（）A.语音交互和触摸屏界面B.键盘鼠标操作和复杂的菜单界面C.仅通过指示灯进行交互D.不考虑人机交互，机器人自主运行25、ROS支持多种编程语言来开发节点。假设一个团队中有不同编程背景的开发者，需要选择一种语言来统一开发ROS应用，以确保代码的可读性、可维护性和可扩展性。以下哪种编程语言在ROS开发中通常被认为具有这些优势？（）A.C++B.PythonC.JavaD.由开发者自行选择喜欢的语言二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释ROS中的多机器人协同避障。2、（本题5分）解释ROS中的服务（Service）与主题的区别。3、（本题5分）解释ROS中的电力架线故障排除机器人中的故障排除流程。4、（本题5分）说明ROS中的化学试剂精确调配机器人中的调配误差降低。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）基于ROS构建一个泥鳅养殖场泥鳅捕捉机器人的精准捕捉与装袋系统。2、（本题5分）利用ROS开发一个水泥厂物料搬运机器人的粉尘防护与搬运系统。3、（本题5分）在ROS框架下，为隧道施工机器人设计一个隧道壁检测和支护系统。4、（本题5分）在ROS环境下搭建一个羊栖菜养殖场羊栖菜监测与采摘机器人的生长监测与采摘系统。5、（本题5分）在ROS环境下搭建一个室内装修机器人的墙面打磨与喷漆系统。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在机器人操作系统的标准化和规范化方面，深入研究如何制定统一的接口标准、通信协议和开