山大人工智能与机器人期末答案

2014-2015 学年 第一 学期 第 页 共 页 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 总分人 得分 得分 阅卷人 一、填空题 （每空1分，共30分） 1、智能的特征除感知能力还有（ 记忆与思维能力 ）、（ 学习能力 ）、（ 行为能力（表达能力） ）。 2、机器人按发展水平分为（ 示教再现型机器人 ）（ 感觉判断型机器人 ）和（ 智能机器人 ）。 3、目前世界上两大机器人足球比赛分别是（ FIRA ） 和（ RoboCup ）。 4、人工视觉一般由三个过程组成，包括（ 图像获取 ）（ 图像处理 ）（ 图像理解 ）。 5、国际电工委员会给出的传感器定义是，传感器是（ 测量系统 ）中的一种（ 前置部件 ），它将（ 输入变量 ）转换成（ 可供测量的信号 ）。 6、智能机器人具备三个要素（ 感觉要素 ）（ 运动要素 ）（ 思考要素 ）。 7、机械式夹持的末端执行器按其夹持方式不同可分为（ 外夹式 ）和（ 内撑式 ）。 8、机器人的运动关节按运动方式可分为（ 平动关节 ）和（ 转动关节 ）。 9、单片机可分为（冯▪诺依曼结构（普林斯顿结构））和（ 哈佛结构 ）两种内核架构。 10、（ 标称电压 ）是指电池正常工作过程中表现出来的电压值。 11、语音识别就是让机器人把（传感器 ）采集的（语音信号 ）通过（ 识别 ）和（ 理解 ）转变为相应的（ 文本或命令 ）的技术。 得分 阅卷人 二、判断题（每空1分，共10分） 1、机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务的装置。（√） 2、红外对管中，发射管管芯中央外凸， 类似聚光罩形状。（×） 3、普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器分开设置的存储器结构。（×） 4、高密度ＰＥ热缩管的收缩比为2:1。（√） 5、按是否单独驱可将关节分为主动关节与从动关节。（√） 6、借助于概念、判断、推理反映现实的思维是直观思维。（×） 7、齿轮机构是通过一对轮齿齿面的依次啮合来传递两轴之间运动和动力的机构。（√） 8、“达芬奇”机器人系统是完全自主的医疗机器人，不需医务人员控制。（×） 9、用于支承和调整手腕和末端执行器位置的部件是末端执行器。（×） 10、医疗机器人定位和操作精确、手术微创化、可靠性强。（√） 得分 阅卷人 三、不定项选择题（每空2分，共10分） 1、一般的机器人操作机中，决定姿态的机构是 。 （ C ） A. 机座 B. 手臂 C. 手腕 D. 末端执行器 2、锂电池保护板四项保护为 、 、 、 保护。 （ ABCD ） A.过充 B.过放 C.过流 D.短路 3、在五环电阻中，棕色色环代表的意义有 和 。 （ AC ） A.有效数字1 B.零的个数 C.精度等级 D.温度系数 4、 及 是电磁屏蔽能否起作用的两个关键因素。 （ BC ） A.单点接地 B.良好接地 C.选择良导体 D.绝缘外层 5、据用途医疗机器人大致可以分为 。 （ ABCD ） A. 救援机器人 B. 手术机器人 C. 转运机器人 D. 康复机器人 得分 阅卷人 四、简答题（每题5分，共30分） 1、列出与机器人机械结构有关的性能要素。 ①机器人的工作范围；②刚度； ③强度；④定位精度； ⑤重复精度；⑥分辨率； ⑦工作循环时间；⑧死点； ⑨承载能力；⑩速度。 2、简述人工智能的定义。 人工智能是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。人工智能是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。它的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智能功能，并开发相关理论和技术。 学院 专业 级 学号 姓名 山东大学 《人工智能与机器人》通识教育 课程试卷

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2014-2015 学年 第一 学期 第 页 共 页 3、根据加德纳的多元智能理论，人类的智能可以分成哪八个范畴？分别举例加以说明。 1.语言智能 ：政治家、律师、 编辑、 记者等。 2.逻辑智能 ：科学家、会计师、软体研发等。 3.空间智能 ：建筑师、摄影师、画家、飞行员等。 4.身体运动智能 ：运动员、演员、舞蹈家等。 5.音乐智能 ：歌唱家、作曲家、指挥家等。 6.人际智能：外交家、领导者、推销等。 7.自我认知智能：哲学家、政治家、思想家、心理学家等。 8.自然认知智能：天文学家、地质学家、考古学家等。 4、“达芬奇”系统机器人手术设备主要分为几部分？“达芬奇”系统工作原理及优点有哪些？ 设备分主要分为3 部分: （1）手术医师操作的主控台; （2）机械臂、摄像臂和手术器械组成的移动平台； （3）三维成像视频影像平台。 手术时需要两名针对“达芬奇”系统进行过专门训练的医生，主刀医生在控制台控制机器手臂的运作，另一名医生在病人旁协助。 在3个机械手臂中，中间的手臂连接胸腔内镜，其通常包括2个平行的内镜以建立三维视图。手术的图像被放大10倍后以最佳的视觉效果在监视器上显示出来，左右两支机械手臂均安装有类似手腕关节的机械腕，可以灵活地控制末端的特制的手术器械。新一代的“达芬奇 S”(da Vinci S) 系统在原来的基础上发展出第四手臂，极大地方便了手术操作中的需要，并可采用广角镜头，视野扩大，更方便胸腔内定位。 机器人系统有很多腔镜手术不具备的的优点，比如它具有三维的图像、机械臂有七个自由度、手术医师能舒适的坐在较远距离外操纵机器进行手术。机械臂增加了活动的自由度，大大的提高了手术医师的操作能力。 此外，还能将控制柄的大幅度移动按照比例转换成患者体内的精细动作。恢复合适的眼手协调性和符合人体生态学的位置。它具有的三维视觉和深度知觉较传统的腔镜摄像系统有了很大的提高，不怕放射性物质和感染性疾病。 机器人系统使得一些原先手术医师在技术上很困难甚至几乎不可能的一些问题变得可能。所有的这些优点提高了图像的分辨率，结合自由度的提高和灵活性的增强，将极大的提高手术医师对分离解剖组织的鉴别能力。机械臂增加了活动的自由度，大大提高了手术医生的操作能力，保证了高难度动作的完成并增加了手术可覆盖范围。 5、人工智能所研究模式识别指的是什么？模式识别在哪些方面已得到应用？ 人工智能所研究的模式识别是指用计算机代替人类或帮助人类感知模式，是对人类感知外界功能的模拟，研究的是计算机模式识别系统，也就是使一个计算机系统具有模拟人类通过感官接受外界信息、识别和理解周围环境的感知能力。 模式识别在实际中的应用: 模式识别已经在天气预报、卫星航空图片解释、工业产品检测、文字识别、字符识别、语音识别、指纹识别、医学图像分析等许多方面得到了成功的应用。 6、3D 打印技术的基本原理和应用. 是以一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。首先得通过计算机辅助设计（CAD ）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“切片”成逐层的截面数据，并把这些信息传送到3D 打印机上，3D 打印机会把这些切片堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D 打印机把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。 3D 打印机也可以用于小批量产品的生产，不用等模具造好后才造出成品，可以航空发动机的重要零部件、雕塑、各种定制道具、机械零件、骨骼支架、器官、手机外壳。 得分 阅卷人 五、结合专业、兴趣和特长，请你设计一个机器人系统，并说明系统的设计步骤、组成部分、实现功能、应用场合。（20分） 1、系统的构建过程： a. 整体方案设计 b. 主要结构设计 c. 电路及动力等动特性分析 2、组成部分：（机身、机体、运动机构、末端操持器等） 驱动装置;减速器：将高速运动变为低速运动;运动传动机构 ; 关节部分机构：相当手臂，形成空间的多自由度运动; 把持机构：相当手爪;行走机构：相当腿脚; 变位机构等周边设备;配合机器人工作的辅助装置 ; 软硬件设计、图形等。 3、 实现功能： 4、 应用场合： 学院 专业 级 学号 姓名 山东大学 《人工智能与机器人》通识教育 课程试卷 ……………………………………密………………………封………………………线…………………………………