铜仁幼儿师范高等专科学校《机器视觉及应用》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页铜仁幼儿师范高等专科学校

《机器视觉及应用》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、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、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2、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3、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4、ROS中的机器人操作系统资源分配需要考虑任务的优先级和资源需求。以下哪种资源分配算法能够实现更公平和高效的资源利用？（）A.先来先服务B.最短作业优先C.最高响应比优先D.随机分配请分别说明每个资源分配算法的原理和在机器人操作系统中的优缺点5、机器人操作系统中的容错机制对于系统的可靠性至关重要。假设机器人在关键任务中出现传感器故障或执行器异常。以下哪种容错方法能够使机器人在部分组件失效的情况下继续完成任务，或者采取安全的应对措施？（）A.硬件冗余B.软件冗余C.故障检测与诊断D.以上方法综合运用6、在ROS中，进行机器人的自主探索和地图更新时，假设机器人进入了一个未知区域。以下关于探索策略和地图更新方法的选择，正确的是：（）A.随机探索策略，同时逐步更新地图B.基于边界的探索策略，优先探索未探索区域的边界C.按照预设的路径进行探索，不进行实时地图更新D.以上探索策略和地图更新方法都不可行7、在一个ROS控制的服务机器人系统中，需要与用户进行自然的交互。以下哪种技术可以用于实现语音交互的情感识别？（）A.语音语调分析B.词汇和语法分析C.面部表情识别D.以上技术都可能有用8、ROS中的机器人导航功能需要考虑环境的动态变化，例如行人的移动或其他障碍物的突然出现。为了使机器人能够及时应对这些动态变化，以下哪种导航策略和算法的改进最为关键？（）A.引入实时的环境感知和动态路径重规划B.增加导航的预测时间和提前规划路径C.保持原有的导航算法，不做任何改进D.随机选择新的路径9、在机器人操作系统（ROS）中，节点之间的通信是通过主题（Topic）、服务（Service）和动作（Action）等方式实现的。假设一个机器人需要实时获取传感器数据并进行处理，同时根据处理结果执行相应的动作。以下哪种通信方式最适合实现这种高实时性和频繁数据交互的需求？（）A.仅使用主题进行数据发布和订阅B.主要依靠服务进行请求和响应C.结合使用主题和服务D.采用动作来进行复杂的交互10、ROS中的动作（Action）是一种用于长时间任务的通信机制。假设一个机器人需要执行一个复杂的搜索任务，其状态包括正在搜索、找到目标和任务完成。以下关于动作通信的描述，正确的是？（）A.动作通信只能单向传递信息，从客户端到服务器B.客户端可以在任务执行过程中随时取消任务C.服务器无法向客户端反馈任务的中间状态D.动作通信不支持任务的超时处理11、假设在ROS中开发一个用于救援任务的机器人，需要具备在恶劣环境下的自主导航和通信能力。以下哪种导航算法和通信技术可能会被应用？（）A.惯性导航和卫星通信B.基于地标识别的导航和短波通信C.磁导航和无线Mesh网络D.以上都有可能12、在ROS中，为了提高代码的可读性和可维护性，常常使用命名空间（Namespace）。假设一个大型机器人系统中有多个相似的功能模块，以下关于命名空间的作用，哪一项是不正确的？（）A.命名空间可以避免话题和服务名称的冲突，提高系统的可扩展性B.通过使用不同的命名空间，可以将相关的节点和资源组织在一起，便于管理C.命名空间对节点之间的通信没有影响，节点可以跨越命名空间进行通信D.命名空间可以增加代码的复杂性，一般情况下应尽量避免使用13、在使用ROS控制机器人的机械臂时，需要精确的运动控制算法。假设机械臂需要按照预定的轨迹进行运动，同时要考虑到关节的限制和动力学特性。以下哪种控制方法可能最为适用？（）A.比例-积分-微分（PID）控制B.模糊控制C.随机控制D.开环控制14、在机器人操作系统中，用于控制机器人速度的消息类型通常是？（）（）A.geometry_msgs/TwistB.sensor_msgs/ImageC.std_msgs/StringD.以上都不是15、ROS支持多种机器人硬件平台。假设要将一个在模拟环境中开发的ROS程序移植到实际的机器人硬件上，以下关于移植过程中可能遇到的问题和解决方法的描述，正确的是：（）A.硬件驱动的差异可能导致通信问题，需要重新编写驱动程序B.计算资源的限制可能影响程序性能，需要进行优化和裁剪C.传感器数据的格式和精度可能不同，需要进行数据适配和校准D.以上问题都可能出现，需要全面评估和针对性解决二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）ROS中的自主决策模块。2、（本题5分）ROS中的容错和故障恢复机制是怎样的？3、（本题5分）ROS中的环境适应性改进方法。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）对于用于文物修复和保护的机器人，分析机器人操作系统如何在不损伤文物的前提下，进行精细的修复操作、材料分析和工艺记录，以及如何结合传统修复技术和现代科技手段，提高文物修复的质量和效率。2、（本题5分）在玻璃制造工厂，机器人参与玻璃搬运、切割和质量检测工作。仔细分析机器人操作系统在玻璃易碎性处理、切割精度控制、质量检测标准执行和生产流程协调方面的挑战，讨论如何通过操作系统提高玻璃制造的成品率和生产效率。3、（本题5分）在烟草加工行业，机器人用于烟叶分拣、卷烟包装等任务。仔细分析机器人操作系统在烟叶特征识别、分拣准确性、包装速度控制和质量检测标准执行方面的技术难点，讨论如何通过优化操作系统提高烟草加工的效率和产品质量。4、（本题5分）对于用于太空垃圾清理的机器人，分析机器人操作系统如何在太空环境中进行目标识别、捕获和处理，以及如何解决太空垃圾的高速运动、轨道变化和碎片扩散等问题，保障太空环境的安全和可持续利用。5、（本题5分）在食品加工行业，机器人用于食品包装和质量检测。仔细分析机器人操作系统在食品包装规格控制、质量检测精度、卫生标准保障和生产速度优化方面的挑战，讨论如何通过操作