Wayground logo

Free Printable Worksheets

Font size

S
M
L
XL
Worksheets

Вопросы по кинематике и робототехнике

Total questions: 98

Worksheet time: 49mins

Name
Class
Date
1.

Замкнутая кинематическая цепь представляет собой:

a)

Систему с целью и замковым устройством

b)

Систему с циклической передачей и редуктором

c)

Систему с сервоприводом и схватом

d)

Систему звеньев, соединяющих рабочую точку с базой

2.

В робототехнике движение твердого тела описывается:

a)

В конфигурационном пространстве

b)

В пространстве состояний

c)

В рабочем пространстве

d)

В евклидовом пространстве

3.

Движение твёрдого тела в пространстве описывается комбинацией:

a)

Поступательного и вращательного движений

b)

Только поступательного движения

c)

Только вращательного движения

d)

Колебательного движения

4.

Однородное преобразование используется для:

a)

Описания только вращения тела

b)

Описания только перемещения тела

c)

Совместного описания вращения и перемещения тела в одной матрице

d)

Нормализации координат

5.

C-space это:

a)

Пространство состояний

b)

Пространство конфигураций

c)

Евклидовое пространство в декартовой системе координат

d)

Пространство, ограниченное рабочим объемом манипулятора

6.

Какую основную информацию о манипуляторе несет вектор обобщённых координат?

a)

Силы инерции и внешние нагрузки

b)

Собственное и переносное движение

c)

Положение и ориентацию звеньев

d)

Моменты и силы в шарнирах

7.

Вектор состояний это:

a)

Набор обобщённых координат и обобщённых скоростей, который описывает динамическое состояние системы в любой момент времени

b)

Набор обобщённых координат и обобщённых сил, который описывает динамическое состояние системы в любой момент времени

c)

Набор обобщённых координат и обобщённых ускорений, который описывает динамическое состояние системы в любой момент времени

8.

Какова основная цель использования однородных координат и матриц преобразования 4x4 в 3D пространстве?

a)

Уменьшить количество необходимых вычислений

b)

Разделить операции вращения и перемещения

c)

Исключить синусы и косинусы из расчетов

d)

Объединить операции вращения и переноса (трансляции) в одну матрицу

9.

Матрица однородного преобразования T в 3D пространстве имеет размер 4x4. Какой столбец матрицы содержит информацию о переносе (трансляции)?

a)

Первый столбец 1x3

b)

Четвертая строка

c)

Четвертый столбец 1x3

d)

Нижний правый элемент

10.

Матрица однородного преобразования T в 3D пространстве имеет размер 4x4. Какой подблок матрицы содержит информацию о вращении (ориентации)?

a)

Нижняя строка

b)

Четвертый столбец 1x3

c)

Нижний правый элемент

d)

Верхний левый подблок 3x3

11.

Обобщённые координаты это:

a)

Общие координаты точки TCP

b)

Координаты, заданные относительно центра масс

c)

Координаты, используемые только в методе Денавайта–Хартенберга

d)

Независимые параметры, однозначно определяющие положение манипулятора в пространстве.

12.

Однородные преобразования это:

a)

Метод, используемый в двумерном пространстве для отображения положения и ориентации сочленений манипулятора

b)

Метод представления операций вращения, переноса и масштабирования в виде единой матричной операции.

c)

Метод описания вращений в трехмерном пространстве в виде матриц

d)

Метод для решения задач прямой и обратной кинематики

13.

Размерность матрицы однородного преобразования в 3D-пространстве равна:

a)

3×3

b)

4×4

c)

3×4

d)

2×3

14.

Матрица преобразования для манипулятора с 6 степенями свободы имеет размер:

a)

3×3

b)

4×3

c)

4×4

d)

6×6

15.

Что входит в состав матрицы однородного преобразования?

a)

Матрица ускорений и вектор скоростей

b)

Матрица ориентации и матрица масс

c)

Матрица вращения и вектор смещения

d)

Матрица траекторий и углов Эйлера

16.

Что представляет собой матрица вращения в 2D?

a)

Матрицу, описывающую вращение точки на плоскости на угол θ

b)

Матрицу, описывающую смещение вдоль осей

c)

Матрицу преобразования масштаба

d)

Случайную ортогональную матрицу

17.

Основное свойство матрицы вращения это:

a)

Определитель равен 0

b)

Матрица симметрична

c)

Матрица ортогональна и имеет определитель +1

d)

Матрица всегда диагональная

18.

Явление Gimbal Lock возникает при:

a)

Потере одной степени свободы при последовательных вращениях

b)

Разрыве кинематической цепи

c)

Ошибке датчика ориентации

d)

Смещении центра масс

19.

При Gimbal Lock матрица вращения становится:

a)

Диагональной

b)

Вырожденной

c)

Тождественной

d)

Сингулярно-ортогональной

20.

Что описывают углы Эйлера?

a)

Длины звеньев манипулятора

b)

Положение и ориентацию тела

c)

Поступательные смещения

d)

Массо-центровые параметры системы

21.

Какая основная проблема связана с использованием углов Эйлера?

a)

Потеря одной степени свободы (Gimbal Lock)

b)

Неудобство вычислений из-за громоздких матриц

c)

Невозможность описать вращение вокруг оси

d)

Неоднозначность знака синуса

22.

Чем углы Брайана–Тейта (крен-тангаж-рыскание) отличаются от углов Эйлера?

a)

Они используются только в 2D пространстве

b)

Это частный случай углов Эйлера с последовательностью вращений Z–Y–X

c)

Используются только для поступательных движений

d)

Применяются чтобы избежать эффекта Gimbal Lock

23.

Что представляет собой параметризация «ось–угол»?

a)

Описание смещений по координатам

b)

Описание вращения вокруг фиксированной оси на определённый угол

c)

Параметризация траектории движения

d)

Система координат для поступательного движения

24.

Сколько параметров необходимо для задания вращения в форме «ось–угол»?

a)

2

b)

3

c)

4

d)

6

25.

Что представляют собой экспоненциальные координаты вращения?

a)

Вектор, направленный вдоль оси вращения, длина которого равна углу поворота

b)

Параметры, описывающие линейное перемещение

c)

Масштабные коэффициенты матрицы вращения

26.

Что описывает кватернион в робототехнике?

a)

Вращение в 3D без сингулярностей

b)

Смещение центра масс

c)

Поступательное движение вдоль осей

d)

Момент силы на звене

27.

В чем преимущество кватернионов по сравнению с углами Эйлера?

a)

Простота вычисления матриц преобразования

b)

Отсутствие явления Gimbal Lock и компактность представления вращения

c)

Лёгкость понимания и визуализация

d)

Наличие линейной зависимости между осями

28.

Параметризация матрицы вращения означает:

a)

Выражение матрицы через минимальный набор параметров, описывающих ориентацию

b)

Построение траектории по элементам матрицы

c)

Выделение диагональных элементов

d)

Сведение матрицы к единичной форме

29.

Градиентный спуск применяется для:

a)

Уменьшения ошибки поиска пути

b)

Поиска минимума функции

c)

Выхода из локального минимума функции

30.

В каком из методов поиска пути применяется метод градиентного спуска?

a)

Метод искусственных потенциальных полей (APF)

b)

Метод вероятностных дорожных карт (PRM)

c)

Метод быстро-исследующих случайных деревьев (RRT)

31.

Рандомизация в методе искусственных потенциальных полей применяется для:

a)

Выхода из локальных минимумов

b)

Поиска локальных минимумов на траектории

c)

Вместо градиентного спуска по вектору движения

d)

Все варианты верны

32.

Для чего применяют метод искусственных потенциальных полей (APF)?

a)

Для построения траектории с учётом избегания препятствий и направления к цели

b)

Для увеличения скорости движения звеньев

c)

Для управления сервоприводами и энкодерами

d)

Для расчёта передаточного отношения редуктора

33.

Какой метод планирования траектории учитывает случайное исследование пространства конфигураций?

a)

Метод искусственных потенциальных полей (APF)

b)

Метод вероятностных дорожных карт (PRM)

c)

Метод быстро-исследующих случайных деревьев (RRT)

d)

Метод градиентного спуска

34.

Почему в современных системах планирования траектории часто комбинируют методы APF и RRT?

a)

Чтобы использовать быстрый поиск пути (RRT) и одновременно избегать препятствия с помощью потенциалов (APF)

b)

Чтобы ускорить работу энкодеров и сервоприводов

c)

Чтобы увеличить нагрузку на редуктор

35.

Рандомизация в методе искусственных потенциальных полей применяется для:

a)

Выхода из локальных минимумов

b)

Ускорения вычислений градиента

c)

Уменьшения размера карты

d)

Повышения точности измерений

36.

Выхода манипулятора из локальных минимумов Поиска локальных минимумов на траектории манипулятора Вместо градиентного спуска по вектору движения манипулятора Выберите правильный вариант.

a)

Выхода манипулятора из локальных минимумов

b)

Поиска локальных минимумов на траектории манипулятора

c)

Вместо градиентного спуска по вектору движения манипулятора

d)

Все варианты верны

37.

Что понимается под траекторией манипулятора?

a)

Путь, заданный без учёта времени

b)

Путь с указанным зависимостью положения от времени

c)

Последовательность дискретных точек

d)

Пространственная ориентация инструмента

38.

Что представляет собой граф видимости (Visibility Graph)?

a)

Случайный набор точек на плоскости

b)

Граф, соединяющий видимые вершины препятствий и начальную/конечную точки пути

c)

Сетку, построенную на основе диаграммы Вороного

d)

Список возможных направлений движения манипулятора

39.

Какое основное преимущество графа видимости? Выберите правильный вариант.

a)

Находит кратчайший путь среди препятствий

b)

Учитывает динамику робота

c)

Работает без карты препятствий

d)

Использует случайные точки для планирования

40.

Алгоритм Дейкстры используется для:

a)

Оптимизации кинематических параметров

b)

Поиска случайного пути в графе без отрицательных весов рёбер

c)

Генерации случайных вершин

d)

Оценки вероятности столкновения

41.

Чем алгоритм A* отличается от алгоритма Дейкстры?

a)

Использует только веса рёбер

b)

Использует эвристическую функцию для ускорения поиска

c)

Гарантирует нахождение всех возможных путей

d)

Не применим в дискретных пространствах

42.

Диаграмма Вороного используется для:

a)

Разделения пространства на области, ближайшие к заданным точкам

b)

Минимизации функции потенциала

c)

Построения циклов траектории

d)

Описания углов Эйлера

43.

Триангуляция Делоне это: Выберите правильный вариант.

a)

Разбиение множества точек на треугольники без острых углов

b)

Процесс соединения всех точек попарно

c)

Алгоритм планирования пути методом проб и ошибок

d)

Математическая функция эвристики

44.

Что означает «поиск безопасного пути» в контексте планирования пути робота?

a)

Путь с минимальным временем

b)

Путь с минимальной энергией

c)

Путь, не пересекающий препятствия и удовлетворяющий ограничениям робота.

d)

Путь, проходящий через центр рабочей зоны

45.

Основная цель современных методов планирования пути это:

a)

Сокращение времени поиска и обеспечение плавности траектории

b)

Максимизация числа узлов

c)

Избежание работы с графами

d)

Увеличение размерности пространства

46.

Какое свойство объединяет методы A*, PRM и RRT?

a)

Они используют только детерминированные алгоритмы

b)

Они ищут путь в пространстве состояний с учётом препятствий

c)

Применяются только для планирования скоростей

d)

Основаны на решении уравнений Якоби

47.

Как можно улучшить производительность алгоритма A*?

a)

Использовать более информативную эвристику (например, эвристику Манхэттена)

b)

Увеличить шаг поиска

c)

Отключить эвристику

d)

Добавить случайные вершины

48.

Метод искусственных потенциальных полей (APF) основан на:

a)

Случайной генерации точек

b)

Представлении цели как аттрактора, а препятствий это: как репеллентов

c)

Разбиении пространства на сетку

d)

Использовании триангуляции Делоне

49.

Главный недостаток метода APF это:

a)

Медленная сходимость

b)

Проблема локальных минимумов

c)

Высокая вычислительная сложность

d)

Отсутствие плавности траектории

50.

Рандомизация в методах планирования пути применяется для:

a)

Выхода из локальных минимумов и ускорения поиска пути

b)

Увеличения точности измерений

c)

Сглаживания траектории

d)

Построения решётки графа

51.

Метод RRT (Rapidly-exploring Random Tree) строит путь:

a)

По фиксированной сетке

b)

Через случайное расширение дерева в пространстве состояний

c)

С помощью матрицы смежности

d)

Минимизацией потенциальной энергии

52.

Главное преимущество алгоритма RRT это:

a)

Хорошая масштабируемость в пространствах высокой размерности

b)

Гарантированное нахождение кратчайшего пути

c)

Отсутствие случайности

d)

Минимальные вычисления

53.

Метод PRM (Probabilistic Roadmap) состоит из двух фаз:

a)

Обучения (строительство графа) и запроса (поиск пути)

b)

Построения сетки и вычисления Якобиана

c)

Триангуляции и симуляции

d)

Случайной выборки и градиентного спуска

54.

Что означает термин «проклятие размерности» (curse of dimensionality) в контексте планирования пути?

a)

Сложность увеличивается с ростом размерности

b)

Количество вычислений растёт экспоненциально с увеличением числа степеней свободы

c)

Ошибка планирования уменьшается с размерностью

d)

Метод становится менее стохастическим

55.

Вычислительная сложность алгоритма планирования пути характеризует:

a)

Объём памяти

b)

Зависимость времени выполнения от размерности задачи и числа узлов

c)

Количество степеней свободы робота

56.

Для улучшения метода RRT применяются:

a)

RRT*, Bi-RRT, и использование эвристик для приближения к цели

b)

Только уменьшение шага

c)

Метод градиентного спуска

d)

Удаление случайности

57.

Какую роль играет градиентный спуск в методе APF?

a)

Определяет топологию графа

b)

Направляет движение робота по вектору силы к минимуму потенциальной функции

c)

Случайно выбирает точку

d)

Вычисляет матрицу вращения

58.

При формировании траектории важно обеспечить:

a)

Минимальную длину звена

b)

Плавность, ограничение скорости и ускорения

c)

Максимальную скорость привода

d)

Максимальную жёсткость захвата

59.

Что называется рывком (jerk) в движении робота?

a)

Изменение положения во времени

b)

Изменение скорости по времени

c)

Изменение ускорения по времени

d)

Изменение скорости по углу

60.

Зачем в робототехнике ограничивают рывок?

a)

Чтобы повысить плавность движения и снизить нагрузки на механику

b)

Чтобы увеличить ускорение

c)

Чтобы уменьшить путь

d)

Чтобы повысить частоту дискретизации

61.

Какой тип траектории обеспечивает наилучшую плавность движения?

a)

Траектория на основе полиномов пятого порядка

b)

Линейная по положению

c)

Трапецеидальная по скорости

d)

Случайная сэмплинг-траектория

62.

Траектория с постоянным ускорением обычно имеет:

a)

Квадратичную зависимость от времени

b)

Трапецеидальный профиль скорости

c)

Линейную зависимость по положению

d)

Кубическую зависимость от угла

63.

Эвристика в алгоритмах планирования пути используется для:

a)

Измерения ускорения

b)

Приближённой оценки расстояния или стоимости пути до цели

c)

Ускорения датчиков

d)

Уменьшения размерности задачи

64.

В алгоритме A* эвристическая функция:

a)

Оценивает расстояние до цели и помогает выбирать приоритет узлов

b)

Рассчитывает вес ребра в графе

c)

Определяет ускорение робота

d)

Измеряет отклонение от оси

65.

В чем заключается основное различие между планированием пути и формированием траектории?

a)

Планирование пути учитывает только геометрию

b)

Формирование траектории учитывает только динамику

c)

Планирование пути определяет маршрут, а траектория определяет, как его пройти по времени

d)

Формирование траектории выполняется до планирования пути

66.

Что такое сплайн?

a)

Последовательность прямолинейных отрезков

b)

Фрагмент траектории, задаваемый полиномом первой степени

c)

Гладкая кривая, составленная из полиномиальных участков

d)

Случайный набор точек траектории

67.

Главное преимущество сплайнов в планировании траекторий это то, что они:

a)

Упрощают кинематику

b)

Обеспечивают плавность и непрерывность скоростей и ускорений

c)

Позволяют двигаться быстрее

d)

Уменьшают длину пути

68.

Чем кубический сплайн отличается от линейного?

a)

Имеет непрерывные первую и вторую производные

b)

Не проходит через заданные точки

c)

Создает ломаную линию

d)

Не зависит от времени

69.

Трапецеидальная декомпозиция используется для:

a)

Разделения области на трапецеидальные зоны, свободные от препятствий

b)

Аппроксимации траектории сплайнами

c)

Моделирования ускорения

d)

Расчета траекторий на сетке

70.

Основное следствие феномена Рунге это:

a)

Ускорение вычислений

b)

Появление сильных колебаний на концах интервала интерполяции

c)

Сглаживание траектории

d)

Потеря ортогональности базиса

71.

Как можно уменьшить эффект Рунге?

a)

Использовать кусочные (сплайн-) аппроксимации вместо глобальных полиномов

b)

Увеличить степень полинома

c)

Применить равномерную сетку

d)

Использовать случайные точки

72.

Какой тип сплайна чаще всего применяется для планирования траекторий в робототехнике?

a)

Квадратичный

b)

Кубический

c)

Линейный

d)

Безье

73.

Метод линейно-параболического сглаживания применяется для:

a)

Аппроксимации рабочих зон

b)

Построения графа смежности

c)

Формирования плавных траекторий с ограничением ускорений

74.

Как устроена типичная траектория в методе линейно-параболического сглаживания?

a)

Состоит из линейных участков движения и параболических участков разгона/торможения

b)

Состоит только из линейных отрезков

c)

Состоит только из парабол

d)

Имеет синусоидальный профиль скорости

75.

Что характеризует трапецеидальный профиль скорости?

a)

Участки разгона, равномерного движения и торможения

b)

Линейная зависимость скорости от положения

c)

Постоянное ускорение на всём пути

d)

Случайное изменение ускорения

76.

Главная цель использования трапецеидального профиля скорости это:

a)

Обеспечить плавный разгон и торможение без резких изменений скорости

b)

Минимизировать длину пути

c)

Увеличить максимальное ускорение

d)

Избежать ошибок датчиков

77.

Что отличает S-образный (S-curve) профиль скорости от трапецеидального?

a)

Ускорение изменяется плавно, а не скачком, отсутствует рывок

b)

Скорость постоянна на всём интервале

c)

Требует меньше вычислений

d)

Не имеет участка равномерного движения

78.

Зачем в S-образных профилях ограничивают рывок (jerk)?

a)

Чтобы снизить динамические нагрузки и вибрации механизма

b)

Чтобы увеличить скорость движения

c)

Чтобы упростить расчёт пути

d)

Чтобы уменьшить вычислительную сложность

79.

Какой из критериев чаще всего используется при оптимизации траектории робота?

a)

Минимизация углов сочленений

b)

Минимизация времени или длины пути

c)

Максимизация ускорения

d)

Минимизация температуры привода

80.

Что означает энергетическая оптимальность траектории?

a)

Минимальные затраты энергии приводов при выполнении движения

b)

Минимальная длина пути

c)

Минимальное время движения

d)

Максимальная плавность

81.

Что обеспечивает более плавная траектория по сравнению с резкой?

a)

Меньшие динамические нагрузки и колебания конструкции

b)

Более короткое время движения

c)

Меньшее потребление памяти

d)

Больший угол поворота

82.

Какой параметр обычно ограничивается для предотвращения перегрузок в механизмах?

a)

Положение TCP

b)

Ускорение и рывок (jerk)

c)

Угол ориентации

d)

Температура редуктора

83.

При сравнении двух траекторий предпочтительной считается та, которая:

a)

Обеспечивает меньшее время и плавнее профиль ускорения при тех же ограничениях

b)

Имеет больше промежуточных точек

c)

Проходит через большее число ориентаций

d)

Использует больше энергии

84.

Что делает пропорциональный (P) регулятор?

a)

Изменяет сигнал управления пропорционально ошибке

b)

Добавляет интегральную составляющую к ошибке

c)

Использует производную ошибки для упреждения

d)

Оценивает состояние системы

85.

Что добавляет дифференциальная составляющая (D) в PID-регуляторе?

a)

Уменьшает влияние шума

b)

Добавляет ускоряющее воздействие для упреждения

c)

Сглаживает переходные процессы, реагируя на скорость изменения ошибки

d)

Интегрирует ошибку по времени

86.

Что делает интегральная составляющая (I) в PID-регуляторе?

a)

Уменьшает влияние шума

b)

Реагирует на скорость изменения ошибки

c)

Устраняет статическую ошибку системы

d)

Ограничивает амплитуду колебаний

87.

Что означает термин "упреждающее управление"?

a)

Управление с прогнозом будущего состояния системы

b)

Регулирование по отклонению

c)

Использование обратной связи по ошибке

d)

Наблюдение состояния системы

88.

Что показывает амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)?

a)

Как изменяется амплитуда выходного сигнала в зависимости от частоты

b)

Как изменяется фаза выходного сигнала

c)

Зависимость амплитуды от времени

d)

Переходную характеристику

89.

Что показывает корневой годограф?

a)

Изменение расположения полюсов замкнутой системы при изменении коэффициента усиления

b)

Изменение фазы сигнала

c)

АЧХ системы

d)

Влияние шума на управление

90.

Что показывает фазо-частотная характеристика (ФЧХ)?

a)

Зависимость амплитуды от частоты

b)

Смещение фазы выходного сигнала относительно входного в зависимости от частоты

c)

Смещение фазы по времени Изменение амплитуды сигнала

91.

Что изображает диаграмма Боде?

a)

АЧХ и ФЧХ системы в логарифмическом масштабе

b)

Зависимость выходного сигнала от входного

c)

Передаточную функцию

d)

Импульсную характеристику

92.

Что такое полюс системы?

a)

Точка пересечения АЧХ и ФЧХ

b)

Корень знаменателя передаточной функции, определяющий динамику системы

c)

Корень числителя передаточной функции

d)

Максимальное значение сигнала

93.

Что означает управляемость системы?

a)

Система устойчива при любых входных сигналах

b)

Можно перевести систему из любого состояния в любое другое за конечное время

c)

Все состояния системы наблюдаемы

d)

Параметры системы можно регулировать вручную

94.

Что означает наблюдаемость системы?

a)

Система устойчива при всех входах

b)

Можно определить внутреннее состояние системы по её выходным сигналам

c)

Можно управлять системой из любого состояния

d)

Невозможно определить внутренние переменные

95.

Что делает наблюдатель состояния?

a)

Регулирует скорость вращения моторов

b)

Оценивает недоступные для измерения внутренние состояния системы

c)

Компенсирует шум в системе

d)

Контролирует внешние возмущения

96.

Как называется наблюдатель, в котором ошибка оценки стремится к нулю экспоненциально?

a)

Медленный наблюдатель

b)

Асимптотически устойчивый наблюдатель Лунбергера

c)

Стохастический наблюдатель

d)

Периодический наблюдатель

97.

Что делает метод LQR (Linear Quadratic Regulator)?

a)

Оценивает параметры модели

b)

Минимизирует квадратичный функционал качества управления

c)

Оценивает вероятности состояний

d)

Аппроксимирует нелинейную систему

98.

Что является критерием оптимальности в методе LQR?

a)

Минимум энергии шума

b)

Минимум времени отклика

c)

Минимум интеграла квадратичного функционала отклонения и управления

d)

Минимум фазы

Similar Resources on Wayground

экология

95 questions

экология

quiz

Worksheet

•

University

International law + Subjunctive Mood

100 questions

International law + Subjunctive Mood

quiz

Worksheet

•

University

Бағалау туралы сұрақтар

102 questions

Бағалау туралы сұрақтар

quiz

Worksheet

•

University

Инклюз 1

100 questions

Инклюз 1

quiz

Worksheet

•

6th Grade - University

рус лит 20 в 2 пол

94 questions

рус лит 20 в 2 пол

quiz

Worksheet

•

University

Электр доғаны дәнекерлеу

100 questions

Электр доғаны дәнекерлеу

quiz

Worksheet

•

University

Қан.

99 questions

Қан.

quiz

Worksheet

•

University

Викторина без названия

100 questions

Викторина без названия

quiz

Worksheet

•

University