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制造面试题库及答案
一、选择题（共15题，每题2分，共30分）
1.下列关于工业的定义，最准确的是（）A.一种能够自动执行工作的机械装置B.具有多个自由度、可重复编程、用于工业生产的多用途操作机C.能够模仿人类动作的自动化设备D.由电机驱动的机械臂
2.手腕的主要作用是（）A.支撑主体结构B.实现末端执行器的姿态调整和位置变化C.提供动力输出D.接收外部控制信号
3.在坐标系中，描述末端执行器在空间中位置和姿态的坐标系是（）A.关节坐标系B.直角坐标系C.工具坐标系D.基坐标系
4.以下哪种不是常用的驱动方式（）A.液压驱动B.气压驱动C.电磁驱动D.手动驱动
5.机身材料选择时，首要考虑的性能指标是（）第1页共10页A.成本低B.重量轻C.强度和刚度D.耐腐蚀性
6.用于检测自身位置和姿态的传感器是（）A.视觉传感器B.触觉传感器C.位移传感器D.编码器
7.工业的控制核心通常是（）A.PLC控制器B.单片机C.个人电脑D.专用控制器
8.以下哪项不属于的典型应用场景（）A.汽车焊接B.家庭保洁C.航空航天零件加工D.大规模集成电路光刻
9.轨迹规划中，用于描述末端执行器运动路径的是（）A.位置轨迹B.速度轨迹C.加速度轨迹D.以上都是
10.协作与传统工业的主要区别在于（）第2页共10页A.不需要编程即可工作B.具备人机物理交互安全能力C.只能在封闭环境中运行D.成本更低
11.关节处的减速器通常不具备的功能是（）A.减速增矩B.提高传动精度C.吸收振动D.直接驱动负载
12.在系统中，“示教再现”模式的特点是（）A.完全自主决策路径B.操作员手动引导完成动作，系统记录并重复执行C.需要实时与上位机通信D.适用于高精度、高复杂度任务
13.以下哪种传感器可用于识别物体的形状和尺寸（）A.力传感器B.视觉传感器C.接近觉传感器D.触觉传感器
14.采用模块化设计的主要优势是（）A.降低制造成本B.提高系统可靠性C.便于维护和升级D.以上都是
15.在安全标准中，ISO/TS15066主要关注的是（）第3页共10页A.操作精度B.人机协作安全C.运动速度限制D.控制系统稳定性
二、判断题（共15题，每题1分，共15分，对的打“√”，错的打“×”）
1.的自由度数量越多，其运动灵活性一定越高（）
2.伺服电机是一种将电能转化为机械能的执行元件（）
3.工业的工作空间是指其末端执行器能够到达的所有点的集合（）
4.的示教器只能用于手动控制，不能进行程序编辑（）
5.气压驱动的优点是动作响应快、清洁无污染（）
6.视觉传感器的分辨率越高，对物体的识别精度就越高（）
7.协作必须具备力反馈功能才能实现安全人机交互（）
8.的编程方式只能通过示教器进行，不能使用高级编程语言（）
9.谐波减速器适用于高精度、低转速的关节（）
10.的控制系统由硬件和软件两部分组成，其中软件是核心（）
11.直角坐标的运动范围通常比关节更大（）
12.末端执行器的抓取力越大，抓取物体的稳定性就越好（）
13.3D打印技术在制造中主要用于快速原型和复杂零件生产（）
14.传感器的采样频率越高，采集的数据越接近真实状态（）
15.所有工业都必须安装安全围栏才能投入使用（）
三、填空题（共10题，每空1分，共10分）
1.工业通常由______、驱动系统、控制系统和______四个基本部分组成第4页共10页
2.常用的坐标系包括关节坐标系、______、工具坐标系和______
3.机身常用的材料有高强度铝合金、______和铸铁，其中______具有优异的耐磨性和减震性，适用于重载场景
4.伺服系统主要由______、执行元件和______三部分构成，用于精确控制的运动
5.在轨迹规划中，为避免运动冲击和保证平滑性，通常需要对速度和______进行规划
6.视觉传感器通过采集图像信息，可实现物体的识别、______和______等功能
7.的故障诊断通常包括故障检测、______和______三个步骤
四、简答题（共8题，每题5分，共40分）
1.简述工业的基本工作原理
2.说明结构设计中需要考虑的主要因素（至少列举3点）
3.解释什么是的“工作空间”，并简述影响工作空间大小的主要因素
4.简述伺服电机在驱动系统中的作用，以及常用的伺服电机类型
5.说明传感器在系统中的重要性，列举3种常见的传感器及其应用场景
6.解释“示教再现”模式和“自主规划”模式的区别及适用场景
7.简述协作设计中需要解决的关键安全问题
8.说明末端执行器的功能，列举2种常见的末端执行器类型及其应用
五、案例分析题（共5题，每题8分，共40分）
1.案例某装配在重复抓取同一规格的电子元件时，偶尔出现抓取失败的情况（元件滑落或未抓取到）第5页共10页问题可能导致该故障的原因有哪些？请从硬件、软件和环境三个方面进行分析，并提出相应的排查步骤
2.案例某工厂使用关节进行汽车零件焊接，运行中发现焊接位置偏差较大，且偏差方向固定（始终偏向同一侧）问题分析可能的故障原因，并说明如何通过调试或硬件检查定位问题
3.案例协作在与工人进行装配作业时，工人反映动作“卡顿”，影响工作效率问题从传感器、控制系统和机械结构三个角度分析可能的原因，并提出解决思路
4.案例某实验室在搬运易碎玻璃器皿时，频繁发生碰撞或掉落问题从视觉系统、末端执行器和控制算法三个方面分析原因，并给出优化方案
5.案例在长时间连续运行后，出现关节运动异响和发热现象问题分析可能的故障部件（如减速器、电机、轴承等），并说明检查和维护的关键步骤
六、综合论述题（共3题，每题10分，共30分）
1.论述3D打印技术在制造中的应用优势，以及目前面临的主要技术挑战（至少列举3点优势和2点挑战）
2.分析技术（如机器学习、深度学习）如何推动制造技术的发展，包括在感知、决策和控制方面的具体应用
3.结合行业趋势，论述未来5-10年制造行业的发展方向，以及对从业人员的技能要求变化参考答案
一、选择题第6页共10页
1.B
2.B
3.C
4.D
5.C
6.D
7.D
8.B
9.D l
0.B
11.D ll
2.B l
3.B l
4.D l
5.B
二、判断题
1.×
2.√
3.√
4.×
5.√
6.√
7.×
8.×
9.√l
0.√1l.×
12.×
13.√
14.√
15.×
三、填空题
1.执行机构末端执行器
2.直角坐标系（或世界坐标系）基坐标系（或关节坐标系）
3.钢材（或合金结构钢）铸铁
4.控制器反馈装置
5.加速度
6.定位测量（或尺寸检测）
7.故障定位故障排除
四、简答题
1.工业通过编程设定工作流程，驱动系统提供动力，控制系统接收指令并控制各关节运动，末端执行器完成具体操作，传感器反馈环境及自身状态，形成“感知-决策-执行”的闭环，实现自动化作业流程
2.结构设计需考虑
①负载能力（确保结构强度和刚度）；
②运动灵活性（自由度匹配任务需求）；
③动态性能（减少惯性和振动）；
④轻量化（降低能耗和提升响应速度）；
⑤成本与可制造性（材料选择和加工工艺可行性）
3.工作空间是末端执行器在固定基坐标系下可到达的所有点的集合（含位置和姿态）影响因素
①关节数量和运动范围；
②连杆长度；
③关节限位；
④结构干涉（如机身与末端执行器碰撞）
4.伺服电机作用精确控制各关节的位置、速度和扭矩输出，保证运动精度和动态响应常用类型交流伺服电机（高效、高精度）、直流伺服电机（控制简单、响应快）、永磁同步伺服电机（功率密度高、可靠性好）第7页共10页
5.传感器是的“感知器官”，决定了对环境和自身状态的认知能力常见传感器及应用
①视觉传感器（物体识别、定位、缺陷检测）；
②触觉传感器（物体抓取力控制、表面纹理识别）；
③力传感器（装配力反馈控制、碰撞检测）；
④位移传感器（位置测量、距离检测）
6.“示教再现”模式操作员手动引导完成动作，系统记录轨迹并存储，后续重复执行；适用于重复性高、路径固定任务（如工业搬运、焊接）“自主规划”模式:通过环境感知和算法自主生成运动路径；适用于复杂、动态环境任务（如自主导航、未知物体抓取）
7.协作安全关键问题
①物理安全（碰撞防护，如力限制、速度限制）；
②信息安全（防止恶意入侵导致误操作）；
③人机交互安全（确保工人能理解意图，避免误解）；
④故障安全（故障时快速停机或切换至安全状态）
8.末端执行器功能直接与作业对象接触，完成抓取、装配、焊接等具体操作常见类型
①气动夹爪（适用于轻载抓取，如电子元件）；
②电动夹爪（精度高、力控能力强，如精密零件装配）；
③焊枪（用于焊接作业，需配合传感器实现路径跟踪）；
④吸盘（用于吸附平面物体，如板材搬运）
五、案例分析题
1.可能原因硬件（末端执行器磨损/吸力不足、传感器故障）、软件（抓取力参数设置不当、视觉定位精度低）、环境（光照变化导致视觉识别错误、元件表面有灰尘）排查步骤
①检查末端执行器状态（清洁吸盘/调整夹爪间隙）；
②校准视觉系统（重新标定相机、优化光照）；
③检查力反馈参数（调整第8页共10页抓取力阈值）；
④测试不同元件的抓取稳定性，定位异常元件的共性特征
2.可能原因硬件（机械臂关节间隙过大、减速器磨损、基座安装不平）、软件（坐标转换错误、参数漂移）定位问题
①检查机械臂关节零位是否准确（重新校准关节零点）；
②测量关节间隙（通过手动移动关节观察间隙值，必要时更换减速器）；
③水平仪检查基座安装平面（调整安装水平度）；
④对比实际焊接位置与示教位置，通过逆运动学计算判断是否参数错误
3.可能原因传感器（位置传感器信号干扰、力传感器数据延迟）、控制系统（实时性不足、算法卡顿）、机械结构（关节润滑不足、部件松动）解决思路
①检查传感器接线（屏蔽干扰、增加滤波处理）；
②优化控制系统任务调度（减少非必要进程占用资源）；
③对关节进行润滑和紧固（检查轴承状态，必要时更换）；
④升级控制系统固件，提升实时处理能力
4.可能原因视觉系统（识别算法错误、景深不足）、末端执行器（吸盘漏气、夹爪开合速度不当）、控制算法（位置环增益设置不合理）优化方案
①优化视觉算法（调整特征提取参数、增加容错机制）；
②更换高性能吸盘（检查密封性，调整真空度）；
③降低夹爪开合速度（避免冲击导致元件滑落）；
④调整位置环PID参数（增加阻尼，减少超调）
5.**可能原因减速器（润滑不良、齿面磨损）、电机（轴承过热、电流异常）、轴承（间隙过大、润滑不足）检查维护步骤**
①停机后触摸电机和关节外壳，判断发热部位；
②检查减速器润滑油第9页共10页位和状态（更换老化润滑油）；
③拆卸关节检查轴承（测量径向/轴向间隙，必要时更换）；
④使用振动仪检测异响来源（判断是齿轮还是轴承问题）
六、综合论述题
1.应用优势
①快速原型制造（缩短新产品研发周期，如样机快速验证）；
②复杂结构制造能力（实现传统工艺难以生产第10页共10页。
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