Návrh Školení
Týden 01
Den 01
Úvod
- Co udělá z robota chytrého?
Fyzické vs. Virtuální Roboti
- Chytré roboti, chytré stroje, svědomité stroje a automatizace procesů robota (RPA), atd.
Role umělé inteligence (AI) v robotice
- Výše "if-then-else" a učící se stroj
- Algoritmy za AI
- Máloprůměrné učení, počítačová vizualizace, zpracování přirozeného jazyka (NLP), atd.
- Kognitivní robotika
Den 02
Role velkých dat v robotice
- Rozhodování založené na datech a modelech
Cloud a robotika
- Propojení robotiky s IT
- Vytváření funkčnějších robotů, které přístupují k více informacím a spolupracují
Případový studium: Průmyslové Roboti
- Mechanické robota
- Baxter
- Robota v jaderných zařízeních
- Detekce a ochrana před zářením
- Robota v jaderných reaktorech
- Detekce a ochrana před zářením
Den 03
Hardwareové komponenty robota
- Motor, senzory, mikrokontrolery, kamery atd.
Obecné prvky robotů
- Vizualizace strojů, rozpoznávání hlasu, syntéza řeči, čidla pro blízkost, čidla pro tlak atd.
Den 04
Vývojová prostředí pro programování robota
- Otevřené zdroje a komerční rámce
- Robot Operating System (ROS)
- Architektura: pracovní prostor, témata, zprávy, služby, uzly, actionlibs, nástroje atd.
Jazyky pro programování robota
- C++ pro nízkorozvrstvý kontrol
- Python pro orchestraci
- Programování uzlů ROS v Pythonu a C++
- Jiné jazyky
Den 05
Nástroje pro simulaci fyzického robota
- Komerční a otevřené zdroje softwaru pro 3D simulaci a vizualizaci
Nástroje pro navrhování fyzických charakteristik robota
- Komerční a otevřené zdroje CAD softwaru
Případový studium: Mechanické Roboti
- Robota v oblasti jaderné technologie
- Robota v prostředích pro životní prostředí
Týden 02
Den 06
Krátký kurz Pythonu
- Nastavení a instalace softwaru
- Užitečné balíčky a nástroje
- Práce s datovými strukturami Pythonu, operátory, cykly, podmínky, funkce, metody atd.
- Napsání ukázkového programu
- Týmový projekt
Den 07
Příprava na vývoj robota
- Nastavení vývojového prostředí (např. Arduino IDE)
- Prozkoumání jazyka Arduino (C/C++) syntaxe
- Programování, kompilace a nahrávání na mikrokontroler
- Montáž hardware komponenty Arduina robota
Den 08
Práce s komponentami Arduino
- Analogové čidla
- Digitální čidla
Práce s modulemi pro komunikaci Arduina
- Moduly Bluetooth
- Moduly Wi-Fi
- Moduly RFID
- I2C a SPI
- Mobilní internet
Den 09
Konstrukce robota
- Plánování funkcí a charakteristik robotů
- Implementace pohybu robota
Týmový projekt
- Diskuse a kontrola
Den 10
Řízení robota
- Implementace řadiče
- Připojení k robotu (kabelově a bezdrátově)
Týmový projekt
- Diskuse a kontrola
Týden 03
Den 11
Programování robota
- Simulace robotu pomocí Gazebo / ROS
- Pochopení uzlu ROS
- Programování uzlu v Pythonu a C++
- Zprávy a témata ve ROS
- Paradigma publikace/předplatitelského modelu
Týmový projekt
- Bump & Go s reálným robotem
- Diskuse a kontrola
Den 12
Programování robota (dokončení...)
- Rámce ve ROS a změny odkazů
- Zpracování 2D informací z kamer pomocí OpenCV
- Zpracování informací z lazu
Týmový projekt
- Bezpečná stopa objektů podle barvy
- Diskuse a kontrola
Den 13
Testování robota
- Nástroje pro testování kódu
- Unit testing
- Vytvoření sady testů
- Automatizace testů
- Řešení potíží
Týmový projekt
- Bezpečná stopa objektů podle barvy
- Diskuse a kontrola
Den 14
Programování robota (dokončení...)
- Služby ve ROS
- Zpracování 3D informací z senzorů RGB-D pomocí PCL
- Mapy a navigace s ROS
Den 15
Programování robota (dokončení...)
- Dokončení úkolů pomocí ActionLib
Týmový projekt
- Hledání objektů v prostředí
Týden 04
Den 16
Programování robota (dokončení...)
- Dokončení úkolů pomocí ActionLib
Den 17
Programování robota (dokončení...)
- Rozpoznávání hlasu a generace řeči
- Řešení potíží
Týmový projekt
- Řízení robota pomocí hlasu
Den 18
Programování robota (dokončení...)
- Řízení paží robotů pomocí MoveIt!
- Řízení krku robota pro aktivní vizualizaci
- Řešení potíží
Týmový projekt
- Vyhledávání a sběr objektů
Den 19
Nasazení robota
- Nasazení robotu v fyzickém světě
- Sledování a servisování robotů na poli
- Použití mobilní aplikace k řízení robota
Zabezpečení robota
- Prevence neoprávněného rušení
- Prevence hackerů přístupu k citlivým datům
Den 20
Analýza dat
- Shromažďování a organizace dat generovaných robotem
- Rozumění datům prostřednictvím nástrojů pro vizualizaci a procesy
Společné vytvoření robota
- Vytvoření robota v cloudu
- Vytvoření mobilní aplikace pro interakci s vaším robotem
- Zúčastnění se komunity robotiky
Budoucí pohled na robota v oblasti vědy a energie
Shrnutí a závěr
AI a robotika pro jadernou technologiiRobotika a umělá inteligence (AI) jsou silné nástroje pro rozvoj bezpečnostních systémů v jaderných zařízeních.
V tomto instruktážově provedeném, živém tréninku (online nebo na místě), se účastníci naučí různé technologie, frameworky a techniky pro programování různých typů robotů použitelných v oblasti jaderné technologie a systémů životního prostředí.
4-týdenní kurz se koná 5 dnů týdně. Každý den trvá 4 hodiny a zahrnuje přednášky, diskuze a praktickou práci v živém laboratorním prostředí. Účastníci dokončí různé reálné projekty aplikovatelné ve svých pracích pro procvičení získaných znalostí.
Cílový hardware bude simulován 3D prostřednictvím software pro simulaci. Kód pak bude nahrán na fyzický hardwar (Arduino nebo jiný) pro finální testování nasazení. Bude použit otevřený zdrojový framework ROS (Robot Operating System), C++ a Python pro programování robotů.
Konec kurzu by účastníci měli být schopni:
- Pochopit klíčové koncepty používané v technologiích robota.
- Pochopit a spravovat interakci mezi softwarovými a hardwarem v robotickém systému.
- Pochopit a implementovat software komponenty, které podkládají robotiku.
- Vytvoření a provoz simulovaného mechanického robota, který dokáže vidět, vnímat, zpracovávat, navigovat a interagovat s lidmi prostřednictvím hlasu.
- Pochopit nutné prvky umělé inteligence (máloprůměrné učení, hluboké učení atd.) aplikované na vytvoření chytrého robota.
- Implementovat filtry (Kalman a Particle) pro umožnění robotu lokalizace pohybujících se objektů ve svém prostředí.
- Implementování algoritmů hledání a plánování pohybu.
- Implementovat PID řadiče pro regulaci pohybu robota v prostředí.
- Implementovat SLAM algoritmy pro umožnění robotu mapování neznámého prostředí.
- Testovat a řešit problémy robota v realistických scénářích.
Formát kurzu
- Interaktivní přednášky a diskuze.
- Mnoho cvičení a praxe.
- Praktické implementace v živém laboratorním prostředí.
O hardware
- Hardware kit bude potvrzen instruktorem před tréninkem. Kity obsahují následující komponenty:
- Arduino board
- Motor controller
- Distance sensor
- Bluetooth slave
- Prototyping board and cables
- USB cable
- Vehicle kit
- Účastníci budou muset poskytnout vlastní hardware.
Možnosti personalizace kurzu
- Pro personalizaci části tohoto kurzu (programovací jazyk, model robota, mikrokontroler atd.) se obraťte na nás pro dohodu.
- Zkušenost s programováním v C nebo C++
- Zkušenost s Python (užitečné, ale není nutné; může být předneseno jako součást kurzu)
- Zkušenosti s Linuxovou příkazovou řádkou
Publikum
- Programátoři
- Inženýři
- Vědci
- Technici
V tomto instruktážově provedeném, živém tréninku v <loc> (online nebo na místě), se účastníci naučí různé technologie, frameworky a techniky pro programování různých typů robotů použitelných v oblasti jaderné technologie a systémů životního prostředí.
4-týdenní kurz se koná 5 dnů týdně. Každý den trvá 4 hodiny a zahrnuje přednášky, diskuze a praktickou práci v živém laboratorním prostředí. Účastníci dokončí různé reálné projekty aplikovatelné ve svých pracích pro procvičení získaných znalostí.
Cílový hardware bude simulován 3D prostřednictvím software pro simulaci. Kód pak bude nahrán na fyzický hardwar (Arduino nebo jiný) pro finální testování nasazení. Bude použit otevřený zdrojový framework ROS (Robot Operating System), C++ a Python pro programování robotů.
Konec kurzu by účastníci měli být schopni:
- Pochopit klíčové koncepty používané v technologiích robota.
- Pochopit a spravovat interakci mezi softwarovými a hardwarem v robotickém systému.
- Pochopit a implementovat software komponenty, které podkládají robotiku.
- Vytvoření a provoz simulovaného mechanického robota, který dokáže vidět, vnímat, zpracovávat, navigovat a interagovat s lidmi prostřednictvím hlasu.
- Pochopit nutné prvky umělé inteligence (máloprůměrné učení, hluboké učení atd.) aplikované na vytvoření chytrého robota.
- Implementovat filtry (Kalman a Particle) pro umožnění robotu lokalizace pohybujících se objektů ve svém prostředí.
- Implementování algoritmů hledání a plánování pohybu.
- Implementovat PID řadiče pro regulaci pohybu robota v prostředí.
- Implementovat SLAM algoritmy pro umožnění robotu mapování neznámého prostředí.
- Testovat a řešit problémy robota v realistických scénářích.
Požadavky
- Zkušenosti s programováním v C nebo C++
- Zkušenosti s programováním v Pythonu (užitečné, ale nepovinné; lze naučit jako součást kurzu)
- Zkušenosti se Správou Linuxových příkazových řádků
Cílová skupina
- Vývojáři
- Inženýři
- Vědci
- Technici
Reference (1)
I feel I get the core skills I need to understand how the ROS fits together, and how to structure projects in it.