重慶旅游職業(yè)學(xué)院《機(jī)器人與人工智能基礎(chǔ)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)重慶旅游職業(yè)學(xué)院

《機(jī)器人與人工智能基礎(chǔ)》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15個(gè)小題，每小題1分，共15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、當(dāng)在ROS中使用多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行協(xié)作任務(wù)時(shí)，需要進(jìn)行分布式通信。如果網(wǎng)絡(luò)延遲較高，會(huì)對(duì)協(xié)作效果產(chǎn)生什么影響？（）A.機(jī)器人之間的協(xié)作失調(diào)，任務(wù)完成質(zhì)量下降B.機(jī)器人自主調(diào)整協(xié)作策略，不受影響C.協(xié)作效率提高，任務(wù)更快完成D.系統(tǒng)自動(dòng)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，降低延遲2、假設(shè)要在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)能夠自主充電的機(jī)器人，以下哪個(gè)模塊或功能是關(guān)鍵的？（）A.電池電量監(jiān)測(cè)B.充電接口識(shí)別C.路徑規(guī)劃到充電點(diǎn)D.充電協(xié)議支持請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)選項(xiàng)在自主充電功能實(shí)現(xiàn)中的必要性和作用3、ROS中的參數(shù)服務(wù)器（ParameterServer）用于存儲(chǔ)和共享全局參數(shù)。當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)嘗試修改同一個(gè)參數(shù)時(shí)，以下哪種處理方式是正確的？（）A.最后修改的節(jié)點(diǎn)生效B.第一個(gè)修改的節(jié)點(diǎn)生效C.隨機(jī)選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)的修改生效D.所有修改都被拒絕，保持參數(shù)不變4、假設(shè)要在ROS中實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠在水下環(huán)境工作的機(jī)器人，以下哪種防水和密封設(shè)計(jì)以及材料選擇是關(guān)鍵的？（）A.橡膠密封圈與不銹鋼外殼B.塑料外殼與膠水密封C.玻璃纖維外殼與硅膠密封D.不做特殊處理請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)選項(xiàng)在水下環(huán)境中的防水性能和可靠性5、在ROS中，進(jìn)行機(jī)器人的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，假設(shè)要考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。以下關(guān)于架構(gòu)設(shè)計(jì)原則的描述，正確的是：（）A.采用緊耦合的架構(gòu)，提高系統(tǒng)的性能B.設(shè)計(jì)分層架構(gòu)，將不同功能模塊清晰分離C.優(yōu)先考慮功能實(shí)現(xiàn)，架構(gòu)設(shè)計(jì)不重要D.軟件架構(gòu)對(duì)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性沒(méi)有影響6、以下哪個(gè)是機(jī)器人操作系統(tǒng)中用于處理機(jī)器人路徑規(guī)劃信息的消息類(lèi)型？（）（）A.nav_msgs/PathB.geometry_msgs/PoseStampedC.std_msgs/StringD.以上都不是7、ROS中的導(dǎo)航棧（NavigationStack）通常包括以下哪些部分？（）（）A.全局規(guī)劃器B.局部規(guī)劃器C.控制器D.以上都是8、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于啟動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航功能的工具是？（）（）A.move_baseB.amclC.navigation_stackD.以上都是9、在一個(gè)ROS系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力，例如根據(jù)環(huán)境的變化調(diào)整其行為策略。以下哪種機(jī)器學(xué)習(xí)方法和在線學(xué)習(xí)算法可能會(huì)被應(yīng)用？（）A.強(qiáng)化學(xué)習(xí)B.在線監(jiān)督學(xué)習(xí)C.無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)D.以上都有可能10、在ROS環(huán)境下，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的觸覺(jué)感知和交互，需要選擇合適的觸覺(jué)傳感器和處理算法。以下哪種觸覺(jué)傳感器和算法可能會(huì)被用于觸覺(jué)感知？（）A.電容式觸覺(jué)傳感器和觸覺(jué)信號(hào)處理B.電阻式觸覺(jué)傳感器和模式識(shí)別算法C.壓電式觸覺(jué)傳感器和特征提取算法D.以上都有可能11、在基于ROS的機(jī)器人項(xiàng)目中，需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，包括傳感器數(shù)據(jù)、機(jī)器人狀態(tài)信息和實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。假設(shè)數(shù)據(jù)量巨大，并且需要支持快速查詢(xún)和分析。以下哪種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理方案最適合這種需求？（）A.使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，如MySQLB.采用分布式文件系統(tǒng)，如HDFSC.利用NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，如MongoDBD.將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在本地文件中12、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(lèi)型的數(shù)據(jù)？（）（）A.常量B.變量C.配置參數(shù)D.以上都不是13、假設(shè)要在ROS中實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠在高溫環(huán)境下正常工作的機(jī)器人，以下哪種散熱設(shè)計(jì)和材料選擇是合適的？（）A.風(fēng)冷散熱與鋁合金材料B.水冷散熱與銅材料C.熱管散熱與陶瓷材料D.不考慮散熱，依靠自然冷卻請(qǐng)分別分析每個(gè)選項(xiàng)在高溫環(huán)境下的散熱效果和可行性14、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，任務(wù)規(guī)劃是一項(xiàng)關(guān)鍵功能。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人需要在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)中完成貨物搬運(yùn)任務(wù)，倉(cāng)庫(kù)布局復(fù)雜，存在多個(gè)貨架和通道。以下哪種任務(wù)規(guī)劃算法最適合在這種環(huán)境中生成高效的搬運(yùn)路徑，同時(shí)考慮到障礙物避讓和能源消耗？（）A.A*算法B.蟻群算法C.模擬退火算法D.遺傳算法15、假設(shè)在ROS中開(kāi)發(fā)一個(gè)用于工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人手臂，需要實(shí)現(xiàn)高精度的軌跡跟蹤和力控制。為了達(dá)到這個(gè)要求，以下哪種控制方法和技術(shù)可能會(huì)被應(yīng)用？（）A.基于模型的預(yù)測(cè)控制和力反饋B.先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法和觸覺(jué)傳感器C.實(shí)時(shí)優(yōu)化控制和力/位混合控制D.以上都有可能二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的系統(tǒng)配置管理方法。2、（本題5分）簡(jiǎn)述ROS中的水產(chǎn)養(yǎng)殖智能控制機(jī)器人中的控制智能化實(shí)現(xiàn)。3、（本題5分）ROS在智能交通中的角色是什么？4、（本題5分）說(shuō)明ROS中的性能評(píng)估指標(biāo)和方法。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在汽車(chē)制造工廠的涂裝環(huán)節(jié)，機(jī)器人負(fù)責(zé)車(chē)身噴漆工作。仔細(xì)分析機(jī)器人操作系統(tǒng)在噴漆均勻度控制、顏色調(diào)配精度、噴槍運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和環(huán)保要求滿(mǎn)足方面的技術(shù)難點(diǎn)，討論如何通過(guò)優(yōu)化操作系統(tǒng)提升涂裝質(zhì)量和減少環(huán)境污染。2、（本題5分）在一個(gè)垃圾處理廠，ROS控制的機(jī)器人進(jìn)行垃圾分類(lèi)和搬運(yùn)。請(qǐng)深入探討ROS在垃圾識(shí)別、分類(lèi)準(zhǔn)確性、搬運(yùn)效率以及惡劣環(huán)境應(yīng)對(duì)方面的重點(diǎn)和難點(diǎn)。3、（本題5分）在影視制作領(lǐng)域，機(jī)器人用于拍攝、特效制作等工作。全面分析機(jī)器人操作系統(tǒng)在精確運(yùn)動(dòng)控制、鏡頭調(diào)度、創(chuàng)意實(shí)現(xiàn)和與其他影視設(shè)備集成方面的功能要求，探討操作系統(tǒng)如何滿(mǎn)足影視制作的藝術(shù)需求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。4、（本題5分）在一個(gè)化工廠，ROS驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品的搬運(yùn)和泄漏檢測(cè)。仔細(xì)分析ROS在化學(xué)品防護(hù)、泄漏精準(zhǔn)檢測(cè)、搬運(yùn)安全保障以及緊急情況應(yīng)對(duì)方面的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略。5、（本題5分）在水下探測(cè)領(lǐng)域，水下機(jī)器人面臨著高壓、通信受限等特殊挑戰(zhàn)。仔細(xì)分析機(jī)器人操作系統(tǒng)在水壓適應(yīng)、水聲通信、導(dǎo)航定位和動(dòng)力控制方面的技術(shù)難點(diǎn)，討論操作系統(tǒng)如何保障水下機(jī)器人的穩(wěn)定運(yùn)行和有效數(shù)據(jù)采集。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）基于ROS設(shè)計(jì)一個(gè)草魚(yú)養(yǎng)殖場(chǎng)草魚(yú)喂食與健康