重庆旅游职业学院《机器人与人工智能基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《机器人与人工智能基础》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15个小题，每小题1分，共15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、当在ROS中使用多个机器人进行协作任务时，需要进行分布式通信。如果网络延迟较高，会对协作效果产生什么影响？（）A.机器人之间的协作失调，任务完成质量下降B.机器人自主调整协作策略，不受影响C.协作效率提高，任务更快完成D.系统自动优化网络，降低延迟2、假设要在ROS中开发一个能够自主充电的机器人，以下哪个模块或功能是关键的？（）A.电池电量监测B.充电接口识别C.路径规划到充电点D.充电协议支持请详细说明每个选项在自主充电功能实现中的必要性和作用3、ROS中的参数服务器（ParameterServer）用于存储和共享全局参数。当多个节点同时尝试修改同一个参数时，以下哪种处理方式是正确的？（）A.最后修改的节点生效B.第一个修改的节点生效C.随机选择一个节点的修改生效D.所有修改都被拒绝，保持参数不变4、假设要在ROS中实现一个能够在水下环境工作的机器人，以下哪种防水和密封设计以及材料选择是关键的？（）A.橡胶密封圈与不锈钢外壳B.塑料外壳与胶水密封C.玻璃纤维外壳与硅胶密封D.不做特殊处理请详细说明每个选项在水下环境中的防水性能和可靠性5、在ROS中，进行机器人的软件架构设计时，假设要考虑系统的可扩展性和可维护性。以下关于架构设计原则的描述，正确的是：（）A.采用紧耦合的架构，提高系统的性能B.设计分层架构，将不同功能模块清晰分离C.优先考虑功能实现，架构设计不重要D.软件架构对系统的可扩展性和可维护性没有影响6、以下哪个是机器人操作系统中用于处理机器人路径规划信息的消息类型？（）（）A.nav_msgs/PathB.geometry_msgs/PoseStampedC.std_msgs/StringD.以上都不是7、ROS中的导航栈（NavigationStack）通常包括以下哪些部分？（）（）A.全局规划器B.局部规划器C.控制器D.以上都是8、在机器人操作系统中，用于启动机器人自主导航功能的工具是？（）（）A.move_baseB.amclC.navigation_stackD.以上都是9、在一个ROS系统中，需要实现机器人的自主学习和适应能力，例如根据环境的变化调整其行为策略。以下哪种机器学习方法和在线学习算法可能会被应用？（）A.强化学习B.在线监督学习C.无监督学习D.以上都有可能10、在ROS环境下，为了实现机器人的触觉感知和交互，需要选择合适的触觉传感器和处理算法。以下哪种触觉传感器和算法可能会被用于触觉感知？（）A.电容式触觉传感器和触觉信号处理B.电阻式触觉传感器和模式识别算法C.压电式触觉传感器和特征提取算法D.以上都有可能11、在基于ROS的机器人项目中，需要对大量的数据进行存储和管理，包括传感器数据、机器人状态信息和实验结果等。假设数据量巨大，并且需要支持快速查询和分析。以下哪种数据存储和管理方案最适合这种需求？（）A.使用关系型数据库，如MySQLB.采用分布式文件系统，如HDFSC.利用NoSQL数据库，如MongoDBD.将数据直接存储在本地文件中12、机器人操作系统中的参数服务器（ParameterServer）主要用于存储什么类型的数据？（）（）A.常量B.变量C.配置参数D.以上都不是13、假设要在ROS中实现一个能够在高温环境下正常工作的机器人，以下哪种散热设计和材料选择是合适的？（）A.风冷散热与铝合金材料B.水冷散热与铜材料C.热管散热与陶瓷材料D.不考虑散热，依靠自然冷却请分别分析每个选项在高温环境下的散热效果和可行性14、在机器人操作系统中，任务规划是一项关键功能。假设一个机器人需要在一个仓库中完成货物搬运任务，仓库布局复杂，存在多个货架和通道。以下哪种任务规划算法最适合在这种环境中生成高效的搬运路径，同时考虑到障碍物避让和能源消耗？（）A.A*算法B.蚁群算法C.模拟退火算法D.遗传算法15、假设在ROS中开发一个用于工业生产的机器人手臂，需要实现高精度的轨迹跟踪和力控制。为了达到这个要求，以下哪种控制方法和技术可能会被应用？（）A.基于模型的预测控制和力反馈B.先进的运动规划算法和触觉传感器C.实时优化控制和力/位混合控制D.以上都有可能二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述ROS中的系统配置管理方法。2、（本题5分）简述ROS中的水产养殖智能控制机器人中的控制智能化实现。3、（本题5分）ROS在智能交通中的角色是什么？4、（本题5分）说明ROS中的性能评估指标和方法。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在汽车制造工厂的涂装环节，机器人负责车身喷漆工作。仔细分析机器人操作系统在喷漆均匀度控制、颜色调配精度、喷枪运动规划和环保要求满足方面的技术难点，讨论如何通过优化操作系统提升涂装质量和减少环境污染。2、（本题5分）在一个垃圾处理厂，ROS控制的机器人进行垃圾分类和搬运。请深入探讨ROS在垃圾识别、分类准确性、搬运效率以及恶劣环境应对方面的重点和难点。3、（本题5分）在影视制作领域，机器人用于拍摄、特效制作等工作。全面分析机器人操作系统在精确运动控制、镜头调度、创意实现和与其他影视设备集成方面的功能要求，探讨操作系统如何满足影视制作的艺术需求和技术标准。4、（本题5分）在一个化工厂，ROS驱动的机器人进行危险化学品的搬运和泄漏检测。仔细分析ROS在化学品防护、泄漏精准检测、搬运安全保障以及紧急情况应对方面的挑战和应对策略。5、（本题5分）在水下探测领域，水下机器人面临着高压、通信受限等特殊挑战。仔细分析机器人操作系统在水压适应、水声通信、导航定位和动力控制方面的技术难点，讨论操作系统如何保障水下机器人的稳定运行和有效数据采集。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）基于ROS设计一个草鱼养殖场草鱼喂食与健康