113年 - 113 全國高級中等學校學生技藝競賽考試_工業類:機器人#138049

1. 對射型光電感測器的工作方式下列何者為真？ (A)把一個光發射器和一個接收器面對面地裝在一個槽的兩側的是槽形光電。在無阻情況下光接收器能收到光。但當被檢測物體從槽中通過時，光被遮擋，光電開關便動作。輸出一個開關控制信號。 (B)把發光器和收光器分離開，就可使檢測距離加大。使用時把發光器和收光器分別裝在檢測物通過路徑的兩側，檢測物通過時阻擋光路，收光器就動作輸出一個開關控制信號。 (C)把發光器和收光器裝入同一個裝置內，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用。一旦光路被檢測物擋住，收光器收不到光時，光電開關就動作，輸出一個開關控制信號。 (D)它的檢測頭裡也裝有一個發光器和一個收光器，但前方沒有反光板。當檢測物通過時擋住了光，並把光部分反射回來，收光器就收到光信號，輸出一個開關信號。

2. 關於步進馬達的敘述、下列何者是錯誤的？ (A)輸入的脈波數越多，其轉動角度越大。 (B)有角度累積誤差。 (C)位置控制可不需要位置回授。 (D)步進馬達激磁停止時，轉子不具有保持力。

3. 機器人robot一詞源自哪裡？ (A)日本科幻漫畫。 (B)斯洛伐克劇本。 (C)美國科幻作家艾西莫夫。 (D)機器人之父-英格柏格論文。

4. 救災機器人需具備適應不同環境救災之能力，因此在設計上應具備功能中何項為非必需？ (A)移動及清理現場能力 (B)生命探測能力 (C)遙控操作能力 (D)防水功能。

5. 機器人組成架構可分為機械模組、傳感模組、控制模組等三大模組和能源系統，請問機械模組可類比於下列哪一種人體構造？ (A)骨骼結構 (B)眼耳鼻舌身等感官 (C)大腦 (D)神經系統。

6. 根據RIA在2020年發布的標準，有關AMR (Autonomous Mobile Robot) 與AGV (Automated Guided Vehicle) 的敘述，下列何者不正確？ (A)AGV在移動過程中遇有障礙物時會自動繞過障礙物 (B)AGV會遵循實體或虛擬的軌道導引機器人的運動 (C)AMR能夠根據環境即時規劃與調整移動路徑 (D)AMR主要是根據自我導航與定位技術。

7. 市面上小型的多軸機器人關節大都採用定位型伺服機，如下圖所示，此伺服機的內部結構不包含何者？

(A)光學編碼器 (B)控制電路板 (C)直流馬達 (D)減速齒輪組。

8. PyTorch深度學習開源程式庫是目前智慧機器人領域中，最常被廣泛使用的人工智慧軟體框架，下列何者非常見之應用？ (A)物件方位辨識 (B)動態物體辨識與避障 (C)生成式人機互動交談 (D)判斷工件的軟硬度。

9. 有關機器人的敘述下列何者正確？ (A)機器人沒有存在的必要。 (B)機器人在生活之中完全無法應用。 (C)機器人可取代重複性或有危險性的工作。 (D)機器人並不能為人類帶來便利。

10. 在工科技藝競賽人職類，下列何者為機器人的尺寸限制？ (A)45 cm ×45 cm。 (B)60 cm × 60 cm。 (C)70 cm ×70 cm。 (D)85 cm × 85 cm。

11. 超音波是指音波的什麼性質超過人類耳朵可以聽到的最高範圍？ (A)震幅 (B)週期 (C)頻率 (D)波長。

12. 機器人組成架構可分為機械模組、傳感模組、控制模組等三大模組和能源系統，請問下列何者屬於傳感模組？ (A)感知系統 (B)控制系統 (C)雷射測距儀(LiDAR) (D)機械結構系統。

13. 下列機械元件中可用於儲存、吸收能量及分離、結合機件者為？ (A)銷 (B)彈簧 (C)連桿 (D)凸輪。

14. 如下圖所示，二輪機器人輪胎直徑為9.6公分，請問輪胎旋轉一圈時機器人移動了多少距離？

(A)24.846 cm (B)30.159 cm (C)38.785 cm (D)42.915 cm。

15. 如果要完成機器人三輪全方向位移安裝輪子的角度何者錯誤？ (A)0、120、240 (B)30、60、90 (C)30、150、270 (D)15、135、255。

16. 人員照護機器人在設計與建造時，應確保設計之耐久性，不需考量下列哪一項目？ (A)製作成本 (B)機械應力 (C)振動 (D)環境條件溫度與濕氣。

17. 關於教導盒的描述，下列何者有誤？ (A)亦稱為教導面盤 (B)為一種連接到控制系統之手持單元 (C)可用來規劃或移動機器人 (D)用於更改較優的控制法則，使機器人之響應狀態較為良好。

18. 下列何者不是國際機器人協會 (IFR) 的會員？ (A)China Robot Industry Alliance (CRIA) (B)Korean Robot Association (KRA) (C)Association for Advancing Automation (A3) (D)Taiwan Automation Intelligence and Robotics Association (TAIROA)。

19. 請問下列何者不是移動機器人在自主移動時的主要問題？ (A)我在哪兒？ (B)我周圍有什麼？ (C)如何控制驅動機構？ (D)如何到達目的地？

20. 移動機器人在定位與建圖時經常採用的里程計(odometry)技術，主要是依靠哪一種感測器的資訊？ (A)超音波 (B)光達感測器 (C)慣性感測器 (D)車輪編碼器。

21. 應用於馬達轉速偵測的光遮斷圓盤有60個透光孔，若在1分鐘測得720個脈波，則馬達轉速為？ (A)6 rpm (B)12 rpm (C)24 rpm (D)3 rpm。

22. 關於步進馬達之特徵，下列何者為非？ (A)能透過電腦以數位訊號控制。 (B)定位時，所產生的誤差不會累積。 (C)靜止時，無法保持轉矩。 (D)壽命較長。

23. 下列何者不是仿生機器人的研究議題？ (A)模擬生物的功能 (B)模擬生物的行為 (C)模擬生物的智能 (D)模擬生物的演化

24. 在LabVIEW按鈕的機械動作特性中，下列哪個圖示表示按下釋放後才拴鎖？ (A) (B) (C) (D)。

25. 如果一台機器人要移動到工件區抓取不同形狀之工件時，請問下列哪種感測器比較適合？ (A)影像感測器 (B)顏色感測器 (C)陀螺儀 (D)超音波感測器。

26. 關於觸碰感測器的應用，下列何者有正確？ (A)可應用於碰撞牆壁作為校正。 (B)可利用LED照射物體，接收反射光線，並判斷顏色。 (C)可應用於循跡用途。 (D)可應用於感測物體並做出閃避動作。

27. 下列對於ROS (Robot Operating System)機器人操作系統的敘述，何者錯誤？ (A)提供一個標準化軟體通信機制，縮減機器人開發時程。 (B)只能支援Python程式語言開發機器人功能。 (C)ROS 適用於各種機器人應用，從室內到室外、家庭到汽車、水下到太空、消費者到工業均可。 (D)可提升不同廠家機器人的整合性。

28. 在工科技藝競賽機器人職類中，比賽開始可以使用多少台機器人進行工作？_______ 台。(A)無上限 (B)1 (C)2 (D)3　

29. 移動機器人可採用遙控、自主或半自主等方式進行移動，請問下列何者適用於陸地上的移動方式？ (A)螺旋槳推進式 (B)水噴射式 (C)越野輪式 (D)翅膀拍動式。

30. 下列何者不是常用之機械夾爪？ (A)吸附式取料手 (B)兩指夾取式 (C)仿生手指 (D)以上皆為常用夾爪。

31. 如下圖所示，二輪機器人左轉，請問左右輪子面向輸出軸的轉向為何？

(A)左為順時針、右為順時針。 (B)左為逆時針、右為逆時針。 (C)左為順時針、右為逆時針。 (D)左為逆時針、右為順時針。

32. 關於步進馬達的敘述、下列何者是正確的？ (A)若輸入的連續脈衝停止時、轉子會以等速繼續轉動。 (B)轉速與輸入脈波的振幅成正比。 (C)可以對步進馬達轉速進行控制。 (D)負載過大時不會產生失步的現象。

33. 有一輪型機器人利用兩個動力元件驅動兩顆輪胎或履帶，如何維持機器人原地右轉？ (A)左、右輪/履帶轉速一致。 (B)左輪/履帶轉速比右輪/履帶快。 (C)左輪/履帶正轉(往前進)、右輪/履帶停止。 (D)左、右輪/履帶轉速存在速度差且均不為 0。

34. 輪型機器人參加避障競走，以下哪一種元件無法用於偵測障礙物？ (A)反射式紅外線感測器 (B)超音波感測器 (C)雷射感測器 (D)壓力感測器。

35. Gyrosensor (或Gyroscope) 是下列何者的縮寫？ (A)中央處理單元 (B)慣性測量單元 (C)陀螺儀 (D)超音波感測器。

36. 有關死人開關之敘述，下列敘述何者正確？ (A)死人開關是一種可以讓設備自我毁滅的開關。 (B)死人開關是將開關設計為按鈕按下時，機器人才會有動作的操作方式。 (C)死人開關是將開關設計為按鈕按下時，機器人會立即停止動作的操作方式。 (D)沒有這種開關名稱。

37. 下列何者主要是一種藉由施加空氣壓力於氣泡時造成其產生收縮或釋放動作之致動器？ (A)電流驅動聚合物 (B)人工氣壓肌肉 (C)直流馬達 (D)液壓元件。

38. 請問下圖麥克納姆輪沿著粗箭頭指示的方向移動，其1~4輪面對轉軸細線所指的轉向為何？

(A)逆、順、逆、順。 (B)順、逆、順、逆。 (C)逆、逆、順、順。 (D)順、順、逆、逆。

39. 在工科技藝競賽機器人職類的機器人重量限重在多少公斤數以下？_______公斤。 (A)20 (B)25 (C)30 (D)40　

40. 機器人在生產自動化過程中，扮演著相當重要的角色。機器人意外事故的發生，可歸納區分的類別不包括下列哪一項？ (A)在機器人的可動範圍之內被機器人的移動件撞擊。 (B)被機器人掉落或是噴射出的物件 (物體飛射) 或工具撞擊。 (C)在機器人的可動範圍之內或是其附近區域，被陷入在機器人的移動件和其他機械或物件之中。 (D)機器人因故障而無法執行特定功能。

41. 剛體的定義是？ (A)鋼鐵做的物體。 (B)應力與應變成比例之物體。 (C)物體內任兩點距離永不改變的物體。 (D)受外力可變形但不致破壞之物體。

42. 在機器人操作的過程中，若遇有危險之情形時，宜有一緊急停止裝置來關閉電源，以確保操作員之安全。此種裝置應放置於操作人員易看見且易於使用之處，以確保危急時使用之便利性與時效性。下列何者不是常見之緊急停止裝置？ (A)自動式開關 (B)機械式停止器 (C)極限開關 (D)死人開關。

43. 一個步進角為1.8度的步進馬達(1.8°/step)，試問順時針轉180度應送幾步的控制訊號方可達成？_______步。 (A)45 (B)50 (C)90 (D)100　

44. 電腦作業系統負責管理與分配電腦硬體資源、監控應用軟體的運作狀況並提供使用者親善的存取介面。ROS (Robot Operating System) 機器人操作系統也具有類似的機制，只是管理對象為機器人相關軟硬體。請問下列何者是ROS機器人操作系統管理的裝置或設備？ (A)光達 (LiDAR) (B)CPU中央處理器 (C)記憶體 (D)儲存裝置的存取。

45. 下圖中的夾爪機構，是使用何種馬達？

(A)DC Motor (DC直流馬達)。 (B)RC Servo (伺服馬達)。 (C)步進馬達。 (D)DC直流無刷伺服馬達。