设计面向具备一定编程基础、希望系统了解并动手实践机器人开发的学员。内容覆盖机器人硬件、感知、运动控制、路径规划、ROS系统、AI算法应用等核心主题,并结合实验和项目实操。学员可以根据实际需求摘取部分来学习或定制
第一天:机器人系统基础与硬件入门
培训目标1. 培训安排说明
2. 学习目标与技术图谱
机器人发展与应用场景
1. 工业与服务机器人简介
2. 典型应用案例分享
机器人硬件组成
1. 主控板及传感器(单片机、树莓派、Jetson等)
2. 执行器(电机、伺服/步进、舵机等)
3. 常用传感器(距离、IMU、视觉、超声波等)
4. 电源管理与硬件接口(电池、安全保护等)
机器人平台组装与调试
1. 机器人底盘介绍
2. 传感器接线与调试
3. 实验演示:搭建简单小车/机械臂
嵌入式开发基础
1. 嵌入式开发环境搭建
2. 简单传感器数据读取、控制舵机/电机
3. 小实验:编写程序让机器人“动”起来
第二天:机器人感知与环境理解
机器人感知体系概述
1. 传感、感知与理解的区别
2. 感知在机器人系统中的作用
基础传感器数据读取与处
1. 距离/激光/超声波/红外/IMU数据读取方法
2. 数据滤波与简单融合算法
视觉处理基础
1. 摄像头接入与图像采集
2. OpenCV基础,图像预处理与特征提取
3. 目标检测/简单图像识别实例
SLAM(同步定位与建图)初步
1. SLAM基本原理介绍
2. 主流开源SLAM系统(gmapping, ORB-SLAM)简介
3. 实验演示:使用现有SLAM包环境建图
实验与实践
1. 感知数据的可视化与调试
2. 采集并分析机器人周围环境数据
第三天:运动控制与路径规划
机器人运动学基础
1. 差速与全向底盘运动学
2. 前向/逆向运动学求解
运动控制算法
1. PID控制器原理与调试
2. 路径跟踪基本方法
3. 实验:PID参数调优及运动仿真
路径规划基础
1. 地图建模(栅格地图、代价地图)
2. 经典路径规划算法(A#42;、Dijkstra、RRT等)
3. 动态避障与局部路径调整方法
机器人自主导航系统结构
1. 任务调度、决策系统简介
2. 局部与全局路径规划架构
实验与实战
1. 编写路径规划Demo
2. 调试实际机器人自主寻路
第四天:ROS系统与综合项目实战
ROS基础入门
1. ROS架构、核心概念(节点、话题、服务、参数)
2. ROS环境与开发工具(Rviz、rqt、rosbag等)
3. 基本工作流程与调试方法
ROS集成应用开发
1. 传感器数据发布与订阅
2. 控制命令发布与执行
3. 结合实际硬件完成ROS驱动集成
机器人智能应用拓展
1. 简单AI算法接入(语音识别、视觉目标检测等)
2. 高级感知与决策链路设计
1.
项目开发实战
2.
1. 团队分组完成指定综合任务(例如:自主避障打卡、物体抓取运输、智能巡线等)
2. 项目设计、代码实现、现场调试演示
3. 项目总结与展示
3.
培训总结与技术提升建议
如需针对某一部分知识点拆解,或指定某类机器人/开发语言/平台(如ROS2、Python/C++、机械臂、移动底盘等)拓展细化内容,请随时指出