*生機(jī)器人編程如何入門?
對于工科領(lǐng)域來說,脫離實(shí)踐的學(xué)習(xí)都是膚淺的,對于控制這種強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)更是如此。如果去問一個(gè)程序員怎么學(xué)習(xí)一塊技術(shù),他必然讓你去多編程。機(jī)器人領(lǐng)域也是。如果想把基本功打扎實(shí),那么實(shí)踐更是必不可少了。對于普通學(xué)生入門來說 一款合適的機(jī)器人平臺 + 入門級的控制算法進(jìn)行試驗(yàn)。同時(shí)深入地學(xué)習(xí)相應(yīng)地理論知識。對于一個(gè)有控制基礎(chǔ),需要現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用的工作者來說,啃一本諸如《現(xiàn)代控制工程》的書籍,在工作者演練,下面的平臺內(nèi)容直接略過。關(guān)于平臺的選擇和相應(yīng)的學(xué)習(xí)教程,我放在*,防止大圖分散了重點(diǎn)。
先結(jié)合機(jī)器人來說一下控制。對于設(shè)計(jì)任何一個(gè)控制系統(tǒng)來說,需要了解自己的輸入、輸出、控制元件,和算法。在一個(gè)簡易的機(jī)器人系統(tǒng)里,分別對應(yīng)的原件是:
輸入 --- 傳感器 (聲吶,紅外,攝像頭,陀螺儀,加速度計(jì),羅盤)
控制元件 --- 電機(jī)
控制算法 --- 控制板 (小到單片機(jī),大到微機(jī))
輸出 --- 你的控制目標(biāo) (比如機(jī)器人的路徑跟蹤)
對這四方面都有了解之后,才能基本對機(jī)器人的控制有一個(gè)較為感性的認(rèn)識。這是入門的基礎(chǔ)。如果你對輸入和輸出做一個(gè)測量,比如用電機(jī)將某個(gè)輪子的轉(zhuǎn)速從10加速到100,把這個(gè)測量勾畫出來,那么這一個(gè)響應(yīng)曲線。如何將電機(jī)準(zhǔn)確快速地從10加速到100,這就需要一個(gè)簡易的反饋控制器。
上面所說的各個(gè)傳感器元件,都有廉價(jià)版可以購買學(xué)習(xí),但隨之引入的問題就是他們不精確,比如有噪聲。消除這個(gè)噪聲,你就需要在你的控制系統(tǒng)中引入更多的控制單元來消除這個(gè)噪聲,比如加入濾波單元。
上面說這么多,只是想表達(dá),理論和算法都是有應(yīng)用背景的,但同時(shí),學(xué)習(xí)一些暫時(shí)無法應(yīng)用的算法也并不助于入門,甚至可能走偏門,覺得越復(fù)雜越好。所有的工程應(yīng)用者都會說某某算法非常好,但是經(jīng)典還是PID。倘若不親手設(shè)計(jì)一個(gè)PID系統(tǒng),恐怕真的領(lǐng)略不到它的魅力。我*本科的控制課程包含了自動控制理論和現(xiàn)代控制理論,但是直到我設(shè)計(jì)一個(gè)四旋翼無人機(jī)的時(shí)候,才真正建立了我自己對機(jī)器人控制的理解。
推薦的那本《現(xiàn)代控制工程》是一本非常經(jīng)典的專業(yè)書籍,需要理論知識,再進(jìn)行詳細(xì)的學(xué)習(xí)。我的建議是先玩,玩到需要時(shí),認(rèn)真學(xué)習(xí)這部分理論。
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推薦一些機(jī)器人平臺。核心都涉及到運(yùn)動控制。
基于arduino的機(jī)器人平臺是*眾的平臺了,這是一個(gè)開源社區(qū),很多關(guān)于機(jī)器人的簡易設(shè)計(jì)和控制算法實(shí)現(xiàn)都能在google得到。淘寶arduino機(jī)器人,包括arduino控制板和各類簡易傳感器,幾百塊之內(nèi)錢都能得到。
同時(shí)推薦一下Udacity上的Robotics課程,基于arduino也都能實(shí)現(xiàn)完成。國外的有些Robotics課程使用的都是Lego Mindstorm作為實(shí)驗(yàn)平臺(略土豪版)。紅外,聲吶,陀螺儀這些傳感器Lego都有,同時(shí)它的電機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
Imperial College London的Robotics課程就是以Lego為實(shí)驗(yàn)平臺的,Andrew Davison的課件上所有的理論都可以用Lego實(shí)現(xiàn)Andrew Davison: Robotics Course。如果這些都玩膩了,可以試試玩一個(gè)機(jī)器人飛行控制,比如四旋翼飛機(jī)。飛行器是六自由度控制,因此比小車要更加具有挑戰(zhàn)性,也需要更精確的控制系統(tǒng)。下面這是我以前的一個(gè)四旋翼DIY,基于arduino MultiWii的。依舊淘寶四旋翼飛行器。
MultiWii是一個(gè)基于arduino的開源飛控平臺,所有c代碼都可得,不多于一兩萬行。如果把這些都研究透了,相比已經(jīng)是專業(yè)水平了。
以上機(jī)器人家上看到的,望采納,謝謝
兒童學(xué)習(xí)機(jī)器人編程要怎樣入門?
編程入門肯定是從培養(yǎng)編程邏輯入手,然后學(xué)習(xí)一些簡單圖形化編程。簡單的編程軟件像Scratch,都比較適合兒童學(xué)習(xí)。不過學(xué)編程比較枯燥,*通過可編程的智能玩具,讓孩子邊玩邊學(xué)。編程智能玩具方面,國外很多,名氣大的比如樂高的機(jī)器人系列。國內(nèi)也很多,比如百變小強(qiáng)、能力風(fēng)暴等等。不過樂高偏貴,有一定門檻。百變小強(qiáng)和能力風(fēng)暴功能方面差不多,都很全面,編程教學(xué)也都很完整。形式上也都是積木搭建。只是百變小強(qiáng)體積更小,所以價(jià)格也更低,如果你想讓孩子嘗試一下機(jī)器人編程,可以從百變小強(qiáng)入手,該有的功能都齊全,真的壞了也不會太心疼。望采納。機(jī)器人編程怎么入門
學(xué)機(jī)器人編程入門要選擇合適的編程語言,一定避免難度太高打消孩子學(xué)編程的興趣。建議咨詢童程童美,該機(jī)構(gòu)會針對不同年齡段孩子推出不同的教學(xué)方案。
機(jī)器人編程的工程專業(yè)是培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的德、智、體、美全面發(fā)展,具有道德文化素質(zhì)和社會責(zé)任感,掌握工業(yè)機(jī)器人技術(shù)工作必備的知識、技術(shù)、較強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神,主要從事機(jī)器人工作站設(shè)計(jì)、裝調(diào)與改造,機(jī)器人自動化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、應(yīng)用及運(yùn)行管理等相關(guān)崗位工作,具有較強(qiáng)綜合職業(yè)能力的高素質(zhì)應(yīng)用型專門人才。從教育機(jī)構(gòu)和家長看來,少兒學(xué)習(xí)編程是一種健康有益的教育方式,對于促進(jìn)兒童的思維能力有極大的好處,況且隨著*設(shè)定的未來要成為一個(gè)智能制造強(qiáng)國的目標(biāo),未來對高質(zhì)量編程人才的需求會持續(xù)向好,所以從*習(xí)編程,對孩子的未來選擇面會更大,機(jī)會更多。【學(xué)少兒編程可以提高孩子邏輯思維、專注力!】
想了解更多關(guān)于少兒編程的相關(guān)內(nèi)容,推薦咨詢童程童美。童程童美未來教育研究院,通過匯聚具備國際視野的教育專家團(tuán)隊(duì)集體智慧,結(jié)合*素質(zhì)教育發(fā)展實(shí)際,提出了數(shù)字公民以及未來領(lǐng)袖勝任力模型,以及“1+X”素質(zhì)教育新模式,始終致力于幫助每一個(gè)*家庭構(gòu)建適合自己孩子特點(diǎn)的家庭教育系統(tǒng)。【童程童美少兒編程體驗(yàn)課,點(diǎn)擊可免費(fèi)報(bào)名試聽】
兒童機(jī)器人編程入門應(yīng)該學(xué)什么?
一、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)搭建和簡單機(jī)械傳動,如杠桿結(jié)構(gòu)、齒輪傳動等;通過超聲波傳感器的應(yīng)用,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的編程知識,如順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生編程啟蒙及動手能力。
二、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動,如連桿結(jié)構(gòu)、多級傳動;通過超聲波傳感器的應(yīng)用,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的編程知識,如順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、條件判斷等,培養(yǎng)學(xué)生編程思維及分析簡單問題、解決問題能力。
三、學(xué)習(xí)中等難度的機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動,如曲柄搖桿、齒輪組的多級傳動結(jié)構(gòu)、通過觸碰、紅外觸感器、超聲波傳感器的應(yīng)用,綜合利用循環(huán)結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)和分支結(jié)構(gòu)完成任務(wù),如遙控賽車、走迷宮等綜合性的任務(wù)。培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、解決問題能力,最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維與解決問題能力的目標(biāo)。
四、讓具有一定計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)的學(xué)生,從圖形化編程過渡到Python語言。
在鞏固基本知識的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和核心算法,包括人工智能中常用的一些算法。強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法及應(yīng)用。對人工智能算法有深入理解,從問題“解決者”變?yōu)槭挛铩皠?chuàng)造者”,結(jié)合設(shè)計(jì)思維和計(jì)算思維,增強(qiáng)算法設(shè)計(jì)能力。
五、在孩子們有了一定的編程基礎(chǔ)之后,他們可以根據(jù)他們不同的需要和興趣學(xué)習(xí)C語言、C++語言、java語言、Python語言等。
機(jī)器人編程怎么入門?
機(jī)器人編程很大的一個(gè)范圍。
1.工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用編程,就學(xué)對應(yīng)廠家的,如ABB的RAPID,PLC,這個(gè)要平臺動手實(shí)操.
2.機(jī)器人算法開發(fā),就得學(xué)習(xí)C/C++,或者matlab;
3.機(jī)器人控制器開發(fā),C/C++,RTX等,也有在linuxROS下開發(fā)的,界面MFC.QT.C#;
4.機(jī)器視覺opencv等,再帶點(diǎn)機(jī)器學(xué)習(xí),可能用到Python看對應(yīng)公司的要求,你可以在招聘信息里面看,不同公司要求不一樣。
1、先學(xué)習(xí)C語言,這是基礎(chǔ),然后學(xué)習(xí)單片機(jī),然后就是實(shí)驗(yàn)步進(jìn)電機(jī)的控制,譯碼器的工作原理和編程等等,這些是入門,有基礎(chǔ)之后可以學(xué)點(diǎn)Arduino之類的,了解當(dāng)前機(jī)器人最前沿的的系統(tǒng)。
2、機(jī)器人編程是機(jī)器人運(yùn)動和控制問題的結(jié)合點(diǎn),也是機(jī)器人系統(tǒng)最關(guān)鍵的問題之一。當(dāng)前實(shí)用的工業(yè)機(jī)器人常為離線編程或示教,在調(diào)試階段可以通過示教控制盒對編譯好的程序一步一步地進(jìn)行,調(diào)試成功后可投入正式運(yùn)行。
基本說明:
1、任務(wù)程序員能夠指揮機(jī)器人系統(tǒng)去完成的分立單一動作就是基本程序功能。例如,把工具移動至某一指定位置,操作末端執(zhí)行裝置,或者從傳感器或手調(diào)輸入裝置讀個(gè)數(shù)等;
2、機(jī)器人工作站的系統(tǒng)程序員,他的責(zé)任是選用一套對作業(yè)程序員工作最有用的基本功能。這些基本功能包括運(yùn)算、決策、通訊、機(jī)械手運(yùn)動、工具指令以及傳感器數(shù)據(jù)處理等。許多正在運(yùn)行的機(jī)器人系統(tǒng),只提供機(jī)械手運(yùn)動和工具指令以及某些簡單的傳感數(shù)據(jù)處理功能。
少兒編程的入門教程都有些什么?先學(xué)什么
現(xiàn)在都是信息化的時(shí)代,沒有一門好的技術(shù)是難以在社會之中立足的,現(xiàn)在的電腦技術(shù)飛速增長,每家公司都需要電腦人才,你可以去學(xué)習(xí)電腦專業(yè),
在這個(gè)領(lǐng)域中還是有很大的發(fā)展空間的,只要自己好好學(xué)習(xí),以后的前景不可限量。
少兒編程是什么,怎么學(xué)?
少兒編程教育是通過編程游戲啟蒙、可視化圖形編程等課程,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和創(chuàng)新解難能力的課程。
少兒編程學(xué)習(xí)年齡段:
4-6歲:少兒編程小游戲
這一階段不必刻意學(xué)習(xí),可以玩一些不含字母的編程小游戲,比如用指令控制一個(gè)角色到達(dá)終點(diǎn),繞過障礙物,用循環(huán)來完成重復(fù)任務(wù)等等。
7-9歲:可視化少兒編程學(xué)習(xí)
這一階段孩子的邏輯思維開始更快地發(fā)展,家長可以為孩子安排系統(tǒng)的編程學(xué)習(xí)計(jì)劃,但還是要以興趣為主,讓孩子喜歡上編程。7-9歲的孩子可以用可視化的編程工具來完成稍微復(fù)雜一些的任務(wù),比如Scratch少兒編程、App Inventor等。
10+歲:代碼編程語言學(xué)習(xí)
10+歲的孩子可以開始學(xué)習(xí)一門真正的編程語言,比如Python,初步學(xué)習(xí)算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο缶幊?,嘗試編寫軟件。也可以接觸一些硬件編程,比如用Arduino做個(gè)小機(jī)器人等等。
擴(kuò)展資料:
目前,全球已有20多個(gè)*將編程納入中*基礎(chǔ)課,我國出臺的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》也提出在中*階段逐步推廣編程教育。可見,編程學(xué)習(xí)低齡化,正成為教育的新趨勢。作為互聯(lián)網(wǎng)原住民,電子產(chǎn)品深入影響著這些少兒的日常生活,學(xué)編程未必是拔苗助長。在分析、設(shè)計(jì)、優(yōu)化的編程實(shí)踐中,孩子的邏輯思維、創(chuàng)新能力將得到鍛煉。
不可否認(rèn),時(shí)下的少兒編程行業(yè)有待規(guī)范,但這并非編程本身的錯(cuò),關(guān)鍵在于如何讓它更好地與少兒對接。多一些圖形化編程、趣味化教學(xué)的探索,多一些由易到難的課程設(shè)置,必將有更多孩子進(jìn)入編程的大門。
參考資料來源:人民網(wǎng)-人民日報(bào)大家談:少兒編程熱,需要冷思考
青少年學(xué)編程入門先學(xué)什么
少兒機(jī)器人課程主要分為:入門,編程,搭建,參加機(jī)器人比賽。運(yùn)用自己豐富的思維來不斷的創(chuàng)新自己的作品的這些過程。入門機(jī)器人課程是指:讓學(xué)生了解機(jī)器人原理,了解每個(gè)零件的作用性,然后通過了解編程是什么,怎么通過編程讓機(jī)器人完成相對應(yīng)的動作,*是搭建機(jī)器人,孩子可以帶著自己心愛的機(jī)器人戰(zhàn)車去參加*,乃至全世界的機(jī)器人比賽。這些過程看起來非常的復(fù)雜,但是在專業(yè)資深的教師們的輔導(dǎo)和細(xì)致化的分析中,孩子們都可以輕松的掌握。在搭建過程中,會涉及物理、數(shù)學(xué)、工程結(jié)構(gòu)上的原理。孩子需要綜合考慮各方面的因素繪制設(shè)計(jì)藍(lán)圖,然后才能用零件搭建出自己設(shè)計(jì)的機(jī)器人。這要求孩子具備細(xì)致的觀察力。其中有一步拼搭得不好,都會影響后面的進(jìn)程。這對孩子的動手能力有很大的鍛煉。在設(shè)計(jì)機(jī)器人的過程中,孩子的思維需要在虛實(shí)空間中靈活轉(zhuǎn)換,也會鍛煉孩子的抽象思維。
在少兒編程過程中,孩子需要學(xué)習(xí)如何把大問題不斷分割成小問題,思考如何把代碼合理的安排在整個(gè)程序中,才能讓程序流暢的處理輸入、演算、直到輸出,這對小孩對事物的邏輯分析能力會有極大的幫助與提升。