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站名:站名:年級(jí)專業(yè):姓名:學(xué)號(hào):凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者,成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè),共1頁(yè)四川希望汽車職業(yè)學(xué)院
《機(jī)器學(xué)習(xí)A》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題(本大題共20個(gè)小題,每小題2分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.)1、ROS中的坐標(biāo)變換在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制和感知中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)有一個(gè)移動(dòng)機(jī)器人,其身上安裝了激光雷達(dá)和攝像頭,同時(shí)機(jī)器人在一個(gè)環(huán)境中移動(dòng)。為了將激光雷達(dá)和攝像頭獲取的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到機(jī)器人的坐標(biāo)系下,需要進(jìn)行坐標(biāo)變換。以下關(guān)于坐標(biāo)變換的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.可以使用TF(TransformFramework)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)變換B.坐標(biāo)變換需要確定源坐標(biāo)系和目標(biāo)坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)和平移關(guān)系C.一旦完成坐標(biāo)變換,在不同坐標(biāo)系下獲取的數(shù)據(jù)可以直接進(jìn)行融合和分析,無(wú)需進(jìn)一步處理D.坐標(biāo)變換可能會(huì)引入一定的誤差,需要進(jìn)行誤差評(píng)估和補(bǔ)償2、在機(jī)器人操作系統(tǒng)(ROS)中,節(jié)點(diǎn)之間的通信是通過(guò)主題(Topic)、服務(wù)(Service)和動(dòng)作(Action)等方式實(shí)現(xiàn)的。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人需要實(shí)時(shí)獲取傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理,同時(shí)根據(jù)處理結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。以下哪種通信方式最適合實(shí)現(xiàn)這種高實(shí)時(shí)性和頻繁數(shù)據(jù)交互的需求?()A.僅使用主題進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布和訂閱B.主要依靠服務(wù)進(jìn)行請(qǐng)求和響應(yīng)C.結(jié)合使用主題和服務(wù)D.采用動(dòng)作來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的交互3、當(dāng)在ROS中進(jìn)行多機(jī)器人協(xié)作任務(wù)時(shí),需要協(xié)調(diào)各個(gè)機(jī)器人的動(dòng)作和任務(wù)分配。假設(shè)多個(gè)機(jī)器人需要共同完成一個(gè)復(fù)雜的物流搬運(yùn)任務(wù)。以下哪種協(xié)作策略和算法在這種場(chǎng)景下能夠最有效地提高任務(wù)完成效率和避免沖突?()A.集中式控制和任務(wù)分配算法B.分布式自主協(xié)商算法C.隨機(jī)分配任務(wù),各自執(zhí)行D.不進(jìn)行協(xié)作,獨(dú)立工作4、在ROS中,為了提高代碼的可維護(hù)性和可復(fù)用性,常常采用模塊化的設(shè)計(jì)方法。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人的視覺(jué)處理模塊需要進(jìn)行重構(gòu)和優(yōu)化,以下關(guān)于ROS模塊化設(shè)計(jì)的描述,哪一項(xiàng)是不正確的?()A.模塊之間應(yīng)該具有低耦合性,減少相互依賴B.可以將功能相似的節(jié)點(diǎn)組合成一個(gè)模塊,并提供清晰的接口C.模塊化設(shè)計(jì)會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性,降低開發(fā)效率D.模塊可以獨(dú)立進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試,便于問(wèn)題的排查和解決5、ROS中的RViz可以顯示機(jī)器人的模型和數(shù)據(jù)。當(dāng)需要顯示機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),以下哪種方式可以更清晰地展示?()A.使用不同顏色和線條樣式區(qū)分不同時(shí)間段的軌跡B.對(duì)軌跡進(jìn)行平滑處理C.結(jié)合地圖背景顯示軌跡D.以上方法都可以6、ROS支持機(jī)器人的仿真測(cè)試和實(shí)際硬件測(cè)試。假設(shè)在開發(fā)過(guò)程中需要頻繁地進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證,為了提高測(cè)試效率和減少對(duì)硬件的依賴,以下哪種測(cè)試策略最為合理?()A.優(yōu)先進(jìn)行仿真測(cè)試,然后結(jié)合硬件測(cè)試B.只進(jìn)行硬件測(cè)試,忽略仿真測(cè)試C.完全依賴仿真測(cè)試,不進(jìn)行硬件測(cè)試D.隨機(jī)選擇測(cè)試方式7、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的參數(shù)服務(wù)器(ParameterServer)主要用于存儲(chǔ)什么類型的數(shù)據(jù)?()()A.常量B.變量C.配置參數(shù)D.以上都不是8、在ROS中,創(chuàng)建一個(gè)新的工作空間(Workspace)需要?jiǎng)?chuàng)建以下哪些目錄?()()A.srcB.buildC.develD.以上都是9、在機(jī)器人的傳感器融合中,需要將來(lái)自多個(gè)不同類型傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。假設(shè)有一個(gè)機(jī)器人配備了激光雷達(dá)、攝像頭和慣性測(cè)量單元(IMU)。以下哪種傳感器融合方法能夠充分利用這些傳感器的優(yōu)勢(shì),提供更準(zhǔn)確和可靠的環(huán)境感知?()A.卡爾曼濾波B.粒子濾波C.擴(kuò)展卡爾曼濾波D.無(wú)跡卡爾曼濾波10、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于創(chuàng)建自定義消息類型的工具?()()A.catkin_create_pkgB.rosmsgC.roscppD.以上都不是11、在基于ROS的機(jī)器人觸覺(jué)感知系統(tǒng)中,當(dāng)需要精確感知物體的形狀和質(zhì)地時(shí),以下哪種觸覺(jué)傳感器和數(shù)據(jù)處理方法的組合可能是最優(yōu)的?()A.電容式傳感器與模式識(shí)別B.電阻式傳感器與濾波處理C.壓電式傳感器與聚類分析D.電磁式傳感器與回歸分析請(qǐng)?jiān)敿?xì)分析每個(gè)選項(xiàng)在觸覺(jué)感知中的性能和適用情況12、在一個(gè)ROS系統(tǒng)中,需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的跟蹤和預(yù)測(cè)。以下哪種方法和算法可能會(huì)被用于目標(biāo)跟蹤和預(yù)測(cè)?()A.卡爾曼濾波和粒子濾波B.深度學(xué)習(xí)目標(biāo)跟蹤和時(shí)間序列預(yù)測(cè)C.基于模型的預(yù)測(cè)和運(yùn)動(dòng)估計(jì)D.以上都有可能13、在基于ROS的機(jī)器人應(yīng)用中,需要對(duì)機(jī)器人的性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)試。假設(shè)要實(shí)時(shí)獲取機(jī)器人的各種參數(shù),如關(guān)節(jié)角度、速度和電機(jī)電流等,并對(duì)其進(jìn)行分析和可視化。以下哪種工具和技術(shù)的組合最適合實(shí)現(xiàn)這種性能監(jiān)測(cè)和調(diào)試需求?()A.使用ROS的內(nèi)置監(jiān)測(cè)工具和Matplotlib進(jìn)行可視化B.借助第三方的性能監(jiān)測(cè)軟件和自行開發(fā)的可視化界面C.僅通過(guò)打印輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),不進(jìn)行可視化D.不進(jìn)行性能監(jiān)測(cè)和調(diào)試14、在使用ROS開發(fā)移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航功能時(shí),需要考慮地圖構(gòu)建。如果地圖構(gòu)建不準(zhǔn)確,以下哪種情況最有可能發(fā)生?()A.機(jī)器人無(wú)法導(dǎo)航,迷失方向B.機(jī)器人能夠正常導(dǎo)航,但路徑不是最優(yōu)C.機(jī)器人導(dǎo)航速度加快D.系統(tǒng)自動(dòng)重新構(gòu)建準(zhǔn)確的地圖15、假設(shè)要在ROS中開發(fā)一個(gè)能夠自主導(dǎo)航的移動(dòng)機(jī)器人,需要實(shí)現(xiàn)地圖構(gòu)建、路徑規(guī)劃和實(shí)時(shí)定位等功能。以下哪種技術(shù)組合在ROS中能夠最有效地實(shí)現(xiàn)這些功能?()A.使用A*算法進(jìn)行路徑規(guī)劃,基于激光雷達(dá)構(gòu)建地圖,通過(guò)GPS進(jìn)行定位B.采用RRT算法規(guī)劃路徑,利用視覺(jué)SLAM構(gòu)建地圖,借助慣性導(dǎo)航定位C.運(yùn)用Dijkstra算法找路徑,用深度相機(jī)建圖,使用藍(lán)牙定位D.隨機(jī)選擇路徑規(guī)劃和定位方法,不考慮地圖構(gòu)建16、當(dāng)使用ROS實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的語(yǔ)音交互功能時(shí),以下哪種語(yǔ)音識(shí)別引擎和合成引擎較為常用?()A.GoogleSpeechAPIB.MicrosoftSpeechSDKC.CMUSphinxD.BaiduSpeech。假設(shè)需要為機(jī)器人提供自然流暢的語(yǔ)音對(duì)話能力,能夠準(zhǔn)確識(shí)別用戶的語(yǔ)音指令并生成清晰的語(yǔ)音回復(fù),上述哪個(gè)選項(xiàng)在與ROS的集成和性能方面表現(xiàn)更出色,并說(shuō)明其特點(diǎn)和使用方式17、在一個(gè)基于ROS的農(nóng)業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目中,需要實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的識(shí)別、定位和采摘。為了完成這些任務(wù),以下哪種技術(shù)和方法可能會(huì)被用到?()A.機(jī)器視覺(jué)和圖像分割B.精準(zhǔn)定位系統(tǒng)和機(jī)械臂控制C.作物生長(zhǎng)模型和決策算法D.以上都有可能18、在一個(gè)ROS系統(tǒng)中,需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的視覺(jué)伺服控制,即根據(jù)視覺(jué)反饋來(lái)調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。以下哪種視覺(jué)特征和控制算法可能會(huì)被用于視覺(jué)伺服?()A.基于圖像的特征和比例積分微分控制B.基于深度信息的特征和模型預(yù)測(cè)控制C.基于目標(biāo)跟蹤的特征和自適應(yīng)控制D.以上都有可能19、ROS中的服務(wù)響應(yīng)(ServiceResponse)可以包含以下哪些數(shù)據(jù)類型?()()A.基本數(shù)據(jù)類型B.自定義消息類型C.兩者皆可D.以上都不是20、當(dāng)使用ROS實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主探索功能時(shí),以下哪種策略能夠有效地平衡探索效率和地圖完整性?()A.隨機(jī)探索B.邊界探索C.目標(biāo)導(dǎo)向探索D.基于模型的探索。假設(shè)機(jī)器人在未知環(huán)境中進(jìn)行自主探索,需要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)構(gòu)建完整和準(zhǔn)確的環(huán)境地圖,上述哪種探索策略能夠更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),并分析其優(yōu)缺點(diǎn)和在ROS中的應(yīng)用二、簡(jiǎn)答題(本大題共3個(gè)小題,共15分)1、(本題5分)說(shuō)明ROS中的農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水控制機(jī)器人中的節(jié)水策略制定。2、(本題5分)描述ROS中的事件處理機(jī)制。3、(本題5分)解釋ROS中的機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用接口。三、設(shè)計(jì)題(本大題共5個(gè)小題,共25分)1、(本題5分)利用ROS開發(fā)一個(gè)機(jī)器人的自主路徑規(guī)劃和動(dòng)態(tài)障礙物避讓系統(tǒng)。2、(本題5分)在ROS中設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人的氣味識(shí)別和源定位系統(tǒng)。3、(本題5分)基于ROS設(shè)計(jì)一個(gè)鴕鳥養(yǎng)殖場(chǎng)鴕鳥蛋搬運(yùn)機(jī)器人的防破損搬運(yùn)系統(tǒng)。4、(本題5分)基于ROS設(shè)計(jì)一個(gè)風(fēng)電塔維護(hù)機(jī)器人的攀爬與檢修系統(tǒng)。5、(本題5分)設(shè)計(jì)一個(gè)使用ROS的猴頭菇養(yǎng)殖場(chǎng)猴頭菇培育與收集機(jī)器人的科學(xué)培育與收集系統(tǒng)。四、分析題(本大題共2個(gè)小題,共20分)1、(本題10分)對(duì)于工業(yè)檢測(cè)機(jī)器人,如零部件質(zhì)量檢測(cè)、產(chǎn)品外觀檢測(cè)等,機(jī)器人操作系統(tǒng)需要具備高精度的視覺(jué)識(shí)別和數(shù)據(jù)處理能力。請(qǐng)全面綜
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