四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機(jī)器視覺與模式識別》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院《機(jī)器視覺與模式識別》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在ROS中，為了管理節(jié)點的啟動和關(guān)閉順序，以及處理異常情況，常常使用啟動文件（LaunchFile）。假設(shè)一個機(jī)器人系統(tǒng)有多個相關(guān)的節(jié)點需要同時啟動，以下關(guān)于啟動文件的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.啟動文件使用XML格式來描述節(jié)點的配置和啟動參數(shù)B.可以在啟動文件中設(shè)置節(jié)點的運行環(huán)境、重映射話題等C.啟動文件只能啟動本地節(jié)點，無法啟動遠(yuǎn)程節(jié)點D.通過修改啟動文件，可以方便地調(diào)整系統(tǒng)的啟動配置，而無需修改節(jié)點的代碼2、在機(jī)器人的軌跡跟蹤誤差補(bǔ)償中，需要對實際軌跡與期望軌跡之間的偏差進(jìn)行修正。假設(shè)機(jī)器人受到外部干擾導(dǎo)致軌跡跟蹤出現(xiàn)偏差。以下哪種誤差補(bǔ)償方法能夠快速響應(yīng)并有效地減小偏差？（）A.前饋補(bǔ)償B.反饋補(bǔ)償C.自適應(yīng)補(bǔ)償D.智能補(bǔ)償3、在基于ROS的機(jī)器人項目中，需要對機(jī)器人的軟件進(jìn)行測試和驗證，以確保其功能的正確性和穩(wěn)定性。以下哪種測試方法能夠全面地覆蓋各種可能的輸入和場景，提高測試的有效性？（）A.手動隨機(jī)測試B.基于單元測試的方法C.結(jié)合模擬環(huán)境進(jìn)行集成測試D.不進(jìn)行測試，直接部署4、在ROS中，進(jìn)行機(jī)器人的軌跡規(guī)劃時，需要考慮機(jī)器人的動力學(xué)約束。假設(shè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)具有速度和加速度限制，以下哪種軌跡規(guī)劃方法能夠滿足這些約束？（）A.三次樣條曲線規(guī)劃，能夠保證連續(xù)性但不一定滿足動力學(xué)約束B.基于模型預(yù)測控制（MPC）的規(guī)劃方法，能夠考慮動力學(xué)約束C.直線插補(bǔ)規(guī)劃，簡單但無法滿足復(fù)雜的約束條件D.以上方法都不能滿足動力學(xué)約束，需要特殊設(shè)計5、在一個使用ROS的多機(jī)器人系統(tǒng)中，如果機(jī)器人之間的通信協(xié)議選擇不當(dāng)，可能會導(dǎo)致什么后果？（）A.通信延遲增加或通信失敗B.通信速度加快C.系統(tǒng)資源消耗降低D.機(jī)器人協(xié)作更順暢6、以下哪個是機(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7、ROS中的動作服務(wù)器可以提供反饋信息。當(dāng)動作執(zhí)行過程中出現(xiàn)異常，以下哪種反饋信息對故障診斷最有幫助？（）A.錯誤代碼B.詳細(xì)的錯誤描述C.動作執(zhí)行的中間狀態(tài)D.以上反饋信息都很重要8、機(jī)器人操作系統(tǒng)中的動作客戶端可以取消正在執(zhí)行的動作請求嗎？（）（）A.可以B.不可以C.取決于具體實現(xiàn)D.以上都不是9、ROS中的服務(wù)請求（ServiceRequest）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10、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于描述機(jī)器人運動狀態(tài)的常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是？（）（）A.向量B.矩陣C.四元數(shù)D.以上都是11、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于查看節(jié)點的發(fā)布和訂閱主題的工具是？（）（）A.rqt_graphB.RVizC.GazeboD.以上都不是12、ROS支持多種編程語言進(jìn)行開發(fā)。假設(shè)一個團(tuán)隊中有成員熟悉C++，有成員熟悉Python。對于一個新的機(jī)器人項目，以下關(guān)于編程語言選擇的建議，正確的是：（）A.統(tǒng)一使用C++，因為其運行效率高B.統(tǒng)一使用Python，因為其開發(fā)效率高C.根據(jù)具體功能模塊的需求，靈活選擇C++或PythonD.為了避免混亂，只允許使用一種語言13、ROS支持多種編程語言進(jìn)行節(jié)點開發(fā)。如果在一個項目中同時使用了C++和Python編寫的節(jié)點，并且它們之間需要進(jìn)行通信，可能會遇到什么問題？（）A.語言兼容性問題，導(dǎo)致通信失敗B.通信正常，沒有任何問題C.通信速度變慢D.系統(tǒng)資源消耗增加14、在基于ROS的機(jī)器人語音交互系統(tǒng)中，當(dāng)需要提高語音識別的準(zhǔn)確率和響應(yīng)速度時，以下哪種技術(shù)或方法可能是最關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)化聲學(xué)模型B.增加訓(xùn)練數(shù)據(jù)C.采用更先進(jìn)的硬件D.簡化語音指令請分別說明每個選項對語音交互系統(tǒng)性能的影響以及為何某個選項最為關(guān)鍵15、ROS中的啟動文件（LaunchFile）用于方便地啟動多個節(jié)點和配置參數(shù)。假設(shè)一個機(jī)器人系統(tǒng)有多個相互依賴的節(jié)點需要啟動，以下關(guān)于啟動文件編寫的原則，正確的是：（）A.將所有節(jié)點的啟動命令都寫在一個啟動文件中，便于管理B.按照功能模塊將相關(guān)節(jié)點的啟動命令分組寫在不同的啟動文件中C.啟動文件越簡單越好，只啟動關(guān)鍵節(jié)點D.啟動文件的編寫方式對系統(tǒng)啟動沒有影響16、在ROS系統(tǒng)中，要對機(jī)器人的軟件進(jìn)行優(yōu)化以提高運行效率。假設(shè)機(jī)器人的計算資源有限，需要降低軟件的內(nèi)存占用和計算時間。以下哪種優(yōu)化方法和技術(shù)的組合最為有效？（）A.算法優(yōu)化和代碼并行化B.減少功能模塊和簡化算法C.不進(jìn)行優(yōu)化，使用默認(rèn)設(shè)置D.增加硬件資源，不進(jìn)行軟件優(yōu)化17、對于ROS中的機(jī)器人視覺目標(biāo)跟蹤，以下哪種算法能夠適應(yīng)目標(biāo)的外觀變化和遮擋情況？（）A.基于特征的跟蹤B.基于模型的跟蹤C(jī).基于深度學(xué)習(xí)的跟蹤D.以上都是。假設(shè)機(jī)器人需要在復(fù)雜場景中持續(xù)跟蹤移動的目標(biāo)，目標(biāo)可能會發(fā)生形狀、顏色等外觀變化，并且可能會被其他物體遮擋，上述哪種目標(biāo)跟蹤算法能夠更好地應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，并解釋其在ROS中的實現(xiàn)和優(yōu)化方法18、在基于ROS的機(jī)器人視覺系統(tǒng)中，需要對圖像中的目標(biāo)進(jìn)行識別和跟蹤。以下哪種機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)方法可能會取得較好的效果？（）A.支持向量機(jī)B.決策樹C.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)D.樸素貝葉斯請詳細(xì)分析每個選項在機(jī)器人視覺目標(biāo)識別和跟蹤中的優(yōu)勢和局限性19、ROS中的Gazebo是一個常用的機(jī)器人仿真環(huán)境。假設(shè)需要在Gazebo中模擬一個具有復(fù)雜物理特性的機(jī)器人和環(huán)境，以下關(guān)于Gazebo仿真的描述，正確的是？（）A.Gazebo只能模擬簡單的機(jī)器人運動，無法處理復(fù)雜的物理交互B.在Gazebo中進(jìn)行仿真時，不需要考慮機(jī)器人的動力學(xué)模型C.Gazebo可以與ROS節(jié)點進(jìn)行集成，實現(xiàn)仿真與實際控制的交互D.Gazebo的仿真結(jié)果與實際機(jī)器人的行為完全一致，無需進(jìn)一步驗證20、ROS中的動作（Action）通信常用于長時間的任務(wù)執(zhí)行和反饋。當(dāng)一個動作在執(zhí)行過程中被中斷，以下哪種處理方式是合理的？（）A.立即停止動作，不做任何后續(xù)處理B.嘗試恢復(fù)動作的執(zhí)行C.回滾到動作的初始狀態(tài)，重新開始D.根據(jù)具體情況采取不同的處理策略21、以下哪個是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理機(jī)器人運動規(guī)劃信息的消息類型？（）（）A.moveit_msgs/MotionPlanB.geometry_msgs/PoseC.std_msgs/StringD.以上都不是22、ROS中的插件機(jī)制使得系統(tǒng)具有很高的靈活性。假設(shè)需要為一個視覺處理節(jié)點添加新的功能，通過插件的方式實現(xiàn)，以下關(guān)于插件的描述，正確的是？（）A.插件需要在編譯時與主程序鏈接，不能在運行時動態(tài)加載B.插件可以獨立開發(fā)和測試，與主程序的接口定義清晰C.一個插件只能被一個節(jié)點使用，不能被多個節(jié)點共享D.插件的更新會導(dǎo)致整個ROS系統(tǒng)重新編譯23、ROS中的機(jī)器人軟件測試是保證系統(tǒng)可靠性的重要環(huán)節(jié)。以下哪種測試方法能夠更全面地檢測軟件的功能和性能？（）A.單元測試B.集成測試C.系統(tǒng)測試D.以上都需要請分別說明每個測試方法的重點和在機(jī)器人軟件測試中的作用24、當(dāng)在ROS中開發(fā)一個需要與人類進(jìn)行交互的機(jī)器人時，例如服務(wù)機(jī)器人，需要考慮人機(jī)交互的自然性和友好性。以下哪種人機(jī)交互方式和界面設(shè)計在這種情況下最為有效？（）A.語音交互和觸摸屏界面B.鍵盤鼠標(biāo)操作和復(fù)雜的菜單界面C.僅通過指示燈進(jìn)行交互D.不考慮人機(jī)交互，機(jī)器人自主運行25、ROS支持多種編程語言來開發(fā)節(jié)點。假設(shè)一個團(tuán)隊中有不同編程背景的開發(fā)者，需要選擇一種語言來統(tǒng)一開發(fā)ROS應(yīng)用，以確保代碼的可讀性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。以下哪種編程語言在ROS開發(fā)中通常被認(rèn)為具有這些優(yōu)勢？（）A.C++B.PythonC.JavaD.由開發(fā)者自行選擇喜歡的語言二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋ROS中的多機(jī)器人協(xié)同避障。2、（本題5分）解釋ROS中的服務(wù)（Service）與主題的區(qū)別。3、（本題5分）解釋ROS中的電力架線故障排除機(jī)器人中的故障排除流程。4、（本題5分）說明ROS中的化學(xué)試劑精確調(diào)配機(jī)器人中的調(diào)配誤差降低。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個泥鰍養(yǎng)殖場泥鰍捕捉機(jī)器人的精準(zhǔn)捕捉與裝袋系統(tǒng)。2、（本題5分）利用ROS開發(fā)一個水泥廠物料搬運機(jī)器人的粉塵防護(hù)與搬運系統(tǒng)。3、（本題5分）在ROS框架下，為隧道施工機(jī)器人設(shè)計一個隧道壁檢測和支護(hù)系統(tǒng)。4、（本題5分）在ROS環(huán)境下搭建一個羊棲菜養(yǎng)殖場羊棲菜監(jiān)測與采摘機(jī)器人的生長監(jiān)測與采摘系統(tǒng)。5、（本題5分）在ROS環(huán)境下搭建一個室內(nèi)裝修機(jī)器人的墻面打磨與噴漆系統(tǒng)。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在機(jī)器人操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化方面，深入研究如何制定統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)、通信協(xié)議和開