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2頁(yè)首都師范大學(xué)《機(jī)器學(xué)習(xí)Ⅱ》2024-2025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、在ROS中，配置文件（ConfigurationFile）起著重要的作用。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人項(xiàng)目需要設(shè)置各種參數(shù)，如傳感器的采樣頻率、控制器的增益等。以下關(guān)于ROS配置文件的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.配置文件通常使用YAML格式進(jìn)行編寫，易于閱讀和理解B.可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載和修改配置文件，無(wú)需重新啟動(dòng)系統(tǒng)C.配置文件中的參數(shù)可以被多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享和使用D.配置文件只能存儲(chǔ)簡(jiǎn)單的數(shù)值型參數(shù)，不能存儲(chǔ)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于發(fā)布機(jī)器人地圖信息的主題通常以什么命名？（）（）A./robot_mapB./map/robotC./navigation/mapD.以上都不是3、在ROS中，用于控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度的消息類型通常是（）（）A.TwistB.PoseC.PointD.Quaternion4、假設(shè)在ROS中開發(fā)一個(gè)用于極地考察的機(jī)器人，需要應(yīng)對(duì)極寒、大風(fēng)和低光照等極端環(huán)境。以下哪種技術(shù)和裝備可能會(huì)被用于極地機(jī)器人？（）A.耐寒材料和保溫結(jié)構(gòu)B.抗風(fēng)設(shè)計(jì)和能源存儲(chǔ)C.低光照視覺系統(tǒng)和導(dǎo)航設(shè)備D.以上都有可能5、在一個(gè)ROS系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的視覺伺服控制，即根據(jù)視覺反饋來(lái)調(diào)整機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。以下哪種視覺特征和控制算法可能會(huì)被用于視覺伺服？（）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6、在機(jī)器人的視覺伺服控制中，通過攝像頭反饋的圖像信息來(lái)控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。假設(shè)機(jī)器人需要將一個(gè)物體準(zhǔn)確地移動(dòng)到指定位置。以下哪種視覺伺服控制方法在處理圖像噪聲和目標(biāo)遮擋時(shí)具有較好的魯棒性？（）A.基于位置的視覺伺服B.基于圖像的視覺伺服C.2.5D視覺伺服D.混合視覺伺服7、在使用ROS進(jìn)行機(jī)器人的感知融合時(shí)，需要處理不同傳感器的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和校準(zhǔn)問題。假設(shè)傳感器的安裝位置和方向存在偏差，以下哪種方法能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行坐標(biāo)系校準(zhǔn)？（）A.手動(dòng)測(cè)量和計(jì)算校準(zhǔn)參數(shù)B.基于機(jī)器學(xué)習(xí)的自動(dòng)校準(zhǔn)C.不進(jìn)行校準(zhǔn)，直接使用原始數(shù)據(jù)D.隨機(jī)設(shè)置校準(zhǔn)參數(shù)8、在機(jī)器人的人機(jī)交互中，語(yǔ)音識(shí)別是常見的交互方式之一。假設(shè)機(jī)器人需要在嘈雜的環(huán)境中準(zhǔn)確理解人類的語(yǔ)音指令。以下哪種語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在抗噪性能方面表現(xiàn)更優(yōu)？（）A.基于隱馬爾可夫模型（HMM）的語(yǔ)音識(shí)別B.基于深度學(xué)習(xí)的語(yǔ)音識(shí)別C.基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整（DTW）的語(yǔ)音識(shí)別D.基于模板匹配的語(yǔ)音識(shí)別9、ROS中的動(dòng)作反饋（ActionFeedback）通常包含以下哪些信息？（）（）A.任務(wù)進(jìn)度B.中間狀態(tài)C.兩者皆有D.以上都不是10、ROS中的動(dòng)作（Action）通信常用于長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)執(zhí)行和反饋。當(dāng)一個(gè)動(dòng)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(dòng)作，不做任何后續(xù)處理B.嘗試恢復(fù)動(dòng)作的執(zhí)行C.回滾到動(dòng)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11、在使用ROS進(jìn)行水下機(jī)器人開發(fā)時(shí)，由于水的阻力和環(huán)境特殊性，以下哪個(gè)方面需要特別關(guān)注和優(yōu)化？（）A.動(dòng)力系統(tǒng)控制B.通信的穩(wěn)定性C.傳感器的防水和抗干擾D.以上方面都需要12、機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，可能會(huì)遇到突發(fā)情況，如電源故障、網(wǎng)絡(luò)中斷等。假設(shè)一個(gè)機(jī)器人正在進(jìn)行關(guān)鍵操作，突然遭遇電源故障。以下哪種應(yīng)急處理機(jī)制能夠最大程度地減少損失，并確保機(jī)器人的安全？（）A.備用電源切換B.緊急停止和數(shù)據(jù)保存C.故障自診斷和恢復(fù)策略D.以上機(jī)制綜合運(yùn)用13、在ROS中，為了提高機(jī)器人系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)性，需要采取一些措施。假設(shè)一個(gè)關(guān)鍵的傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)需要能夠檢測(cè)到并采取相應(yīng)的備份或替代策略。以下關(guān)于ROS容錯(cuò)處理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以通過監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的心跳信號(hào)來(lái)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)是否正常運(yùn)行B.當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，可以自動(dòng)切換到備份的傳感器或執(zhí)行器C.容錯(cuò)處理只需要在軟件層面實(shí)現(xiàn)，硬件的可靠性不重要D.可以使用冗余設(shè)計(jì)來(lái)提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力14、ROS中的消息隊(duì)列在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)擁堵。為了避免這種情況，以下哪種方法可以采取？（）A.增加消息隊(duì)列的容量B.優(yōu)化數(shù)據(jù)發(fā)送和處理的頻率C.采用分布式消息隊(duì)列D.以上方法都可以15、在機(jī)器人操作系統(tǒng)中，用于查看節(jié)點(diǎn)的發(fā)布和訂閱主題的工具是？（）（）A.rqt_graphB.RVizC.GazeboD.以上都不是16、ROS中的Gazebo是一個(gè)常用的機(jī)器人仿真環(huán)境。假設(shè)需要在Gazebo中模擬一個(gè)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(jiǎn)單的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，無(wú)法處理復(fù)雜的物理交互B.在Gazebo中進(jìn)行仿真時(shí)，不需要考慮機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型C.Gazebo可以與ROS節(jié)點(diǎn)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)仿真與實(shí)際控制的交互D.Gazebo的仿真結(jié)果與實(shí)際機(jī)器人的行為完全一致，無(wú)需進(jìn)一步驗(yàn)證17、在使用ROS開發(fā)機(jī)器人的避障功能時(shí)，如果避障算法過于敏感，可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（）A.機(jī)器人頻繁改變運(yùn)動(dòng)方向，行動(dòng)遲緩B.機(jī)器人能夠快速穿越障礙物C.機(jī)器人停止運(yùn)動(dòng)D.避障效果更好18、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GPS進(jìn)行定位B.采用RRT算法規(guī)劃路徑，利用視覺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19、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20、當(dāng)使用ROS開發(fā)一個(gè)具有多個(gè)關(guān)節(jié)的機(jī)械臂控制程序時(shí)，需要考慮關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制策略。假設(shè)要求機(jī)械臂以高精度和穩(wěn)定性完成一系列復(fù)雜動(dòng)作，以下哪種控制方法可能最合適？（）A.開環(huán)控制，簡(jiǎn)單但精度難以保證B.閉環(huán)PID控制，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的精度和穩(wěn)定性C.模糊控制，適用于模型不確定的系統(tǒng)，但調(diào)試?yán)щyD.以上控制方法效果相同，取決于具體應(yīng)用場(chǎng)景二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋ROS中的軌跡規(guī)劃魯棒性提升。2、（本題5分）解釋ROS中的多模態(tài)感知融合。3、（本題5分）描述ROS在垃圾清理機(jī)器人中的應(yīng)用。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）開發(fā)一個(gè)基于ROS的火星探測(cè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。2、（本題5分）基于ROS構(gòu)建一個(gè)茶樹菇養(yǎng)殖場(chǎng)茶樹菇澆水與采摘機(jī)器人的精準(zhǔn)澆水與采摘系統(tǒng)。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于ROS的服裝廠布料裁剪機(jī)器人的智能裁剪與誤差控制系統(tǒng)。4、（本題5分）創(chuàng)建一個(gè)在ROS中的玩具廠組裝機(jī)器人的零件組裝與檢測(cè)系統(tǒng)。5、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）的移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃算法，使其能夠在復(fù)雜環(huán)境中避開障礙物并到達(dá)指定目標(biāo)點(diǎn)。四、分析題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）在郵政分揀中心，機(jī)器人負(fù)責(zé)郵件的分類和搬運(yùn)。仔細(xì)分