广东轻工职业技术学院《机器视觉及传感系统》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页广东轻工职业技术学院

《机器视觉及传感系统》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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中的插件机制允许开发者扩展系统的功能。当开发一个新的插件时，需要考虑与现有ROS架构的兼容性。以下哪种做法可以提高插件的兼容性？（）A.遵循ROS的接口规范和编程风格B.尽量减少对其他插件和核心功能的依赖C.进行充分的测试和验证D.以上都是2、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3、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4、在机器人操作系统中，用于启动机器人传感器驱动程序的工具是？（）（）A.roslaunchsensor_driver.launchB.rosrunsensor_driverC.sensor_startD.以上都不是5、在ROS环境中，对于机器人的软件更新和部署，需要一种高效且可靠的方法。假设机器人分布在不同的位置，以下哪种方式能够实现远程的软件更新和部署？（）A.人工到现场进行更新B.通过网络进行远程推送更新C.不支持软件更新，使用初始版本D.要求机器人返回基地进行更新6、在ROS环境下，要对机器人的任务进行优先级调度和资源分配。假设同时有多个紧急和非紧急任务需要机器人执行，以下哪种调度算法和资源管理方式能够最有效地确保关键任务的及时执行和资源的合理利用？（）A.基于优先级的调度算法和动态资源分配B.先来先服务调度算法和固定资源分配C.随机调度算法和平均资源分配D.不进行调度和资源管理，让任务自行竞争资源7、ROS支持多种机器人硬件平台和传感器。当为一个新的机器人平台配置ROS时，以下关于硬件驱动和接口的描述，哪一项是错误的？（）A.需要为机器人的各种硬件设备（如电机、传感器）编写相应的驱动程序，使其能与ROS通信B.可以使用通用的硬件接口标准（如USB、Ethernet）来连接机器人硬件和主机C.所有的机器人硬件都有现成的ROS驱动可用，无需自行开发D.硬件驱动程序需要考虑实时性和稳定性的要求8、在机器人操作系统（ROS）中，当需要实现多个机器人之间的协同工作和信息共享时，以下哪种通信机制是最为关键和常用的？假设这些机器人分布在不同的物理位置，并且需要实时交换大量的数据，包括传感器信息、控制指令等。同时，考虑到网络延迟和数据可靠性的要求。A.基于TCP的通信B.基于UDP的通信C.ROS的话题（Topic）通信D.ROS的服务（Service）通信9、ROS中的硬件抽象层（HardwareAbstractionLayer）用于适配不同的硬件。如果硬件抽象层设计不合理，会出现什么情况？（）A.硬件无法正常工作或性能受限B.硬件自动适配软件C.硬件性能提升D.对硬件没有影响10、ROS中的动作目标（ActionGoal）通常包含以下哪些信息？（）（）A.目标状态B.执行时间C.两者皆有D.以上都不是11、当在ROS中开发一个具有自主导航功能的机器人时，需要考虑地图构建和定位。以下哪种地图表示方法和定位技术的组合可能是最优的？（）A.栅格地图与粒子滤波定位B.拓扑地图与卡尔曼滤波定位C.特征地图与蒙特卡罗定位D.八叉树地图与扩展卡尔曼滤波定位请详细解释每个选项中地图表示方法和定位技术的特点以及它们之间的协同效果12、ROS中的包（Package）用于组织相关的功能代码和资源。如果一个包的依赖关系没有正确配置，会出现什么情况？（）A.相关功能无法正常使用B.系统自动安装缺失的依赖C.对系统运行没有影响D.该包的性能提升13、机器人操作系统中的动作结果（ActionResult）主要用于提供什么信息？（）（）A.任务完成状态信息B.错误信息C.状态信息D.以上都不是14、在一个基于ROS的医疗机器人项目中，需要确保机器人操作的安全性和精度，同时符合医疗法规要求。以下哪种安全机制和认证方法可能会被用于医疗机器人？（）A.安全监控系统和风险评估B.精度校准和验证测试C.医疗设备认证和法规遵循D.以上都有可能15、在使用ROS进行机器人的路径规划时，需要考虑机器人的运动学约束。假设机器人是一个轮式移动机器人，以下哪种路径规划算法更适合？（）A.A*算法B.Dijkstra算法C.快速扩展随机树（RRT）算法D.以上算法都需要根据具体情况进行选择二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）ROS中的资源管理包括哪些方面？2、（本题5分）解释ROS中的林业采伐安全保障机器人中的安全预警机制。3、（本题5分）描述ROS在3D打印机器人中的应用。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在物流仓储领域，机器人的运用正在逐渐改变传统的作业模式。请全面综合分析机器人操作系统如何实现货物的自动搬运、分拣、存储等功能，研究其在优化仓储空间利用、提高物流速度和准确性方面的优势，以及可能遇到的环境适应性和系统集成问题。2、（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。3、（本题5分）在机器人的智能农业灌溉系统中，探讨机器人操作系统如何根据土壤湿度、气象数据和作物需水情况，实现精准灌溉和水资源的优化利用，以及如何降低系统成本和维护难度。4、（本题5分）对于具有多个关节和复杂运动控制需求的拟人机器人，ROS在运动规划和协同控制方面起着关键作用。请详细综合分析ROS在这方面的算法实现、优化策略，以及在实际应用中可能遇到的精度和响应速度的限制。5、（本题5分）在城市轨道交通系统中，机器人用于轨道检测、设备维护和车站清洁工作。深入探讨机器人操作系统在轨道状况评估、维护任务规划、清洁区域识别和与轨道交通控制系统集成方面的关键技术，分析操作系统如何保障城市轨道交通的安全和