智能机器人实验课程教程大纲

《智能机器人》实验课程教学大纲

一、实验课程性质及教学目的

本实验是面向电子系研究生开设的实验课，配合智能机器人理论课的教学工作。教学重点是使学生通过Turtlebot2掌握机器人开放操作系统的使用，并实现基于Kinect的同步定位与建图的算法，加强同学对同步定位与建图算法的原理的理解以及应用领域的了解。

二、教学大纲与各章的基本内容

1.Ubuntu安装

教学时数：2学时

教学内容：a)学习安装Ubuntu14.04版本

b)学习实验相关Ubuntu指令操作

2.ROS系统安装

教学时数：2学时

教学内容：a)学习安装系统依赖库

b)学习安装ROS操作机器人操作系统

3.ROS系统通信机制

教学时数：2学时

教学内容：a)学习ROS系统订阅与发布消息机制

4.ROS工作空间使用

教学时数：2学时

教学内容：a)学习安装工作空间

b)学习调用工作空间中launch文件

5.虚拟机器人运动

教学时数：2学时

教学内容：a)参考资料运行虚拟机器人运动指令

b)观察虚拟机器人运动的消息发布和订阅

6.虚拟机器人壁障

教学时数：2学时

教学内容：a)参考资料运行虚拟机器人壁障指令

b)了解虚拟机器人壁障所订阅的消息

c)了解虚拟机器人壁障的launch文件

7.虚拟机器人点到点路径规划

教学时数：4学时

教学内容：a)参考资料运行虚拟机器人点到点路径规划

b)学习点到点路径规划launch文件

8.机器人地盘驱动

教学时数：2学时

教学内容：a)驱动Turtlebot机器人地盘

b)查看Turtlebot机器人地盘的信息发布

c)使用键盘指令订阅地盘信息从而控制地盘运动

9.Kinect、激光传感器驱动

教学时数：2学时

教学内容：a)驱动Kinect、激光传感器

b)查看Kinect、激光传感器的信息发布

c)订阅Kinect发布的RGB图像与深度图像，订阅

激光的数据

10.Turtlebot机器人点到点路径规划

教学时数：4学时

教学内容：a)在Turtlebot机器人上实现点到点路径规划

b)尝试不同路径规划的算法

11.Project题目确定

教学时数：2学时

教学内容：a)学习同步定位与建图算法

b)学习语音控制机器人原理

c)学习手势控制机器人原理

d)确定实验课Project题目

12.Project实施

教学时数：6学时

教学内容：a)完成project

智能机器人实验课Project

名称：智能机器人小助手

内容：利用我们实验课所用机器人操作系统以及机器学习知识，结合机器人语音，行为识别，运动检测，人脸检测、同步定位与建图、自动探索并建图等工作实现人机交互的功能。选题开放，以上功能任选其一，但是难度需超过建图和在已知地图导航。

说明：

1.3-5人一组；自行分组

2.项目题目由小组成员自行确定，可参考现有机器人，但需有创意

3.可根据小组自身情况，设计不同复杂度的人机交互系统

4.考核：现场讲解演示，12月27号的下午4:00~6:00，南科大101教室，PS：可提前录制视频，但视频只做参考，现在占主要分值

5.考察点：1）实验思路和结果；2）系统复杂难易程度；3）人性化与实用性

6.最终按照出勤和项目难易程度给分（实现相同功能的小组，以效果评判和完成时间评判）