AI与机器人操作系统学术挑战营(寒假营)
  • 适合人群:高中生;本科生
  • 授课方式 :线下授课
  • 费用 :8000~15000元
本项目即采用英特尔AI通用学习平台,将编程学习与机器人等结合起来;引导学员们制作一台基于ROS通信框架的智能机器人,并进一步通过Python高级语言编程完成地图建模、定位导航、目标追踪、视觉识别与互动、人脸识别等技术领域的训练,领略真正的、前沿的人工智能风采。在学习的过程中,指导学员逐步系统性掌握机器人的设计、搭建、感知、控制的实现方法,从而促进学员对人工智能领域的学习兴趣。
课题介绍


简介


ROS(Robot Operating System,机器人操作系统)是世界上最主流、最开放的机器人通信框架。由于其具有开源性、可移植性以及硬件兼容性等方面的优点,ROS机器人已经成为世界上最先进、通用的机器人(Robot)与人工智能(AI)科研和教育平台。本项目即采用英特尔AI通用学习平台,将编程学习与机器人等结合起来;引导学员们制作一台基于ROS通信框架的智能机器人,并进一步通过Python高级语言编程完成地图建模、定位导
航、目标追踪、视觉识别与互动、人脸识别等技术领域的训练,领略真正的、前沿的人工智能风采。在学习的过程中,指导学员逐步系统性掌握机器人的设计、搭建、感知、控制的实现方法,从而促进学员对人工智能领域的学习兴趣。



基于Python编程的ROS智能机器人



实际上,众多顶尖的大学(如麻省理工、斯坦福、加州理工、宾夕法尼亚大学等)和科技公司(Intel、Google、Softbank、Bosch、大疆DJI等)都在深入研发ROS机器人。随着ROS机器人性能的不断完善,其应用范围大为扩展,不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到了广泛应用,而且在巡检、安防、物流、国防和空间探测等领域及有害与危险场合也得到了充分发展。



各个环境中的ROS机器人空间建模



ROS机器人进行自主巡航


其中,举世闻名的波士顿动力大狗(Big Dog)即采用ROS作为操作系统,它充当高级控制软件库,旨在简化创建机器人行为的任务;利用Python语言完成机器学习和数据分析,从而进一步完善大狗的模拟训练。而国内最顶级的腿足式机器人,当属于来自浙江大学的“赤兔”“绝影”。在该项目中,学员们便可亲身感受到“赤兔”“绝影”的风采!



亮点


1. 名校教授&博士团队开发课程,名企人工智能和计算机视觉专家参与教学;

2. A+学科热门专业,理论与实践紧密结合,聚焦科技前沿、热点问题;

3. 顶级实验室资源,提供国内最先进的四足机器人和ROS移动机器人平台;

4. 采用人工智能最流行的Python语言,供学员锻炼和提升编程能力;

5. 同一导师团队指导后续“人工智能”“计算机视觉”“物联网”“大数据”“机器人”“人机交互”等计算机&信息类科研项目及比赛。




收获


1. 熟悉树莓派RPi和ROS机器人系统,掌握相关软硬件的应用;

2. 学习Python语言,进一步锻炼AI技术以及数据处理能力;

3. 获得由导师签字的学术挑战营结业证书;

4. 赢得挑战赛获奖证书(依照实际表现,分为金奖、银奖、铜奖和优秀参与奖);

5. 提升申请国内外大学的升学竞争力。




内容设置


★ 课题简介:制作一台ROS智能机器人,应用Python编程与人工智能技术实现自主巡航与目标追踪。

□ 学科导论:移动机器人发展历史和趋势、关键技术与产业应用,大数据技术解决智能问题的思维方式和产业变革介绍,AI先进技术,深度学习(智能革命核心技术)的发展历史与前沿技术及其在计算机视觉中的研究领域

和应用现状,等等;

□ 学术基础:科研创新思维、数据处理方法、文献检索与阅读、学术写作与学术展示等;

□ 理论知识: 移动机器人原理,ROS通信框架,ROS移动机器人的软硬件组成与功能原理、控制原理与基本运动控制、SLAM技术、自主巡航原理、图像处理与识别、计算机视觉技术(面部、颜色、关键点、AR标签追踪与物

体跟随)、深度学习算法原理与实现、基于深度学习的计算机视觉分类与跟踪技术,等等;

□ 实验技能:Linux/Ubuntu操作、Python编程,树莓派RPi操作,ROS软件入门,ROS机器人的软硬件调试、核心传感器测试程序设计、运动控制设计实现与调参、颜色/图像识别控制实现、计算机视觉追踪实现,等等;

■ 挑战任务:在挑战营的第6~7天,学生将以小组为单位,基于前5天学习的专业理论知识、基础实验与科研技能,经过“资料查阅—前期研讨—方案设计—方案实施—数据处理和分析—汇报ppt制作和成果答辩”过程,完成拟

定的挑战任务和答辩环节。


日程安排



部分导师举例


教授:浙江大学控制学院教授、博士生导师,无人导航与控制专家。研究主题是机器人与智能无人系统,工业智能与优化控制等,国际空中机器人冠军组指导老师。

许教授:浙江大学控制科学与工程学院教授、博士生导师,国际空中机器人冠军组指导老师,主要研究方向包括飞行与流动控制、机器人与智能无人系统、工业智能与优化控制等。

朱教授:浙江大学控制科学与工程学院讲师,硕士生导师。从事仿人机器人,仿生机器人,机器智能等研究,先后参与了乒乓球机器人“悟空”的研制工作,主持四足机器人“赤兔”和“绝影”的研制工作。

李博士:浙江大学控制科学与工程学院博士,长期从事机电控制、机器学习、人工智能等领域的研究工作,现为浙江名企人工智能与计算机视觉专家。

赵博士:浙江大学控制科学与工程学院博士,长期从事流程控制、故障诊断、系统建模和优化、人工智能等领域的研究工作,拥有丰富的智能传感器、智能硬件与物联网、多功能机器人、人工智能等方面的课程开发与教学经验。

王老师:浙江大学机械电子工程系硕士,多年青少年STEM与工程创客指导经验,浙江省科技馆科学院资深教练,拥有丰富的无人机、多功能机器人、Python编程、传感器设计、人工智能创新应用等方面的课程开发与教学经验。

刘老师:厦门大学电子工程系硕士,浙江理工大学电子设计类竞赛队资深教练,指导学生多次获得过挑战杯、全国大学生电子设计竞赛等全国一等奖、二等奖,拥有发明专利、软件著作权、实用新型专利几十项。






时间&地点


时间:2020年2月1—7日


地点:浙江大学西溪校区STEM公共创新实验室


申请条件


本科生:计算机/人工智能/机械工程等相关专业

高中生:有编程基础,了解机器人基本架构,有一定的动手能力


报名流程

1. 填写报名评估表;

2. 资格审核或面试;

3. 签署报名协议并支付费用

4. 获得预习资料并完成前期准备任务

5. 营地报并开启挑战

6. 完成挑战任务,获得证书

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