机器人学面试问题

以下是常见机器人学面试问题及答案列表。

1) 你对“机器人学”这个术语有什么理解？

机器人学是工程学和科学的综合分支，研究智能机器人的开发、操作和控制。机器人学是人工智能的一部分。

机器人技术用于开发能够以高效方式执行复杂人类任务的机器。

2) 什么是机器人？

机器人是一种可编程机器，能够精确高效地自动完成复杂任务。机器人可以由外部或内部输入引导以执行任何工作。

机器人可以设计成类似人类的外形，也可以设计成标准机器的外观。

3) 第一台工业机器人是什么？

第一台工业机器人是“Unimate”。它由美国发明家 George Devol 于 1950 年制造，并于 1954 年投入使用。它用于将压铸件从装配线运输并焊接在汽车车身上。

4) 机器人学定律是什么？

“机器人学三定律”也称为“阿西莫夫定律”，由作家艾萨克·阿西莫夫提出。三条定律如下：

1. 第一定律：机器人不得伤害人类，或因不作为而导致人类受到伤害。
2. 第二定律：机器人必须服从人类给出的命令，除非这些命令与第一定律相冲突。
3. 第三定律：机器人在不与第一定律或第二定律冲突的情况下，必须保护自己的存在。

之后，阿西莫夫又补充了一条凌驾于其他定律之上的定律

零定律：机器人不得伤害人类，或因不作为而导致人类受到伤害。

5) 列出机器人学可以应用到的领域名称？

如今，机器人学可以应用于大多数领域，以最高精度和更短的时间提供高效的工作。以下是机器人可以在日常生活中应用的领域概述。

• 军事领域
• 工业领域
• 农业产业
• 家庭领域
• 医疗领域
• 研究

6) 你对“人形机器人”有什么理解？

外形像人体的机器人被称为人形机器人。人形机器人可以拥有人类的面部表情和特征。人形机器人有两种类型，以男性和女性形象出现

• 安卓人形机器人：它们被建造来模仿男性身体
• 女性人形机器人：它们被建造来模仿女性身体。

人形机器人是完全自动化的机器人，可以与人类互动，也可以根据周围环境做出反应。

索菲亚是第一位获得沙特阿拉伯公民身份的人形机器人。

7) 机器人学的基本方面是什么？

机器人学创建机器人的基本方面如下：

• 电气/电子元件- 机器人学需要电气和电子元件，如电源、传感器、微控制器和电机电路。
• 机械设备- 机器人学需要机械设备来为机器人赋予形状或设计机器人身体
• 计算机程序- 机器人学还包括计算机程序，用于向机器人提供指令，例如执行什么类型的任务，何时执行，如何执行等。Robo ML、ROBOFORTH、XRCL 和可视化编程是机器人学中使用的编程语言。

8) 机器人的组成部分有哪些？

机器人的基本组成部分如下：

• 电源- 电源是任何设备或机器运行的主要组成部分。因此，机器人也从电源获取能量来执行任务。它可以由电池、液压、太阳能或气动电源提供。
• 执行器- 执行器是将能量转换为运动的设备。
• 电动机 (DC/AC) - 电动机用于将电能转换为机械能。大多数机器人使用这些电动机为其部件提供各种类型的运动。无刷和有刷直流电机用于便携式机器人，交流电机用于工业机器人。
• 传感器- 传感器用于感知周围环境的变化并产生信号。因此，机器人也配备了各种类型的传感器来检测环境并做出相应的反应。
• 控制器- 控制器是机器人的大脑，它控制并协调机器人所有部件。在控制器的帮助下，机器人可以执行所有分配的任务。微处理器是控制器的核心部分，它接收各种信号作为输入并生成相应的输出信号。

9) 为什么我们在工业中使用机器人？

在工业中使用机器人的原因如下：

• 机器人在工业中用于以最高精度和效率执行任务。
• 机器人可以全天候运行以进行持续生产。
• 机器人可以执行工业中的一些危险任务。
• 机器人对工业来说具有成本效益。

10) 什么是人工智能？我们为什么要在机器人中实现人工智能？

人工智能是一种可以开发智能设备的技术，这些设备可以像人类一样反应和工作。人工智能包括

• 语音识别
• 学习
• 解决问题
• 规划

在机器人中实现人工智能使机器人变得智能，可以执行复杂任务，并且可以感知环境并做出相应的反应。

11) 机器人学中使用了哪些类型的传感器？

机器人学中可以使用以下传感器：

• 光传感器- 光传感器检测光线并产生与落在传感器上的光强度相等的电压差。
  机器人学中使用的两种主要光传感器是：
  1. 光伏电池
  2. 光敏电阻传感器
• 声音传感器- 这些传感器是麦克风，可以检测声音并返回与声音水平相等的电压差。声音传感器的示例是：通过拍手指示机器人。
• 温度传感器- 温度传感器感知周围环境的温度变化。它提供与发生的温度变化相等的电压差。
  温度传感器 IC 的示例有 LM34、LM35、TMP35、TMP36 和 TMP37。
• 接近传感器- 接近传感器可以在没有任何物理接触的情况下感知任何附近的物体。以下是机器人学中使用的接近传感器类型：
  1. 红外 (IR) 收发器，
  2. 超声波传感器
  3. 光敏电阻传感器
• 加速度传感器- 加速度计是一种检测加速度并能相应倾斜的设备。
• 导航传感器- 这些传感器用于识别机器人的位置。一些导航传感器是：
  1. GPS（全球定位系统）
  2. 数字磁罗盘
  3. 本地化

12) 什么是机器人移动？

机器人移动是机器人用来从一个地方移动到另一个地方的一组方法。机器人移动有各种类型，如下所示：

• 走路
• 运行中 (Running)
• 滚动
• 跳跃
• 游泳
• 滑行
• 混合

13) 什么是自主机器人？

一种可以自主执行任何任务的机器人被称为自主机器人。自主机器人可以在没有人机交互的情况下，根据自己的决定完成工作。

14) 什么是“人机交互”？

人机交互是定义机器人与人类之间交互或通信的研究领域。“机器人学三定律”就是在 HRI 上提出的，它定义了人与机器人之间的安全交互。

15) 如何将信息从机器人传感器发送到机器人控制器？

我们可以通过信号将任何信息从机器人传感器发送到机器人控制器。

16) 机器人学中的气动系统是什么？

气动系统是利用压缩气体驱动机器的系统。在机器人学中，伺服电机和电动机可以被气动系统取代。

气动系统由一个可以上下移动以产生压力的气缸活塞组成。

17) 命名机器人可编程以给出指令的基本单元？

控制器是机器人的基本单元，可以进行编程，并可以给出所有类型的指令来执行任何任务。

18) 机器人学中的自由度是什么？如何确定？

机器人学中的自由度定义了机器人机械部件的运动自由度。它定义了机器可以移动的方式。

自由度可以由机器人底座、手臂和末端执行器中可移动关节的数量来确定。

19) 人工智能中使用的 PROLOG 是什么？

• PROLOG 是 Programming logic 的缩写。
• PROLOG 是一种主要用于人工智能的高级编程语言，它由规则和事实列表组成。
• PROLOG 被称为声明式编程语言。

20) 什么是 LISP？

• LISP 代表 List programming（列表编程）
• LISP 主要用于人工智能，因为它能高效处理符号信息。

21) 机器人的运动轴有哪些？

• 腕部旋转
• X-Y 坐标运动
• 肘部旋转

22) 你对数控有什么理解？

数控是借助计算机或指令集控制机器的过程。

借助数控，我们可以实现机器自动化。

23) 什么是伺服控制机器人？

伺服控制机器人是一种在伺服机构上工作的机器人。伺服控制机器人由通过信号处理的伺服电机组成。伺服控制机器人可以加速，这意味着这些机器人可以在不同的点改变它们的速度。

24) 哪些行业大量使用机器人？

汽车工业是大量使用机器人进行生产的行业。

25) 机器人学中的执行器是什么？

执行器是将电能转换为机械能的机电设备。执行器可以在机器人的每个部分产生运动。

26) 工业机器人中使用了哪些类型的电机？

有各种类型的电机可用，但我们可以根据使用领域选择机器人学电机。使用的电机将取决于机器人如何以及在哪里使用。但有一些常用电机可用于工业机器人：

• 伺服电机
• 直流/交流电机
• 步进电机
• 皮带传动电机
• 臂适应电机。

27) 机器人学中的连续路径控制是什么？

当我们编程机器人以精确地通过轨迹或不规则路径物理移动时，这种类型的控制在机器人学中称为连续路径控制。

28) 如果我们想在 LISP 语言中添加两个数字 a 和 b，应该如何编写？

如果我们要添加两个数字 a 和 b，在 LISP 语言中可以写成 (+a b)。

29) LISP 中函数 (copy-list <list>) 的用途是什么？

此函数用于返回已定义列表的副本。

30) 机器人学的未来是什么？

未来机器人学可以广泛应用于以下领域：

• 机器人学可用于电子商务
• 机器人学可以与基于云的软件结合，这将定义机器人中的新技能
• 机器人学可以超越工业领域得到应用。
• 机器人学可用于医疗领域

31) 什么是工业机器人？解释各种类型的工业机器人？

工业机器人是主要在工业中用于制造和生产的机器人。

根据其工作，有各种类型的机器人用于不同领域，以下是一些工业机器人的描述：

1. 笛卡尔机器人：笛卡尔机器人应用笛卡尔坐标系（X、Y 和 Z）。这类机器人有三个线性关节。它们也可能有一个可以提供旋转运动的腕部。
2. 极坐标机器人：极坐标机器人是一种可以由旋转底座和俯仰枢轴组成的机器人。极坐标机器人只有一个手臂，可以执行各种任务。
3. SCARA：SCARA 代表“选择性顺应性装配机器人手臂”。SCARA 机器人可以进行三次线性运动和一次垂直运动。它在 Z 轴上是固定的，在 XY 轴上是灵活的。
4. Delta 机器人：这些机器人形状像蜘蛛，平行臂连接到万向节。
5. 圆柱坐标机器人：圆柱坐标机器人有一个用于旋转运动的旋转关节和一个用于线性运动的棱柱形关节。
6. 关节机器人：关节机器人有旋转关节，可以从简单的两关节结构到具有 10 个或更多关节的复杂结构。

32) 什么是微控制器？微控制器在机器人学中的用途是什么？

微控制器是一种用于嵌入式系统的小型可编程集成芯片。它由处理器、内存和 I/O 外设组成。

在机器人学中，微控制器被用作机器人的“大脑”。它控制机器人执行的所有动作。它还向机器人发出指令以执行任何任务。