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课程大纲
第 1 周
第1天
介绍
- 是什么让机器人变得聪明?
物理机器人与虚拟机器人
- Smart Robots、Smart Machines、Sentient Machines 和 Robotic Process Automation (RPA) 等。
Artificial Intelligence (AI) 在 Robotics 中的作用
- 超越 “if-then-else” 和学习机器
- AI 背后的演算法
- 机器学习、计算机视觉、自然语言处理 (NLP) 等。
- 认知机器人
第2天
Big Data 在 Robotics 中的作用
- 基于数据和模式的决策
云和 Robotics
- 将机器人技术与IT联系起来
- 构建功能更强大的机器人,以访问更多资讯并进行协作
案例研究:工业机器人
- 机械机器人
- 巴克斯特
- 核设施中的机器人
- 辐射探测和防护
- 核能机器人 Reactor
- 辐射探测和防护
第3天
机器人的硬体元件
- 电机、感测器、微控制器、摄像头等
机器人的常见 Element
- 机器视觉、语音辨识、语音合成、接近感应、压力感应等。
第4天
Programming 机器人的开发框架
- 开源和商业框架
- 机器人作业系统 (ROS)
- 架构:工作区、主题、消息、服务、节点、actionlibs、工具等。
Languages 用于 Programming 一个机器人
- C++ 用于低电平控制
- Python 用于编排
- Programming ROS 和 Python 和 C++ 中的节点
- 其他语言
第 5 天
用于模拟物理机器人的工具
- 商业和开源 3D 模拟和可视化软体
用于设计机器人物理特性的工具
- 商业和开源 CAD 软体
案例研究:机械机器人
- 核技术领域的机器人
- 环境系统中的机器人
第 2 周
第 6 天
速成班 Python
- 软体安装和设置
- 有用的软体包和实用程式
- 使用 Python 数据结构、运算子、回圈、条件、函数、方法等。
- 编写范例程式
- 团队专案
第 7 天
为机器人开发做准备
- 设定开发环境(例如,Arduino IDE)
- 探索 Arduino 语言 (C/C++) 语法
- 编码、编译和上传到微控制器
- 组装 Arduino 机器人的硬体元件
第8天
使用 Arduino 个元件
- 模拟感测器
- 数位感测器
使用 Arduino Communication 模组
- 蓝牙模组
- Wi-Fi 模组
- RFID 模组
- I2C 和 SPI
- 移动互联网
第9天
构建机器人
- 规划机器人的功能和特征
- 实现机器人运动
团队专案
- 讨论和审查
第10天
控制机器人
- 实现控制器
- 连接到机器人(有线与无线)
团队专案
- 讨论和审查
第 3 周
第 11 天
Programming 机器人
- 用 Gazebo 模拟机器人 / ROS
- 了解 ROS 节点
- Programming Python 和 C++ 中的节点
- ROS 中的消息和主题
- 发布/订阅范例
团队专案
- Bump & Go 与真实机器人
- 讨论和审查
第12天
Programming 机器人 (续...)
- ROS 中的帧和引用更改
- 相机的 2D 资讯处理 OpenCV
- 雷射器的信息处理
团队专案
- 按颜色安全跟踪物件
- 讨论和审查
第 13 天
测试机器人
- 用于测试代码的工具
- 单元测试
- 创建测试套件
- 自动化测试
- 故障排除
团队专案
- 按颜色安全跟踪物件
- 讨论和审查
第14天
Programming 机器人 (续...)
- 服务 ROS
- 使用 PCL 对 RGB-D 感测器进行 3D 信息处理
- 地图和导航 ROS
第 15 天
Programming 机器人 (续...)
- 使用 ActionLib 完成任务
团队专案
- 在环境中搜索物件
第 4 周
第16天
Programming 机器人 (续...)
- 使用 ActionLib 完成任务
第 17 天
Programming 机器人 (续...)
- Speech Recognition 和语音生成
- 故障排除
团队专案
- 使用语音控制机器人
第 18 天
Programming 机器人 (续...)
- 使用MoveIt!
- 控制机械人颈部实现主动视觉
- 故障排除
团队专案
- 搜索和收集物件
第 19 天
部署 Robot
- 在物理世界中部署 robot
- 现场监控和维修机器人
- 使用移动应用程式控制机器人
保护机器人
- 防止未经授权的篡改
- 防止骇客查看和窃取敏感数据
第 20 天
数据分析
- 收集和组织机器人生成的数据
- 通过可视化工具和流程理解数据
协作构建机器人
- 在云中构建机器人
- 构建移动应用程式以与您的机器人交互
- 加入机器人社区
机器人在科学与能源领域的未来 Outlook
总结和结论
要求
- Programming C 或 C++ 经验
- Programming Python 中的经验(有用但不是必需的;可以作为课程的一部分教授)
- 使用 Linux 命令行的经验
观众
- 开发人员
- 工程师
- 科学家
- 技术人员
80 小时
客户评论 (1)
I feel I get the core skills I need to understand how the ROS fits together, and how to structure projects in it.