开始之前
需要的基础
- 不需要机器人技术背景。
- 愿意做简短的笔记并一次改变一个变量。
设备 & 运行环境
在具有支持的模拟器的现有计算机上启动。购买实体机器人是可选的。
没有固定的完成时间：使用下面的证据门来决定何时推进。资源链接打开botstest目录条目；检查其发布者文档以获取确切的版本和配置。
入门
认识机器人的部件
解释感测、计算和致动如何形成反馈回路。
理解这一阶段
有用的第一模型是循环：观察世界，决定应该发生什么，行动，然后再次观察。当循环中的任何链接提供错误的假设时，任务就会失败。
结合例子理解
教学示例 · 由 botstest 编写
考虑应在盒子前停止的漫游器。传感器报告距离；程序决定是否移动；驱动器改变位置。仅凭移动命令并不能证明流动站已停止。
- 说出一种可观察的输入和一种命令的输出。
- 画出反馈返回决策的位置。
- 写入结束任务的可见条件。
如果流动站继续移动，在改变决策规则之前检查观测是否改变。
参考依据： 机器人的组成。以上示例与步骤为结合参考资料编写的教学内容。
按这个顺序学习
- 机器人与自动化；移动平台与机械手平台
- 传感器、控制器、致动器和电源
- 开环命令与反馈
参考文章与应用练习
Kris Hauser · University of Illinois · 课程章节
机器人的组成
建议阅读： 在阅读与您选择的机器人形式相关的部分之前阅读组件概述。
在选择软件或硬件之前，使用组件故障来揭示机械、感测和功率假设。
应用练习： 在您自己的机器人地图上标记感测、计算、致动和功率。
动手实践
- 画出熟悉的机器人的信息和动力路径。
- 描述一个有界任务、其输入和可见的成功条件。
一页的机器人系统地图和任务简介。
达到这些标准后进入下一阶段
本阶段资源
Establish vocabulary and distinguish robot types before choosing a platform.
Create a small simulated robot and inspect sensor/controller behavior without purchasing hardware.
进阶
建立感测-行动循环
使模拟机器人响应于传感器而改变行为。
理解这一阶段
传感器值是有条件的证据，而不是对世界的无误描述。区分有效的畅通路径和缺失的读数。
结合例子理解
教学示例 · 由 botstest 编写
在模拟走廊中，使用三种状态：等待有效观测、移动和停止。删除观测流并检查程序是否离开移动状态而不是重复旧的决定。
- 从记录的初始姿势开始。
- 将观测结果和选择的状态记录在一起。
- 中断输入并检查转变。
未改变的打印距离可能是陈旧数据；在调整阈值之前检查时间戳和发布。
参考依据： Gazebo 中的传感器。以上示例与步骤为结合参考资料编写的教学内容。
按这个顺序学习
- 模拟时间、单位及坐标方向
- 简单的状态机和有界动作
- 日志、可再现的初始条件和调试
参考文章与应用练习
Gazebo project · 技术教程
Gazebo 中的传感器
建议阅读： 查看示例传感器配置及其产生的观测结果。
使用观测示例将传感器配置与可测试行为和丢失输入响应联系起来。
应用练习： 记录哪个观测触发停止以及无效观测如何改变状态。
动手实践
- 在支持的模拟器中构建障碍物停止或循线示例。
- 一次改变一个照明、障碍物位置或传感器噪声并记录故障。
具有短实验日志的可运行模拟。
达到这些标准后进入下一阶段
本阶段资源
专业实践
提出一个可重复的项目
将练习变成工程组合工件。
理解这一阶段
当一个项目的假设可以被重新创建时，该项目对其他人来说变得有用。写下初始状态、版本和失败案例以及演示。
结合例子理解
教学示例 · 由 botstest 编写
在没有口头指示的情况下向同学提供流动站项目。他们的设置问题揭示了缺少的依赖项或重置步骤。将这些添加到项目记录中并重复移交。
- 保存准确的可运行配置。
- 包括正常记录和失败尝试。
- 请其他人重复重置并运行。
如果第二次运行表现不同，则在声称控制器改进之前比较初始条件和配置。
参考依据： 系统集成。以上示例与步骤为结合参考资料编写的教学内容。
按这个顺序学习
- 要求、测试用例和基线
- 版本化配置和限制
- 感测、软件和机械之间的权衡
参考文章与应用练习
Kris Hauser · University of Illinois · 课程章节
系统集成
建议阅读： 关注实时行为、通信选择和开发工具。
使用定时和通信概念来决定在哪里记录故障以及哪个组件拥有恢复。
应用练习： 发布您的项目的配置、重置过程和记录的故障。
动手实践
- 使用相同的开始状态比较两个控制器设置。
- 编写设置指令并描述机器人无法处理的一种情况。
项目报告、可运行配置和演示记录。
达到这些标准后进入下一阶段
本阶段资源
Study the mechanics, coordinate frames, kinematics and control foundations relevant to the exercise.
Work through computational robotics examples and compare numerical results with your own calculations.
Inspect recorded robot signals and build views that expose timing and system failures.
常见误区
- 在定义任务之前从昂贵的硬件开始。
- 将一次成功的示威视为一般自治。
下一步怎么走
一旦反馈回路和任务简介清晰，则继续首先进行机器人编程或数学和控制。
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