摘要:希賽網為大家整理了2017下半年系統架構設計師考試下午真題,以下為第三部分。
希賽網為大家整理了2017下半年系統架構設計師考試下午真題,以下為第三部分。
試題三〈共 25 分)
閱讀以下關于機器人操作系統架構的描述,回答問題 1至問題 3
【說明】
隨著人工智能技術的發展,工墜機器人已成為當前工業界的熱點研究對象。某宇航設備公司為了擴大業務范圍,決策層研究決定準備開展工業機器人研制新業務。公司將 論證工作交給了軟件架構師王工,王工經過分析和調研,從機器人市場現狀、領域需求、 組成及關鍵技術和風險分析等方面開展了綜合論證。論證報告指出:首先,為了保障本 公司機器人研制的持續性,應根據領域需求選擇一種適應的設計架構:其次,為了規避 風險,公司的研制工作不能從零開始,應該采用國際開源社區所提供機器人操作系統 (Robot Operating System ,ROS)作為機器人開發的基本平臺。
在討論會上,架構師李工提出不同意見,他認為公司針對宇航領域已開發了某款嵌 入式實時操作系統,且被多種宇航裝備使用,可靠性較高。因此應該采用現有架構體系
作為機器人的開發平臺。會上王工說明了機器人操作系統與該款操作系統的差別,要沿 用需要進行改造,技入較大。經過激烈討論,公司領導同意了王工采用 ROS 的意見。
【問題1】 (5分)
王工擬采用的ROS具有分布式進程框架,以點對點設計以及服務和節點管理器方式, 使得執行程序可以各自獨立地設計,松散地、實時地組合起來。這些進程可以按照功能包和功能包集的方式分組,因而可以容易地分享和發布。請用400字以內文字說明ROS與嵌入式實時操作系統的共同點,以及在實時性和任務通信方式兩個方面的差異。
【問題2】 (10分)
ROS為應用程序問通信提供了主題(Topic) 、服務 (Service)和動作 (Action) 三種消息通信方式,每種通信方式都有其特點。請將以下給出的三類通信的主要特點填入表 3-1 中(1)-(5) 的空白處,將答案寫在答題紙上。
(a) 適合用于傳輸傳感器信息〈數據流)
(b) 能夠知道是否渭南藏葫斗川
(c) 一對多模式
(d) 有握手信號
(e) 服務執行完會有反饋
(f) 可以監控長時間執行的進程
(g) 較復雜
(h) 可能讓系統過載(數據太多)
(i) 服務執行完之前,程序會等待
(j) 建立通信較慢
(k) 可能丟失數據
【問題3】 (10分)
ROS 的架構定義了 ROS 系統由多個各自獨立的節點(組件〉組成,并且各個節點之間可以通過發布/訂閱(Pu blish/Subscribe )消息模型進行通信。圖 3-1 給出一個簡單機器人結構實例,請根據以下文字描述,補充圖3-1 中(1)——(5) 處空白,將答案寫在答題紙上。
"機器人開始階段,所有節點都要注冊 (Registration) 到 Master上,注冊后,攝像 頭節點聲明它要發布(Pu blish)一個叫做limage_data的消息。另外兩個節點〈圖像處理處理節點和圖像顯示節點〉聲明它們需要訂閱( Subscribe) 這個limage一data消息。因此, 一旦攝像頭節點收到相機發送的數據(Data),就立即將數據image_data直接發送到另外兩個節點。
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