課程簡介

人工智能與機器人技術簡介

  • 現代機器人技術與人工智能的融合概述
  • 在自主系統、無人機和服務機器人中的應用
  • 人工智能的關鍵組成部分:感知、規劃與控制

開發環境設置

  • 安裝Python、ROS 2、OpenCV和TensorFlow
  • 使用Gazebo或Webots進行機器人仿真
  • 使用Jupyter Notebook進行AI實驗

感知與計算機視覺

  • 使用攝像頭和傳感器進行感知
  • 使用TensorFlow進行圖像分類、物體檢測和分割
  • 使用OpenCV進行邊緣檢測和輪廓跟蹤
  • 即時圖像流處理

定位與傳感器融合

  • 理解概率機器人技術
  • 卡爾曼濾波與擴展卡爾曼濾波(EKF)
  • 粒子濾波在非線性環境中的應用
  • 集成LiDAR、GPS和IMU數據進行定位

運動規劃與路徑查找

  • 路徑規劃算法:Dijkstra、A*和RRT*
  • 避障與環境地圖構建
  • 使用PID進行即時運動控制
  • 利用AI進行動態路徑優化

機器人強化學習

  • 強化學習基礎
  • 設計基於獎勵的機器人行爲
  • Q學習與深度Q網絡(DQN)
  • 在ROS中集成RL代理,實現自適應運動

同步定位與地圖構建(SLAM)

  • 理解SLAM概念與工作流程
  • 使用ROS包(gmapping、hector_slam)實現SLAM
  • 使用OpenVSLAM或ORB-SLAM2進行視覺SLAM
  • 在模擬環境中測試SLAM算法

高級主題與集成

  • 語音與手勢識別,用於人機交互
  • 與物聯網和雲機器人平臺集成
  • AI驅動的機器人預測性維護
  • AI賦能機器人中的倫理與安全問題

畢業項目

  • 設計與仿真智能移動機器人
  • 實現導航、感知與運動控制
  • 展示使用AI模型進行即時決策

總結與後續步驟

  • 回顧關鍵AI機器人技術
  • 自主機器人技術的未來趨勢
  • 持續學習資源

最低要求

  • 具備Python或C++編程經驗
  • 對計算機科學與工程有基本瞭解
  • 熟悉概率概念、微積分和線性代數

受衆

  • 工程師
  • 機器人技術愛好者
  • 自動化和AI領域的研究人員
 21 時間:

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