Zanim zaczniesz
Początkowa wiedza
- Nie jest wymagane przygotowanie do robotyki.
- Bądź gotowy na krótkie notatki i zmianę jednej zmiennej na raz.
Sprzęt & środowisko
Rozpocznij na istniejącym komputerze z obsługiwanym symulatorem. Zakup fizycznego robota jest opcjonalny.
Brak ustalonego czasu ukończenia: skorzystaj z bramek dowodów poniżej, aby zdecydować, kiedy przejść dalej. Linki do zasobów otwierają najsilniejszy wpis w katalogu; sprawdź dokumentację wydawcy, aby uzyskać dokładną wersję i konfigurację.
Początkujący
Rozpoznawanie części robota
Wyjaśnij, w jaki sposób wykrywanie, obliczanie i uruchamianie tworzą pętlę sprzężenia zwrotnego.
Jak działa ten etap
Przydatnym pierwszym modelem jest pętla: obserwuj świat, decyduj, co powinno się wydarzyć, działaj i obserwuj ponownie. Zadanie kończy się niepowodzeniem, gdy którekolwiek łącze w tej pętli zawiera błędne założenie.
Przepracuj przykład
Przykładowe ćwiczenie studyjne · napisane przez botstest
Rozważmy łazik, który powinien zatrzymać się przed pudełkiem. Czujnik zgłasza odległość; program decyduje, czy się przenieść; napęd zmienia położenie. Samo polecenie ruchu nie może udowodnić, że łazik się zatrzymał.
- Nazwij jedno obserwowalne wejście i jedno zadane wyjście.
- Narysuj, gdzie informacja zwrotna powraca do decyzji.
- Zapisz widoczny warunek kończący zadanie.
Jeżeli łazik nadal się porusza, przed zmianą reguły decyzyjnej sprawdź, czy obserwacja uległa zmianie.
Podstawa odniesienia: Anatomia robota. Przykład i solucja to zastosowania redakcyjne źródła.
Ucz się w tej kolejności
- Robot a automatyzacja; platformy mobilne kontra platformy manipulacyjne
- Czujniki, sterownik, siłowniki i zasilanie
- Polecenia w pętli otwartej a informacja zwrotna
Przeczytaj, a potem zastosuj
Kris Hauser · University of Illinois · Rozdział kursu
Anatomia robota
Przeczytaj: Przeczytaj przegląd komponentów przed sekcjami odnoszącymi się do wybranej formy robota.
Skorzystaj z podziału komponentów, aby poznać założenia mechaniczne, dotyczące czujników i zasilania przed wybraniem oprogramowania lub sprzętu.
Zastosuj to: Oznacz wykrywanie, obliczenia, uruchamianie i moc na własnej mapie robota.
Wprowadź to w życie
- Narysuj ścieżki informacji i mocy znanego robota.
- Opisz jedno ograniczone zadanie, jego dane wejściowe i widoczny warunek powodzenia.
Jednostronicowa mapa systemu robota i opis zadania.
Gotowy do następnego kroku, gdy…
Zasoby na ten etap
Przed wyborem platformy ustal słownictwo i rozróżnij typy robotów.
Utwórz małego symulowanego robota i sprawdź zachowanie czujnika/kontrolera bez konieczności zakupu sprzętu.
Średnio zaawansowany
Zbuduj pętlę wykrywania i działania
Wykonaj symulowaną zmianę zachowania robota w odpowiedzi na czujnik.
Jak działa ten etap
Wartość czujnika jest dowodem warunków, a nie nieomylnym opisem świata. Odróżnij prawidłową wolną ścieżkę od brakującego odczytu.
Przepracuj przykład
Przykładowe ćwiczenie studyjne · napisane przez botstest
W symulowanym korytarzu użyj trzech stanów: oczekiwanie na prawidłową obserwację, ruch i zatrzymanie. Usuń strumień obserwacji i sprawdź, czy program opuszcza stan ruchu, zamiast powtarzać starą decyzję.
- Zacznij od udokumentowanej pozycji początkowej.
- Zapisz razem obserwację i wybrany stan.
- Przerwij wprowadzanie i sprawdź przejście.
Niezmieniona wydrukowana odległość może oznaczać nieaktualne dane; sprawdź znaczniki czasu i publikację przed dostrojeniem progów.
Podstawa odniesienia: Czujniki w altanie. Przykład i solucja to zastosowania redakcyjne źródła.
Ucz się w tej kolejności
- Czas symulacji, jednostki i kierunki współrzędnych
- Prosta maszyna stanów i ograniczone działania
- Dzienniki, powtarzalne warunki początkowe i debugowanie
Przeczytaj, a potem zastosuj
Gazebo project · Poradnik techniczny
Czujniki w altanie
Przeczytaj: Przejrzyj przykładową konfigurację czujnika i uzyskane dzięki niej obserwacje.
Skorzystaj z przykładów obserwacji, aby połączyć konfigurację czujnika z testowalnym zachowaniem i reakcją na brak wejścia.
Zastosuj to: Zapisz, która obserwacja powoduje zatrzymanie i jak nieprawidłowa obserwacja zmienia stan.
Wprowadź to w życie
- Zbuduj przykład zatrzymania przeszkody lub podążania za linią w obsługiwanym symulatorze.
- Zmieniaj oświetlenie, położenie przeszkód lub hałas czujnika pojedynczo i rejestruj awarie.
Możliwa do wykonania symulacja z krótkim protokołem eksperymentu.
Gotowy do następnego kroku, gdy…
Zasoby na ten etap
Profesjonalny
Zaprezentuj powtarzalny projekt
Zmień ćwiczenie w artefakt portfolio inżynierskiego.
Jak działa ten etap
Projekt staje się przydatny dla innej osoby, gdy można odtworzyć jego założenia. Zapisz stan początkowy, wersje i przypadki awarii wraz z demonstracją.
Przepracuj przykład
Przykładowe ćwiczenie studyjne · napisane przez botstest
Daj koledze z klasy projekt łazika bez ustnych instrukcji. Pytania konfiguracyjne ujawniają brakujące zależności lub resetują kroki. Dodaj je do rekordu projektu i powtórz przekazanie.
- Zapisz dokładną uruchamialną konfigurację.
- Dołącz normalne nagranie i nieudaną próbę.
- Poproś kogoś innego o powtórzenie resetu i uruchomienie.
Jeśli drugie uruchomienie zachowuje się inaczej, porównaj warunki początkowe i konfigurację, zanim zgłosisz ulepszenie kontrolera.
Podstawa odniesienia: Integracja systemu. Przykład i solucja to zastosowania redakcyjne źródła.
Ucz się w tej kolejności
- Wymagania, przypadki testowe i punkt odniesienia
- Wersjonowana konfiguracja i ograniczenia
- Kompromisy między czujnikami, oprogramowaniem i mechaniką
Przeczytaj, a potem zastosuj
Kris Hauser · University of Illinois · Rozdział kursu
Integracja systemu
Przeczytaj: Skoncentruj się na zachowaniu w czasie rzeczywistym, wyborach komunikacyjnych i narzędziach programistycznych.
Wykorzystaj koncepcje synchronizacji i komunikacji, aby zdecydować, gdzie zarejestrować błędy i który komponent ma zostać odzyskany.
Zastosuj to: Opublikuj konfigurację, procedurę resetowania i zarejestrowaną awarię w swoim projekcie.
Wprowadź to w życie
- Porównaj dwa ustawienia kontrolera przy użyciu tych samych stanów początkowych.
- Napisz instrukcje konfiguracji i opisz jeden przypadek, z którym robot nie może sobie poradzić.
Raport z projektu, możliwa do uruchomienia konfiguracja i nagranie demonstracyjne.
Gotowy do następnego kroku, gdy…
Zasoby na ten etap
Przestudiuj mechanikę, układy współrzędnych, kinematykę i podstawy sterowania istotne dla ćwiczenia.
Przeanalizuj przykłady robotyki obliczeniowej i porównaj wyniki liczbowe z własnymi obliczeniami.
Sprawdzaj zarejestrowane sygnały robota i twórz widoki, które ujawniają awarie synchronizacji i systemu.
Typowe pułapki
- Zaczynając od drogiego sprzętu, zanim zdefiniujesz zadanie.
- Traktowanie jednej udanej demonstracji jako ogólnej autonomii.
Gdzie iść dalej
Kontynuuj najpierw programowanie robota lub matematykę i sterowanie, gdy pętla informacji zwrotnej i opis zadania będą jasne.
Poznaj inne ucz się ścieżki →