英国机器人基础COMPSCI4076Robotics Foundations课程介绍

机器人基础

COMPSCI4076

Robotics Foundations

学习目标

课程内容：

本课程将向学生介绍机器人系统的计算和数学概念、信息处理和软件框架。课程还将考虑机器人感知、理解和与环境互动所需的传感和执行系统。主要目的是让学生了解如何利用复杂的机器人中间件（如机器人操作系统 (ROS)）、相关的数据传输通道、机器人软件栈和操作机器人所需的基础数学，来设计和实施自主机器人系统。这是一门实践课程，旨在为学生提供所需的编程、数学和调试技能，以便在使用现成的商用真实和虚拟机器人的基础上实施机器人解决方案。本课程要求掌握Python技能；最好掌握C/C++技能，但并非必不可少。

课程目标：

1、帮助学生理解机器人软件开发所涉及的核心概念，从感知到规划和行动。

2、了解如何利用感知数据和预先获得的信息或世界/领域 "知识"来规划与环境的互动。

3、了解矩阵和变换数学运算符，以完成复杂的机器人动作。

4、在使用机器人操作系统的基础上，培养实施、测试、验证和部署移动/操纵机器人问题的能力。

5、考虑物理机器人与模拟、开发和调试所需的虚拟机器人之间的关系。

6、使用现成的虚拟机器人平台开发完整的机器人应用。

学习成果：

通过本课程的学习，学生将能够：

1、描述并理解什么是机器人系统。

2、在机器人中间件中制定机器人的信息能力，并理解数据如何从基本控制、传感器和感知功能转化为机器人动作。

3、在移动机器人和机器人机械手中创建和实现机器人运动学和运动。

4、应用路径和运动规划技术，使机器人能够移动。

5、为移动机器人和机器人机械手设计控制/行为任务。

6、在机器人应用程序开发过程中应用实用的软件工程原理。

7、了解 ROS 提供的设施，以及如何使用 ROS 和 OpenCV 视觉系统构建机器人控制软件系统。

8、能够在 ROS 环境中为由机器人控制系统组成的数据处理流水线编程，以执行特定任务，如定位物体、抓取物体并将其放置到另一位置。

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