西北工业大学机械专业专业课问答题锦集(附标准答案)

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1、集控式足球机器人系统问题1、集控式足球机器人系统可以分为哪几个子系统？每个子系统的功能作用是什么？答：（1）视觉子系统：视觉系统对原始图像进行处理，根据相应的识别算法，对机器人的色标和小球进行识别，获取机器人的位姿信息和车号，以及和球的位置信息；矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。（2）决策子系统：根据视觉子系统得到并处理后的信息，包括我方机器人的信息，对方机器人的信息，球的信息等，分析判断比赛场地上敌我双档的攻势形态，经过任务分解，角色分配等一系列处理，做出相应的决策，得到机器人的轮速，通过通信系统发给场地上的机器人，从而实现比赛中的各种任务；聞創沟燴鐺險爱氇谴净。（3）机器人及通信子

2、系统：接受上位机发送的速度信息，并执行相应的操作。2、视觉子系统主要由哪些部件组成，应如何选择部件？答：硬件部分包括：摄像头、镜头、图像采集卡及数据线等。摄像头：考虑最高分辨率，最高图像采集速度，是否支持AOI，摄像头处理的信号形式（模拟/数字）。3、数字摄像头常用数据传输协议有哪些？试简单比较区别。答：IEEE1394总线标准；USB总线标准；区别：传输速度上，IEEE1394有望达到1.6G/s，3.2G/s；USB2.0为400Mb/s4、镜头的选取主要考虑哪些因素？答：镜头的成像尺寸，镜头的接口，镜头焦距和视野角度，光圈或通光量；5、色标的作用是什么？设计时如何考虑

3、？答：视觉系统通过对机器人色标进行识别，可以获得机器人的位置，方向角和车号。6、进行图像处理时，常用的颜色模型有哪些？试简单分析原理。答：RGB模型、HSI模型、YUV模型。如果通过阈值进行颜色分割，应选用分布均匀的HSI或YUV模型；如果建立离散的颜色查找表，通常选择RGB颜色模型；残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1、队标分割时，常用的基本算法有哪些？试简单论述。答：一种是游程编码算法（RLE），另外一种是区域生长算法。区域生长法：以HIS模型为例，首先以目标的颜色建立一个生长规则，以一定的步长逐行扫描图像，寻找种子点，判断种子点的四个领域，符合的生长规则的领域置位（并作上标志，下

4、次不进行扫描），并将其合并，按照以上过程，直到生长结束酽锕极額閉镇桧猪訣锥。2、摄像机标定的原理是什么？常用的Tsai两步法指的是哪两步？答：（1）建立二维图像与三维空间之间的映射关系，（2）建立模型——设置算法3、视觉处理子系统最终得到的结果是什么？答：小车的位姿，车号，球的位置信息；4、决策子系统的执行过程是怎样的？答：决策信息的预处理—场地区域划分—决策阵型解释—角色分配—决策优化—动作执行。5、设计一个好的决策系统应该考虑哪些因素？答：角色分配，算法优化，阵型，场地分区，兜球方式，射门路径规划等。6、简单说明通信子系统的基本原理以及发送给机器人的最终命令是什么？答（

5、1）基本原理：上位机传输的指令，通过发射模块发送出去，机器人上的接受模块接受相应频率值和车号的速度值。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。（2）最终命令，小车的两个车轮轮速；13、说明轮式足球机器人的主要组成部分及作用。答：色标，车体，控制板，电池，电机7、说明轮式足球机器人的系统控制原理。答：包括与上位机的通信，对电机的驱动控制，对电机速度的测速，鉴相和反馈，还有对相关芯片和电机的供电模块。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。8、说明3对3、5对5及11对11三种不同系统的主要区别，在设计时如何考虑？答：机器人个数不同，场地大小不同，图像处理不同，策略角色分配不同；9、你认为要想提高系统的整体性能，

6、可以从哪些方面着手改进？答：视觉上，提高识别的精确性和响应速度；策略上，进行算法优化，阵型，角色分配上更加细化，包含更多特殊情况；通讯模块，提高收发速度值的速度和稳定性；小车本体：考虑采用四轮机构。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。全自主足球机器人系统问题1、试根据所学内容，总结全自主足球机器人系统设计可大致划分为哪几个部分？答：决策子系统，视觉子系统，控制子系统，机器人本体。图12、试根据图1列些全向运动平动的速度分解公式。图中V为期望的平动速度，θ为平动方向角，图中各轮成120°夹角。VR1、VR2、VR3分别为三轮的转速茕桢广鳓鯡选块网羈泪。答：3、试简述由分立元件构建的H桥直流

7、电机驱动电路的工作原理。答：通过四个电力MOSFET的门控端，使得电力MOSFET交换导通，来控制电机的正反转。4、常见的击球装置有哪几类？答：机械击球，气动击球，电磁击球。5、试简述电磁击球装置的工作原理。答：将24伏直流电进行逆变，再将得到的220V，50HZ交流电，通过升压斩波电路升压后，接通螺线管，产生吸引力，使得铁芯快速运动，实现击球射门动作，继电器控制使得螺线管关断，铁芯复位。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。6、试总结当下全自主足球机器人比赛中常见的持球装置有哪几类？答：被动持球；主动持球：单侧刷球，双侧刷球。1