Schulungsübersicht
Woche 01
Tag 01
Einführung
- Was macht einen Robot intelligent?
Physikalische vs. Virtuelle Roboter
- Intelligente Roboter, intelligente Maschinen, bewusste Maschinen und robotergestützte Prozessautomatisierung (RPA) usw.
Rolle der Künstlichen Intelligenz (KI) in der Robotik
- Über "Wenn-dann-ansonsten" hinaus und die lernende Maschine
- Die Algorithmen hinter KI
- Maschinelles Lernen, Computer Vision, maschinelle Sprachverarbeitung (NLP) usw.
- Kognitive Robotik
Tag 02
Rolle der Big Data in der Robotik
- Entscheidungsfindung auf Basis von Daten und Mustern
Cloud und Robotics
- Vernetzung der Robotics mit IT
- Bau von funktionaleren Robotern, die mehr Informationen zugänglich haben und zusammenarbeiten können
Fallstudie: Industrieroboter
- Mechanische Roboter
- Baxter
- Roboter in Atomkraftwerken
- Schutz und Detektion von Strahlung
- Roboter in Kernreaktoren
- Schutz und Detektion von Strahlung
Tag 03
Hardwarekomponenten eines Roboters
- Motoren, Sensoren, Mikrocontroller, Kameras usw.
Häufige Elemente von Robotern
- Maschinenvision, Spracherkennung, Sprachsynthese, Nahbereichssensoren, Drucksensoren usw.
Tag 04
Entwicklungsumgebungen für die Programmierung von Robotern
- Open-source- und kommerzielle Frameworks
- Robot Operating System (ROS)
- Aufbau: Arbeitsplatz, Themen, Nachrichten, Dienste, Knoten, Actionlibs, Tools usw.
Sprachen zur Programmierung von Robotern
- C++ für niedrigstehende Steuerung
- Python für die Orchestrierung
- Programmierung von ROS-Knoten in Python und C ++
- Weitere Sprachen
Tag 05
Tools zur Simulation eines physikalischen Roboters
- Kommerzielle und Open-source-Software für 3D-Simulation und Visualisierung
Tools zur Gestaltung der physischen Eigenschaften von Robotern
- Kommerzielle und Open-source-CAD-Software
Fallstudie: Mechanische Roboter
- Roboter im Bereich Atomtechnologie
- Roboter in Umweltsystemen
Woche 02
Tag 06
Kurzkurs in Python
- Softwareinstallation und -setup
- Nützliche Pakete und Hilfsprogramme
- Arbeiten mit Python-Datenstrukturen, Operatoren, Schleifen, Bedingungen, Funktionen, Methoden usw.
- Schreiben eines Beispielprogramms
- Teamprojekt
Tag 07
Vorbereitung auf die Robotik-Entwicklung
- Aufsetzen der Entwicklungsumgebung (z.B. Arduino IDE)
- Untersuchung des Arduino-Sprachsyntax (C/C++)
- Programmierung, Kompilieren und Hochladen auf den Mikrocontroller
- Montage der Hardwarekomponenten eines Arduino-Roboters
Tag 08
Arbeiten mit Arduino-Komponenten
- Analoge Sensoren
- Digitale Sensoren
Arbeiten mit Kommunikationsmodulen für Arduino
- Bluetooth-Module
- Wi-Fi-Module
- RFID-Module
- I2C und SPI
- Mobilinternet
Tag 09
Bau eines Roboters
- Vorplanung der Funktionen und Eigenschaften des Roboters
- Implementierung von Roboterbewegungen
Teamprojekt
- Diskussion und Überprüfung
Tag 10
Kontrolle des Roboters
- Implementierung des Controllers
- Vernetzung mit dem Roboter (kabelgebunden und kabellos)
Teamprojekt
- Diskussion und Überprüfung
Woche 03
Tag 11
Programmierung des Roboters
- Simulation eines Roboters mit Gazebo / ROS
- Vereinbarung von ROS-Knoten
- Programmierung eines Knotens in Python und C ++
- Nachrichten und Themen in ROS
- Publikations-/Abonnementsparadigma
Teamprojekt
- Bump & Go mit einem realen Roboter
- Diskussion und Überprüfung
Tag 12
Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)
- Frames in ROS und Referenzänderungen
- Bearbeitung von 2D-Informationen von Kameras mit OpenCV
- Bearbeitung von Informationen eines Lasers
Teamprojekt
- Sichere Verfolgung von Gegenständen nach Farbe
- Diskussion und Überprüfung
Tag 13
Test des Roboters
- Tools zum Testen Ihres Codes
- Einheitstests
- Erstellen einer Testsuite
- Automatisierung der Tests
- Fehlerbehebung
Teamprojekt
- Sichere Verfolgung von Gegenständen nach Farbe
- Diskussion und Überprüfung
Tag 14
Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)
- Dienste in ROS
- Bearbeitung von 3D-Informationen von RGB-D-Sensoren mit PCL
- Karten und Navigation mit ROS
Tag 15
Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)
- Abschließen von Aufgaben mit ActionLib
Teamprojekt
- Suche nach Gegenständen in der Umgebung
Woche 04
Tag 16
Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)
- Abschließen von Aufgaben mit ActionLib
Tag 17
Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)
- Spracherkennung und Sprachgenerierung
- Fehlerbehebung
Teamprojekt
- Kontrolle eines Roboters mit der Stimme
Tag 18
Programmierung des Roboters (fortgesetzt...)
- Kontrolle von Roboterarmen mit MoveIt!
- Kontrolle eines robotischen Halses für aktive Vision
- Fehlerbehebung
Teamprojekt
- Suche und Sammeln von Gegenständen
Tag 19
Bereitstellung des Roboters
- Bereitstellung des Roboters in der physischen Welt
- Überwachung und Wartung von Robotern im Einsatzgebiet
- Verwendung einer mobilen App zur Kontrolle eines Roboters
Sicherheit des Roboters
- Vorbeugung gegen unerlaubte Manipulationen
- Vorbeugung gegen Hacker, die sensible Daten betrachten und stehlen können
Tag 20
Datenanalyse
- Sammeln und Organisieren von Daten, die vom Roboter generiert werden
- Machbar machen der Daten durch Visualisierungs-Tools und Prozesse
Kollaborative Robotikbau
- Bau eines Roboters im Cloud-Umfeld
- Erstellen einer mobilen App zur Interaktion mit Ihrem Roboter
- Mit der Robotercommunity verbunden sein
Zukunftsaussichten für Roboter in den Bereichen Wissenschaft und Energie
Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
KI und Robotics für die Atomtechnologie KI und Robotik sind mächtige Werkzeuge zur Entwicklung von Sicherheitssystemen in Atomkraftanlagen. In diesem unterrichtsgeleiteten, live-Kurs (online oder vor Ort) werden die Teilnehmer verschiedene Technologien, Frameworks und Verfahren zur Programmierung verschiedener Roboterarten kennenlernen, die im Bereich der Atomtechnologie und Umweltsystemen eingesetzt werden. Der 4-wöchige Kurs findet fünf Tage pro Woche statt. Jeder Tag dauert vier Stunden und besteht aus Vorträgen, Diskussionen sowie praktischer Robotikentwicklung in einem Lab-Umfeld. Die Teilnehmer werden verschiedene realitätsnahen Projekte absolvieren, um ihr erworbenes Wissen zu üben. Die Zielhardware für diesen Kurs wird durch Simulationssoftware im 3D simuliert. Der Code wird dann auf physische Hardware (Arduino oder andere) geladen und getestet. Als Programmiersprachen werden ROS (Robot Operating System), C++ und Python verwendet. Am Ende des Trainings werden die Teilnehmer folgendes können:- Verstehen der Schlüsselbegriffe in robotischen Technologien.
- Interaktion zwischen Software und Hardware in einem Robotersystem verstehen und verwalten.
- Die Softwarekomponenten, die Robotik unterliegen, verstehen und implementieren.
- Einen simulierten mechanischen Roboter aufbauen und betreiben, der sehen, spüren, verarbeiten, navigieren und per Sprache mit Menschen interagieren kann.
- Die notwendigen Elemente von KI (Maschinelles Lernen, Deep Learning usw.) verstehen, die zur Erstellung eines intelligenten Roboters nötig sind.
- Filtren (Kalman und Partikel) implementieren, um den Roboter in der Umgebung sich bewegende Objekte zu lokalisieren zu können.
- Suchalgorithmen und Bewegungsplanung implementieren.
- PID-Regler zur Regelung der Bewegung eines Roboters innerhalb einer Umgebung implementieren.
- SLAM-Algorithmen implementieren, um einen Roboter dazu zu bringen, unbekannte Umgebungen zu kartografieren.
- Einen Roboter in realistischen Szenarien testen und fehlerbeheben.
- Arduino-Board Motorcontroller Distanzsensor Bluetooth-Slave Prototyping-Platte und Kabel USB-Kabel Fahrzeugkit
- Programmiererfahrung in C oder C++ Programmiererfahrung in Python (nützlich aber nicht notwendig; kann Teil des Trainings sein) Erfahrung mit Linux-Befehlszeile
- Entwickler Ingenieure Wissenschaftler Techniker
Voraussetzungen
- Programmiererfahrung in C oder C++
- Programmiererfahrung in Python (nützlich, aber nicht erforderlich; kann als Teil des Kurses vermittelt werden)
- Erfahrung mit der Linux-Befehlszeile
Zielgruppe
- Entwickler
- Ingenieure
- Wissenschaftler
- Techniker
Erfahrungsberichte (1)
Ich fühle mich damit ausgestattet, die Kernfähigkeiten zu verstehen, wie sich der ROS zusammenfügt und wie man Projekte darin strukturiert.
Dan Goldsmith - Coventry University
Kurs - ROS: Programming for Robotics
Maschinelle Übersetzung