學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁銅仁幼兒師范高等?？茖W校

《機器視覺及應用》2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題2分，共30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、ROS中的服務響應（ServiceResponse）可以包含以下哪些數據類型？（）（）A.基本數據類型B.自定義消息類型C.兩者皆可D.以上都不是2、在使用ROS進行機器人開發時，常常需要對機器人的傳感器數據進行處理和融合。假設有一個機器人配備了激光雷達、攝像頭和慣性測量單元（IMU）等多種傳感器，需要將這些傳感器的數據進行整合以獲得更準確的環境感知。在這個過程中，以下哪種技術或方法可能不是必需的？（）A.卡爾曼濾波B.深度學習中的卷積神經網絡C.數據壓縮算法D.坐標變換3、在基于ROS的機器人項目中，需要對代碼進行版本控制和團隊協作開發。假設團隊成員分布在不同地區，需要頻繁地交流和合并代碼。以下哪種版本控制系統和協作方式最能提高開發效率和代碼質量？（）A.Git結合代碼審查和分支管理B.SVN結合集中式的代碼存儲C.不使用版本控制，通過郵件交流代碼D.各自開發，最后統一整合4、ROS中的機器人操作系統資源分配需要考慮任務的優先級和資源需求。以下哪種資源分配算法能夠實現更公平和高效的資源利用？（）A.先來先服務B.最短作業優先C.最高響應比優先D.隨機分配請分別說明每個資源分配算法的原理和在機器人操作系統中的優缺點5、機器人操作系統中的容錯機制對于系統的可靠性至關重要。假設機器人在關鍵任務中出現傳感器故障或執行器異常。以下哪種容錯方法能夠使機器人在部分組件失效的情況下繼續完成任務，或者采取安全的應對措施？（）A.硬件冗余B.軟件冗余C.故障檢測與診斷D.以上方法綜合運用6、在ROS中，進行機器人的自主探索和地圖更新時，假設機器人進入了一個未知區域。以下關于探索策略和地圖更新方法的選擇，正確的是：（）A.隨機探索策略，同時逐步更新地圖B.基于邊界的探索策略，優先探索未探索區域的邊界C.按照預設的路徑進行探索，不進行實時地圖更新D.以上探索策略和地圖更新方法都不可行7、在一個ROS控制的服務機器人系統中，需要與用戶進行自然的交互。以下哪種技術可以用于實現語音交互的情感識別？（）A.語音語調分析B.詞匯和語法分析C.面部表情識別D.以上技術都可能有用8、ROS中的機器人導航功能需要考慮環境的動態變化，例如行人的移動或其他障礙物的突然出現。為了使機器人能夠及時應對這些動態變化，以下哪種導航策略和算法的改進最為關鍵？（）A.引入實時的環境感知和動態路徑重規劃B.增加導航的預測時間和提前規劃路徑C.保持原有的導航算法，不做任何改進D.隨機選擇新的路徑9、在機器人操作系統（ROS）中，節點之間的通信是通過主題（Topic）、服務（Service）和動作（Action）等方式實現的。假設一個機器人需要實時獲取傳感器數據并進行處理，同時根據處理結果執行相應的動作。以下哪種通信方式最適合實現這種高實時性和頻繁數據交互的需求？（）A.僅使用主題進行數據發布和訂閱B.主要依靠服務進行請求和響應C.結合使用主題和服務D.采用動作來進行復雜的交互10、ROS中的動作（Action）是一種用于長時間任務的通信機制。假設一個機器人需要執行一個復雜的搜索任務，其狀態包括正在搜索、找到目標和任務完成。以下關于動作通信的描述，正確的是？（）A.動作通信只能單向傳遞信息，從客戶端到服務器B.客戶端可以在任務執行過程中隨時取消任務C.服務器無法向客戶端反饋任務的中間狀態D.動作通信不支持任務的超時處理11、假設在ROS中開發一個用于救援任務的機器人，需要具備在惡劣環境下的自主導航和通信能力。以下哪種導航算法和通信技術可能會被應用？（）A.慣性導航和衛星通信B.基于地標識別的導航和短波通信C.磁導航和無線Mesh網絡D.以上都有可能12、在ROS中，為了提高代碼的可讀性和可維護性，常常使用命名空間（Namespace）。假設一個大型機器人系統中有多個相似的功能模塊，以下關于命名空間的作用，哪一項是不正確的？（）A.命名空間可以避免話題和服務名稱的沖突，提高系統的可擴展性B.通過使用不同的命名空間，可以將相關的節點和資源組織在一起，便于管理C.命名空間對節點之間的通信沒有影響，節點可以跨越命名空間進行通信D.命名空間可以增加代碼的復雜性，一般情況下應盡量避免使用13、在使用ROS控制機器人的機械臂時，需要精確的運動控制算法。假設機械臂需要按照預定的軌跡進行運動，同時要考慮到關節的限制和動力學特性。以下哪種控制方法可能最為適用？（）A.比例-積分-微分（PID）控制B.模糊控制C.隨機控制D.開環控制14、在機器人操作系統中，用于控制機器人速度的消息類型通常是？（）（）A.geometry_msgs/TwistB.sensor_msgs/ImageC.std_msgs/StringD.以上都不是15、ROS支持多種機器人硬件平臺。假設要將一個在模擬環境中開發的ROS程序移植到實際的機器人硬件上，以下關于移植過程中可能遇到的問題和解決方法的描述，正確的是：（）A.硬件驅動的差異可能導致通信問題，需要重新編寫驅動程序B.計算資源的限制可能影響程序性能，需要進行優化和裁剪C.傳感器數據的格式和精度可能不同，需要進行數據適配和校準D.以上問題都可能出現，需要全面評估和針對性解決二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）ROS中的自主決策模塊。2、（本題5分）ROS中的容錯和故障恢復機制是怎樣的？3、（本題5分）ROS中的環境適應性改進方法。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）對于用于文物修復和保護的機器人，分析機器人操作系統如何在不損傷文物的前提下，進行精細的修復操作、材料分析和工藝記錄，以及如何結合傳統修復技術和現代科技手段，提高文物修復的質量和效率。2、（本題5分）在玻璃制造工廠，機器人參與玻璃搬運、切割和質量檢測工作。仔細分析機器人操作系統在玻璃易碎性處理、切割精度控制、質量檢測標準執行和生產流程協調方面的挑戰，討論如何通過操作系統提高玻璃制造的成品率和生產效率。3、（本題5分）在煙草加工行業，機器人用于煙葉分揀、卷煙包裝等任務。仔細分析機器人操作系統在煙葉特征識別、分揀準確性、包裝速度控制和質量檢測標準執行方面的技術難點，討論如何通過優化操作系統提高煙草加工的效率和產品質量。4、（本題5分）對于用于太空垃圾清理的機器人，分析機器人操作系統如何在太空環境中進行目標識別、捕獲和處理，以及如何解決太空垃圾的高速運動、軌道變化和碎片擴散等問題，保障太空環境的安全和可持續利用。5、（本題5分）在食品加工行業，機器人用于食品包裝和質量檢測。仔細分析機器人操作系統在食品包裝規格控制、質量檢測精度、衛生標準保障和生產速度優化方面的挑戰，討論如何通過操作