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【飆機器人 x AGILEX x 古月居】

聯合打造國際級機器人專業核心課程

隨著人工智慧、視覺處理等技術的快速發展,移動機器人已經逐漸滲透到我們的生活中,比如已經普遍使用的掃地機器人,在很多餐廳出現的送餐機器人,還有商場裡的行銷機器人等等。技術的成熟、產業的發展、資本的湧入,都在快速推進機器人的發展,促使移動機器人成為當今最為炙手可熱的研究與應用領域之一。

(裡面有許多我們看過的夥伴,大家認得出來嗎?)

 

行業崛起需要時間,人才培養更需要時間,面對大量機器人相關的新興專業,松靈機器人和古月居聯手打造《移動機器人原理與應用》課程解決方案,助力大專院校快速搭建機器人專業的核心課程,解決師資少、課程少、設備少等困難。

而飆機器人更因應台灣教師需求,提出三階段課程以及認證,除了讓學生能用,更希望能讓學生能自己做。

課程介紹

《移動機器人原理與應用》秉承“實踐為主、理論為輔”的原則,將教學內容與前沿技術緊密結合,加強學生對機器人的認識和興趣,培養教師實施機器人教育的能力,與院校共同培養符合新時代的產業需求人才。

課程名稱 移動機器人原理和應用
影片時長 16章共66節,大於800分鐘
課程核心 理論與實踐結合,系統式的講解移動機器人的原理和應用
實驗手冊 包含37個實作範例之電子檔
教學資料 PPT、電子講義、實驗用程式碼、課後作業、飆機器人基礎python到ROS課程實體書籍
適用場景 大專院校教學、競賽、認證
論壇或技術支援 www.guyuehome.com
適用平台 LIMO多模態機器人平台
加值服務 客製化課程、教室建設、教材編寫、線下培訓等

《移動機器人原理與應用》課程針對大專院校機器人相關專業的培養體系,結合大量企業的人才需求,以機器人為核心,涵蓋機器人認知、Linux與Python基礎、機器人原理、機器人應用、自動駕駛等主題,通過理論視頻+實驗課程的方式,培養學生開發智慧型機器人應用的綜合能力,為專業課程提供解決方案。

國際級機器人專業建設
人才培育解決方案

聯合出品

教材章節

機器人基礎介紹 1.移動機器人導論
(1)移動機器人發展現狀
(2)ROS發展現狀
(3)課程內容提要與課前準備

AMR

運動控制與建圖

10.機器人基礎設計
(1)開發流程
(2)運動控制設計
(3)分布式通訊
2.移動機器人知識
(1)移動機器人組成結構
(2)移動機器人操作方法
11.機器人運動學
(1)差速運動
(2)阿克曼運動
(3)全向運動

ROS2.0

共通課程

3.Linux簡介與使用
(1)Linux簡介
(2)Linux虛擬機安裝
(3)Linux命令使用方法
12.機器人SLAM
(1)SLAM構建原理
(2)二維SLAM
(3)三維SLAM
4.Python程式設計
(1)基本概念、變數、運算子
(2)條件判斷、循環
(3)函數、函式庫
13.機器人自主導航
(1)機器人自主導航原理
(2)差速運動導航
(3)阿克曼運動導航
(4)全向運動導航
5.ROS核心概念
(1)ROS系統介紹與安裝
(2)ROS概念核心介紹
(3)移動機器人運行架構

AMR

導航應用

14.自動駕駛中的路徑規劃
(1)路線巡檢
(2)視覺循線
(3)倒車入庫
6.ROS常用工具
(1)ROS常用命令
(2)Launch
(3)可視化工具
15.自動駕駛中的視覺感知
(1)紅綠燈識別
(2)機器學習環境搭建
(3)行人檢測

AIoT x

ROS證照

7.移動機器人視覺
(1)機器視覺原理
(2)物體識別與跟蹤
(3)QR-Code識別與跟蹤
16.自動駕駛綜合場景應用
(1)自動駕駛數據採集與訓練
(2)紅綠燈檢測及機器人控制
(3)行人檢測與機器人控制
(4)自動駕駛綜合應用
8.移動機器人語音辨識
(1)機器人中文語音識別
(2)機器人中文語音輸出
(3)機器人NLP功能
17.課程總結與進階學習指導
(1)課程總結
(2)就業現狀與前景
(3)進階學習指引
9.ROS應用能力認證
(1)術科第一題:節點改寫
(2)術科第一題:package編譯
(3)術科第二題:launch應用

課程優勢

1. 教具而非玩具

 

相較於某可以射出水晶彈的外觀類似產品.....

產品名 LIMO 外觀類似產品
機體材質 金屬磨砂外殼 壓克力成型外殼
目標客群 python或C範例,完整教程規劃,程式初級至高級者皆適用 圖控或python範例,程式初級、中級者適用。
教材 完整影片課程、投影片、台灣自製ROS基本教學課本 書籍
場域 雙白線道路場景,包含行人和號誌等模型以供辨識 遙控用競賽場場景,主目標在對戰
訴求 辨識、導航、自駕技術、ROS(2)教育 辨識、對戰、遙控
運動方式 差速、前輪阿克曼轉向、麥克納姆全向、履帶 麥克納姆全向
展示主題 自動駕駛模擬 遙控對戰

綜合來看,他牌車款著重地在競賽對戰,有良好的遙控和競賽制度,教材則是以基礎為主;LIMO原先設計上就是為了教育,因此有完善教材和影片支援,並且場域也是以學習實踐為優先。另外從上面的教材表可以看出,LIMO不只基礎扎實,對於後續的進階應用和能力認證也有全面的設計。

 

2. 新教材 v.s. 舊教材

同樣作為主打教材的LIMO,和另一款水生生物車款相較有哪些差異呢?

產品名 LIMO 水生生物車
目標客群 python或C範例,完整教程規劃,程式初級至高級者皆適用 python或C範例,程式中級、高級者適用。
教材 完整影片課程、投影片、台灣自製ROS基本教學課本 網頁資料(部分廠家有額外電子資源)
場域 雙白線道路場景,包含行人和號誌等模型以供辨識 無,但有適用的導航競賽
訴求 辨識、導航、自駕技術、ROS(2)教育 導航、自駕技術、ROS(2)教育
運動方式 差速、前輪阿克曼轉向、麥克納姆全向、履帶 差速
展示主題 自動駕駛模擬 室內導航

LIMO某方面來說包含了水生生物車的所有範疇,並且在其之上多加了許多應用場景和運動控制。

 

3. 未來展望

由於LIMO本身為AgileX家族成員,因此其控制模式和其他同家族車款相同。而相較於其他AgileX車款屬於業界等級底盤,LIMO作為教材而生,因而具有足夠的資料和範例。四種運動模式也可以很好的對應同家族車款的不同運動模式,作為進入業界平台的前導教育用車延伸性相當優秀。

實驗案例

在介紹機器人系統理論的同時,課程以實踐為重點,包含大量實驗案例的講解和操作,在實踐的同時,學生可以掌握移動機器人運動控制與應用相關的開發技能,具備在企業中從事相關領域的應用開發能力。

 

(移動機器人多模態控制)

 

(車道線識別與機器人控制)

 

(基於深度學習的目標檢測)

 

(紅綠燈檢測與機器人控制)

 

(自動駕駛綜合應用)

課程使用場景

結合不同學校的實際情況,《移動機器人原理與應用》課程充分考慮了多種使用場景。

 

1. 雙師課堂

上課時間,大螢幕播放課程的視頻內容,提供詳細的內容講解;實操環節,學生參考實驗指導書操作,教師組織現場學生學習與實踐。這種方式適合從零構建專業的院校,經過一到兩次課程的開設,教師也可逐漸獨立教學。

 

2. 師資培訓

組織相關教師,集中時間進行學習和實操,或者每位教師自行學習或備課,基於課程方案中的PPT、實驗指導書等材料,教師可以快速修改成符合自己需要的備課材料,這種方式適合有師資基礎的院校,加速課程建設效率。

第一天 第二天
ROS認證實戰 0840
|
1000
機器人基礎概論
(1)機器人組成結構
(2)機器人操作方法
(3)Linux簡介
(4)Linux命令使用方法
ROS實務應用 0840
|
1000
機器人運動學
(1)差速運動
(2)阿克曼運動
(3)全向運動
1040
|
1200
ROS核心概念
(1)ROS介紹
(2)分布式節點撰寫
(3)ROS常用命令
(4)編譯與launch
1040
|
1200
AMR導航
(1)SLAM構建原理
(2)二維SLAM
(3)導航原理
(4)差速運動導航
1200
|
1300
午休 1200
|
1300
午休
1300
|
1420
機器人視覺與聽覺
(1)機器人語音識別與輸出
(2)機器人NLP應用
(3)機器視覺原理
(4)形狀識別
1300
|
1420
自動駕駛中的路徑規劃
(1)路線巡檢
(2)視覺循線
(3)倒車入庫
1500
|
1620
ROS應用能力認證
(1)術科第一題:節點改寫
(2)術科第一題:package編譯
(3)術科第二題:launch應用
1500
|
1620
自動駕駛中的視覺感知
(1)紅綠燈識別
(2)機器學習環境搭建
(3)行人檢測

 

3.ROS應用能力認證與競賽

機器人發展至今日益複雜,一個適合的系統能夠整合所有需要的通訊相當重要,而ROS很好地扮演了這個角色。

此認證目的為檢證學員ROS的基本能力,以利後續面對應用時可以利用ROS資源解決。而競賽同樣也是檢證基本能力的手段--只是對於特定用途的調整優化要求更高了點。

 

 

4. 創新實踐

對於創新實踐類課程的需求(如新創中心、機器人競賽、公民營等),重在實踐中學習,則以實驗指導為主,課程視頻作為學生自主學習的參考,最後自動駕駛主題的內容,也可作為課程設計,培養學生的綜合實踐能力。

實驗平台

在課程內容的實踐環節,均以松靈LIMO多模態機器人為實驗平臺。

LIMO機器人是全球首款多模態ROS開發平臺,能夠實現四輪差速、阿克曼、履帶、麥克納姆四種運動方式的靈活切換,支援自主定位和導航、障礙物識別、物體跟蹤、機器學習等諸多功能,同時可通過二次開發實現更多創意的設計,配套自動駕駛沙盤,還可完成豐富的移動機器人功能實踐。

 

各院校根據開課形式,建議採用兩到三人為一組的方式,在LIMO機器人上進行課程實踐。

LIMO (多型態全功能ROS平台)

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